Dư lượng Carbaryl trong mẫu (X) biểu thị bằng phần trăm khối lượng (%) được tính theo công thức: m c c m S m X P S m Trong đó:
Sm là giá trị trung bình của số đo diện tích pic của mẫu thử. Sc: giá trị trung bình của số đo diện tích của pic mẫu thử. mc là khối lượng mẫu chuẩn (g).
mm: là khối lượng mẫu thử (g). P: độ tinh khiết của chất chuẩn (%).
3.5 ác định dƣ lƣợng Carbosulfan trong thuốc trừ sâu b ng phƣơng pháp sắc hí [11]
3.5.1. Ngu n tắc
Hàm lượng carbosulfan được xác định bằng phương pháp sắc ký khí, với detector ion hóa ngọn lửa (FID). Dùng triphenylphosphate làm chất nội chuẩn. Kết quả được tính dựa trên sự so sánh giữa tỷ số số đó diện tích pic mẫu thử với pic nội chuẩn và tỷ số số đo diện tích pic mẫu chuẩn với pic nội chuẩn.
3.5.2. Hóa chất
- Chất chuẩn carbosulfan, đã biết hàm lượng. - Chất nội chuẩn triphenylphosphate, 98%. - Axeton
- Khí nitơ, có độ tinh khiết không nhỏ hơn 99,9%. - Khí hydro, có độ tinh khiết không nhỏ hơn 99,9%. - Không khí nén, dùng cho máy sắc ký khí.
- Dung dịch nội chuẩn, nồng độ 8,8mg/ml:
+ Dùng cân phân tích cân 0,88g chất nội chuẩn triphenylphosphate, chính xác đến 0,0001g vào bình định mức và định mức đến vạch bằng axeton
Dung dịch chuẩn làm việc:
+ Dùng cân phân tích cân 0,01g chất chuẩn carbosulfan chính xác đến 0,00001g vào bình định mức 10ml, dùng pipet thêm chính xác 1ml dung dịch nội chuẩn (hòa tan và định mưucs đến vạch bằng axeton.
Chất chuẩn bảo quản trong tủ lạnh phải được đưa về nhiệt độ phòng trước khi cân.
3.5.3. Dụng cụ thiết bị
Sử dụng các thiết bị, dung cụ của phòng thử nghiệm thông thường và cụ thể như sau:
- Bình định mức, dung tích 10; 100ml. - Pipet, dung tích 1; 10ml.
- Màng lọc, có kích thước lỗ 0,45µm.
- Cân phân tích, có thể cân chính xác đến 0,00001g. - Máy lắc siêu âm.
- Thiết bị sắc ký khí, được trang bị như sau: + Detector ion hóa ngọn lửa (FID);
+ Injector chia dòng và không chia dòng;
+ Cột mao quản HP-5, có chiều dài 30m, đường kính 0,32mm, chiều dày pha tĩnh 0,25µm hoặc loại tương đương;
+ Bộ bơm mẫu tự động hoặc bơm mẫu bằng tay; + Máy vi tính hoặc máy tích phân.
3.5.4. Cách tiến hành
- Chuẩn bị mẫu thử nghiệm
Mẫu cần được làm đồng nhất trước khi cân, đối với mẫu dạng lỏng phải lắc đều, nếu bị đông đặc do nhiệt độ tan chảy thấp cần được làm ở nhiệt độ phòng đối với mẫu dạng bột, hạt phải được trộn đều.
- Chuẩn bị dung dịch mẫu thử
Dùng cần phân tích cân mẫu thử có chưa khoảng 0,01g hoạt chất Carbosulfan, chính xác đến 0,00001g vào bình định mức 10ml, dùng pipet thêm chính xác 1ml dung dịch nội chuẩn, hòa tan và định mức đến vạch bằng axeton. Lọc dung dịch qua màng lọc 0,45µm trước khi bơm vào máy (nếu cần).
