CÁC PHƯƠNG PHÁP XÁC ĐỊNH DƯ LƯỢNG HỢP CHẤT BẢO VỆ THỰC VẬT NHÓM CARBAMATE

TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA TP. HCM
KHOA KỸ THUẬT HÓA HỌC
TIỂU LUẬN
CÁC PHƯƠNG PHÁP XÁC ĐỊNH DƯ
LƯỢNG HỢP CHẤT BẢO VỆ THỰC VẬT
NHÓM CARBAMATE
1
MỤC LỤC

2
CHƯƠNG 1: CÁC HỢP CHẤT BẢO VỆ THỰC VẬT
NHÓM CARBAMATE
1.1. Giới thiệu về hợp chất bảo vệ thực vật
1.1.1. Định nghĩa
Hợp chất bảo vệ thực vật là những hợp chất có nguồn gốc tự nhiên hoặc tổng
hợp hóa học được dùng để phòng và trừ sinh vật gây hại cây trồng và nông sản,
chống lại sự phá hoại của những sinh vật gây hại đến tài nguyên thực vật. Những
sinh vật gây hại chính gồm sâu hại, bệnh hại, cỏ dại, chuột và các tác nhân khác.
1.1.2. Phân loại
Các loại hợp chất bảo vệ thực vật gồm nhiều loại, chủ yếu gồm 4 nhóm chính:
- Nhóm Clo hữu cơ (organnochlorine): là các dẫn xuất clo của một số hợp
chất hữu cơ như diphenyletan, cyclodien, benzen, hexan. Nhóm này bao
gồm những hợp chất hữu cơ rất bền vững trong môi trường tự nhiên và
thời gian bán phân huỷ dài (ví dụ như DDT có thời gian bán phân huỷ là
20 năm, chúng ít bị đào thải và tích luỹ vào cơ thể sinh vật qua chuỗi thức
ăn). Đại diện của nhóm này là Aldrin, Dieldrin, DDT, Heptachlo, Lindan,
Methoxychlor.
- Nhóm lân hữu cơ (organophosphorus): đều là các este, là các dẫn xuất hữu
cơ của acid photphoric. Nhóm này có thời gian bán phân huỷ ngắn hơn so
với nhóm Clo hữu cơ và được sử dụng rộng rãi hơn. Nhóm này tác động
vào thần kinh của côn trùng bằng cách ngăn cản sự tạo thành men

Cholinestaza làm cho thần kinh hoạt động kém, làm yếu cơ, gây choáng
váng và chết. Nhóm này bao gồm một số hợp chất như parathion,
malathion, diclovos, clopyrifos…
- Nhóm Carbamat: là các dẫn xuất hữu cơ của acid cacbamic, gồm những
hoá chất ít bền vững hơn trong môi trường tự nhiên, song cũng có độc tính
3
cao đối với người và động vật. Khi sử dụng, chúng tác động trực tiếp vào
men Cholinestraza của hệ thần kinh và có cơ chế gây độc giống như nhóm
lân hữu cơ. Đại diện cho nhóm này như: carbofuran, carbaryl, carbosulfan,
isoprocarb, methomyl…
- Nhóm Pyrethroid: là những thuốc trừ sâu có nguồn gốc tự nhiên, là hỗn
hợp của các este khác nhau với cấu trúc phức tạp được tách ra từ hoa của
những giống cúc nào đó. Đại diện của nhóm này gồm cypermethrin,
permethrin, fenvalarate, deltamethrin,…
Ngoài ra, còn có một số nhóm khác như: các chất trừ sâu vô cơ (nhóm asen),
nhóm thuốc trừ sâu sinh học có nguồn gốc từ vi khuẩn, nấm, virus (thuốc trừ nấm,
trừ vi khuẩn…), nhóm các hợp chất vô cơ (hợp chất của đồng, thủy ngân, …).
1.1.3. Tác hại của các hợp chất bảo vệ thực vật
Hầu hết hóa chất bảo vệ thực vật đều độc với con người và động vật máu
nóng ở các mức độ khác nhau. Theo đặc tính hóa chất bảo vệ thực vật được chia
làm hai loại: chất độc cấp tính và chất độc mãn tính.
- Chất độc cấp tính: Mức độ gây độc phụ thuộc vào lượng thuốc xâm nhập
vào cơ thể. Ở dưới liều gây chết, chúng không đủ khả năng gây tử vong,
dần dần bị phân giải và bài tiết ra ngoài. Loại này bao gồm các hợp chất
Pyrethroid, những hợp chất Phốt pho hữu cơ, Carbamat, thuốc có nguồn
gốc sinh vật.
- Chất độc mãn tính: Có khả năng tích luỹ lâu dài trong cơ thể vì chúng rất
bền, khó bị phân giải và bài tiết ra ngoài. Thuốc loại này gồm nhiều hợp
chất chứa Clo hữu cơ, chứa Thạch tín (Asen), Chì, Thuỷ ngân; đây là
những loại rất nguy hiểm cho sức khoẻ.

