Chúng tôi đã tiến hành xây dựng phương pháp định lượng thuốc trừ sâu gốc Clor hữu cơ dựa trên kỹ thuật GC-MS sử dụng nguồn ion EI và bộ phận phân tích khối loại tứ cực của hãng Perkin Elmer. Phương pháp được xây dựng có khả năng định tính, định lượng được đồng thời 18 thuốc trừ sâu hữu cơ với LOQ là 5-10
để phát hiện và định lượng dư lượng thuốc trừ sâu hữu cơ trong huyết tương.
Trong khoảng nồng độ khảo sát tất cả các thuốc trừ sâu hữu cơ trong nghiên cứu này đều cho độ tuyến tính tốt với hệ số tương quan R ≥ 0,995. Độ lặp lại trong khoảng 3,92 đến 7,93 %, độ tái lập nội bộ nằm trong khoảng từ 4,57 đến 8,89%. Hiệu suất thu hồi đạt từ 78,17 đến 102,23%. Tất cả các khảo sát trên phù hợp với
các điều kiện được đưa ra theo AOAC 2017.
3.5. Kết quả dư lượng một số thuốctrừ sâu gốcClo hữu cơ trong huyết tương
Trong nghiên cứu này chúng tôi tiến hành xác định hàm lượng của 18 hợp chất thuộc nhóm clo hữu cơ bao gồm : Alpha-BHC, beta-BHC, gama-BHC, Delta- BHC, Heptaclor, Aldrin, Heptaclor epoxy, Alpha-Endosunfan, Dieldrin, Endrin, Beta-Endosunfan, p,p’-DDE, p,p’-DDD, p,p’-DDT, Endrin aldehyde, Endrin
ketone, Endosunfan sunfat, methoxyclor nhưng chỉ phát hiện được sự có mặt của 4 hợp chất ở trên nhóm đối tượng nghiên cứu là alpha-BHC, gama-BHC, p,p’-DDE và p,p’-DDT. Tỷ lệ phát hiện được các hợp chất trong mẫu huyết thanh khác nhau giữa các
nhóm đối tượng nghiên cứu:
- Alpha-BHC và gama-BHC chỉ được phát hiện trên nhóm chứng với tỷ lệ
1/70 (1.43%)
- P,p’-DDE có tỷ lệ phát hiện là 6/70 (8.6%) và chỉ phát hiện thấy trên nhóm chứng.
- P,p’-DDT có tỷ lệ phát hiện được ở nhóm chứng là 1/70 (1.43%) và nhóm bệnh là 5/79 (6.3%).
Có thể nhận thấy hợp chất p,p’-DDE chỉ được tìm thấy trên các đối tượng thuộc nhóm chứng với tỷ lệ 6/70, hợp chất p,p’-DDT được tìm thấy nhiều hơn trên đối tượng nhóm bệnh với tỷ lệ 5/79 còn ở nhóm chứng là 1/70. Tính trong tổng số đối tượng nghiên cứu thì tỷ lệ phát hiện p,p’-DDE và p,p’-DDT là như nhau chiếm 6/149 (4.03%). Trong chu trình chuyển hoá của p,p’-DDT thì p,p’-DDE là sản phẩm chuyển hoá của p,p’-DDT. Hàng năm, sự phân huỷ của p,p’-DDT thành p,p’-DDE rất thấp chỉ chiếm vài phần trăm. Hợp chất p,p’-DDE được tạo thành do chuyển hoá
từ p,p’-DDT có độc tính hoá học cao hơn cả p,p’-DDT
Với phương pháp đo GC-MS đã được đánh giá qua các thông số: tính đặc hiệu, tính chọn lọc, giới hạn phát hiện, giới hạn định lượng, khoảng tuyến tính và
đường chuẩn, độ chụm và độ đúng. Đường chuẩn được chuẩn bị trên nền mẫu để
loại trừ ảnh hưởng của nền. Đường chuẩn gồm bảy điểm với mỗi chất phân tích được xây dựng bằng cách sử dụng các dung dịch pha loãng từ dung dịch chuẩn và đều có hệ số tuyến tính lớn hơn 0,995. Các kết quả về hàm lượng của chất nghiên cứu trong đất được xác định sử dụng diện tích pic sắc ký để tính toán. Các kết quả
nằm trong giới hạn đo của phương pháp đều được đảm bảo vềđộ đúng và độ chính xác.
