Xác định dư lượng một số hóa chất bảo vệ thực vật trong dược liệu khô

BỘ Y TẾ


TRƯỜNG ĐẠI HỌC DƯỢC HÀ NỘI





ĐOÀN HẠNH DUNG





XÁC ĐỊNH DƯ LƯỢNG MỘT SỐ
HÓA CHẤT BẢO VỆ THỰC VẬT
TRONG DƯỢC LIỆU KHÔ


KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP DƯỢC SĨ

HÀ NỘI - 2014

BỘ Y TẾ

TRƯỜNG ĐẠI HỌC DƯỢC HÀ NỘI






ĐOÀN HẠNH DUNG




XÁC ĐỊNH DƯ LƯỢNG MỘT SỐ
HÓA CHẤT BẢO VỆ THỰC VẬT
TRONG DƯỢC LIỆU KHÔ

KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP DƯỢC SĨ




Người hướng dẫn:
1. ThS. Đặng Thị Ngọc Lan
2. ThS. Trần Cao Sơn
Nơi thực hiện:
Viện Kiểm Nghiêm An Toàn Vệ Sinh Thực Phẩm Quốc Gia

HÀ NỘI - 2014

i

LỜI CẢM ƠN
Sau mt thi gian làm vic khc s  tn tình c
    n bè, tôi     n t  Xác định dư
lượng một số hóa chất bảo vệ thực vật trong dược liệu khô
Bn khóa lun c thc hin và hoàn thành ti Vin kim nghim an toàn
v sinh thc phm Quc gt H - Hà Ni vi s ng dn ca Th.s
ng Th Ngc Lan và Th.S Tr
Vi lòng kính trng và bic, em xin trân trng cng Th
Ngc Lan ng d em hoàn thành bn khóa lun tt nghip
này.
c bit, em xin chân thành cTh.S Tr tài và nhit
 em trong sut quá trình thc hin khóa lun.
t sc c, nhni làm vic ti Vin kim
nghim an toàn v sinh thc phm Quc gia em trong thi gian
thc hin khóa lun
Cui cùng, tôi xin gi li bic bit là b m và li
cn bn bè, là ngun ng lc không th thiu, luôn bên cnh giúp
 tôi sut thc và trong sut quá trình thc hin khóa lun.

Hà N
Sinh viên


Đoàn Hạnh Dung
ii


MỤC LỤC
LI CM  i
MC LC ii
DANH MC CÁC KÝ HIU, CÁC CH VIT TT v
DANH MC CÁC BNG vii
DANH MC CÁC HÌNH V TH viii
T V 1
CNG QUAN N TÀI 2
1.1. Gii thiu v hóa cht bo v thc vt 2
1.1.1. Khái nim hóa cht bo v thc vt 2
1.1.2. Nhóm Clo h 3
1.1.3. Nhóm lân h 3
1.1.4. Nhóm carbamat 4
1.1.5. Nhóm Pyrethroid. 4
1.1.6. Nhóm Neonicotinoid 4
1.2. Mng tc liu 5
nh hoá cht bo v thc vt 6
n thng 6
 7

1.4. K thut sc ký lng khi ph 10
1.4.1. Nguyên tc chung: 11
1.4.2. Sc ký lng 12
1.4.4. Khi ph 13
U 15
ng nghiên cu 16
2.1.1. Hóa cht bo v thc vt 16
iii

ng phân tích 19
2.2. Ni dung nghiên cu 20
2.2.1. Kh 20
2.2.2. Th 20
2.2.3. ng d 20
u 20
2.3.1. P lý mu theo QuEChERS 20
2.3.1.1.Nguyên tc 20
m c. 21
nh 21
a h thng 22
2.3.2.2. Gii hn phát hin, gii hng 22
2.3.2.3. Khong tuyng chun 23
 lp l thu hi. 23
 lý s liu 24
n nghiên cu 24
2.4.1 Thit b, dng c 24
2.4.2. Dung môi, hóa cht 25
T QU VÀ THO LUN 27
3.1 Kho sát xây d 27
3.1.1 Khu kin phân tích bng LC-MS/MS 27