3.5.5. Điều iện phân tích
- Nhiệt độ detector: 270oC - Nhiệt độ cột: 250oC - Khí mang nitơ: 2,5ml/phút - Khí hydro: 35ml/phút - Khí nén: 280ml/phút - Khí bổ trợ cho detector: 20ml/phút - Thể tích bơm mẫu: 1µl - Tỷ lệ chia dòng: 50 : 1. 3.5.6. ác định
Bơm dung dịch mẫu chuẩn cho đến khi tỷ số của số đo diện tích của pic mẫu chuẩn và pic nội chuẩn thay đổi không lớn hơn 1%. Sau đó, bơm lần lượt dung dịch chuẩn và dung dịch mẫu thử , lặp lại 2 lần (tỷ số của số đo diện tích của pic mẫu chuẩn với pic nội chuẩn thay đổi không lớn hơn 1% so với giá trị ban đầu).
3.5.7. Tính ết quả
Dư lượng Carbosulfan trong mẫu (X) biểu thị bằng phần trăm khối lượng (%) được tính theo công thức:
m c c m F m X P F m Trong đó:
Fm là giá trị trung bình của tỷ số số đo diện tích của pic mẫu thử với pic nội chuẩn;
Fc là giá trị trung bình của tỷ số số đo diện tích của pic mẫu chuẩn với pic nội chuẩn;
mc là khối lượng mẫu chuẩn, tính bằng gam (g); mm là khối lượng mẫu thử, tính bằng gam (g).
P là độ tinh khiết của chất chuẩn, tính bằng phần trăm (%).
3.6. ác định dƣ lƣợng Isoprocarb trong thuốc trừ sâu b ng phƣơng pháp sắc kí lỏng [12]
3.6.1.Nguyên tắc
3.6.2. Hóa chất
Chất chuẩn 99,99%. Rượu metylic. Nước cất 2 lần.
Pha chế dung dịch chuẩn: Cân 0,01g chất chuẩn, chính xác tới 0,00002g vào bình định mức và dùng Metylic định mức tới vạch. Lấy 1ml cung dịch pha được cho vào bình định mức 100ml và định mức tới vạch bằng metylic.
3.6.3. Dụng cụ, thiết bị
Máy sắc kí lỏng cao áp UVIKON 720-LC Detector tử ngoại
Đầu ghi tích phan Shimadzu C-R3A Cột pha đảo Controsorb 5-C18 Vòng bơm mẫu 20mm
Xilanh Hamilton 20ml
3.6.4. Điều kiện phân tích
Bước sóng phân tích 260 nm Pha động MeOH/H2O ( 80:20) Tốc độ dòng 1ml/phút
3.6.5.Tính kết quả
Dư lượng Isoprocarb trong thuốc trừ sâu được tính như sau:
c p p c m S A X m S
Trong đó: mc: khối lượng chuẩn (g).
mp: khối lượng của mẫu phân tích (g).
Sc: diện tích ( hay chiều cao) đỉnh cực đại trung bình của chuẩn. Sp: diện tích ( hay chiều cao) đỉnh cực đại trung bình của mẫu. A: Hàm lượng của chuẩn tính bằng %.
3.7. ác định dƣ lƣợng N-Methylcarbamate trong thuốc trừ sâu b ng phƣơng pháp sắc kí lỏng[13]
3.7.1. Nguyên tắc
N-metylcarbamat bao gồm các hoạt chất như aldicarb, bendiocarb, bufencarb, butocarboxim, carbaryl, carbofuran, dioxacarb, ethiofencarb, furathiocarb, methiocarb, methomyl, oxamyl, promecarb, propoxur, thiocarb, thiofanox, trimethacarb, các chất chuyển hóa 3-hydroxy-carbofuran và 3-keto-carbofuran và sulfoxide và các chất chuyển hóa sulfon của aldicarb, butocarboxim và thiofanox.
Mẫu được đồng hóa với diclometan và mang đi lọc và dịch lọc được làm bay hơi. Riêng đối với mẫu cam chanh, thì mẫu được đồng hóa với axetonitril, dịch lọc được rửa bằng n-hexan và cho bay hơi. Trong cả hai trường hợp, phần còn lại được hòa tan trong dung dịch natri clorua. Chuyển dung dịch sang cột diatomit và rửa giải cột bằng diclometan. Dịch rửa giải được cho bay hơi và cặn được hòa tan trong metanol. Trong dung dịch này, N-metylcarbamat được xác định bằng sắc ký lỏng hiệu năng cao pha đảo có thủy phân sau cột. Metylamin tạo thành được phản ứng với o- phthaldialdehyd và 2-mercaptoetanol và các dẫn xuất được phát hiện bằng detector huỳnh quang .