- So sánh hàm lượng thuốc bảo vệ thực vật nhóm clo hữu cơ trên các đối
tượng nghiên cứu và một số nghiên cứu khác.
Do tính chất hoá học có khả năng tan trong mỡ cao của các thuốc trừ sâu gốc clo hữu cơ (DDT, DDE…) kết hợp với thời gian bán huỷ rất dài làm cho các hợp chất có khảnăng tích luỹ sinh học cao trong sinh vật sống, đất, trầm tích…điều
đó dẫn đến sự khuyếch đại sinh học của các hợp chất này ở sinh vật trong cùng một chuỗi thức ăn. Mặc dù đã bị cấm sử dụng từ lâu nhưng sự phát hiện của các thuốc trừ sâu nhóm clo hữu cơ vẫn được tìm thấy trong các sinh vật sống. Một nghiên cứu của các nhà nghiên cứu tại Việt Nam đánh giá về ô nhiễm và biến đổi DDT trong
đất tại Hà Nội, 60 mẫu đất được lấy từ 5 huyện ngoại thành Hà Nội cho thấy DDT và các hợp chất biến đổi từ DDT được phát hiện thấy ở 47/60 mẫu thu thập được với hàm lượng DDT trong các mẫu đất vùng nông nghiệp (89,86 ± độ lệch chuẩn của tập mẫu 47,17 ng/g) thấp hơn không nhiều so với giá trị tối đa cho phép của DDT trong đất theo tiêu chuẩn TCVN 5941 – 1995 (nồng độ DDT < 100 ng/g). Tuy nhiên, vẫn có mộtsố mẫu có DDT tổng vượt quá ngưỡng trên. Tại các khu vực khác như khu công nghiệp, trung tâm của Hà Nội và các khu trung tâm của năm huyện ngoại thành, DDT tổng cũng được tìm thấy và nằm trong khoảng từ không phát hiện đến 67,82 ng/g (giá trị trung bình 21,22 ± độ lệch chuẩn của tập mẫu 22,67 ng/g). Phần trăm trung bình của DDT và các chất chuyển hoá từ DDT so với DDT tổng
trong 60 mẫu đất tại Hà Nội giảm dần theo trật tự: p,p’-DDE (54,4%) > p,p’-DDD (25,5%) > p,p’-DDT (20,1%) [17]. Từ nghiên cứu trên để thấy rằng hàm lượng DDT và các hợp chất chuyển hoá từ DDT vẫn còn rất cao trong đất là một trong các nguồn xâm nhập vào cơ thể người.
KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ
Kết luận
Qua quá trình thực hiện đềtài, chúng tôi đã thu được các kết quảchính như sau: 1. Đã xây dựng được quy trình định lượng đồng thời 18 thuốc trừ sâu nhóm Clor trong huyết tương người bằng GC-MS như sau:
• Đã khảo sát và xây dựng được quy trình xử lý mẫu bằng phương pháp
QuEChERS với dung chiết một lần bằng acetonitril đã được đệm hóa và tách khỏi
nước có trong mẫu bằng phân bố lỏng lỏng nhờ muối magie sulfat (MgSO4) và natri clorua (NaCl). Quá trình làm sạch bằng chiết phân tán pha rắn (d-SPE) được dùng
để loại các axit hữu cơ, nước còn dư và các thành phần khác nhờ phối hợp chất hấp phụ amin bậc 1 và bậc 2 (Primary Secondary Amine, viết tắt là PSA) và MgSO4.