3.1.1.1. Khu kin khi ph 27
u kin sc ký lng 29
3.1.2. Khu kin tách chic liu khô. 31
3.1.2.1. Kho sát thc 33
3.1.2.2. Kho sát ng ca pH thông qua so sánh 3 quy trình 34
3.1.2.3. Kho sát mui chit 35
iv

a ni chun trong loi tr ng nn 36
3.2. Th 37
3.2.1. Gii hn phát hin và gii hng 37
3.2.2. Khong tuyn tính 39
 lp l thu hi 40
3.3. Áp dc liu khô 41
KT LUN VÀ KIN NGH 44
TÀI LIU THAM KHO 45
PH LC 49
Ph lng chun HCBVTV 49
Ph lc 2: Mt s s chun hóa cht bo v thc vt 53


v

DANH MC CÁC KÝ HIU, CÁC CH VIT TT
Ký hiệu
Tiếng anh
Tiếng việt
AOAC
Association of Official Analytical
Community

hân tích

APCI
Atmospheric Pressure Chemical
Ionization


CAD
Collision Gas Pressure

CE
Collision Energy

CUR
Curtain Gas
Khí màng
CV
Coefficient of Variation
 thiên
CXP
Collision Cell Exit Potential

DP
Declustering Potential

d-SPE
Dispersive Solid Phase Extraction

ESI
Electrospray Ionization


FAO
Food and Agriculture
Organization


GCB
Graphitized Carbon Black


GC-MS
Gas Chromatography Mass
Spectrometry

GS1
Ion Source Gas 1

GS2
Ion Source Gas 2

HCBVTV


HPLC
High Performance Liquid

vi


Chromatography

IS
IonSpray Voltage

LC-MS/MS
Liquid Chromatography tandem
Mass Spectrometry


LLE
Liquid liquid extraction

LOD
Limit of Detection

LOQ
Limit of Quantification

MRL
Maximum Residue Limit

MS
Mass Spectrometry

PSA
Primary Secondary Amine

R(%)
Recovery
 
SD

Standard Deviation

SPE
Solid Phase Extraction

TEM
Ion source Temperature

vii

DANH MỤC CÁC BẢNG
Bng 1.1: Tóm tt quy trình chit xut theo 3 phiên bn QuEChERS. 9
Bu kin ta MS 27
Bu kin phân tích HCBVTV bng LC-MS/MS 27
Bng 3.3.Tóm tu ki tách hn hp HCBVTV 30
B lp li ca h thng v thn tích peak 30
Bt và pH dch chic 34
Bng 3.6: LOD, LOQ ca các hóa cht bo v thc vt 38
Bng 3.7. Kt qu c liu khô 41
viii



DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ, ĐỒ THỊ
Hình 1.1: Mô hình h thng LC-MS/MS. 12
Hình 1.2: Mô hình b phân tích t cc chp ba 15
Hình 3.1. S HCBVT và chun ni TPP 29
 tóm tt quy trình QuEChERS kho sát 32
Hình 3.3. ng thi gian ngâm mn hiu sut chit 33
Hình 3.4: S  thu hi  các khong khác nhau 35

Hình 3.5: S  thu hi  các khong khác nhau (>80%; 70-80%
và <70%) khi s dng NaCl khác nhau. 36
Hình 3.6: giá vai trò ca ni chun (IS) TPP vi vic loi tr ng nn 37
ng chun mt s HCBVTV 39
Hình 3.8: Kt qu  thu hi cn mu khác nhau ti
các n khác nhau (0,01; 0,1 và 1 mg/kg) 40
Hình 3.9: Kt qu  lp li cn mu khác nhau ti
các n khác nhau (0,01; 0,1 và 1 mg/kg) 41