Hóa chất bảo vệ thực vật có thể thâm nhập vào cơ thể con người và động vật
qua nhiều con đường khác nhau, thông thường qua 3 đường chính: hô hấp, tiêu hoá
và tiếp xúc trực tiếp. Khi tiếp xúc với hóa chất bảo vệ thực vật, con người có thể bị
nhiễm độc cấp tính hoặc mãn tính, tùy thuộc vào phạm vi ảnh hưởng của thuốc.
4
Nhiễm độc cấp tính: Là nhiễm độc tức thời khi một lượng đủ lớn hoá chất bảo
vệ thực vật thâm nhập vào cơ thể. Những triệu chứng nhiễm độc tăng tỉ lệ với việc
tiếp xúc và trong một số trường hợp nặng có thể dẫn tới tử vong. Biểu hiện bệnh lý
của nhiễm độc cấp tính: mệt mỏi, ngứa da, đau đầu, lợm giọng, buồn nôn, hoa mắt
chóng mặt, khô họng, mất ngủ, tăng tiết nước bọt, yếu cơ, chảy nước mắt, sảy thai,
nếu nặng có thể gây tử vong.
Nhiễm độc mãn tính: Là nhiễm độc gây ra do tích luỹ dần dần trong cơ thể.
Thông thường, không có triệu chứng nào xuất hiện ngay trong mỗi lần nhiễm. Sau
một thời gian dài, một lượng chất độc lớn tích tụ trong cơ thể sẽ gây ra các triệu
chứng lâm sàng. Biểu hiện bệnh lý của nhiễm độc mãn tính: kích thích các tế bào
ung thư phát triển, gây đẻ quái thai, dị dạng, suy giảm trí nhớ và khả năng tập trung,
suy nhược nghiêm trọng, ảnh hưởng đến hệ thần kinh, gây tổn hại cho gan, thận và
não.
1.1.4. Tình hình tồn dư hợp chất bảo vệ thực vật trong nông sản
Theo báo cáo hàng năm của tổ chức bảo vệ mùa màng châu Âu từ 2001-
2002 vùng nông nghiệp tiêu thụ lượng lớn thuốc trừ sâu là Bắc Mỹ, châu Âu và
châu Á với tỉ lệ tương ứng là 31.9%, 23,8% và 22.6%.
Hàm lượng thuốc bảo vệ thực vật sử dụng phụ thuộc vào: điều kiện khí hậu;
sự bùng nổ sâu bệnh gây hại; chính sách, quy định của từng quốc gia…Trong số đó
thì thuốc diệt cỏ là nhóm thuốc bảo vệ thực vật được sử dụng rộng rải nhất, kế đến
là thuốc diệt côn trùng và diệt nấm mốc.
Cũng theo cảnh báo của tổ chức PAN (Pesticide Action Network): một số loại
thuốc trừ sâu có thành phần bị cấm ở châu Âu, châu Mỹ đang được sử dụng rộng rãi
tại nhiều quốc gia ở châu Á, trong đó có Việt Nam “ở mức độ không thể chấp nhận
được”.

Theo thông báo của Bộ Nông Nghiệp và Phát Triển Nông Thôn tháng
1/2007: 70% số mẫu rau ăn lá và ăn quả có dư lượng thuốc bảo vệ thực vật!. Nhiều
mẫu rau như cải, rau muống, dưa chuột tồn dư phân hữu cơ và hoá chất độc hại
cấm sử dụng; một số mẫu quả như cam, xoài cũng đều tìm thấy dư lượng thuốc bảo
5
vệ thực vật với hàm lượng vượt so với quy định vài chục đến vài trăm lần. Điều này
được giải thích do tình trạng thiếu kiến thức của người dân trong việc sử dụng, bảo
quản thuốc trừ sâu. Nhiều người trồng rau vẫn cố tình sử dụng các loại thuốc trừ sâu
nằm ngoài danh mục cho phép để kích thích cho rau tăng trưởng nhanh, có mã đẹp,
nhiều người không ngần ngại tăng lượng thuốc bảo vệ thực vật và số lần phun thuốc
lên gấp nhiều lần.
1.2. Hợp chất bảo vệ thực vật nhóm carbamate
1.2.1. Giới thiệu
Thuốc trừ sâu carbamate là các dẫn xuất của acid cacbamic (NH
2
COOH).
Carbamate ester còn được gọi là urethane.
Công thức hóa học chung của nhóm carbamate: R
1
NH – C – O
2
R
2
O
Với R
1
, R
2
là nhóm alkyl hay nhóm aryl.
R

1
: là nhóm methyl thường sử dụng làm thuốc diệt côn trùng.
R
1
: là nhóm aryl thường sử dụng làm thuốc diệt cỏ.
R
1
: nhóm benzimidazole thường sử dụng làm thuốc diệt nấm mốc.
Hiện nay có khoảng 50 loại thuốc trừ sâu thuộc họ carbamate. Một số chất
điển hình là: benfuracarb, thiobencarb, diethofencarb…Họ carbamate được sử
dụng rộng rải như những hóa chất diệt cỏ, diệt côn trùng và diệt nấm.
1.2.2. Độc tính và cơ chế tác dụng
Carbamate là những chất ít bền vững trong môi trường tự nhiên nhưng có độc
tính rất cao đối với con người và động vật.
Các thuốc carbamat thường không có tính độc vạn năng như thuốc lân hữu cơ.
Nhiều hợp chất trong nhóm tuy có hiệu lực cao với sâu hại nhưng không có tác
dụng trừ nhện hoặc chỉ có tác dụng trừ một số thuộc nhóm này mà không trừ được
nhóm sâu khác. Một số thuốc trong nhóm còn có cả tác dụng trừ tuyến trùng.
6
Về cơ chế tác động của thuốc trừ sâu carbamat tương tự như các thuốc trừ sâu
lân hữu cơ. Các thuốc carbamat kìm hãm men cholinesteraza bằng cách cacbaryl
hóa các vị trí hoạt động của toàn men. Quá trình cacbaryl hóa cũng là quá trình
thuận nghịch. Nhưng sự liên kết giữa các thuốc carbamat với cholinesteraza thường
không bền, nên có trường hợp sâu hại phục hồi được. Các thuốc lân hữu cơ chỉ kết
hợp với các gốc hoạt động của men, nên các thuốc lân hữu cơ có độ thủy phân càng
mạnh, càng dễ gây độc cho côn trùng ; ngược lại các thuốc carbamat chỉ ức chế
được men cholinesteraza khi toàn bộ phân tử của chúng gắn được lên bề mặt của
men. Các chất carbamat càng bền, càng ức chế men cholinesteraza mạnh. Cả lân
hữu cơ và carbamat đều kìm hãm vị trí men tác động, dẫn đến hệ thần kinh không
kiểm soát được, làm mất khả năng phối hợp giữa các cơ quan, giải phóng quá mức

