Khi không có sai số hệ thống thì phƣơng trình y = a + bx trở thành phƣơng trình y = b’x, tức là sự khác nhau giữa b và b’ không có ý nghĩa thống kê. Do đó có thể dùng chuẩn t để kiểm tra sự khác nhau của 2 giá trị trung bình.
Trƣớc tiên kiểm tra xem 2 phƣơng sai của chúng có đồng nhất không, nếu chúng đồng nhất thì ta kết luận luôn 2 giá trị b và là khác nhau không có nghĩa thống kê, hay chúng giống nhau. Cụ thể giá trị một số đại lƣợng thống kê của tập giá trị b và b’ trong phƣơng trình hồi quy của DPP đƣợc thể hiện trong bảng 3.8.
Bảng 3.8: Một số đại lượng thống kê của tập giá trị b và b’ trong phương trình hồi quy của DPP.
n = 7 Trung bình Độ lệch chuẩn Phƣơng sai Ftính Fbảng b 99290 1074 1153795
1,30 3,05 b’ 99492 1225 1499445
43
Nhận thấy Ftính < Fbảng nên kết luận đƣợc rằng 2 phƣơng sai của b và b’ là khác nhau không có nghĩa hay chúng giống nhau. Sử dụng chuẩn t để xem xét tiếp. Tính độ lệch hợp nhất của 2 phƣơng sai trên Spooled của 2 giá trị trên.
1 2 2 2 2 1 ¹ 1 ( ) ( ) ( 1) ( 1) 2 2 A B A B n n Ai A Bi B i A A B B pooled x x A B A B x x x x n S n S S S n n n n = 1151,79
Với số thí nghiệm nhỏ hơn 30 dùng chuẩn t 2 phía để so sánh.
. A B A B thucnghiem pooled A B x x n n t S n n = 0,33
So sánh giá trị t tính đƣợc từ thực nghiệm và t tra bảng t(P,f = n1+n2 - 2) = t (0,95;12) = 2,189
Suy ra tthực nghiệm < tbảng => kết luận đƣợc rằng 2 giá trị trung bình của hệ số b, b’ của đƣờng chuẩn của DPP khác nhau không có nghĩa. Hay phƣơng pháp xác định DPP không mắc sai số hệ thống (cả sai số hệ thống biến đổi và không đổi). Tƣơng tự cũng so sánh đƣợc giá trị b và b’ của các đƣờng chuẩn các phtalat khác. Kết quả cho thấy chúng đều khác nhau không có nghĩa, vì vậy có thể kết luận phƣơng pháp HPLC xác định các phtalat không mắc sai số hệ thống.
3.3. Đánh giá phƣơng pháp phân tích.
Mẫu đƣợc xử lý theo quy trình đã đƣợc trình bày ở mục 2.4.1, phần Thực Nghiệm. Đem phân tích trên hệ HPLC với những thông số tối ƣu của quá trình tách và định lƣợng đã chọn đƣợc. Sau đó đánh giá phƣơng pháp phân tích dựa trên những kết quả thu đƣợc.
3.3.1 Đánh giá độ lặp lại của phương pháp xử lý mẫu.
Độ lặp lại của quá trình xử lý mẫu đƣợc thực hiện bằng cách cân cùng một khối lƣợng 0,03g một mẫu, ở đây mẫu đƣợc chọn là mẫu Vịt (P1). Mẫu đƣợc cân vào 3 lọ thủy tinh 20 ml và tiến hành xử lý theo quy trình đã đƣa ra ở mục 2.4.1. Kết quả độ lặp lại đƣợc thể hiện ở bảng 3.9
44
Bảng 3.9: Độ lặp lại của phương pháp xử lý mẫu
Các phtalat Lần 1 (ppm) Lần 2 (ppm) Lần 3 (ppm) Hàm lƣợng (mg/g) % RSD m=0.0302 g m=0.0300 g m=0.0295 g DPP -- -- -- -- -- BBP -- -- -- -- -- DBP -- -- -- -- -- DOP 4043,06 3931,42 4013,73 133,660 1,45 DINP -- -- -- -- -- -- : không phát hiện
Nhận thấy % RSD giữa các hàm lƣợng phtalat trong các lần xử lý mẫu khá tốt, đều nhỏ hơn 5%, do đó kết luận phƣơng pháp xử lý mẫu có độ lặp lại tin cậy đƣợc.
