PHƯƠNG PHÁP ĐỊNH LƯỢNG 3-MCPD VÀ 1,3-DCP TRONG NƯỚC TƯƠNG, XÌ DẦU BẰNG KỸ THUẬT SẮC KÝ KHÍ KHỐI PHỔ

1
PHƯƠNG PHÁP ĐỊNH LƯỢNG 3-MCPD VÀ
1,3-DCP TRONG NƯỚC TƯƠNG, XÌ DẦU
BẰNG KỸ THUẬT SẮC KÝ KHÍ KHỐI PHỔ
VIỆN DINH DƯỠNG
TRUNG TÂM KIỂM NGHIỆM VSATTP
Người thực hiện: CN. Đặng Văn Kết
DS. Nguyễn Bích Ngọc
2
ĐẶT VẤN ĐỀ
Sự hình thành 3-MCPD và 1,3-DCP

3-MCPD và 1,3-DCP thuộc họ chloropropanol, là nhóm chất được
hình thành khi glycerol phản ứng với gốc chlorid dưới tác dụng của
acid. Do vậy, 3-MCPD xuất hiện nhiều trong các loại nước tương
được sản xuất theo công nghệ mới là dùng HCl để thủy phân các
protein thực vật. Một số sản phẩm khác cũng có thể chứa 3-MCPD là
thịt hun khói, xúc xích, burger, bánh mì, phô mai

1,3-DCP là một dẫn xuất của 3-MCPD, được hình thành khi 3-
MCPD tiếp tục phản ứng với HCl. 1,3-DCP thường sinh ra ít hơn
nhưng theo nhiều nghiên cứu, nó mang độc tính cao và khả năng gây
ung thư lớn hơn 3-MCPD rất nhiều.
3
ĐẶT VẤN ĐỀ
Ảnh hưởng của 3-MCPD và 1,3-DCP đối với sức khỏe con
người

3-MCPD và 1,3-DCP được WHO xếp vào nhóm các chất có
nguy cơ gây ung thư cho người.


Các nghiên cứu trên động vật cho thấy 3-MCPD và 1,3-DCP
có khả năng gây ung thư do có tác dụng gây biến đổi gien. Điều
đáng lưu ý ở đây là nếu quá trình gây nhiễm độc gien xảy ra ở
các tế bào sinh sản thì nó sẽ được truyền qua bào thai. Như vậy
việc tiêu thụ lâu dài các sản phẩm có chứa hàm lượng cao hai
chất trên có thể gây nguy hại cho sức khỏe của con người ở các
thế hệ sau.
4
ĐẶT VẤN ĐỀ
Giới hạn cho phép
•
Châu Âu chỉ cho phép 3-MCPD trong nước tương
tối đa là 0,02 mg/kg.
•
Ở Việt Nam, năm 2005 đã ban hành tiêu chuẩn 3-
MCPD có trong các loại nước tương phải thấp hơn
1mg/kg
•
Hiện chưa có tiêu chuẩn chính thức về 1,3-DCP
(chỉ có một số nước như Mỹ, New Zeland, Úc quy
định)
5
ĐẶT VẤN ĐỀ
Các phương pháp phân tích 3-MCPD và 1,3-DCP

Phương pháp HPLC/RID

Phương pháp sắc ký điện di mao quản (CE)

Phương pháp sắc ký khí GC/FID.


Phương pháp sắc ký khí khối phổ (GC/MS)
Phương pháp được áp dụng phổ biến và cho kết quả tin cậy nhất
là phương pháp sắc ký khí khối phổ
6
PHƯƠNG PHÁP PHÂN TÍCH
NGUYÊN LÝ
Mẫu được cho hấp phụ lên cột Kieselguhr, giải chiết 3-
MCPD và 1,3-DCP bằng diethyl ether. Sau đó cho tạo dẫn
xuất với dung dịch heptaflourobuyric anhydric (HFBA), phản
ứng này được thực hiện ở 70
0
C, trong 20 phút. Sau đó đem
phân tích trên máy sắc ký khí với detector khối phổ
(GC/MS).
PHẠM VI ÁP DỤNG
Các loại nước tương, xì dầu.
7
PHƯƠNG PHÁP PHÂN TÍCH
Dụng cụ, thiết bị
•
Máy sắc ký khí với detector khối phổ (GC/MS)
•
Máy cất quay chân không
•
Cột chiết lỏng-lỏng Kieselguhr (Extrelut)
•
Các dụng cụ, thiết bị phòng thí nghiệm khác.
Hóa chất và thuốc thử
•