hormon, sinh vật mất nước và chết.
Các thuốc carbamat an toàn với cây, ít độc đối với cá hơn các thuốc lân hữu
cơ; không tồn lưu quá lâu trên nông sản và môi trường sống. Độ độc của thuốc đối
với động vật máu nóng rất khác nhau, tùy thuộc vào loại thuốc.
Các chất chủ yếu thuộc nhóm bao gồm: carbaryl, methiocarb, pirimicarb,
oxamyl, carbendazim, propoxur, aminocarb, aldicarb…
1.2.2. Một số loại thuốc trừ sâu carbamate điển hình
1.2.2.1. Carbofuran
Carbofuran là một trong những thuốc trừ sâu nhóm carbamat độc nhất, có tên
là 2,3-dihydro-2,2-dimethyl-7-benzofuranyl methylcarbamate, tên thương mại là
Furadan, Curater.
Công thức phân tử: C
12
H
15
NO
3
.
M = 221,25g/mol.
t
nc
= 151°C.
d = 1,18g/cm
3
.
7
Carbofuran là một trong những thuốc trừ sâu có độc tính cao đối với con
người. Nó có thể xâm nhập vào cơ thể qua hô hấp, qua miệng và qua da. Triệu
chứng khi bị ngộ độc carbofuran: buồn nôn, đau bụng, tiêu chảy, giảm tầm nhìn…
Ở liều cao có thể gây tử vong. Chỉ cần uống 1ml carbofuran cũng có thể dẫn tới tử

vong.
Theo WHO, mức hấp thụ hàng ngày cho phép (ADI) của carbofuran là
0,01mg/kg trọng lượng cơ thể. Liều gây chết trung bình đối với chuột qua miệng là
LD
50
= 5mg/kg.
1.2.2.2. Carbaryl
Carbaryl có tên là 1-naphthyl methylcarbamate, tên thương mại là Sevin, là
một loại thuốc trừ sâu nhóm carbamat. Carbayl là tinh thể màu trắng, tan kém trong
nước nhưng tan nhiều trong dung môi phân cực như đimethyl sulfoxide và đimethyl
formaldehyde.
Công thức phân tử C
12
H
11
NO
2
.
M = 201,2g/mol.
t
s
= 145°C.
d = 1,232g/cm
3
.
Carbaryl là một chất ức chế men cholinesteraza và có độc với con người. Nó
được xếp vào loại chất gây ung thư đối với con người. Carbaryl là một chất rắn, có
màu trắng hoặc xám tùy thuộc vào độ tinh khiết của nó, tinh thể không mùi.
Carbaryl là một thuốc trừ sâu có độc tính trung bình. Khi tiếp xúc với carbaryl có
thể gây ra ngộ độc cấp và mãn tính với các triệu chứng như: buồn nôn, chuột rút dạ

dày, tiêu chảy. Các triệu chứng khác ở liều lượng cao bao gồm đổ mồ hôi, làm mờ
của tầm nhìn, và co giật, ảnh hưởng đến phổi, thận và gan.
Mức hấp thụ hàng ngày tối đa cho phép ADI của carbaryl là 0,1mg/kg trọng
lượng cơ thể. Đối với chuột, liều gây chết trung bình qua miệng LD
50
= 250 –
850mg/kg, liều gây chết trung bình qua hô hấp LC
50
= 0,005 – 0,023mg/kg.
1.2.2.3. Fenobucarb
8
Fenobucarb có tên là 2-(1-Methylpropyl)phenol methylcarbamate, là một loại
thuốc trừ sâu nhóm carbamat.
Công thức phân tử: C
12
H
17
NO
2
M = 207,3 g/mol
t
s
= 32
0
C
d = 1,035 g/cm
3
Fenobucarb tan kém trong nước, tan tốt trong các dung môi Acetone, Benzene,
Toluene, xylene. Fenobucarb được sử dụng làm thuốc trừ sâu trên lúa và bông, rất
độc hại đối với con người, nó ảnh hưởng đến hệ thần kinh, bộ phận sinh sản, gây

