Quy trình phân tích Thuốc trừ sâu Carbaryl và Dimethoate trong mẫu rau củ quả

Thuốc trừ sâu Carbaryl

Thuốc trừ sâu Dimethoate

Cải bắp

Sắc ký lỏng cao áp (High pressure liquid chromatography_HPLC) hay sắc ký lỏng hiệu năng cao là một phương pháp phân tích sắc ký lỏng hiện đại, được sử dụng rộng rãi trong kỹ thuật phân tích để phân tích các chất có hàm lượng nhỏ như: Vitamin, acid amin, độc tố của vi sinh vật, dư lượng thuốc trừ sâu trong thực phẩm. Khi dung dịch mẫu tiếp xúc với một pha rắn hay một pha lỏng thứ hai, các chất hòa tan khác nhau trong dung dịch mẫu sẽ tương tác với các pha đó với một mức độ khác nhau dựa trên sự khác nhau về khả năng hấp phụ, khả năng trao đổi ion, khả năng phân bố hay dựa trên sự khác nhau về cấu trúc phân tử của các chất (sắc kí lọc gel).  Sắc ký pha thuận (Normal-phase HPLC): là phương pháp sắc ký có pha động là dung môi không phân cực như hexane, còn pha tĩnh là các hạt chất mang bằng silicagel trên đó có gắn các gốc phân cực như _CN hoặc _NH2.

 Sắc ký pha đảo (Reversed-phase HPLC): là phương pháp sắc ký có pha động là dung môi phân cực như nước hoặc nước cùng với các dung môi phân cực khác như methanol hay Axetonitril, còn pha tĩnh là các hạt chất mang bằng silicagel trên đó có gắn các gốc không phân cực như octadecyl- hay octylsilane. Nguyên nhân là do pha động phân cực cho phép sử dụng nhiều loại pha động đa dạng, ngoài ra có thể bổ sung thêm các thành phần khác nhau vào pha động để tạo ra các độ phân cực khác nhau. Là bộ phận chính của hệ thống thiết bị HPLC, đó chính là nơi diễn ra sự phân tỏch cỏc cấu tử trong hỗn hợp nhờ khả năng hấp phụù hay phõn bố của cỏc cấu tử giữa pha động và pha tĩnh.

Có thể vẽ sắc ký đồ, ghi lại thời gian lưu, tính diện tích peak, ghi lại phương pháp xác định, đồng thời có thể sử dụng máy ghi để điều khiển, chương trình hóa quá trình chạy sắc ký.  Cơ sở của phương pháp là phản ứng khử muối tetrazolium MTT [3-(4,5- dimethylthiazolyl-2)-2,5-diphenyltetrazolium bromide] thành một Formazan bởi acid L-ascorbic (L-ascorbate) khi có mặt của chất mang điện tử PMS (5- methylphenazinium methosulfate) tại pH = 3,5. Dư lượng có trong nông sản, đất đai và môi truờng có hàm lượng rất thấp (ppm hay ppb) thường được phân tích bằng phương pháp sắc ký lỏng cao áp hay sắc ký khí hiện đại với các detector cộng kết điện tử.

Quá trình chuẩn bị mẫu tách chiết phải làm rất cẩn thận và chính xác để tránh sai số, phải lựa chọn dung môi thích hợp với đặc tính lý hóa từng loại thuốc BVTV để có thể tách chiết được dư lượng tối đa và tách được dư lượng này khỏi hợp chất khác trong cây như glucosit, clorophyl….

MÔ TẢ THỰC NGHIỆM

• Hóa chất và thiết bị sử dụng 1. Hóa chất
• Khảo sát các bậc trích ly Carbaryl, Dimethoate và xác định hiệu suất thu hồi qua các bậc
• Khảo sát hiệu suất thu hồi của quy trình trích ly Vitamin C trong cải bắp

Từ dung dịch chuẩn gốc Carbaryl và Dimethoate 1000 ppm pha sẵn, tiến hành pha loãng bằng nước được dung dịch có nồng độ10 ppm của Carbaryl và Dimethoate trong nước. Pha hữu cơ tách ra lần thứ nhất sau khi tiến hành các bước tiếp theo ta được dịch trích bậc 1 đem đi phân tích, tiếp tục lấy pha nước bổ sung thêm Axeton và muối đem đi khuấy từ tiếp thu đươc pha hữu cơ và nước lần 2. Để tính được hiệu suất thu hồi các chất qua các bậc trích ly ta tiến hành đồng thời đo diện tích peak của dung dịch Carbaryl, Dimethoate 20 ppm đem đi trích để so sánh.