Sau đó dịch chiết được cô cạn và hòa tan bằng dung môi n-Hexan. Cuối cùng dịch chiết được bơm lên hệ thống GCMS với hiệu suất thu hồi cao, độ lặp lại và độ tái lập tốt.
• Đã xây dựng được điều kiện sắc ký: sử dụng cột sắc ký khí Elite 5 (30 m ×
0,25 mm; 0,25 µm) với nhiệt độ buồng bơm mẫu: 240oC, chế độ tiêm không chia dòng. Khí mang heli, tốc độ dòng 1,7 mL/phút. Nhiệt độ bộ phận kết nối sắc ký khí và khối phổ: 250 oC. Chương trình nhiệt độ cột GC : Nhiệt độ ban đầu 700C giữ 1
phút, tăng 150C/phút đến 1800C giữ0 phút, sau đótăng 50C/phút đến 2100C giữ 0 phút, tiếp tục tăng 150C/phút đến 2800C giữ 3 phút.
- Bộ tiêm mẫu tựđộng với thể tích tiêm mẫu 1 µL
- Khối phổ ba tứ cực với nguồn ion hoá: EI 70 eV, nhiệt độ nguồn ion: 230oC.
2. Đã thẩm định được phương pháp xác định 18 thuốc trừ sâu gốc clor hữu cơ
bằng GC-MS.
Kết quả cho thấy phương pháp đã chọn có độ đặc hiệu cao; có thể định tính và định
lượng được đồng thời 18 chất trong huyết tương với LOQ thấp (từ 5-10 ng/ml); có sự tương quan tuyến tính giữa tín hiệu và nồng độ chất phân tích với R ≥ 0,995.
lập nội bộ nằm trong khoảng từ4,57 đến 8,89%. Hiệu suất thu hồi đạt từ78,17 đến 102,23%. Tất cả các khảo sát trên phù hợp với các điều kiện được đưa ra theo
AOAC 2017.
Kiến nghị
- Tiếp tục tiến hành phân tích mẫu thực tế với số lượng lớn hơn để có thể đánh giá được toàn diện khả năng tồn dư của các thuốc trừ sâu nhóm Clo hữu cơ
trong huyết tương người. Từ đó rút ra được mối tương quan ảnh hưởng của nhóm chất đến bệnh ung thư vú trên người.
- Mở rộng phạm vi áp dụng của kỹ thuật GC-MS để xác định những nhóm thuốc BVTV khác trong các mẫu huyết tương để đánh giá mức độ phơi nhiễm và
TÀI LIỆU THAM KHẢO
Tiếng Việt
[1]. Nguyễn Mạnh Chinh (2012), Cẩm nang thuốc bảo vệ thực vật, NXB Nông nghiệp, Hà Nội.
[2]. Hoàng Thị Hợi (2004), Giáo trình hóa bảo vệ thực vật, Nhà xuất bản Nông nghiệp, Hà Nội.
[3]. Phạm Luận (2014), Phương pháp phân tích sắc ký và chiết tách, Trường
đại học Quốc gia Hà Nội.
[4]. Phạm Văn Lầm (2016), Bảo vệ thực vật phục vụ nông nghiệp theo hướng bền vững với nông sản an toàn, Hà Nội.
Tiếng Anh
[5] . Anastassiades, M., Lehotay, S.J., Stajnbaher, D., & Schenck, F.J. (2003), "Fast and easy multiresidue method employing acetonitrile extraction/partitioning and dispersive solid-phase extraction for the determination of pesticide residues in produce", Journal of AOAC International, 86(2), 412–431.
[6] . Lehotay, S.J., Kok, A., Hiemstra, M., & Bodegraven, P. (2005), “Validation of a fast and easy method for the determination of residues from 229 pesticides in fruits and vegetables using gas and liquid chromatography and mass spectrometric detection”, Journal of AOAC International, 88(2), 595–614.