1

ĐẶT VẤN ĐỀ

Hin nay, v an toàn v sinh thc ph ng vi
dân và các cp qun lý. Các v ng c thc ph
c hoá cht bo v thc vt (HCBVTV) càng làm bùng lên lo âu ci tiêu dùng.
HCBVTV không ch c s dng trong nông nghic
dùng trong trng và ch bic liu. Theo kho sát thc t ti mt s vùng trng cây
c liu   dng hu ht các loi hóa cht bo v thc vt
  hn ch sâu bnh, bo v c liu. Mt phn không
nh s c lich c liu khô là thành phn ch yu
trong các bài thun phm hic phm chc
.
Hin nay,  Vi    u nghiên cu v    nh
c ling ch
n phân tích vài cht hoc mt ng thi
nhiu nhóm cht trong cùng mt l kim c hàm
ng HCBVTV trong nhng sn phm này.
Va ch tài: Xác định dư lượng một số hóa
chất bảo vệ thực vật trong dược liệu khô Thc hin khóa lun này chúng tôi nhm

ti 3 m
1. Kho sát pc liu khô bng
LC-MS/MS.
2. Th c liu khô
bng LC-MS/MS.
3. Áp dt s mc liu khô ph bin trên th ng


2

Chương 1: TỔNG QUAN NỘI DUNG ĐỀ TÀI
1.1. Giới thiệu về hóa chất bảo vệ thực vật
1.1.1. Khái niệm hóa chất bảo vệ thực vật
T chc Nông nghic ca Liên Hip Qunh
nh v  t kì hp cht hay hn
hc dùng vi ma, tiêu dit hoc kim soát các tác nhân gây hi,
bao gm vt ch trung gian truyn bnh ci hong vt, các b phn
không mong mun ca thc vt hong vt gây hi hoc n các quá
trình sn xut, ch bin, bo qun, vn chuyn, mua bán thc phm, nông sn, g và
sn phm t g, thc hp chng v kim
soát côn trùng, nhng khác trong ho chúng. HCBVTV
c dùng làm tác nhâng thc vt, cht làm rng lá, cht làm
       ho  n rng qu s    dùng
HCBVTV cho cây tr bo v sn phm không
b hng trong quá trình bo qun và vn chuy [20].
Vic phân loi hóa cht bo v thc vt rng, có th có nhng cách phân
loi theo cu to hóa hc, theo m dng (tr sâu, dit c, dit n
c tính hay theo ngun gc (t nhiên hay tng hp). Do n tài là phân tích
ng thuc bo v thc vt, vì vy hóa cht bo v thc vt s c phân loi theo
cu to hóa hc ca nó.

Các loi hóa cht bo v thc vt gm nhiu loi, mt s nhóm chính bao gm:
- 
- 
- HCBVTV nh
- HCBVTV nhóm Carbamat
- HCBVTV nhóm Neonicotinoid
3

 

1.1.2. Nhóm Clo hữu cơ (organnachlorine – OC)
 
 
yy
                 
 





         lindan, chlordan, thiordan, aldrin,
metoxyclor, c


5].
1.1.3. Nhóm lân hữu cơ (organophosphorus-OP)
HCBVTV nhóm lân h  r ca acid phosphoric (H
3
PO

4
) và dn
xut. Các hp chc tính rt cao nên hiu lc dit tr sâu hi cao và
nhanh chóng, ph ng rng, kém bn vng do d b chuyn hóa,
phân hy hoc b thng kim và acid. Hp chsphor là
nhng cht cc, va có kh nh, vc cp tính cho h thn
kinh cng vt. ng vào thn kinh bng cách c ch
enzym cholinesterase. Enzyme này có tác dng phân hy acetylcholine. Khi enzyme b
4

c ch  acetycholin  h th, dn t co git, t vong.
Nhóm này bao gm mt s hp ch
Hp chphor c
s dng ph bin nhc tính cao nên rt nhiu cht trong nhóm
 cm hoc hn ch s dng  Vit Nam và nhiu quc gia trên th gii [5].
1.1.4. Nhóm carbamat (CA)
HCBVTV nhóm carbamat là các ester ca axit carbamic (H
2
N-COOH) và dn
xut. Các hp cht carc tính cao, ph ng hi hp ch
phor, hiu lc dit tr sâu hi cao, kém bn do d b thy phân trong môi
ng kim và acid. Các hp ch c h
thn kinh cng vc tính kém các hp chphor.
Khi s dng trc tip vào men cholinesterase ca h thn kinh và có
 c gii di
carbaryl, aldicarb, fenobuca].
1.1.5. Nhóm Pyrethroid (PY).
Chrysanthenum roseum
và Chrysanthenum cineratiae
  ày,

 p

 [5].
1.1.6. Nhóm Neonicotinoid

nhóm carbamat và nhóm lân

5

colony
collapse disorder - 
].
   n châu Âu           
            
. 
u
 - 
 [19].
1.2. Mức dư lượng tối đa trong dược liệu


   



