PHÂN TÍCH MỘT SỐ THUỐC BẢO VỆ THỰC VẬT NHÓM PYRETHROID TRONG RAU BẰNG PHƯƠNG PHÁP SẮC KÝ KHÍ

ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI
TRƢỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN
---------------------

NGUYỄN THỊ THƠM

PHÂN TÍCH MỘT SỐ THUỐC BẢO VỆ THỰC VẬT NHÓM
PYRETHROID TRONG RAU BẰNG PHƢƠNG PHÁP SẮC KÝ KHÍ

LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC

Hà Nội – 2014


ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI
TRƢỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN
---------------------

NGUYỄN THỊ THƠM

PHÂN TÍCH MỘT SỐ THUỐC BẢO VỆ THỰC VẬT NHÓM PYRETHROID
TRONG RAU BẰNG PHƢƠNG PHÁP SẮC KÝ KHÍ

Chuyên ngành: Hóa phân tích
Mã số: 60440118

LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC

NGƢỜI HƢỚNG DẪN KHOA HỌC: PGS.TS.NGUYỄN VĂN RI

Hà Nội - 2014

LỜI CẢM ƠN
Lời đầu tiên cho em gửi lời cảm ơn sâu sắc tới PGS.TS Nguyễn Văn Ri đã
tận tình hƣớng dẫn và tạo mọi điều kiện giúp đỡ em trong suốt quá trình thực hiện
và viết luận văn.
Tôi xin đƣợc gửi lời cảm ơn chân thành tới ban giám đốc Trung tâm Phân
tích và Chuyển giao Công nghệ Môi trƣờng và các anh chị, các bạn cộng tác tại
phòng Phân tích Môi trƣờng đã tạo mọi điều kiện thuận lợi cho tôi đƣợc học tập và
nghiên cứu trong môi trƣờng hiện đại.
Em xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc tới các thầy cô giáo giảng dạy tại khoa
Hóa, đặc biệt là các thầy cô trong bộ môn Hóa Phân tích, đã cho em những kiến
thức quý giá trong quá trình học tập và thực hiện đề tài này.
Tôi cũng xin gửi lời cảm ơn các anh chị, bạn bè của tập thể lớp cao học hóa
k23, đặc biệt là những ngƣời bạn trong nhóm hóa phân tích k23 đã giúp đỡ, chia sẻ
những khó khăn trong suốt quá trình tôi học tập và thực hiện đề tài này.
Cuối cùng tôi xin gửi lời cảm ơn tới gia đình và bạn bè đã luôn động viên,
chia sẻ mọi khó khăn cùng tôi.
Hà Nội, tháng 01 năm 2015
Học viên

Nguyễn Thị Thơm


MỤC LỤC
MỞ ĐẦU ................................................................................................................ 1
CHƢƠNG 1: TỔNG QUAN ................................................................................... 3
1.1. Giới thiệu về hóa chất bảo vệ thực vật .......................................................... 3
1.1.1. Định nghĩa .............................................................................................. 3
1.1.2. Phân loại................................................................................................. 3

1.1.3. Tác hại của hóa chất bảo vệ thực vật ....................................................... 4
1.1.4. Tình hình tồn dƣ hóa chất bảo vệ thực vật trong rau ............................... 5
1.1.5. Tình hình ngộ độc hóa chất bảo vệ thực vật ............................................ 7
1.2. Giới thiệu về hóa chất thực vật nhóm pyrethroid .......................................... 8
1.2.1. Giới thiệu chung ..................................................................................... 8
1.2.2. Cấu tạo và tính chất một số pyrethroid ................................................... 9
1.3. Các phƣơng pháp phân tích dƣ lƣợng thuốc BVTV...................................... 14
1.3.1. Phƣơng pháp sắc ký lỏng hiệu năng cao................................................ 14
1.3.2 Phƣơng pháp sắc ký khí ......................................................................... 15
CHƢƠNG 2. ĐỐI TƢỢNG VÀ PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU ....................... 18
2.1. Đối tƣợng, mục tiêu và nội dung nghiên cứu ............................................... 18
2.1.1 Đối tƣợng và mục tiêu nghiên cứu ......................................................... 18
2.1.2. Nội dung nghiên cứu ............................................................................ 18
2.2. Phƣơng pháp nghiên cứu ............................................................................. 19
2.2.1. Phƣơng pháp tách chiết mẫu ................................................................. 19
2.2.2. Phƣơng pháp sắc ký khí ........................................................................ 20
2.2.3. Định lƣợng các hoạt chất pyrethroid bằng GC- ECD ............................ 25
2.3. Thiết bị, dụng cụ, hóa chất .......................................................................... 26
2.3.1. Thiết bị và dụng cụ ............................................................................... 26
2.3.2. Hóa chất ............................................................................................... 26
CHƢƠNG 3: KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN ......................................................... 28
3.1. Khảo sát các điều kiện sắc ký tối ƣu đối với việc phân tích các hoạt chất
thuốc BVTV nhóm pyrethroid ....................................................................... 28
3.1.1. Lựa chọn cột tách ................................................................................. 28
3.1.2. Nhiệt độ cổng bơm mẫu, nhiệt độ detector, kiểu bơm ........................... 28
3.1.3. Khảo sát chƣơng trình nhiệt độ cột tách ................................................ 29
3.1.4. Khảo sát tốc độ khí mang...................................................................... 34
3.1.5. Khảo sát thể tích bơm mẫu ................................................................... 36
3.1.6. Tổng kết các điều kiện chạy sắc ký ....................................................... 39