3.7.2. Hóa chất
- Axetonitril. - n-hexan.
- Axetonitril bão hòa n-hexan: Lắc phễu chiết chứa 400ml axetonitril với 40ml n-
hexan trong 3 phút, sử dụng lớp phía dưới. - Diclometan
- Metanol
- Dung dịch natri hydroxit 0,05M - Chất trợ lọc Celite
- Vật liệu nhồi rắn, Extralut NT nhồi lại - o-Phthaldialadehyd
- Dung dịch đệm tetraborat 38,1g/l ngậm mười phân tử nước trog nước - Mercaptoenol
- Pha động A: Nước được làm sạch bằng hệ thống tinh sạch nước LC. Trước khi sử dụng phải được lọc qua mảng
- Pha động B: Axetonitril trước khi sử dụng được lọc qua bộ lọc màng
- Thuốc thử OPA: Hòa tan 1 g o-phthaldialdehyd trong khoảng 10ml metanol đựng trong bình định mức 1000ml và thêm 0,4ml 2-mercaptoetanol , pha loãng đến vạch bằng dung dịch đệm tetraborat . Chỉnh pH của dung dịch đến 10. Bảo quản dung dịch trong môi trường nitơ.
Bao gồm các chất N-metylcarbamat như aldicarb, bendiocarb, bufencarb, butocarboxim, carbaryl, carbofuran, dioxacarb, ethiofencarb, furathiocarb, methiocarb, methomyl, oxamyl, promecarb, propoxur, thiocarb, thiofanox, trimethacarb, các chất chuyển hóa 3-hydroxy-carbofuran và 3-keto-carbofuran và sulfoxide và các chất chuyển hóa sulfon của aldicarb, butocarboxim và thiofanox.
+ Các dung dịch gốc 2000ppm :Hòa tan 50mg chất chuẩn trong axetonitril trong bình định mức 25ml và thêm axetonitril cho đến vạch.
+ Dung dịch chuẩn làm việc: Chuẩn bị các dung dịch chuẩn thích hợp bằng cách pha loãng các lượng thích hợp của các dung dịch gốc thuốc bảo vệ thực vật với metanol đến 1 g/ml hoặc 0,1g/ml, nếu cần.
3.7.3. Thiết bị và dụng cụ
Tất cả các dụng cụ thủy tinh được sử dụng phải được rửa kỹ. Có thể sử dụng dung dịch tẩy rửa nóng, nhưng sau đó phải được tráng kỹ bằng nước cất và axeton trước khi làm khô.
Sử dụng thiết bị và dụng cụ của phòng thử nghiệm thông thường, cụ thể như sau:
- Máy thái thực phẩm dạng nhỏ.
- Bộ đồng hóa hoặc bộ trộn tốc độ cao. - Chai thủy tinh, 500ml.
- Bộ cô quay, có nồi cách thủy, có thể duy trì được ở 35 oC. - Phễu sứ Buchner, đường kính 9,5 cm.
- Bình lọc.
- Bộ lọc sợi thủy tinh, đường kính 9 cm. - Phễu chiết.
- Cột được nhồi bằng diatomit.
- Máy sắc kí lỏng hiệu năng cao, được trang bị như sau:
+ Hệ thống bơm kép có van bơn sáu cổng với vòng lấy mẫu 20l, detector huỳnh quang và bộ phận định lượng có hệ thống tích phân.
+ Cột phân tích HPLC, cột bằng thép không gỉ, dài 250mm, đường kính trong 4,0mm.
+ Hệ thống sau cột, gồm có hai cuộn phản ứng trong các bộ ổn nhiệt khác nhau, các chi tiết chữ T thể tích chết thấp và hai bơm thuốc thử không xung.
- Thiết bị siêu âm.