 

            

d




/kg.
6

  
3


 [2].
-2007-Q  a

 


phân tích HCBVTV [1].
1.3. Các phương pháp xác định hoá chất bảo vệ thực vật

 

1.3.1. Các phương pháp truyền thống





              
 
V

ng pháp Mills, các
th
7


o 1 dung môi kh [10].
             Angeles,
td
 
   

r ). 
hân tích các HCBVTV ít

      
 [22].



này th               

t Nam, 
           


1.3.2. Phương pháp QuEChERS
10
 
 nhanh, easy    - 
 

8

 
(


5,
21


-


 11
   
ph  

p  [17  


0,01 mg/kg
5 mg

-D và aminozid

                

         
9


 [22].
Bảng 1.1: Tóm tắt quy trình chiết xuất theo 3 phiên bản QuEChERS
c
QuEChERS ban
u 2003 [10]
m acetat
AOAC 2007.01 [11]
m citrat
EN 15662 [17]
Chit
- Cân 15g mu
trong ng ly tâm
50ml
- Cho 15ml
acetonitril lc
- Thêm mui chit:
6g MgSO
4
+ 1,5g
NaCl. Lc xoáy 1
phút
- Ly tâm
- Cân 15g mu trong ng
ly tâm 50ml
- Cho 15ml acetonitril
1% acid acetic, lc
- Thêm mui chit: 6g -
MgSO
4

+ 1,5g Na
acetate. Lc xoáy 1 phút
- Ly tâm
- Cân 15g mu trong ng
ly tâm 50ml
- Cho 15ml acetonitril
lc
- Thêm mui chit: 6g
MgSO
4
+ 1,5g NaCl.
Lc xoáy 1 phút
- Ly tâm
Loi tp
bng d-
SPE
- Chuyn 1ml dch
chit vào ng d-
SPE
- d-SPE cha:
150mg MgSO
4
+
50mg PSA
- Chuyn 1ml dch chit
vào ng d-SPE
- d-SPE cha: 150mg
MgSO
4
+ 50mg PSA

- Chuyn 1ml dch chit
vào ng d-SPE
- d-SPE cha: 150mg
MgSO
4
+ 50mg PSA
Phân tích bng LC-MS/MS hoc GC-MS(/MS)

-MS   -


10

do  -NPD

hylacetat  
  
khác nhau 

             
o Wang
         g Traditional Chinese Medicines
(TCM)    Panax notoginseng     Astragalus
mongholicusSalvia miltiorrhiza-MS [16].
 
 -MS/MS [14].


-NPD
và GC-ECD [12].

1.4. Kỹ thuật sắc ký lỏng khối phổ

  
 [13].
-  nhc bit là sc ký lng khi ph hai ln (LC-MS/MS) rt
phù h ng.
- Có kh t di kh 
cht qu  phân tíng thi rt nhiu
HCBVTV trong cùng mt ln chy.
11

- Có tính chn lc cao, vi kh nh các cht da vào khng và
cu to ca cht nên rng cht.
- Có kh c nhng cht không th phân tích bng sc ký khí,
t không bn nhit.
-

             


Anastassiades và cng s ng dng k thut QuEChERS tách 80
loi thuc tr sâu thuc các nhóm hóa hc khác nhau t các sn phng
lipid thp. Hn hp 38 thuc tr sâu chit t chanh gai, nho khô, bt
c phân tích bng GC-MS/MS. Hn hp 42 thuc tr sâu còn li chit t u
, nho khô và bc phân tích bng LC-MS/MS. Các HCBVTV
la chn cho nghiên cu này bao gm nhng chng xuyên phát hit quá
mc gii hng tc phm. Mc thêm chun cho các thí
nghim ki   thu h         phân tích GC-
MS/MS, và 0,01 và 0,1 mg/kg cho phân tích LC-MS/MS. Kh nh
ng ca các HCBVTV cao ngay c khi n thp, t l tín hiu trên nhiu l

 thu hi trong khong 70-110% ( lch chun
i 10% (trung bình trên 4,3%). Da trên nhng kt qu này, các
c chng minh là k thut hiu qu và mnh m, phù h giám
sát vic tuân th MRL thuc tr sâu ca mt lot các sn phm nông nghip [23].
1.4.1. Nguyên tắc chung:


12


- 




 


 


- hình 1.1.