3.2. Đánh giá phƣơng pháp phân tích ................................................................. 41
3.2.1. Khảo sát khoảng tuyến tính và xây dựng đƣờng chuẩn ......................... 41
3.2.2. Giới hạn phát hiện (LOD) và giới hạn định lƣợng (LOQ) ................... 46
3.2.3. Đánh giá phƣơng trình đƣờng chuẩn ..................................................... 47
3.2.4. Khảo sát độ lặp lại của phép đo ............................................................ 51
3.3. Khảo sát điều kiện xử lý mẫu ...................................................................... 52
3.3.1. Khảo sát dung môi chiết và thể tích dung môi chiết .............................. 53
3.3.2. Lựa chọn điều kiện làm sạch ................................................................. 55
3.3.3. Quy trình phân tích dƣ lƣợng pyrethroid trong rau ................................ 59
3.4. Ứng dụng qui trình phân tích các mẫu rau ................................................... 61
KẾT LUẬN ........................................................................................................... 65
TÀI LIỆU THAM KHẢO ..................................................................................... 67
PHỤ LỤC.............................................................................................................. 70


DANH MỤC BẢNG
Bảng 1.1: Mức độ tối đa cho phép sử dụng thuốc trừ sâu pyrethroid ở một số quốc
gia .........................................................................................................................13
Bảng 2.1: Một số detector thông dụng dùng cho sắc ký khí ....................................22
Bảng 3.1: Thời gian lƣu của các hợp chất theo các chƣơng trình nhiệt độ ...............30
Bảng 3.2: Vị trí các chất trên sắc ký đồ ...................................................................32
Bảng 3.3: Ảnh hƣởng của tốc độ khí mang đến quá trình tách chất .........................34
Bảng 3.4: Ảnh hƣởng của thể tích bơm mẫu đến quá trình phân tích ......................37
Bảng 3.5: Điều kiện chạy tối ƣu cho phân tích đồng thời 4 hợp chất nhóm
pyrethroid ...............................................................................................................40
Bảng 3.6: Nồng độ và diện tích pic trung bình của các chất ....................................41
Bảng 3.7: Phƣơng trình đƣờng chuẩn của các hoạt chất ..........................................46
Bảng 3.8: Giới hạn phát hiện và giới hạn định lƣợng của các chất ..........................47
Bảng 3.9: Kết quả so sánh giữa giá trị a của phƣơng trình đƣờng chuẩn λcyhalothrin với giá trị 0 ..........................................................................................48

Bảng 3.10: Chuẩn F-tính của các chất BVTV .........................................................49
Bảng 3.11: Kết quả so sánh giữa b và b’ trong phƣơng trình hồi quy ......................50
Bảng 3.12: Các giá trị để so sánh chuẩn t 2 phía .....................................................50
Bảng 3.13: Sai số và độ lặp lại của phép đo tại các nồng độ khác nhau ...................52
Bảng 3.14: Kết quả khảo sát thể tích dung môi diclomethane (DCM) đối với các
hoạt chất pyrethroid ................................................................................................54
Bảng 3.15: Kết quả khảo sát loại dung môi rửa giải đối với hoạt chất pyrethroid ....56
Bảng 3.16: Khảo sát tỉ lệ dung môi rửa giải đối với các hoạt chất pyrethroid ..........57
Bảng 3.17: Kết quả khảo sát tỉ lệ dung môi rửa giải đối với hoạt chất pyrethroid ....58
Bảng 3.18: Kết quả khảo sát thể tích dung môi rửa giải đối với các hoạt chất
pyrethroid ...............................................................................................................59
Bảng 3.19: Kết quả phân tích các mẫu rau ..............................................................62
Bảng 3.20: Kết quả phân tích các mẫu rau thêm chuẩn ...........................................63