ung thư và ngộ độc cấp tính. Liều gây chết trung bình qua miệng đối với chuột là
410mg/kg.
1.2.2.4. Propoxur
Propoxur có tên theo IUPAC là 2-isopropoxyphenyl methylcarbamate, là một
dẫn xuất của carbamat và được sử dụng làm thuốc trừ sâu.
Công thức phân tử: C
11
H
15
NO
3
M = 209,2g/mol
t
s
= 91°C
Propoxur có độc tính cao đối với ruồi, muỗi, gián và bọ chét. Nó là chất có
độc tính cao với con người, nó có thể xâm nhập vào cơ thể qua hô hấp, qua đường
miệng và qua da. Triệu chứng ngộ độc propoxur: buồn nôn, đau bụng, ra mồ hôi,
tăng huyết áp, mắt mờ, mệt mỏi, khó thở. Propoxur nhiễm độc mãn tính đối với con
người gây ung thư, ảnh hưởng đến cơ quan sinh sản và hệ thần kinh trung ương.
Đối với chuột, liều gây chết trung bình qua miệng là 90 – 128mg/kg, qua da là
800 – 1000mg/kg. Theo WHO, mức hấp thụ hàng ngày tối đa cho phép ADI của
propoxur là 0,02mg/kg trọng lượng cơ thể
1.2.3. Mức dư lượng tối đa cho phép sử dụng thuốc trừ sâu carbamat
9
Dư lượng là phần còn lại của hoạt chất, các sản phẩm chuyển hóa và các thành
phần khác có trong thuốc, tồn tại trên cây trồng, nông sản, đất, nước sau một thời
gian dưới tác động của hệ sống và điều kiện ngoại cảnh.
Dư lượng của thuốc được tính bằng mg thuốc có trong 1kg nông sản, đất hay
nước.

Mức dư lượng tối đa cho phép (MRL) là giới hạn dư lượng của một loại thuốc,
được phép tồn tại về mặt pháp lí hoặc xem như có thể chấp nhận được ở trong hay
trên nông sản, thức ăn gia súc mà không gây hại cho người sử dụng và vật nuôi khi
ăn các nông sản đó.
Bảng 1. Mức dư lượng tối đa cho phép sử dụng thuốc trừ sâu carbamat ở một số quốc gia
Quốc gia Đối tượng
Carbofuran
(mg/kg)
Carbayl
(mg/kg)
Propoxur
(mg/kg)
Fenobucarb
(mg/kg)
Nhật Bản Xoài 0,3 3,0 1,0 0,3
Việt Nam
(Quyết định
46/2007/QĐ-
BYT)
Táo, nho, lê 5,0 3,0
Cà chua, cà rôt 0,1 0,05
EU Trái cây 0,1 1 0,05
CHƯƠNG 2: CÁC PHƯƠNG PHÁP XÁC ĐỊNH
2.1. Phương pháp sắc ký khí (GC)
Phương pháp sắc lý khí là phương pháp sử dụng chất khí làm pha động. Ứng
dụng thành công cột mao quản đã giúp cho GC phát triển mạnh. Phương pháp GC
được sử dụng để phân tích nhiều đối tượng hữu cơ.
 Xác định ethylcarbamat trong đồ uống bằng phương pháp sắc ký khí với
detector bắt điện tử và sắc ký khí khối phổ.
Các mẫu được pha loãng bằng ethanol 10% rồi được chiết bằng diclometan.

Dịch chiết được đem cô đến gần cạn và đem đo. Phương pháp này đã được đánh giá
10
ở 5 phòng thí nghiệm với 4 phòng sử dụng detector ECD và 1 phòng sử dụng
detector MS. Giới hạn phát hiện của phương pháp thấp, khoảng 5µg/kg đối với
detector ECD và 0,5µg/kg đối với detector MS.
 Xác định thuốc trừ sâu carbamat và nhóm nito hữu cơ trong thực phẩm
bằng phương pháp sắc ký khí khối phổ.
Phương pháp đã xác định đồng thời 29 loại thuốc trừ sâu trong một số thực
phẩm như táo, khoai tây, gạo, chuối… Mẫu được chiết bằng aceton và được làm
sạch bằng 3 loại cột chiết pha rắn khác nhau: cột diatomaceous, cột diatomit kết hợp
với cột C18, cột florisil. Hiệu suất chiết các mẫu thực phẩm bằng 3 loại cột đều trên
80%. Sau đó, mẫu được xác định bằng phương pháp sắc ký khí khối phổ. Chương
trình chạy khối phổ được chia làm 7 cửa sổ thời gian lưu và mỗi cửa sổ có từ 10 –
15 mảnh ion con. Giới hạn phát hiện của phương pháp thấp từ 0,01 – 0,1µg/ml.
 Xác định đa dư lượng thuốc trừ sâu trong nước táo bằng phương pháp
sắc ký khí khối phổ.
Mẫu nước táo được chiết bằng phương pháp khuếch tán trên nền pha rắn
diatomaceous (tảo cát) và rửa giải bằng dung môi hexan:diclometan = 1:1 tốc độ
5ml/phút. Phương pháp có độ thu hồi 70 – 110% và hệ số biến thiên từ 1,62 –
18,3% với khoảng nồng độ 0,01 – 0,2mg/kg.
Phương pháp sắc ký khí đã được ứng dụng rộng rãi để xác định các hóa chất
bảo vệ thực vật như các chất clo hữu cơ, lân hữu cơ, pyrethroid và carbamat. 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
dụng để phân tích carbamat.
2.2. Phương pháp sắc ký lỏng khối phổ
Phương pháp sắc ký lỏng khối phổ là một kĩ thuật mới được phát triển trong
những năm gần đây. Về cơ bản, nó là phương pháp sắc ký lỏng sử dụng bộ phận
phát hiện là detector khối phổ. Phương pháp này tuy mới ra đời nhưng nó được ứng