3.7.4. Chuẩn bị mẫu 3.7.4.1. Chuẩn bị mẫu
- Chuẩn bị mẫu thử + Đối với mẫu cam, chanh
Đồng hóa 50 g (m) mẫu với 300ml axetonitril bão hòa n-hexan 3phút trong chai thủy tinh , thêm 10 g đến 15 g chất trợ lọc. Tiến hành lọc qua bộ lọc sợi thủy tinh trong phễu Buchner , sử dụng 100ml axetonitril bão hòa n-hexan để tráng chai thủy tinh và cặn lọc. Chuyển dịch lọc sang phễu chiết, lắc và bổ sung n-hexan 2 lần, mỗi lần 150ml. Loại bỏ lớp hexan phía trên. Chuyển pha axetonitril sang bình cầu đáy tròn 500ml và cho bay hơi trên bộ cất quay chỉ đến vừa khô.
Hòa tan cặn bằng 20ml dung dịch natri clorua và để yên bình cầu trong thiết bị siêu âm trong 1 phút.
Nhiệt độ nồi cách thủy của bộ cô quay không được vượt quá 35 oC. Sử dụng iso- octan làm chất hãm để tránh thất thoát.
+ Đối với mẫu khác
Đồng hóa 50 g (m) mẫu thử với 250ml diclometan 3 phút trong chai thủy tinh thêm 10 g đến 15 g chất trợ lọc. Tiến hành lọc qua bộ lọc sợi thủy tinh với phễu Buchner , sử dụng 100ml diclometan để tráng chai thủy tinh và cặn lọc. Chuyển dịch lọc sang bình cầu đáy tròn 500ml và cho bay hơi diclometan trên bộ cất quay để thu được phần cặn. Pha loãng lượng cặn bằng dung dịch natri clorua để có được tổng thể tích 20ml và để bình trong thiết bị siêu âm trong 1 phút.
- Làm sạch
Chuyển dung dịch thu được trong hoặc sang cột nhồi diatomit và đảm bảo rằng phần dưới của cột nhồi (khoảng 20 %) vẫn khô. Để yên cột 15 phút. Rửa giải cột 4 lần, mỗi lần dùng 25ml diclometan , tráng rửa bình cầu đáy tròn bằng hai phần dịch đầu tiên. Thu lấy dịch rửa giải vào bình cầu đáy tròn 250ml và cho bay hơi dung dịch trong bộ cất quay chỉ đến vừa khô. Hòa tan cặn trong 3ml đến 4ml metanol , chuyển dung dịch sang bình định mức 5ml và thêm metanol đến vạch .
3.7.4.2. ác định
Dung dịch thu được trên phần chuẩn bị mẫu thử được lọc qua bộ lọc màng và bơm 20 l (Vi) lên hệ thống . Áp dụng chương trình gradient ở tốc độ dòng 1,0ml/phút và nhiệt độ cột 40 oC, 85% pha động A và 15% pha động B trong 10 phút, sau đó áp dụng tuyến tính từ 15% đến 80% pha động B trong suốt 50 min, cuối cùng 80% pha động B trong 30 min.
Để rửa giải cột phân tích, cho dung dịch natri hydroxit với tốc độ 0,3ml/phút qua cột phản ứng.
Cho hỗn hợp đi qua detector huỳnh quang. Các bước sóng kích thích và phát xạ được cài đặt tương ứng 330nm và 465nm.
3.7.4.3. Tính kết quả
Dư lượng từng hoạt chất N-Methylcarbamate tính bằngmg/kg mẫu thử, theo công thức: 1 m end c c m S V m X S V m Trong đó:
Sm là chiều cao pic hoặc diện tích pic thu được từ dung dịch mẫu thử.
Sc là chiều cao pic hoặc diện tích pic thu được từ dung dịch chuẩn.
Vend là thể tích cuối cùng của dung dịch mẫu thử , tính bằng mililit (ml).
V1 là thể tích phần bơm Vend vào HPLC, tính bằng microlit (l).
mc là khối lượng hợp chất nhận dạng được trong dung dịch chuẩn, được bơm vào HPLC, tính bằng nanogam (ng).