[7]. Lehotay, S.J., Mastovska, K., & Lightfield, A.R. (2005), “Use of buffering and other means to improve results of problematic pesticides in a fast and easy method for residue analysis of fruits and vegetables”, Journal of AOAC International, 88(2), 615–629.
[8]. Payá, P., Anastassiades, M., Mack, D., Sigalova, I., Tasdelen, B., Oliva, J., & Barba A. (2007), “Analysis of pesticide residues using the Quick Easy Cheap Effective Rugged and Safe (QuEChERS) pesticide multiresidue method in combination with gas and liquid chromatography and tandem mass spectrometric detection”, Analytical and Bioanalytical Chemistry, 389(6), 1697–1714.
[9]. Reigart, J.R., & Roberts J.R. (1999), “Recognition and Management of Pesticide Poisonings”, 5thedition, United State Environmental Protection Agency, Washington DC.
[10]. PerkinElmer, GCBAS Detectors.
[11]. Prof. H. B. Mathur, Prof. H. C. Agarwa, Dr. Sapna Johnson, Dr. Nirmali Saikia( 2005), “Analysis Of Pesticide Residues In Blood Samples From Villages Of Punjab”, India
[12]. FAO (2005), “International code of conduct on the distribution and use of pesticides”, Rome.
[13]. Herbicide use: benefits for society as a whole - a review. <https://www.cabdirect.org/cabdirect/abstract/20083050759>,accessed: 01/08/2019.
[14]. Liên hiệp các hội khoa học và kỹ thuật Việt Nam, Thực trạng sử dụng
thuốc bảo vệ thực vật trong nông nghiệp ở Việt Nam, <http://vusta.vn/chitiet/tin-
tuyen-sinh-dao-tao/Thuc-trang-su-dung-thuoc-bao-ve-thuc-vat-trong-nong-nghiep- o-Viet-Nam-1011>, accessed: 01/04/2013.
[15]. Isabelle Romieu, Mauricio Hernandez-Avila, Eduardo Lazcano-Ponce, Jean Philippe Weber,3 and Eric Dewailly, “Breast Cancer, Lactation History, and Serum Organochlorines”, 2000, USA.
[16]. Luz E. Ruiz-Suárez, Ricardo A. Castro-Chan, Norma E. Rivero-Pérez, Antonio Trejo-Acevedo , Griselda K. Guillén-Navarro, Violette Geissen 3 and Ricardo Bello-Mendoza, “Levels of Organochlorine Pesticides in Blood Plasma from Residents of Malaria-Endemic Communities in Chiapas, Mexico”, 2014.
[17]. Vu Duc T., Thao vu, Walder J. et al. (2007). Contamination by Selected Organochlorine Pesticides (OCPs) in Surface Soils in Hanoi, Vietnam.
Bull Environ Contam Toxicol, 78, 195–200.
[18] Perkin Elmer, GC/MS Training, 2009.
[19] Brown JR and Chow LY (1975)“Comparative study of DDT and its derivatives in human blood samples in Norfolk county and Holland Marsh, Ontario” Bull. Environ. Contam. Toxicol. 13(4): 483-488.
[20] Kanja LW, Skaare JU, Ojwang SBO and Maitai CK (1992)“ A comparison of organochlorine pesticide residues in maternal adipose tissue, maternal blood, cord blood and human milk from mother/infant pairs” Arch. Environ. Contam. Toxicol . 22:21-24.
[21] Waliszewski SM, Aguirre AA, Infanzon RM, Carrillo LL and Sanchez LT (2000) “Comparison of Organochlorine pesticide levels in adipose issue and blood serum from mothers living in Veracruz, Mexico” Bull. Environ. Contam. Toxicol. 64:8-15.