DANH MỤC HÌNH
Hình 2.1: Mô hình thiết bị sắc ký khí thông thƣờng ................................................22
Hình 2.2: Sắc ký đồ của 2 cấu tử 1 và 2 ..................................................................23
Hình 3.1: Sắc đồ các hoạt chất nhóm pyrethroid theo CT 1.....................................30
Hình 3.2: Sắc đồ các hoạt chất nhóm pyrethroid theo CT 2.....................................31
Hình 3.3: Sắc đồ các hoạt chất nhóm pyrethroid theo CT 3.....................................31
Hình 3.4: Sắc đồ các hoạt chất nhóm pyrethroid theo CT 4.....................................32
Hình 3.5. Sắc đồ của các hoạt chất nhóm pyrethroid khi tốc độ khí mang giảm dần36
Hình 3.7: Sắc đồ các hoạt chất pyrethroid chuẩn nồng độ λ-cyhalothrin 0,5mg/l,
cypermethrin 1,0mg/l, deltamethrin 1,0mg/l và permethrin 1,0mg/l theo điều kiện
sắc ký tối ƣu. ..........................................................................................................40
Hình 3.8: Sự phụ thuộc của diện tích pic vào nồng độ của λ-cyhalothrin và đƣờng
chuẩn của λ -cyhalothrin .........................................................................................42
Hình 3.9: Sự phụ thuộc của diện tích pic vào nồng độ của permethrin ....................43
và đƣờng chuẩn của permethrin ..............................................................................43

Hình 3.10: Sự phụ thuộc của diện tích pic vào nồng độ cypermethrin .....................44
và đƣờng chuẩn của cypermethrin ..........................................................................44
Hình 3.11: Sự phụ thuộc của diện tích pic vào nồng độ deltamethrin ......................45
và đƣờng chuẩn của deltamethrin ...........................................................................45
Hình 3.12: Đồ thị biểu diễn sự phụ thuộc hiệu suất chiết pyrethroid vào thể tích
dung môi chiết DCM ..............................................................................................55
Hình 3.13: Đồ thị biểu diễn hiệu suất thu hồi các pyrethroid khi rửa giải bằng
toluen, hexan, aceton, DCM ...................................................................................56
Hình 3.14: Đồ thị biểu diễn hiệu suất thu hồi khi kết hợp hai loại dung môi khác
nhau .......................................................................................................................57
Hình 3.15: Đồ thị biểu diễn sự phụ thuộc hiệu suất chiết pyrethroid vào.................58
tỉ lệ dung môi rửa giải.............................................................................................58
Hình 3.16: Đồ thị biểu diễn sự phụ thuộc hiệu suất thu hồi pyrethroid vào thể tích
dung môi rửa giải ........................................................................................................... 59


Luận văn Thạc Sĩ

Nguyễn Thị Thơm

MỞ ĐẦU
Trong thời gian gần đây, hiện tƣợng ô nhiễm môi trƣờng gây ra do các hoá chất
nông nghiệp đang trở thành một vấn đề đƣợc đề cập đến khá nhiều. Các loại thuốc
trừ dịch hại, thuốc bảo vệ thực vật đang là một trong những nguyên nhân làm giảm
số lƣợng nhiều sinh vật có ích, làm giảm đa dạng sinh học, ảnh hƣởng có hại tới sức
khoẻ con ngƣời. Hàng năm, ở nƣớc ta có khoảng hơn 300 ngƣời chết vì nhiễm độc
thuốc trừ sâu, con số ngƣời bị nhiễm độc mãn tính khá cao khoảng trên 2 triệu
ngƣời, tỉ lệ ngƣời bị các bệnh rối loạn thần kinh thực vật, xảy thai, đẻ non… do bị
nhiễm độc thuốc bảo vệ thực vật cũng không nhỏ. Thuốc bảo vệ thực vật xâm nhập
vào cơ thể con ngƣời chủ yếu qua con đƣờng ăn uống thông qua các sản phẩm nông