dụng rộng rãi để phân tích đồng thời các thuốc trừ sâu đặc biệt là nhóm carbamat.
11
Phương pháp có thể phân tích đồng thời từ hàng chục đến hàng trăm các loại thuốc
trừ sâu khác nhau. Phương pháp có nhiều ưu điểm như độ chọn lọc cao, giới hạn
phát hiện thấp, thời gian phân tích nhanh, có thể định lượng đồng thời các chất có
thời gian lưu giống nhau mà phương pháp sắc kí lỏng thường không làm được.
Gianni Sagratini và cộng sự đã xác định dư lượng thuốc trừ sâu carbamat và
phenylure trong một số loại quả bằng phương pháp vi chiết pha rắn và sắc ký lỏng
khối phổ. Điều kiện chiết mẫu tối ưu ở nhiệt độ 20°C, thời gian hấp phụ mẫu là 90
phút và thể tích mẫu 1ml. Các sợi silica được phủ 3 loại chất hấp phụ: cacbowax
50µm, polydimetylsiloxan/divinylbenzen (PDMS/DVB) 60µm và polyacrylat
85µm. Giới hạn định lượng của phương pháp từ 0,005 – 0,05µg/ml, tùy thuộc từng
chất. Phương pháp đã được ứng dụng để xác định thuốc trừ sâu trong các mẫu quả.
 Xác định đồng thời hóa chất bảo vệ thực vật nhóm carbamat và lân hữu cơ
trong rau quả bằng phương pháp sắc ký lỏng khối phổ.
Mẫu được chiết bằng acetonitril, sau đó được tách bằng cách chiết pha rắn
khuếch tán (dispersive – SPE) với chất hấp phụ là primary secondary amine (amin
bậc một hai). Hiệu suất thu hồi cao, từ 70 – 110% với RSD < 8%. Giới hạn phát
hiện thấp 0,5 – 10ng/ml, túy thuộc từng chất. Phương pháp đã được ứng dụng để
xác định thuốc trừ sâu trong rau quả. Trong 25 mẫu rau quả được lấy từ các chợ,
gần 70% mẫu chứa một hoặc vài loại thuốc trừ sâu, trên 30% mẫu còn lại chứa
nhiều loại thuốc trừ sâu. Tuy nhiên, tất cả các nồng độ thuốc trừ sâu tìm thấy đếu
thấp hơn giới hạn cho phép.
 Xác định dư lượng carbamat trong rau quả bằng phương pháp khuếch tán
trên nền pha rắn và sắc ký lỏng khối phổ.
Mẫu được chiết trên nền các pha rắn khác nhau: C
8
, C
18
, NH

2
, CN và phenyl.
Hiệu suất chiết tốt nhất trên nền pha rắn C
8
đạt từ 64 – 106% với RSD 5 – 15%.
Giới hạn phát hiện của phương pháp từ 0,001 – 0,01mg/kg, thấp hơn giới hạn cho
phép của châu Âu từ 10 – 100 lần. Phương pháp được ứng dụng để xác định
carbamat trong các mẫu rau quả tại các chợ ở Valencian.
12
2.3. Phương pháp sắc ký lỏng hiệu năng cao
Phương pháp sắc ký lỏng hiệu năng cao là một phương pháp thông dụng để
xác định các hợp chất hữu cơ. Phương pháp này đã được ứng dụng để xác định
đồng thời các chất carbamat. Tuy nhiên, phương pháp có độ nhạy kém khi sử dụng
detector UV, còn khi sử dụng detector huỳnh quang, phương pháp có độ nhạy tốt
hơn nhưng chỉ có thể nhận biết chất phân tích thông qua thời gian lưu. Đối với
những nền mẫu phức tạp, các chất phân tích rất dễ bị ảnh hưởng bởi nền mẫu, nếu
chỉ dựa vào thời gian lưu sẽ rất khó để có thể khẳng định chất cần phân tích.
Tác giả Elvira Grou và cộng sự đã xác định thuốc bảo vệ thực vật carbamat
trong đất và nước bằng phương pháp sắc ký lỏng hiệu năng cao sử dụng detector
UV ở bước sóng 254nm. Các mẫu nước được chiết lỏng lỏng với diclometan, các
mẫu đất được làm sạch bằng cột florisil. Dịch chiết được đem cô quay đến cạn, hòa
cặn bằng 1ml metanol và đem đo. Giới hạn phát hiện của phương pháp đối với mẫu
nước từ 0,005 – 0,01µg/g, đối với mẫu đất từ 0,05 – 0,1µg/g.
Tác giả Feng Tang và cộng sự đã xác định dư lượng thuốc trừ sâu nhóm
carbamat trong sau bằng phương pháp sắc ký lớp mỏng hiệu năng cao HPTLC tại 2
bước sóng λ = 243nm và λ = 207nm. Phương pháp có hiệu suất thu hồi từ 70,13 –
103,7% tại nồng độ 1 – 5mg/kg.
Phương pháp sắc ký lỏng hiệu năng cao sử dụng detetor huỳnh quang xác định
đồng thời các chất carbamat như aldicarb, propoxur, carbofuran, carbaryl và
methiocarb trong mật. Mẫu được chiết bằng methanol và cho qua cột florisil để làm