3.3.2 Đánh giá hiệu suất thu hồi của phương pháp.
Hiệu suất thu hồi của phƣơng pháp phá mẫu là một trong những đại lƣợng quan trọng để đánh giá hiệu quả của phƣơng pháp. Nó cho biết lƣợng chất bị mất đi trong quá trình phá mẫu. Đánh giá hiệu suất thu hồi là đánh giá độ tin cậy của phƣơng pháp xử lý mẫu đã chọn.
Để đánh giá hiệu suất thu hồi của phƣơng pháp, chúng tôi đã lựa chọn một loại mẫu không phát hiện các phtalat, thêm chuẩn vào mẫu đó và xử lý. Mẫu đƣợc chọn là mẫu nhựa PVC cứng.
Mẫu đƣợc cân khối lƣợng khoảng 0,050 g trên cân phân tích, chuyển vào bình thủy tinh 20 ml và xử lý theo quy trình đã nêu ở phần trên. Nồng độ các phtalat thêm vào đƣợc tính theo sau khi định mức.
Bình 0: mẫu trắng, chỉ chứa 1 ml acetonitril. Bình 1 và 2: chỉ chứa lƣợng mẫu đã cân.
Bình 3 và 4: mẫu và lƣợng phtalat thêm chuẩn mức 1 (1000 ppm). Bình 5 và 6: mẫu và lƣợng phtalat thêm chuẩn mức 2 (2000 ppm). Hiệu suất thu hồi của các phtalat đƣợc xác định theo công thức:
45 100% x 0 C C C H thêm blank Trong đó,
Cthêm: nồng độ của mẫu thêm chuẩn (ppm) Cblank: nồng độ của mẫu nền (ppm)
C0: nồng độ ban đầu khi thêm chuẩn (ppm) Kết quả đƣợc trình bày trong bảng 3.10.
Bảng 3.10: Hiệu suất thu hồi của các phtalat.
Các phtalat Cblank (ppm) C0 (ppm) Cspike (ppm) H (%) Htb (%)
DPP 0 1000 935,99 93,60 94,13 0 2000 1893,1 94,65 BBP 0 1000 1119,3 111,9 100,6 0 2000 1786,8 89,34 DBP 0 1000 927,82 92,78 97,61 0 2000 2048,8 102,4 DOP 0 1000 1088,7 108,9 107,8 0 2000 2133,2 106,7 DINP 0 1000 837,06 83,71 88,84 0 2000 1879,5 93,98
Kết quả hiệu suất thu hồi của các phtalat khá cao, từ 88,84% - 107,8%. Vì vậy có thể kết luận phƣơng pháp xử lý mẫu này đáng tin cậy.
3.4. Phân tích mẫu thực tế.
Áp dụng các điều kiện tối ƣu đã đƣợc khảo sát, chúng tôi tiến hành phân tích 03 mẫu thực (P1, P2 và P3). Các mẫu đƣợc pha loãng với hệ số thích hợp để nồng độ đo đƣợc nằm trong vùng tuyến tính của đƣờng chuẩn. Kết quả mẫu P1, P2 và P3 đƣợc trình bày trong bảng 3.11.
46
Hàm lƣợng (%) của các phtalat đƣợc tính theo công thức:
Trong đó: C là nồng độ phtalat trong mẫu (ppm). m là khối lƣợng mẫu (g).
H là hiệu suất thu hồi của phtalat (%).