α- BHC (ppb) β- BHC (ppb) γ- BHC (ppb) δ- BHC (ppb) Heptaclo r (ppb) Aldri n (ppb) Heptacl or epoxide (ppb) Alpha- Endosulf an (ppb) p,p’- DDE (ppb) Dieldri n (ppb) Endri n (ppb) Beta- Endosulf an (ppb) p,p'- DD D (ppb ) Endrin aldehy de (ppb) Endosulf an sulfat (ppb) p,p’ - DDT (ppb) Endri n keton (ppb) Methoxyc lor (ppb) 1571 KPH KPH KPH KPH KPH KPH KPH KPH KPH KPH KPH KPH KPH KPH KPH KPH KPH KPH 1572 KPH KPH KPH KPH KPH KPH KPH KPH KPH KPH KPH KPH KPH KPH KPH KPH KPH KPH 1573 KPH KPH KPH KPH KPH KPH KPH KPH KPH KPH KPH KPH KPH KPH KPH KPH KPH KPH 1574 KPH KPH KPH KPH KPH KPH KPH KPH 177 KPH KPH KPH KPH KPH KPH KPH KPH KPH 1575 KPH KPH KPH KPH KPH KPH KPH KPH KPH KPH KPH KPH KPH KPH KPH KPH KPH KPH 1576 KPH KPH KPH KPH KPH KPH KPH KPH KPH KPH KPH KPH KPH KPH KPH KPH KPH KPH 1577 KPH KPH KPH KPH KPH KPH KPH KPH KPH KPH KPH KPH KPH KPH KPH KPH KPH KPH 1578 KPH KPH KPH KPH KPH KPH KPH KPH KPH KPH KPH KPH KPH KPH KPH KPH KPH KPH 1579 KPH KPH KPH KPH KPH KPH KPH KPH >200 KPH KPH KPH KPH KPH KPH KPH KPH KPH 1580 KPH KPH KPH KPH KPH KPH KPH KPH KPH KPH KPH KPH KPH KPH KPH KPH KPH KPH 1590 KPH KPH KPH KPH KPH KPH KPH KPH KPH KPH KPH KPH KPH KPH KPH KPH KPH KPH 1591 KPH KPH KPH KPH KPH KPH KPH KPH KPH KPH KPH KPH KPH KPH KPH KPH KPH KPH
(ppb) (ppb) (ppb) (ppb) r (ppb) (ppb) epoxide (ppb) an (ppb) (ppb) n (ppb) (ppb) an (ppb) (ppb ) de (ppb) (ppb) (ppb) keton (ppb) lor (ppb) 1592 KPH KPH KPH KPH KPH KPH KPH KPH KPH KPH KPH KPH KPH KPH KPH KPH KPH KPH 1593 KPH KPH KPH KPH KPH KPH KPH KPH KPH KPH KPH KPH KPH KPH KPH KPH KPH KPH 1594 KPH KPH KPH KPH KPH KPH KPH KPH KPH KPH KPH KPH KPH KPH KPH KPH KPH KPH 1595 KPH KPH KPH KPH KPH KPH KPH KPH KPH KPH KPH KPH KPH KPH KPH KPH KPH KPH 1596 KPH KPH KPH KPH KPH KPH KPH KPH KPH KPH KPH KPH KPH KPH KPH KPH KPH KPH 1597 KPH KPH KPH KPH KPH KPH KPH KPH KPH KPH KPH KPH KPH KPH KPH KPH KPH KPH 1598 KPH KPH KPH KPH KPH KPH KPH KPH KPH KPH KPH KPH KPH KPH KPH >200 KPH KPH 1599 KPH KPH KPH KPH KPH KPH KPH KPH KPH KPH KPH KPH KPH KPH KPH KPH KPH KPH 1600 KPH KPH KPH KPH KPH KPH KPH KPH KPH KPH KPH KPH KPH KPH