sạch. Sử dụng dung môi diclometan:hexan = 1:1 rửa giải các chất carbamat ra khỏi
cột. Dịch rửa giải đem cô quay ở 40°C đến cạn và hòa cặn bằng 1ml acetonitril. Các
chất carbamat được tách và xác định đồng thời bằng hệ thống sắc ký lỏng với
detector huỳnh quang ghép nối với tiền cột. Phương pháp có giới hạn phát hiện thấp
từ 4 – 5ng/g và độ thu hồi tương đối cao từ 72,02 – 92,02% ứng với nồng độ từ 50 –
200ng/g.
2.4. Các phương pháp khác
2.4.1. Phương pháp cực phổ
13
Trong phương pháp này, người ta phân cực điện cực giọt thủy ngân bằng một
điện áp một chiều biến thiên tuyến tính với thời gian để nghiên cứu các quá trình
khử cực của chất phân tích trên điện cực đó. Vì vậy, thiết bị cực phổ gồm hai phần
chính là máy cực phổ và hệ điện cực bao gồm điện cực giọt thuỷ ngân và điện cực
so sánh. Đường cực phổ biểu diễn sự phụ thuộc của chiều cao cường độ dòng với
nồng độ chất phân tích. Để xác định các lượng nhỏ chất thường dùng cực phổ cổ
điển (10
-3
– n.10
-5
). Để xác định các lượng chất cực nhỏ thường dùng các phương
pháp cực phổ hiện đại như cực phổ sóng vuông, cực phổ xung vi phân.
A. Guiberteau , T. Galeano Diáz, F. Salinas và J.M. Ortiz đã xác định
carbaryl và carbofuran bằng phương pháp cực phổ xung vi phân. Phương pháp được
ứng dụng xác định các mẫu nước sông. Các mẫu nước sau khi xử lí sẽ được xác
định bằng phương pháp cực phổ xung vi phân với các điều kiện sau: tốc độ quét
20mV/s (bước nhảy thế: 5mV, khoảng thời gian 0,25s), biên độ xung 50mV trong
khoảng từ + 0,4V đến + 0,8V. Khoảng tuyến tính của carbaryl từ 5.10
-7
- 10
-4

M và
của carbofuran từ 5.10
-7
– 5.10
-5
M với độ lệch chuẩn tương đối tương ứng là 1,62 và
1,86%.
2.4.2. Phương pháp quang phổ hấp thụ phân tử
Các tác giả Urmila Tamrakar, Vinay K. Gupta và Ajai K. Pillai đã xác định
đồng thời 3 loại thuốc trừ sâu nhóm carbamat bằng phương pháp quang phổ hấp thụ
phân tử. Phương pháp dựa trên sự tạo mầu của carbamat với thuốc thử p-
aminoacetanlide. Khoảng nồng độ tuân theo định luật Lambert - Beer của carbaryl,
propoxur và carbosulfan tương ứng là 0,04 – 0,36µg/ml, 0,032 – 0,32µg/ml và 0,08
– 0,64µg/ml. Phương pháp đã được áp dụng để phân tích thuốc trừ sâu nhóm
carbamat trên các mẫu rau, đất, thức ăn, nước … với hiệu suất thu hồi khoảng 95%.
Tác giả L.Alvarez-Rodriguez đã xác định thuốc trừ sâu carbamat như
carbaryl, bendiocarb, carbofuran, methiocarb, promecarb và propoxur bằng phương
pháp quang phổ hấp thụ phân tử tại bước sóng 510nm. Các thuốc trừ sâu được thủy
phân trong môi trường kiềm nhẹ tạo thành 1-naphtol hoặc phenolate, sau đó nó sẽ
14
tạo mầu với diazo trimethylanilin có chứa mixen natri dodecyl sunfat. Giới hạn phát
hiện của phương pháp trong khoảng 0,2 – 2mg/ml.
Phương pháp xác định carbosulfan bằng phương pháp quang phổ hấp thụ
phân tử đã được các tác giả Y.Koteswara Rao, K. Lokanath Swaroop, P.Chiranjeevi,
B. Rangamannar đề cập. Carbosulfan được thủy phân trong môi trường kiềm tạo
thành hợp chất phenolic và tạo cặp với 2, 4-dimethoxy aniline trong môi trường có
chứa chất oxi hóa K
2
Cr
2