3.8. Kết quả phân tích một số mẫu thực tế[14]
Bảng 4: Kết quả phân tích mâu rau
Nơi lấy mẫu Thời gian Phát hiện Nồng độ (ppb)
Chợ An Dương Vương 10/6/2008 Aldicard sulfoxide 54,3
Chợ An Lạc 14/6/2008 - -
Chợ Bình Chánh 14/6/2008 - -
Siêu thị Coop Mark 10/6/2008 - -
Kết quả phân tích đa số các mẫu rau đều không phát hiện dư lượng Carbamate, nếu có nồng độ cũng khá thấp dưới giới hạn cho phép.
Bảng 5: Kết quả phân tích mâu gừng
Nơi lấy mẫu Thời gian Phát hiện Nồng độ ( ppb)
Chợ An Dương Vương 10/6/2008 - -
Chợ An Lạc 14/6/2008 Sevin 90,8
Chợ Bình Chánh 14/6/2008 - -
Siêu thị Coop Mark 10/6/2008 - -
Mẫu gừng lấy tại chợ An Lạc phát hiện Sevin, tuy nhiên nồng độ nhỏ dưới mức cho phép và hầu như không phát hiện dư lượng thuốc trừ sâu Carbamate
Bảng 6: Kết quả phân tích mâu nước
Loại mẫu Nơi lấy mẫu Thời gian Phát hiện Nồng độ (ppb)
Nước ao rau
muống Thủ Đức 7/6/2008
3-
hydroxycarbofuran 10.1 Nước thải nơi
trồng rau Biên Hòa 5/6/2008 - -
Nước giếng nơi
trồng rau Biên Hòa 5/6/2008 - -
Nước thải khu
công nghiệp Biên Hòa 25/6/2008
3-
Bảng 7: Kết quả phân tích mâu đất
Loại mẫu Nơi lấy mẫu Thời gian Phát hiện Nồng độ (ppb)
Đất trồng rau muống
Biên Hòa 5/6/2008 Sevin 12,08
Đất trồng cải ngọt Thủ Đức 25/6/2008 Carbofuran 30,89 Đất trồng rau muống Thủ Đức 7/6/2008 - - Đất trồng đậu xanh
CHƢƠNG 4: KẾT LUẬN
Phương pháp HPLC đầu dò huỳnh quang để phân tích dư lượng Carbamate được ứng dụng tốt đối với một số mẫu trên thực tế. Giới hạn phát hiện với mỗi chất khác nhau khoảng vài chục ppb trên mẫu thật . Chính vì chọn lọc với Carbamate nên phương pháp sắc ký lỏng hiệu năng cao đầu dò huỳnh quang (FD ) được các tổ chức trên thế giới công nhận là phương pháp tiêu chuẩn phân tích dư lượng Carbamate trong đất, nước, thực phẩm.
Phương pháp sắc kí khí được ứng dụng rộng rãi để xác định Carbamate cũng như dư lượng các các chất clo hữu cơ, lân hữu cơ, pyrethroid. Tuy nhiên phương pháp chỉ phân tích được những chất dễ bay hơi, còn các chất khó bay hơi thì phải tạo dẫn xuất nên tốn thời gian và hóa chất. Hơn nữa, để phân tích được đồng thời các chất thì cần thời gian phân tích dài. Do vậy,phương pháp ít được ứng dựng để phân tích Carbamate.
Thuốc trừ sâu là một loại chất được sử dụng để chống côn trùng. Chúng bao gồm các thuốc diệt trứng và thuốc diệt ấu trùng để diệt trứng và ấu trùng của côn trùng. Các loại thuốc trừ sâu được sử dụng trong nông nghiệp, y tế, công nghiệp và gia đình. Việc sử dụng thuốc trừ sâu được cho là một trong các yếu tố chính dẫn tới sự gia tăng sản lượng nông nghiệp trong thế kỷ 21. Gần như tất cả các loại thuốc trừ sâu đều có nguy cơ làm tham đổi lớn các hệ sinh thái; nhiều loại thuốc trừ sâu độc hại với con người; và các loại khác tích tụ lại trong chuỗi thức ăn.
Ngày nay với các dụng cụ và các phương pháp hiện đại, người ta có thể kiểm tra xác định được khá chính xác lượng thuốc tồn dư trên các nông sản có thể tới hàng