KPH KPH KPH KPH 1601 KPH KPH KPH KPH KPH KPH KPH KPH KPH KPH KPH KPH KPH KPH KPH KPH KPH KPH 1602 KPH KPH KPH KPH KPH KPH KPH KPH KPH KPH KPH KPH KPH KPH KPH KPH KPH KPH 1603 KPH KPH KPH KPH KPH KPH KPH KPH KPH KPH KPH KPH KPH KPH KPH KPH KPH KPH 1604 KPH KPH KPH KPH KPH KPH KPH KPH KPH KPH KPH KPH KPH KPH KPH KPH KPH KPH 1605 KPH KPH KPH KPH KPH KPH KPH KPH KPH KPH KPH KPH KPH KPH KPH KPH KPH KPH
(ppb) (ppb) (ppb) (ppb) r (ppb) (ppb) epoxide (ppb) an (ppb) (ppb) n (ppb) (ppb) an (ppb) (ppb ) de (ppb) (ppb) (ppb) keton (ppb) lor (ppb) 1606 KPH KPH KPH KPH KPH KPH KPH KPH KPH KPH KPH KPH KPH KPH KPH KPH KPH KPH 1607 KPH KPH KPH KPH KPH KPH KPH KPH KPH KPH KPH KPH KPH KPH KPH KPH KPH KPH 1608 KPH KPH KPH KPH KPH KPH KPH KPH KPH KPH KPH KPH KPH KPH KPH KPH KPH KPH 1609 KPH KPH KPH KPH KPH KPH KPH KPH KPH KPH KPH KPH KPH KPH KPH KPH KPH KPH 1610 KPH KPH KPH KPH KPH KPH KPH KPH KPH KPH KPH KPH KPH KPH KPH KPH KPH KPH 1611 KPH KPH KPH KPH KPH KPH KPH KPH KPH KPH KPH KPH KPH KPH KPH KPH KPH KPH 1612 KPH KPH KPH KPH KPH KPH KPH KPH KPH KPH KPH KPH KPH KPH KPH KPH KPH KPH 1613 KPH KPH KPH KPH KPH KPH KPH KPH KPH KPH KPH KPH KPH KPH KPH KPH KPH KPH 1614 KPH KPH KPH KPH KPH KPH KPH KPH KPH KPH KPH KPH KPH KPH KPH KPH KPH KPH 1615 KPH KPH KPH KPH KPH KPH KPH KPH KPH KPH KPH KPH KPH KPH KPH KPH KPH KPH 1616 KPH KPH KPH KPH KPH KPH KPH KPH KPH KPH KPH KPH KPH KPH KPH KPH KPH KPH 1617 KPH KPH KPH KPH KPH KPH KPH KPH KPH KPH KPH KPH KPH KPH KPH KPH KPH KPH 1618 KPH KPH KPH KPH KPH KPH KPH KPH KPH KPH KPH KPH KPH KPH KPH KPH KPH KPH 1619 KPH KPH KPH KPH KPH KPH KPH KPH KPH KPH KPH KPH KPH KPH KPH KPH KPH KPH
(ppb) (ppb) (ppb) (ppb) r (ppb) (ppb) epoxide (ppb) an (ppb) (ppb) n (ppb) (ppb) an (ppb) (ppb ) de (ppb) (ppb) (ppb) keton (ppb) lor (ppb) 1620 KPH KPH KPH KPH KPH KPH KPH KPH KPH KPH KPH KPH KPH KPH KPH KPH KPH KPH 1621 KPH KPH KPH KPH KPH KPH KPH KPH KPH KPH KPH KPH KPH KPH KPH KPH KPH KPH 1622 KPH KPH KPH KPH KPH KPH KPH KPH KPH KPH KPH KPH KPH KPH KPH KPH KPH KPH 1623 KPH KPH KPH KPH KPH KPH KPH KPH KPH KPH KPH KPH KPH KPH KPH KPH KPH KPH