O
7
để tạo thành một hợp chất mang màu cyanogen. Chất
cyanogen này được chiết vào chloroform tại pH=3,5 và đo phổ tại bước sóng
430nm. Khoảng nồng độ tuân theo định luật Lambert - Beer của carbosulfan là 0,1
– 1,0ppm. Độ thu hồi của phương pháp trên các mẫu nước uống, gạo và lúa mì đều
trên 93%.
Tác giả O. Bhargavi và cộng sự đã phát triển một kĩ thuật quang phổ hấp thụ
phân tử đơn giản và nhạy xác định carbofuran trong các mẫu nước và mẫu hạt.
Carbofuran được thủy phân trong môi trường kiềm và tương tác với muối diazo 4,
4-azo-bis-3, 3’, 5, 5’-tetrabromo aniline tạo thành chất mầu đỏ và xác định tại bước
sóng 470nm. Khoảng tuân theo định luật Lambert - Beer của carbofuran là 0,1 –
16,0µg/ml .
Các phương pháp quang phổ hấp thụ phân tử chỉ phân tích được một loại
carbamat nào đó hoặc phân tích đồng thời một số carbamat. Hơn nữa, phương pháp
có độ nhạy kém. Do đó, hiện nay phương pháp này rất ít được ứng dụng để phân
tích carbamat.
2.4.3. Phương pháp phân tích dòng chảy (FIA)
Phân tích dòng chảy là một kĩ thuật phân tích động, trong đó mẫu phân tích ở
dạng lỏng được bơm vào dòng chất mang chuyển động liên tục. Sau đó trong vòng
phản ứng chất phân tích sẽ phản ứng với thuốc thử có trong dòng chất mang, hay
được bơm trực tiếp vào đầu vòng phản ứng, để tạo ra một sản phẩm có thể phát hiện
được theo một tính chất hóa lí nào đó nhờ một loại detector phù hợp. Các tính chất
hóa lí đó thường là: sự hấp thụ quang phân tử UV-VIS và nguyên tử, tính chất phát
15
xạ của nguyên tử, tính chất huỳnh quang, sự thay đổi chiết suất, tính chất điện hóa.
Ứng với mỗi tính chất người ta có một loại detector.
Tác giả Ana M. García-Campana và cộng sự [23] đã phát triển phương pháp
mới để xác định carbaryl trong thực phẩm thực vật và nước tự nhiên bằng kĩ thuật
phân tích dòng chảy. Đối với mẫu nước, lọc qua màng lọc 0,45µm rồi tiến hành

phân tích. Đối với mẫu quả, tiến hành chiết mẫu bằng etylacetat và làm sạch qua
các loại cột chiết pha rắn như nhôm oxit, SAX, C18, silica. Hiệu suất chiết tốt nhất
khi sử dụng cột nhôm oxit. Carbayl chỉ phát huỳnh quang khi có của chất oxi hóa
KMnO
4
trong môi trường kiềm nhẹ. Hệ thống phân tích dòng chảy để xác định
carbaryl gồm 3 kênh chứa 3 dung dịch khác nhau: NaOH, luminol và KMnO
4
. Tại
các điều kiện tối ưu, khoảng tuyến tính carbaryl từ 5 – 100ng/ml và giới hạn phát
hiện là 4,9ng/ml. Đây là một phương pháp đơn giản, nhanh và dễ dàng kết hợp với
phương pháp sắc ký lỏng để xác định đồng thời một số carbamat.
Một phương pháp xác định carbaryl bằng kĩ thuật phân tích dòng chảy sử
dụng detector UV – Vis đã được các tác giả Karim D. Khalaf, A. Morales-Rubio và
M. de la Guardia nghiên cứu. Mẫu được chiết với xylen và bơm vào hệ thống phân
tích dòng chảy. Tại đây, carbaryl sẽ phản ứng với naphtholate và dung dịch p-
aminophenol 50pg/ml trong sự có mặt của dung dịch KIO
4
0,004M để tạo thành hợp
chất mang màu iodophenol. Chất này được xác định bằng detector UV – Vis tại
bước sóng 596nm. Hệ thống phân tích dòng chảy gồm 4 kênh: p-aminophenol, IO
4
-
,
H
2
O và NaOH. Phương pháp có giới hạn phát hiện 26,5ng/ml với tần suất bơm mẫu
110 lần/giờ. Độ thu hồi carbaryl trên các nền mẫu khác nhau khá cao từ 95 – 102%.
Một phương pháp phân tích dòng chảy sử dụng detector huỳnh quang để xác
định carbofuran đã được đề cập. Phương pháp dựa trên phản ứng của carbofuran với

KMnO
4
và luminol trong môi trường kiềm nhẹ sẽ tạ thành hợp chất màu.
Carbofuran bị oxi hóa tạo thành anion 3-aminophthalate – dạng kích thích bền và
được xác định bằng detector huỳnh quang. Khoảng tuyến tính của carbofuran từ
0,06 – 0,5µg/ml, giới hạn phát hiện 0,02µg/ml. Phương pháp đã ứng dụng thành
công xác định dư lượng carbofuran trong mẫu rau diếp.
16
Phương pháp phân tích dòng chảy có ưu điểm là nhanh, thiết bị phân tích dễ
kiếm và rẻ tiền. Tuy nhiên, phương pháp không thể xác định đồng thời các chất
carbamat. Do vậy, phương pháp cũng ít được ứng dụng để phân tích carbamat.
2.4.4. Phương pháp điện di mao quản
Kĩ thuật điện di mao quản là một kĩ thuật mới được phát triển khoảng hơn 10
năm trở lại đây. Đây là một kĩ thuật có thời gian phân tích nhanh, tốn ít dung môi và
hóa chất. Việc xác định các hóa chất bảo vệ thực vật bằng thiết bị này vẫn đang
được nghiên cứu và chưa có nhiều loại thuốc trừ sâu được xác định bằng phương
pháp này.
Ling Wang và cộng sự đã tách và xác định dư lượng thuốc trừ sâu carbamat
bằng phương pháp điện di mao quản đẳng áp. Cột mao quản có đường kính 75µm
được nhồi hạt ODS 3µm. Pha động bao gồm 30% acetonitril và 70% dung dịch đệm
CH
3
COONH
4
5mM (pH=6,5) chứa 1mM SDS và 0,01% trietylamine (TEA). Tại
các điều kiện tối ưu, 10 carbamat đã được tách nhanh trong vòng 20 phút. Các mẫu
rau được làm sạch qua SPE. Phương pháp có giới hạn phát hiện từ 0,05 – 1,6mg/kg
và hiệu suất thu hồi từ 51,3 – 109,2% với độ lệch chuẩn RSD < 11,4%. Phương
pháp đã được áp dụng để xác định 10 loại carbamat trong một số loại rau.
Xác định dư lượng fenoxycarb trong lúa mì bằng phương pháp điện di mao

