Từ sắc kí đồ chất chuẩn thu được bảng thời gian lưu của siloxane Bảng 3.1. Thời gian lưu của siloxane Siloxane Thời gian lưu (phút)
D3 4.6 D4 6.2 D5 7.6 D6 8.8 D7 9.9 L4 6.9 L5 8.2 L6 9.4 L7 10.4 L8 11.3 L9 12.3 L10 13.2 M4Q 7.8
Từ bảng trên và sắc ký đồ cho thấy với điều kiện phân tích sắc ký đã lựa chọn thì các siloxane trong hỗn hợp đã tách riêng ra khỏi nhau khá tốt. Từđó, có thể phân
3.1.2. Kết quả phân tích mẫu trắng:
Mẫu trắng đều được thực hiện ở cảpha hơi và pha hạt. Ở pha hơi, mẫu trắng gồm 2 PUF mới khơng cho hấp thụ mẫu khơng khí, được thêm chất đồng hành và
được tiến hành chiết với hỗn hợp dung mơi và dịch chiết được phân tích với điều kiện sắc ký như quy trình đã được đưa ra. Tương tự đối với pha hạt, màng lọc (filter) mới chưa qua quá trình thu mẫu cũngđược thêm chất chuẩn nội và tiến hành chiết và dịch chiết cũng được phân tích với các điều kiện sắc ký giống như quy trình đã đưa ra.
Bảng 3.2. Hàm lượng các siloxane có trong mỗi PUF trắng
Lần Hàm lượng siloxane (ng) D4 D5 D6 1 3.08 2.65 5.60 2 2.12 7.70 10.6 3 2.51 10.5 14.6 4 2.45 3.25 6.22 5 2.22 5.78 10.87 6 2.09 6.35 8.55 7 2.70 5.95 8.36 Trung bình 2,45 6,03 9,26
Qua bốn lần tiến hành thí nghiệm đều cho kết quả là trong các PUF đã qua
quá trình làm sạch đều có chứa siloxane, cụ thể từ kết quả bảng 3.2 nhận thấy là D3, D4, D5 lần lượt là: 2,45; 6,03 và 9,26ng. Như vậy siloxane có sẵn trong các PUF đã
làm sạch, trong dung môi và trong các dụng cụ thủy tinh. Những dụng cụ thí nghiệm khi tiến hành nghiên cứu vẫn tồn tại lượng đáng kể các siloxane mà cụ thểở đây là các siloxane D3, D4, D5. Từđây có thể thấy rằng siloxane tồn tại ở rất nhiều
nơi, mức độ xuất hiện của nó đối với đời sống con người hoàn toàn đáng báo động. Trong nghiên cứu này, khi xác định siloxane ở các vi môi trường khác nhau đã làm sạch các siloxane có sẵn trong thiết bị thí nghiệm. Các kết quả nồng độ các chất
trong báo cáo này đều đã được tính tốn và trừ đi lượng siloxane có trong mẫu trắng.
3.2. CÁC THÔNG SỐ CỦA PHƯƠNG PHÁP
3.2.1. Đường chuẩn và khoảng tuyến tính
Trong phương pháp này, khoảng nồng độ tuyến tính của các siloxane được xác
đó từ 0.5 ng/mL đến 500 ng/mL. Phương trình đường chuẩn đã được xây dựng từ các điểm chuẩn tương ứng với từng chất. Cụ thểnhư sau:
Bảng 3.3. Phương trình đường chuẩn của các siloxane
Hợp chất Phương trình đường chuẩn
D3 y = 11539x – 81241; R² = 0.9999 D4 y = 2102.5x + 1169.2; R² = 1 D5 y = 647.86x + 1630.3; R² = 0.9998 D6 y = 625.42x + 17.524; R² = 0.9999 L4 y = 474x; R² = 1 L5 y = 651.77x - 8E-12; R² = 1 L6 y = 450.01x; R² = 1 L7 y = 378.28x; R² = 1 L8 y = 300.25x + 9E-12; R² = 1 L9 y = 326x; R² = 1
Từ bảng trên ta có thể thấy tất cả các phương trình đường chuẩn của các siloxane đều có hệ số hồi quy tuyến tính (R2) lớn hơn 0,995. Từđó, có thể thấy máy
có độ nhạy và độ lặp lại khá chính xác và đạt điều kiện đểphân tích cũng như tính
tốn kết quả. Các đồ thịđường chuẩn của từng siloxane được đểở phần phụ lục.