Bảng 3.11: Hàm lượng các phtalat trong mẫu thực
Mẫu P1 Mẫu P2 Mẫu P3
DPP (%) -- -- -- BBP (%) -- -- -- DBP (%) -- 0,7701 19,18 DOP (%) 13,37 14,66 3,020 DINP (%) -- -- -- Tổng (%) 13,37 15,43 22,20
Dựa vào bảng 3.11 ta nhận thấy mẫu P1 phát hiện đƣợc 01 phtalat là DOP với hàm lƣợng chiếm 13,37 % (w/w), mẫu P2 và P3 phát hiện đƣợc 02 phtalat là DBP và DOP với hàm lƣợng tƣơng ứng là 0,77 % và 14,66 % (P2); 19,18% và 3,02% (P3). Tổng hàm lƣợng phtalat trong 03 mẫu P1, P2 và P3 lần lƣợt là 13,37, 15,43 và 22,20.
47
Mẫu P1
Mẫu P2
Mẫu P3
48
3.5. Hàm lƣợng cho phép của hàm lƣợng phtalat trong đồ chơi trẻ em.
Luật định của Bộ Môi trƣờng và Năng lƣợng Đan Mạch số 151 ban hành ngày 15 tháng 3 năm 1999 quy định về hàm lƣợng của Phtalat trong đồ chơi trẻ em nhóm từ 0-3 tuổi. Các đồ chơi cũng nhƣ các mặt hàng khác mà trẻ em có thể bỏ vào miệng, không đƣợc chứa quá 0,05% phtalat theo luật định. Trong luật định, tất cả các dieste của axit o-phtalic đƣợc xem nhƣ là phtalat. Điều này có nghĩa là hầu hết các phtalat thƣờng đƣợc sử dụng trong các sản phẩm của trẻ em đƣợc bao chùm bởi các quy định của Đan Mạch. Ủy ban châu Âu (EC) cũng đã thực hiện một giới hạn về hàm lƣợng phtalat trong đồ chơi và các sản phẩm khác cho trẻ em trong độ tuổi từ 0-3. Quy định của EC tạm thời quan tâm tới sáu phtalat: dibutyl phtalat (DBP), butylbenzyl phtalat (BBP), di-n-octyl phtalat (DnOP), dietylhexyl phtalat (DEHP), diisononyl phtalat (DINP) và diisodecyl phtalat (DIDP). Hơn nữa, theo quy định của EC, nồng độ tối đa cho phép của các chất phtalat (tổng hàm lƣợng phtalat) trong đồ chơi và các sản phẩm khác cho trẻ em trong nhóm tuổi từ 0-3 là ≤ 0,1% (w / w) [18].
49
KẾT LUẬN
Kết quả nghiên cứu và khảo sát các điều kiện tối ƣu và quy trình phân tích một số phtalat trong nhựa (đồ chơi trẻ em) chúng tôi thu đƣợc nhƣ sau:
1. Đã tối ƣu hóa đƣợc các điều kiện tách 05 phtalat bằng phƣơng pháp sắc ký lỏng hiệu năng cao, sử dụng detector PDA. Các điều kiện tối ƣu bao gồm:
- Chọn đƣợc hệ dung môi phù hợp nhất và cho hiệu quả tách tốt nhất 05 phtalat đã lựa chọn trên hệ sắc ký lỏng hiệu năng cao, detector phôt-diot- array, pha động là hệ ACN/H2O.
- Khảo sát các chế độ chạy máy là chạy gradient tỉ lệ thành phần pha động. Kết quả thu đƣợc chế độ gradient tỉ lệ thành phần pha động 4 là chế dộ chạy phù hợp nhất.
- Khảo sát tốc độ dòng pha động từ 0,4 đến 0,8 ml/phút. Kết quả cho tốc độ dòng 0,5 ml/phút là hiệu quả tách tốt nhất.
- Đánh giá đƣợc độ lặp lại của thiết bị phân tích và kết luận hệ máy đã chọn có độ lặp lại tốt, dƣới 5%.