quản khô và phương pháp sắc ký lỏng hiệu năng cao. Các mẫu bột mì được chiết
với aceton rồi được làm sạch bằng cách chiết lỏng-lỏng với diclometan. Phương
pháp HPLC sử dụng detector UV tại bước sóng λ = 199nm, cột C18 và pha động là
MeOH : H
2
O = 6 : 4 (theo thể tích). Phương pháp điện di sử dụng mao quản đường
kính 50µm x 48,5cm x 48cm chiều dài hiệu dụng, thế giữa hai đầu là 30kV, dung
dịch đêm CH
3
COONH
4
20mM (pH=9) trong 95% MeOH. Cả hai phương pháp đều
có giới han phát hiện thấp 0,008mg/kg đối với HPLC và 0,024mg/kg đối với điện di
mao quản khô và hiệu suất thu hồi cao trên 85%. Hai phương pháp đã được ứng
dụng để xác định fenoxycarb trong các mẫu lúa mì.
17
Phương pháp sắc ký mao quản điện động học mixen đã xác định đồng thời
aldicarb, carbofuran và một số dạng chuyển hóa của nó trong nước bề mặt. Các mẫu
được được làm sạch qua cột chiết pha rắn có chứa 500mg than hoạt tính. Các chất
được tách bằng hệ thống sắc ký mao quản điện động học mixen sử dụng cột mao
quản có đường kính 75µm, chiều dài hiệu dụng của cột 50cm. Các chất được tách
trong môi trường đệm natri borat/acid clohidric (20mM, pH=8) và sử dụng natri
dodecyl sunfat 140mM làm chất hoạt động bề mặt để tạo ra các mixen. Các điều
kiện chạy máy: điện thế tách 23kV, thời gian bơm mẫu 12s, nhiệt độ cột tách 25°C
và detector UV tại bước sóng 210nm. Phương pháp có giới hạn phát hiện từ 2 –
7,4µg/l, độ thu hồi cao từ 77 – 97% với độ lệch chuẩn tương đối 2 – 7%.
2.4.5. Phương pháp ức chế men
Phương pháp dựa trên phép thử Elman và các cộng sự vào năm 1961. Ứng
dụng hiện tượng ức chế men Acetylcholinesterase của các nhóm thuốc bảo vệ thực
vật nhóm lân hữu cơ và Carbamat.

Phương pháp có thể tóm tắt như sau:
Cho men Acetylcholinesterase vào dịch chiết ra có sư lượng thuốc bảo vệ
thực vật nhóm lân hữu cơ hoặc Carbamat. Một lượng men này bị thuốc bảo vệ thực
vật ức chế, chỉ còn lại một lượng thừa men Acetylcholinesterase tự do. Cho men
Acetylcholinesterase tự do (lượng thừa) tác dụng với Acetythiocholin Iodin thì sinh
ra cholin và acis acetic. Hợp chất cholin sinh ra khi phản ứng với thuốc thử acid 5,5’
dithio-bis-2-nitrobenzoic, cho sản phẩm 5-mecapto-2-nitrobenzoic có màu vàng đặc
trưng.
Dịch chiết rau chứa nhiều dư lượng thuốc bảo vệ thực vật thì lượng men
Acetylcholinesterase bị ức chế càng nhiều, lượng men Acetylcholinesterase tự do
càng ít, dung dịch phản ứng thu được màu vàng nhạt. Ngược lại, dư lượng thuốc
bảo vệ thực vật càng ít, men Acetylcholinesterase tự do càng nhiều, màu dung dịch
thu được càng vàng đậm. Dùng máy đo độ hấp thu với bước sóng hấp thu cực đại
18
420nm, từ đó bán định lượng, dư lượng thuốc bảo vệ thực vật nhóm lân hữu cơ và
Carbamat trong mẫu.
Phương pháp này rẻ tiền, phân tích nhanh, hàng loạt. Với những mẫu rau
phun nhiều loại thuốc bảo vệ thực vật trên một mẫu, dùng phương pháp này có thể
bán định lượng tổng hám lượng sư lượng thuốc bảo vệ thực vật nhóm lân hữu cơ và
Carbamat.
19
TÀI LIỆU THAM KHẢO
[1] PCS. TS Trần Văn Hai, Giáo trình hóa bảo vệ thực vật, Khoa Nông Nghiệp &
Sinh Học Ứng Dụng, Đại học Cần Thơ, 2009.
[2] Nguyễn Văn Liêm, Nguyễn Văn Đông, Tô Thị Hiền, “Xác định dư lượng
Carbamate trong mẫu rau, gừng, và mẫu nước”, “Science & Technology
Development”, Vol 12, No.09 – 2009.
[3] QĐ 46/2007/QĐ-BYT, Quy định giới hạn tối đa ô nhiễm sinh học và hoá học
trong thực phẩm.
[4] />e/28121a0b.dir/2.PDF

[5] />e/28121a0b.dir/7.PDF
20