3.2.2. Độ thu hồi và độ lặp lại
Trong nghiên cứu này, để xác định độ thu hồi và lặp lại tiến hành thêm chất
đồng hành M4Q vào các pha với lượng 100ng. Quá trình chiết siloxane, đã sử dụng các dung môi với tỉ lệkhác nhau để khảo sát độ thu hồi của phương pháp. Từ đó đã
lựa chọn được tỉ lệ dung mơi thích hợp để tiến hành nghiên cứu và xác định siloxane ởcác bước tiếp theo, cụ thểđược trình bày ở bảng 3.4 dưới đây.
Bảng 3.4: Độ thu hồi, độ lặp lại M4Q trong ống PUF
Lần Tỉ lệ dung môi (DCM: hexane)
3:02 2:01 3:01 2:03 1 95.7 90.3 78.9 92.5 2 96.7 93.9 82.3 90.7 3 98.0 94.0 81.4 91.4 4 94.7 92.1 85.4 88.7 5 96.0 93.5 80.4 90.8 6 97.2 91.6 82.6 87.6 7 96.5 94.5 83.5 89.3 Độ thu hồi (%) 96.4 92.8 82.1 90.1 Độ lặp lại (%) 1.07 1.54 2.11 1.69
Từ bảng kết quả trên có thể thấy rằng, lựa chọn dung môi chiết là DCM: hexane với tỉ lệ 3:2 cho hiệu suất thu hồi cao nhất là 96,4% cao hơn khi sử dụng dung môi với tỉ lệ khác. Do đó sử dụng dung mơi chiết DCM: hexane với tỉ lệ 3:2
đểxác định siloxane trên màng lọc thạch anh thu được kết quảnhư bảng 3.5 Bảng 3.5: Độ thu hồi, độ lặp lại M4Q trong màng thạch anh
Lần 1 2 3 4 5 6 7
Kết quả(%) 93.5 95.0 92.6 93.6 91.0 92.7 91.7
Độ thu hồi(%) 92.9
Độ lặp lại(%) 1.32
Với việc lựa chọn dung môi chiết là DCM: hexane với tỉ lệ 3:2, cho kết quảđộ
thu hồi trên pha hạt là 92,9% và độ lặp lại là 1.32%. Như vậy qua việc khảo sát các tỉ lệ dung mơi chiết có thể thấy rằng dung mơi chiết DCM: hexane với tỉ lệ 3:2 cho hiệu suất thu hồi cao. Trong nghiên cứu này sẽ lựa chọn dung môi trên để thực hiện chiết các mẫu thực. Nồng độ các chất trong báo cáo này cũng đã được tính tốn dựa
trên độ thu hồi của chất đồng hành M4Q trong từng mẫu cụ thể.
3.2.3. Giới hạn phát hiện và giới hạn định lượng
Giới hạn phát hiện của thiết bị (IDL: Instrumental detection limit) là lượng chất nhỏ nhất đưa vào máy mà detector có thểđo được và cho tín hiệu của peak cao gấp 3 lần đường nền. IDL cho phép đánh giá thiết bị hoạt động có ổn định khơng, nó bao gồm các loại nhiễu từ linh kiện cơ – điện tử của thiết bị, điều kiện vận hành
chuẩn. IDL được xác định bằng thực nghiệm và từđó xác định giới hạn định lượng của thiết bị (IQL: Instrumental Quantification Limit) với cơng thức: IQL = 3×IDL.
Đối với hệ thống GC-MS trong báo cáo này IDL và IQL được tính cho mỗi siloxane với thểtích bơm mẫu vào là 2 µl như sau
Bảng 3.6. IDL và IQL của siloxane
Siloxane IDL (pg) IQL (pg)
D3 0.17 0.5 D4 0.17 0.5 D5 0.17 0.5 D6 0.17 0.5 L4 0.50 1.5 L5 0.33 1 L6 0.67 2 L7 0.67 2 L8 1.00 3 L9 1.00 3
Để xác định MDL, trước tiên cần phân tích mẫu (mẫu thực, mẫu thêm chuẩn hoặc mẫu chuẩn) ở nồng độ thấp cịn có thể xuất hiện tín hiệu của chất phân tích và
xác định tỷ lệ tín hiệu chia cho nhiễu (S/N = Signal to noise), trong đó S là chiều cao tín hiệu của chất phân tích, N là nhiễu đường nền được tính về hai phía của
đường nền và tốt nhất là tính nhiễu lân cận hai bên của peak, bề rộng mỗi bên tối thiểu gấp 10 lần chiều rộng của peak tại nửa chiều cao.