2. Dựa trên những điều kiện tối ƣu đã khảo sát, lựa chọn đƣợc một chế độ chạy phù hợp nhất để tách các phtalat. Sau đó áp dụng điều kiện đó để dựng đƣờng chuẩn 05 phtalat đã chọn. Và ứng dụng đƣờng chuẩn này để phân tích các phtalat đó trong một số mẫu nhựa (đồ chơi trẻ em).
3. Phân tích đƣợc một số mẫu nhựa nhƣ mẫu Vịt, mẫu Búp bê và mẫu Bóng. Kết quả cho thấy, trong mẫu Vịt có tới 13,37 % là DOP (DEHP), mẫu Búp bê xác định đƣợc có 0,77 % DBP và 14,66 % DOP (DEHP) và mẫu Bóng có 19,18 % DBP và 3,02 % DOP (DEHP). Chúng tôi cũng đã đánh giá đƣợc độ đúng của phƣơng pháp phân tích:
50
- Đánh giá độ thu hồi của phƣơng pháp: từ 88,84 đến 107,8 %
- Ứng dụng phƣơng pháp trên để phân tích một số mẫu nhựa khác nhƣ các thiết bị y tế, đồ dùng sinh hoạt , ...
4. Kết quả thu đƣợc đƣợc so sánh với hàm lƣợng cho phép theo luật định của Bộ Môi trƣờng và Năng lƣợng Đan Mạch hay của Ủy ban Châu Âu thấy rằng hàm lƣợng các phtalat đã vƣợt quá quy định cho phép rất nhiều. Do đó, cần có những biện pháp ngăn chặn hay có những giải pháp thay thế Phtalat bằng các hợp chất có ít hoặc không có tiềm năng gây hại đối với sức khỏe con ngƣời cũng nhƣ môi trƣờng.
51
TÀI LIỆU THAM KHẢO
Tiếng Việt.
1. Phạm Luận(2000). Cơ sở lý thuyết sắc ký lỏng hiệu năng cao, NXB ĐH QGHN.
2. Nguyễn Văn Ri(2006).Chuyên đề các phương pháp tách chất, NXB ĐH QGHN.
3. Tạ Thị Thảo (2006). Bài giảng Thống kê trong Hóa phân tích, Trƣờng ĐH Khoa học Tự nhiên.
Tiếng Anh.
4. Adewuyi G.O. and Olowu R.A. (2012), “High performance liquid chromatographic (HPLC) method for comparison of levels of some phthalate esters in children’s toys and their health implications”, The Pacific Journal of Science and Technology, 13 (2), pp.1-10.
5. Afshari A, et al. (2004), “Emission of phthalates from PVC and other materials”, Indoor Air, 14(2), pp.120-128.
6. Blount, B. C., Silva M. J., Caudill S. P., Needham L. L., Pirkle J. L., Sampson E. J., Lucier G. W., Jackson R. J. and Brock J. W. (2000), “Levels of seven urinary phthalate metabolites in a human reference population”,
Environmental Health Perspectives, 108 (10), pp. 979-982.
7. Butte W., Hoffmann W., Hostrup O., Schmidt A. and Walker G. (2001). “Endokrin wirksame substanzen im hausstaub: Ergebnisse eines repräsentativen monitorings”. Staub-Reinhaltung der luft , 61, 19-23.
8. Chourasia MK, Jain SK (2003), “Pharmaceutical approaches to colon targeted drug delivery systems”, J Pharm Pharm Sci, 6(1), 33-66.
9. Dong-Ping Xu, Sha Li, Yong-Hong Chen, Hua-Bin Li, An-Na Li, Xiang- Rong Xu (2013), “Phthalates: Toxicity, occurrence and analytical methods”,
52
10.Fromme H, et al. (2004), “Occurrence of phthalates and musk fragrances in indoor air and dust from apartments and kindergartens in Berlin (Germany),”
Indoor Air, 14(3), 188-95.
11.Giovanna Tranfo, Lidia Caporossi, and Enrico Paci (2011), “Urinary phthalate monoesters concentration in couples with infertility problems”,
Toxicology letters, 213, 15– 20.