Hình 1.1: Mô hình hệ thống LC-MS/MS.
1.4.2. Sắc ký lỏng (HPLC
* Pha tĩnh trong HPLC [3], [4]
t nhi ct làm nhim v tách hn hp cht
ng cht rn, xc ht rt nh, t 2 - 5µm. Tu theo
bn cht cc ký lng pha liên kng chia làm 2
loi: sc ký pha thun (NP-HPLC) và so (RP-HPLC)

Sắc ký lỏng
Ion hóa
Bộ phân tích
khối
Detector/ Lưu
giữ số liệu
Chân không
13

- Sc ký pha thun mt là các cht phân c
trn hoc gn các nhóm alkyl có ít cacbon mang các nhóm chc phân
cc: -NH
2
, -CN ).
- Soc ankyl hoá, không phân
cc, loi thông dng nht là  C
18
H
37
.
* Pha động trong HPLC [3], [4]
t phn rt quan trng trong vic tách các
cht phân tích trong quá trình sc ký nhnh. Có th ng làm hai loi:
- ng phân cc: có thành phn ch y phân tích
các cht h   gi phân c 
acetonitrilng loc dùng trong sc ký pha liên ko.
-  ng không phân cc: bao gm các dung môi ít phân c 
xyclopentan, n-pentan, n-heptan, n-hexan, 2-chloropropan, cacbondisulfua (CS
2
),

chlorobutan, CCl
4
, toluene
 

ng mt thành phc kh a
ging phi h  phân cc
t thn cao phù hp vi phép phân tích. S i thành phng theo thi
gian gi là ra gii gradient n.
ng trong LC-MS/MS không ch t mà còn góp
phn vào kh a chng yêu cu   tinh
khing các tp cht. Có nhng loc sn xut riêng cho LC-
MS/MS.
1.4.4. Khối phổ (Mass Spectrometry - MS)
14

Cu to ca mt thit b khi ph bao gm 3 phn chính: ngun ion, thit b
phân tích và b phn phát hinc ht, các mc ion hóa trong ngun ion, sau
 phn phân tích kh tách các ion theo t s m/z. Các tín hic
s chuy x  [13].
* Nguồn ion: Cht phân tích sau khi ra khi ct tách s c dn ti ngu
chuyn thành dc ion hóa nguyên tc s
dng trong sc ký lng khi ph     n t (electrospray ionization 
ESI), ion hóa hóa hc  áp sut khí quyn (atmospheric-pressure chemical ionization 
APCI). Trong nghiên cu này chúng tôi s dng k thun t (ESI).
t ESI chuyn hóa các ion t dung dch lng thành các ion  dng khí.
Dung dch mc dn t mc duy trì  hin th
khong 1  5 kV. Tch mu b chuyn thành các git nh n và
n ti li vào ca thit b phân tích khi ph. Các git nh c khi
vào thit b phân tích khi ph s c kt hp v ng

môi. Có 2 ch  bn phá: bn phá vi ch  -).
t ion hóa m nht này ng dng phân tích
các cht không phân c      hilen
glycol, và các cht phân cc có khng phân t nh.
* Bộ phận phân tích khối: 



   -
u này.



15

 


 nh 1.2). Trong


phân li do va ch
2
, Ar, He 
 50 eV




.

Hình 1.2: Mô hình bộ phân tích tứ cực chặp ba
* Bộ phận phát hiện: 



B phn phát hin nhân electron là mt trong nhng detector ph bin nht, có
 nhy cao. Các ion sau khi qua Q3 s p vào b mt diod làm bt ra các electron.
Các electron th cc dn ti các diod tip theo và s to ra electron th
cp nhia, to thành dòng các electron. C y tín hic khui
và c ghi li. Tín hiu này t l thun vó t l vi n cht
u.
Q1
Lc khi
Q2
Bn phá

Q3
Lc khi
Q0