MDL được xem là nồng độ thấp nhất của chất phân tích trong mẫu mà sau q trình xử lý mẫu máy có thể nhận biết được. Tương tự ta cũng có thể xác định giới hạn định lượng của phương pháp (MQL) như sau
MQL = 3×𝑀𝐷𝐿
Giới hạn phát hiện của phương pháp (MDL) và giới hạn định lượng của phương
pháp (MQL) của phương pháp được xác định trên thể tích mẫu khơng khí thu được trung bình là 4,46 m3; khối lượng hạt trong khơng khí thu được là 0,35 mg. Ta có:
MDL = 𝐼𝐷𝐿
𝑅%×0,35 (ng/mg) (đối với pha hạt) MDL = 𝐼𝐷𝐿
𝑅% ×4,46(ng/m
Từ giá trị IDL được tính trên bảng 3.6, ta xác định được các giá trị MDL và
MQL đối với pha hơi và pha hạt như sau:
Bảng 3.7: MDL, MQL của siloxane trong từng pha
Siloxan
Trong pha hơi (ng/m3) Trong pha hạt (ng/mg)
MDL MQL MDL MQL D3 0.037 0.112 0.476 1.43 D4 0.037 0.112 0.476 1.43 D5 0.037 0.112 0.476 1.43 D6 0.037 0.112 0.476 1.43 L4 0.336 0.112 1.43 4.29 L5 0.224 0.075 0.952 2.86 L6 0.448 0.149 1.91 5.71 L7 0.448 0.149 1.91 5.71 L8 0.673 0.224 2.86 8.57 L9 0.673 0.224 2.86 8.57
Từ bảng trên cho thấy giá trị MQL của các siloxane trong pha hạt và pha hơi tương ứng nằm trong khoảng 0.112- 0.224 ng/m3 và 1.43-8.57 ng/mg. Như vậy giới hạn định lượng và giới hạn phát hiện của phương pháp phù hợp để thực hiện q trình phân tích siloxane trong mẫu khơng khí.
Sau khi khảo sát các điều kiện và thu được kết quả, chúng tôi đã lựa chọn quy trình chuẩn được đưa ra để phân tích mẫu khơng khí trong nhà tại Hà Nội như sau:
Hình 10: Sơ đồ quy trình phân tích mẫu
Pha hạt (trên filter) được thêm 100 ng chất đồng hành M4Q
-Cơ cạn bằng dịng N2đến 1 mL.
-Chuyển vào lọ nhỏ (GC-vial) và tiến hành phân tích sắc ký.
Pha hơi (trên PUF) được thêm 100 ng chất đồng hành M4Q
Chuyển dịch chiết vào bình cầu, tiến hành cô quay về khoảng 7 mL.
Chiết với hỗn hợp dung môi DCM và hexane (3:2, v:v) lặp
lại 3 lần mỗi lần 5mL. Chiết 2 lần với hỗn hợp dung môi
DCM và hexane (3:2, v:v) - Lần 1 với 100 mL.
- Lần 2 với 80 mL.
Mẫu sau khi thu tại các địa điểm khác nhau.
-Cô cạn bằng dòng N2đến 1 mL. -Chuyển vào lọ nhỏ (GC-vial) và tiến hành phân tích sắc ký.
3.3. ÁP DỤNG QUY TRÌNH ĐÃ CHUẨN HĨA ĐƯỢC ĐỂ PHÂN TÍCH MỘT
SỐ MẪU KHƠNG KHÍ TRONG NHÀ
Trong nghiên cứu này, chúng tôi đã lựa chọn thành phố Hà Nội, Việt Nam là
nơi thu thập các mẫu khơng khí trong các hộ gia đình và một sốnơi có khảnăng có nồng độ siloxan cao. Có 67 mẫu khơng khí trong nhà đã được thu thập, mẫu được phân loại thành các nhóm với những hoạt động đặc trưng như: nhà ở (n = 19), nhà trẻ (n = 7), phịng thí nghiệm (n = 19), salon (n = 13), văn phòng (n = 9) mỗi mẫu
được thu trong khoảng thời gian 12 đến 24 giờ bởi một bơm hút tốc độ thấp (LP-7; A.P. Buck Inc., Orlando, FL, Hoa kỳ) với tốc độ dịng 4 lít/phút.