12.Huesgen A.G., (2013), “Optimizing analysis of phthalates in plastic toys using the Agilent 1290 infinity method development solution”, Waldbronn, Germany. http://www.chem.agilent.com
13.Johanna Möller, Emma Strömberg, Sigbritt Karlsson (2008), “Comparison of extraction methods for sampling of low molecular compounds in polymers degraded during recycling”, European Polymer Journal, 44, 1583–1593.
14.Lina Huang, Zhongyong Liu, Lezhou Yi, Chonghua Liu and Danhua Yang (2011), “Determination of the banned phthalates in PVC plastic of toys by the soxhlet extraction-gas chromatography/mass spectrometry method”,
International Journal of Chemistry, 3 (2), 1-5.
15.Marin, M.L., J. Lopez, A. Sanchez, J. Villaplana, and A. Jiminez (1998), “Analysis of potentially toxic phthalate plasticizers used in toy manufacturing”. Bull environ contam toxicol, 60, 68-73.
16.Meek M.E. and P.K.L. Chan (1994) “Bis(2-ethylhexyl) phthalate: evaluation of risks to health from environmental exposure in Canada”, Environ carcinog ecotoxicol rev, 12,179–194.
17.Nour Kayali, Fernando G. Tamayo (2006), “Determination of diethylhexyl phtalate in water by solid phase microextraction coupled to high performance liquid chromatography”, Talanta, 69, 1095–1099.
18.Opinion of The Scientific Committee on Cosmetic Products and Non-Food Products Intended for Consumers (4 June 2002), “Diethyl phthalate”, SCCNFP/0411/01.
53
19.Poon, R., P. Lecavaliert, R. Mueller, V. Valli, B. Procter, and I. Chu I (1997), “Subchronic oral toxicity of di-n-octyl phthalate and di (2- ethylhexyl) phthalate in plastic toys”, Chromatographia, 47:724-726.
20.Rastogi S.C. (1998). “Gas chromatographic analysis of phthalate esters in plastic toys”, Chromatographia, 47, 724 – 726.
21.Silvia Marten (2010), “Determination of phthalates”, Application Note.
www.knauer. net.
22.Shanker R.C., C. Ramakrichma, and P. Seth (1985), “Degradation of some phthalic acid esters in soil”, Environ pollut, 39, 1-5.
23.Staples, C. A.; Adams, W. J.; Parkerton, T. F.; Gorsuch, J. W.; Biggingers, G. R.; Reiner, K. H. (1997), “Aquatic toxicity of eighteen phthalate esters”,
Environ toxicol chem, 16 (5), 875–891.
24.Susana Lin, Hsiu-Ying Ku and Pen-Hua Su (2010), “Phthalate exposure in pregnant women and their children in central Taiwan”, Chemosphere, 82, 947–955.
25.Ursel Heudorf, Volker Mersch-Sundermann, Jürgen Angerer (2007), “Phthalates: Toxicology and exposure”, International Journal of Hygiene and Environmental Health, 210(5), 623-634.
26.Yuan, B., Z. Li, and N. Graham (2008), “Aqueous oxidation of dimethyl phthalate in a Fe(VI)-TiO2-UV Reaction System”, Water Res, 42:1413-1420.
27.Yun Zou, Min Cai (2013) “Determination of Phthalate Concentration in Toys and Children’s Products”, Shanghai Co.Ltd, 412 YingLun Road Waigaoqiao Free Trade Zone Shanghai China.
28.Walker Camacho, Sigbritt Karlsson (2000), “Quality-determination of recycled plastic packaging waste by identification of contaminants by GC- MS after microwave assisted extraction (MAE)”, Polymer Degradation and Stability 71 (2001), 123-134.
29.Wang Ling, Jiang Gui-bin, Cai Ya-qi, He Bin, Wang Ya-wei, Shen Da-zhong (2007), “Cloud point extraction coupled with HPLC-UV for the
54
determination of phthalate esters in environmental water samples”, Journal of Environmental Sciences, 19, 874–878.