Chất chuẩn 3-MCPD và 1,3-DCP (Sigma)
•
2,2,4-trimethylpentane, Diethyl ether, Ethyl acetat
•
Heptaflourobutyric anhydric (HFBA)
8
PHƯƠNG PHÁP PHÂN TÍCH
Cân 5g mẫu/ cốc 50ml
+ 10ml dd NaCl bão hòa, lắc đều
Cột Kieselguhr
Để ổn định 15 phút
Rửa giải bằng 150ml diethyl ether
Cô chân không đến gần cạn, thổi khô bằng Nitơ
+50µl HFBA
Bình cất quay 250ml
Hòa cặn và định mức 5ml bằng 2,2,4-trimethylpentane
Phản ứng ở 70
o
C trong 20 phút
Để nguội
Bơm vào GCMS
9
PHƯƠNG PHÁP PHÂN TÍCH
ĐIỀU KIỆN CHẠY MÁY
-
Nguồn ion hóa: EI, năng lượng ion hóa: 70eV, nhiệt độ nguồn
ion: 200
0
C
-

Chế độ quét Full scan: 150 – 500 amu để định tính
Chế độ SIM: 253, 453 (định lượng 3-MCPD)
275, 277 (định lượng 1,3-DCP)
- Cột SPB-5MS (30 m x 0,25 mm x 0,25 µm)
Chương trình nhiệt độ: 50
0
C/1 phút, gia nhiệt 2
0
C/phút lên
90
0
C/1 phút. Tiếp tục tăng nhiệt độ lên 250
0
C với tốc độ gia
nhiệt 25
0
C/phút, giữ ở nhiệt độ này trong 5 phút
- Chế độ bơm mẫu: không chia dòng. Nhiệt độ buồng bơm mẫu:
250
o
C.
10
Sắc đồ dung dịch chuẩn hỗn hợp 3-MCPD
và 1,3-DCP
11
Sắc đồ mẫu nước tương nhiễm 3-MCPD
12
Sắc đồ mẫu nước tương nhiễm đồng thời 3-
MCPD và 1,3-DCP
13

PHƯƠNG PHÁP PHÂN TÍCH
CHUẨN BỊ DUNG DỊCH CHUẨN
Các dung dịch chuẩn 3-MCPD và 1,3-DCP được pha trong Ethỵl acetat
Chuẩn được thực hiện các bước như mẫu:
ống 1 ống 2 ống 3 ống 4
3-MCPD và 1,3-DCP (5 ppm)
cho qua cột Kieselgurh
0,1ml 1ml 5ml 10ml
Dung dịch rửa giải bằng diethyl
ether
Cô quay chân không đến gần cạn,
thổi khô bằng Nitơ, thêm HFBA
Dung dịch 2,2,4-trimethylpentan
5 ml
Dẫn xuất hóa 70
o
C trong 20 phút.
Để nguội, bơm vào máy GC/MS
Nồng độ 3-MCPD và 1,3-DCP
chuẩn (ppm)
0,1 1 5 10
14
Đường chuẩn phân tích 3-MCPD
15
Đường chuẩn phân tích 1,3-DCP

16
PHƯƠNG PHÁP PHÂN TÍCH
Tính kết quả
•

Lập đường chuẩn
•
Hàm lượng 3-MCPD và 1,3-DCP trong mẫu được
tính theo công thức
Cx × V
C =  (ppm)
m
17
THẨM ĐỊNH PHƯƠNG PHÁP
Xác định khoảng tuyến tính
Khoảng tuyến tính của phương pháp xác định được trong
khoảng từ 0,01ppm đến 10ppm
Xác định LOD và LOQ
Thêm chuẩn vào mẫu trắng ở các nồng độ gần giới hạn phát
hiện, tại nồng độ mà chiều cao pic gấp khoảng 3 lần chiều cao
nhiễu đường nền là LOD. Tại nồng độ chiều cao pic gấp khoảng
10 lần nhiễu đường nền là LOQ.
Kết quả xác định LOD và LOQ thu được như sau:
LOD = 3,3ppb LOQ = 10ppb
Kết quả xác định LOD và LOQ cho thấy phương pháp có
độ nhạy tốt, đáp ứng được yêu cầu.
18
THẨM ĐỊNH PHƯƠNG PHÁP
Độ chụm của phương pháp
Phân tích mẫu trắng thêm chuẩn ở các mức nồng độ khác nhau,
phân tích lặp lại 6 lần, tính hiệu suất thu hồi R% và hệ số biến
thiên RSD%
Kết quả xác định độ thu hồi (trên 92%) và hệ số biến thiên (từ
3,4% - 7,2%) cho thấy phương pháp rất ổn định, đáp ứng yêu cầu
của châu Âu 2002/657/EC