Mẫu khơng khí bao gồm: pha hơi được thu giữ trên hai polyurethane foam (PUF) và pha hạt được thu giữ trên màng lọc thạch anh.
Thời gian thu mẫu trong hai tháng 11 và 12 năm 2016. Q trình thu mẫu, xử
lý và phân tích mẫu đều được thực hiện theo quy trình đã được tối ưu hóa trước đó.
3.3.1. Nồng độ siloxane trong pha hạt
Siloxan trong pha hạt bụi lơ lửng được thu giữ trên màng lọc thạch anh. Nồng
độ siloxane trong pha hạt được tính dựa trên lượng siloxane đo được và khối lượng của hạt bụi (được xác định dựa vào sự chênh lệch khối lượng của màng thạc anh
trước và sau khi thu mẫu). Kết quảđược chỉ ra như ở bảng 3.8.
Bảng 3.8. Nồng độ trung bình siloxane trong pha hạt (µg/g)
Các siloxane D3 D4 D5 D6 L4 L5 L6 L7 L8 L9 Tổng siloxane Nhà ở (n=19) 8.95 71.4 151 93.3 13.5 12.8 32.2 55.4 103 9.40 551 Nhà trẻ (n=7) 4.05 9.35 30.7 20.8 21.0 21.6 51.8 66.7 54.1 9.18 289 PTN (n=19) 3.64 8.63 20.8 36.5 11.1 16.7 19.7 45.9 81.3 33.3 278 Văn phòng (n=9) 5.41 9.64 57.8 7.96 16.0 49.5 29.8 23.8 67.2 9.57 277 Salons (n=13) 16.5 227 385 249 51.5 38.9 38.1 157 124 35.2 1321
Từ giá trị nồng độ trung bình của các siloxane tại các mơi trường khác nhau, ta có thể dựng được một biểu đồ so sánh thành phần các siloxane trong pha hạt như
Hình 5: Nồng độ các siloxane trong pha hạt
Từ bảng và hình trên ta có thể thấy các siloxane đều được phát hiện trên pha hạt. Trong đó nồng độ của D5, D6, L7, L8 cao hơn so với các chất khác với nồng độ
lần lượt là: 44.7 µg/g, 35.1 µg/g, 31.7 µg/g, 50.2 µg/g. Điều này cho thấy, ở các hạt bụi trong khơng khí có khá nhiều siloxane nói chung và D5, D6, L7, L8 nói riêng. Tại mơi trường là các salons thì các siloxane được phát hiện cao hơn rất nhiều so với các môi trường đã nghiên cứu khác như là trường học, nhà ở hay là nhà trẻ. Nồng độ siloxane được tìm thấy ở các salons tóc là 1321 ng cao hơn gấp 6 lần đối với nồng độ siloxane trong các phịng thí nghiệm và văn phịng là 277, 278 µg/g.
3.3.2. Nồng độ siloxane trong pha hơi
Siloxane trong pha hơi được thu giữ trên 2 ống polyurethane foam. Nồng độ
siloxane trong pha hơi được tính tốn dựa trên lượng siloxane đo được và thể tích khơng khí. Kết quảđược chỉra như trong bảng 3.9.