Xác định diện tích peak các mẫu không bổ sung và có bổ sung Carbaryl, Dimethoate trên rau như trên, đồng thời đo mẫu Carbaryl, Dimethoate trong nước ở nồng độ tương đương với lượng chất chuẩn bổ sung sau khi đã định mức để đem phân tích trên máy HPLC. Nhưng trong thí nghiệm này ta không bổ sung dung dịch chuẩn Carbaryl, Dimethoate vào trong rau mà bổ sung vào dịch qua lọc chân không sau khi đã trích 2 lần trên rau. Như vậy độ thu hồ lượng chất chuẩn thêm vào trong thí nghiệm này so sánh với độ thu hồi khi phun chất chuẩn trực tiếp lên rau trong thí nghiệm trên sẽ cho ta thấy sự mất mát lượng chất vẫn còn nằm trong bã và sự tổn thất qua khâu lọc chân không.

Xử lý mẫu rau đem đi chiếu xạ: Ứng với mỗi liều chiếu xạ chúng tôi dùng nguyên trái cải bắp tẩm vào một lượng dung dịch chuẩn Carbaryl với hàm lượng 5 ppm tương ứng với bổ sung lượng 5 mg Carbaryl vào 1kg cải bắp. Dựa vào tài liệu tham khảo “Giáo trình phân tích thực phẩm” [10], chúng tôi xây dựng quy trình trích ly Vitamin C như sau: Lấy mẫu rau khoảng 25g đem xay trong trong dung dịch đệm KH2PO4 pH = 2,8 để trích ly Vitamin C có trong cải bắp. Khảo sát hiệu suất trích ly đối với quy trình trích ly Vitamin C trong cải bắp Để có thể tính được hiệu suất thu hồi ta phải thêm lượng chất chuẩn biết trước hàm lượng vào mẫu cần phân tích và có mẫu trắng đối chứng để so sánh.

Dịch lọc thu được của các mẫu tiến hành pha loãng lên 10 lần bằng cách lấy mỗi mẫu dịch 1ml cho vào bình định mức 10 ml và định mức tới vạch bằng dung dịch đệm pH =2,8.

KẾT QUẢ VÀ BÀN LUẬN

Hiệu suất phân hủy Carbaryl trên cải bắp

Kết quả khảo sát độ thu hồi của quy trình trích Vitamin C từ cải bắp

So sánh với kết quả đạt được của năm ngoái là 89,5% thì kết quả đo được của năm nay có thấp hơn một ít nhưng không đáng kể. Vì Vitamin C là một chất dễ phân hủy dưới ánh sáng nên thời gian sau khi trích ly xong đến khi phân tích cũng làm ảnh hưởng lớn đến hàm lượng Vitamin C đo được. Thời điểm tiến hành trích ly và phân tích cũng ảnh hưởng đến kết quả thu được, thí nghiệm tiến hành vào buổi tối nhiệt độ thấp và ít ánh sáng gắt thì Vitamin C cũng ít phân hủy hơn so với tiến hành thí nghiệm vào buổi ban ngày nhất là buổi trưa.

Nhìn chung với độ thu hồi mẫu đạt được qua đề tài như vậy cho thấy quy trình trích ly và phân tích Vitamin C đã chọn có thể áp dụng tốt để phân tích Vitamin C trong rau với độ tin vậy cao. Từ kết quả đo được ở mẫu không bổ sung thêm Vitamin C ta có thể tính được hàm lượng Vitamin C thực có trong cải bắp trong mẫu rau mua ngoài chợ để phân tích. Trong công thức giá trị 90,5 và 84,3 là giá trị độ thu hồi qua cột trung bình và độ thu hoài quy trình trích Vitamin C trung bình.

Với diện tích peak 72 370 đối với mẫu trắng cải bắp đo hàm lượng Vitamin C, áp dụng công thức 5 trên tính được hàm lượng Vitamin C có trong cải bắp đem phân tích là 129,2 ppm. So sánh kết quả này với hàm lượng Vitamin C có trong cải bắp theo tài liệu tham khảo [9] là 300 ppm, cho thấy hàm lượng Vitamin C thực tế trong mẫu đo được thấp hơn nhiều. Có nhiều nguyên nhân dẫn đến sự sai lệch lớn này, theo chúng tôi thứ nhất có thể là do mẫu rau cải bắp mua ngoài chợ về phân tích có thời gian sau thu hoạch lâu hơn so với số liệu mà tài liệu tham khảo có nên theo thời gian bảo quản lượng Vitamin C đã bị tổn thất.

Thứ ba là hàm lượng Vitamin C có trong mẫu rau thì khó trích ly ra hơn là lượng Vitamin C bỗ sung vào rau để trích ly khi khảo sát độ thu hồi mẫu.

PHUẽ LUẽC

Maóu boồ sung 10 ml Maóu traộng Hình 2: Sắc ký đồ đo Carbaryl trong cải bắp.