Nồng độ chuẩn thêm (ppm) R% RSD%
3-MCPD 1,3-DCP 3-MCPD 1,3-DCP
0,1 92,5 93,1 7,2 7,0
1,0 94,6 95,0 5,5 5,3
5,0 95,2 95,7 3,6 3,4
19
THẨM ĐỊNH PHƯƠNG PHÁP
Độ đúng của phương pháp
Phương pháp đã xây dựng được ứng dụng để phân tích mẫu nước
tương liên phòng với các phòng thí nghiệm khác trong nước và
một phòng thí nghiệm có uy tín của Singapore (kí hiệu là REF)
để đối chứng. Kết quả cho thấy phương pháp có độ đúng tốt.
Mẫu NIN-VN (ppm) REF-SIN (ppm)
NA 31.2 31,8
NB 1.18 1,29
NC 70.4 72.1
ND KPH KPH
20
KẾT QUẢ PHÂN TÍCH MẪU THỰC TẾ
Hàm lượng 3-MCPD
(mg/kg)
Số lượng mẫu Phần trăm (%)
Không phát hiện 536 65,0
0,01-1 128 15,5
>1-116 160 19,4
Tổng 824 100
21
KẾT QUẢ PHÂN TÍCH MẪU THỰC TẾ
Nhận xét
•

Chỉ có 16/340 mẫu nhập khẩu có 3-MCPD nhưng
dưới 1 mg/kg, không có mẫu nhập khẩu nào có
1,3-DCP.
•
Có đến 160/348 mẫu nước tương do các cơ sở sản
xuất trong nước chế biến có hàm lượng 3-MCPD
vượt giới hạn cho phép, chiếm 46%, trong đó có
68 mẫu có chứa 1,3-DCP, chiếm 19,5%.
•
136 mẫu tương bần của các cơ sở tương truyền
thống của Việt Nam không phát hiện thấy 3-
MCPD và 1,3-DCP.
22
TÍNH MỚI
Ngày 3/4/2007, “cơn bão” 3-MCPD bắt đầu xảy ra
khi nước tương Chinsu của Vitecfood bị EU tái
xuất trả lại do có kết quả dương tính với 3-MCPD.
Cùng thời điểm đó, tại Việt Nam chưa có tiêu
chuẩn nào để xác định đồng thời 3-MCPD và 1,3-
DCP trong nước tương, xì dầu. Trong vòng một
thời gian rất ngắn, Trung tâm KNVSATTP-Viện
Dinh dưỡng đã triển khai phương pháp mới trong
điều kiện sẵn có tại phòng thử nghiệm.
23
TÍNH SÁNG TẠO
Nội dung Theo FDA/TCN Kỹ thuật VDD
Dẫn xuất Toluen-4-sulfonic acid
trong aceton
-
Độc tính cao, đắt

-
Thời gian dẫn xuất kéo
dài (90 phút)
-
Độ lặp lại không tốt với
mẫu có hàm lượng cao
Heptaflourobutyric
anhydric
-
Hóa chất dễ mua, ít độc
-
Thời gian dẫn xuất nhanh
(20 phút)
- Độ lặp lại giữa các lần thí
nghiệm tốt
24
TÍNH HIỆU QUẢ VÀ ỨNG DỤNG THỰC
TIỄN
•
Trong thời gian ngắn, chúng tôi đã xây dựng thành công
phương pháp phân tích 3-MCPD và 1,3-DCP bằng
GC/MS/MS, đáp ứng được yêu cầu cấp bách trong thời
điểm đó.
•
Cùng một quy trình phân tích, chúng tôi xác định được
đồng thời cả 3-MCPD và 1,3-DCP cho nên tiết kiệm được
nhiều dung môi, hóa chất, thời gian phân tích mẫu.
•
Phương pháp chúng tôi đã xây dựng đã được ứng dụng tại
Trung tâm Kiểm nghiệm VSATTP – Viện Dinh dưỡng để

phân tích 3-MCPD và 1,3-DCP. Với trên 800 mẫu đã kiểm
tra, kết quả thu được giúp Bộ Y tế kiểm soát hàm lượng hai
chất trên, góp phần bảo vệ sức khỏe người tiêu dùng và lợi
ích kinh tế của Nhà nước.
25