Bảng 3.9. Nồng độ trung bình các siloxane trong pha hơi (ng/m3)
Siloxane D3 D4 D5 D6 L4 L5 L6 L7 L8 L9 Tổng siloxane Nhà ở (n=19) 10.6 84.3 179 110 16.0 15.1 38.0 65.4 121 11.1 651 Nhà trẻ (n=7) 5.45 12.6 41.3 28.0 28.3 29.1 69.7 89.7 72.8 12.4 389 PTN (n=19) 4.96 11.7 28.4 49.7 15.1 22.7 26.8 62.5 110.6 45.3 378 Văn phòng (n=9) 7.36 13.1 78.8 10.8 21.7 67.4 40.5 32.4 91.5 13.0 377 Salons (n=13) 17.7 244 414.6 267 55.4 41.8 40.9 169 133 37.9 1421
Từ giá trị tổng nồng độ các siloxane thu được ở bảng trên ta có thể lập đồ thị so sanh các siloxane trong pha hơi như sau
0 200 400 600 800 1000 1200 1400 Nhà ở (n=19) Nhà trẻ (n=7) PTN (n=19) Văn phịng (n=9) Salons (n=13)
Hình 6: Tổng nồng độ các siloxane trong pha hơi
Từ kết quả thu được biểu thị qua hình trên, nhận thấy, ở pha hơi, hàm lượng
siloxane được phát hiện trong các salons tóc là cao nhất. Sau đó là tại nhà ở, hàm
lượng siloxane được tìm thấy là 651 ng/m3. Như vậy, ở cả pha hơi và pha hạt thì
hàm lượng siloxane được tìm thấy với nồng độ rất cao tại salons. Chính vì thế
chúng ta cần có biện pháp bảo vệ sức khỏe cho bản thân và những người xung
quanh khi đến các salons.
3.3.3. Nồng độ siloxane trong khơng khí
Tất cả siloxan đều phát hiện thấy trong tất cả các mẫu với nồng độ tương đối cao. Mẫu khơng khí có hàm lượng siloxane cao nhất được thu thập tại một salon. Bảng 3.10. Nồng độ trung bình siloxane trong từng môi trường khác nhau (ng/m3)
Siloxane D3 D4 D5 D6 L4 L5 L6 L7 L8 L9 Tổng Nhà ở (n=19) 8.95 71.4 151 93.3 13.5 12.8 32.2 55.4 103 9.40 100 Nhà trẻ (n=7) 4.05 9.35 30.7 20.8 21.0 21.6 51.8 66.7 54.1 9.18 52.6 PTN (n=19) 3.64 8.63 20.8 36.5 11.1 16.7 19.7 45.9 81.3 33.3 50.5 Văn phòng (n=9) 5.41 9.64 57.8 7.96 16.0 49.5 29.8 23.8 67.2 9.57 50.3 Salons (n=13) 16.5 227 385 249 51.5 38.9 38.1 157 123. 35.2 240 .000 200.000 400.000 600.000 800.000 1000.000 1200.000 1400.000 1600.000 Nhà ở (n=19) Nhà trẻ (n=7) PTN (n=19) Văn phịng (n=9) Salons (n=13)
Hình 7. Hàm lượng của siloxane trong mẫu khơng khí
Từ bảng và hình trên, ta có thể nhận thấy các salon cũng là nhóm hoạt động có mức độ ô nhiễm siloxane trong khơng khí cao nhất với hàm lượng 1320 ng/m3, khoảng từ 16.5 đến 385 ng/m3; tiếp theo là các mẫu khơng khí lấy tại nhà ở, trung bình 100 ng/m3, khoảng từ 8.95 đến 151 ng/m3; các mẫu khơng khí lấy trong phịng thí nghiệm, trung bình 50.5 ng/m3, khoảng từ 3.64 đến 81.3 ng/m3; các mẫu khơng khí lấy tại văn phịng, trung bình 50.3 ng/m3, khoảng từ 5.41 đến 67.2 ng/m3; các mẫu khơng khí lấy tại phịng thí nghiệm, trung bình 50.5 ng/m3, khoảng từ 3.64 đến 81.3 ng/m3. Hàm lượng siloxane trung bình trong mẫu khơng khí tại các vi mơi
trường được khảo sát khơng có sự khác biệt rõ rệt. Các mẫu khơng khí thu thập tại salon có mức độ ô nhiễm siloxane cao nhất.
Từ đây, có thể thấy khảnăng con người bị phơi nhiễm siloxane rất cao khi đến các salons tóc. Đáng chú ý hơn là tại các nhà ở cũng có khả năng phơi nhiễm siloxane cao, nồng độ siloxane ở đây chỉ xếp sau salons tóc. Đây là điều đáng báo động để cân nhắc khi sử dụng các sản phẩm hóa mỹ phẩm trong gia đình để tránh
ảnh hưởng đến sức khỏe của con người mà đặc biệt là trẻ nhỏ. .000 50.000 100.000 150.000 200.000 250.000 300.000 Nhà ở (n=19) Nhà trẻ (n=7) PTN (n=19) Văn phòng (n=9) Salons (n=13)