sản nhƣ rau, củ, quả, ngũ cốc… Ngƣời bị nhiễm độc chủ yếu là do ăn các sản phẩm
nông sản mà dƣ lƣợng thuốc bảo vệ thực vật còn tồn lƣu trong các sản phẩm đó quá
mức cho phép.
Tuy nhiên, trên thƣ̣c tế vì nhiề u lý do khác nhau mà tin
̀ h tra ̣ng la ̣m du ̣ng thuố c
BVTV trong sản xuấ t rau gây ô nhiễm dƣ lƣợng thuốc BVTV đang diễn ra khá phổ
biế n. Cùng với sự phát triển của nền kinh tế và mức sống của nhân dân, yêu cầu về
các sản phẩm nông sản sạch và an toàn nói chung, về rau an toàn nói riêng và vệ
sinh môi trƣờng của toàn xã hội ngày càng cao. Do đó, việc ứng dụng và phát triển
các phƣơng pháp phân tích dƣ lƣợng thuốc bảo vệ thực vật nhằm đánh giá thực
trạng dƣ lƣợng thuốc trong các sản phẩm rau ở nƣớc ta là rất cần thiết.
Để đóng góp thêm phƣơng pháp phân tích cho đối tƣợng này, chúng tôi tiến
hành nghiên cứu các điều kiện tách cũng nhƣ xác định các hợp chất thuốc bảo vệ
thực vật nhóm pyrethroid trong rau là λ-cyhalothrin, permethrin, cypermethrin,
deltamethrin bằng phƣơng pháp sắc ký khí (GC) sử dụng detector bắt điện tử
(ECD).

1


Luận văn Thạc Sĩ

Nguyễn Thị Thơm

Mục tiêu thực hiện đề tài luận văn là:
1. Xây dựng phƣơng pháp xác định dƣ lƣợng hóa chất bảo vệ thực vật pyrethroid
trong rau, bao gồm:
+ Khảo sát các điều kiện tách chiết mẫu và phân tích
+ Thẩm định phƣơng pháp đã xây dựng
2. Áp dụng phƣơng pháp xác định dƣ lƣợng thuốc bảo vệ thực vật pyrethroid để

khảo sát một số mẫu rau trên địa bàn Hà Nội.

2


Luận văn Thạc Sĩ

Nguyễn Thị Thơm

CHƢƠNG 1: TỔNG QUAN
1.1. Giới thiệu về hóa chất bảo vệ thực vật
1.1.1. Định nghĩa [10]
Hóa chất bảo vệ thực vật là những hợp chất có nguồn gốc tự nhiên hoặc tổng
hợp hóa học đƣợc dùng để phòng và trừ sinh vật gây hại cây trồng và nông sản. Hóa
chất bảo vệ thực vật gồm nhiều nhóm khác nhau, gọi theo tên nhóm sinh vật gây hại
nhƣ: thuốc trừ sâu để trừ sâu hại, thuốc trừ bệnh dùng để trừ bệnh cây…
1.1.2. Phân loại [10]
Các loại hóa chất bảo vệ thực vật gồm nhiều loại, chủ yếu 4 nhóm chính:
- Nhóm clo hữu cơ (organnochlorine) là các dẫn xuất clo của một số hợp
chất hữu cơ nhƣ diphenyletan, cyclodien, benzen, hexan. Nhóm này bao gồm những
hợp chất hữu cơ rất bền vững trong môi trƣờng tự nhiên và thời gian bán phân hủy
dài (ví dụ DDT có thời gian bán phân hủy 20 năm, chúng ít bị đào thải và tích lũy
vào cơ thể sinh vật qua chuỗi thức ăn). Đại diện 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 hủy ngắn hơn so với nhóm
clo hữu cơ và đƣợc sử dụng rộng rãi. 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 nhƣ parathion, malathion, diclovos, chlopyrifos…

- Nhóm carbamat là các dẫn suất hữu cơ của các acid cacbamic, gồm những
hóa chất ít bền vững hơn trong môi trƣờng tự nhiên, song cũng có độc tính cao đối
với nguời và động vật. Khi sử dụng, chúng tác động trực tiếp vào men Chlinestraza
của hệ thần kinh và có cơ chế gây độc giống nhƣ nhóm lân hữu cơ. Đại diện cho
nhóm này nhƣ: carbofuran, carbonyl, carbosulfan, isoprocarb…

3


Luận văn Thạc Sĩ

Nguyễn Thị Thơm

- Nhóm pyrethroid là những thuốc trừ sâu có nguồn gốc tự nhiên, là hỗn hợp
của các este khác nhau có cấu trúc phức tạp đƣợc tách ra từ hoa của những giống
cúc. Đại diện của nhóm này gồm cypermethrin, permethrin, deltamethrin, λcyhalothrin…
Ngoài ra, còn có một số nhóm khác nhƣ: 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 hóa chất bảo vệ thực vật [10]
Hầu hết hóa chất bảo vệ thực vật đều độc với con ngƣời và động vật máu
nóng ở các mức độ khác nhau. Theo đặc tính hóa chất bảo vệ thực vật đƣợc chia
làm hai loại: chất độc cấp tính và chất độc mãn tính.
- Chất độc cấp tính: Mức độ gây độc phụ thuộc vào lƣợng thuốc xâm nhập
vào cơ thể. Ở dƣới 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 lũy lâu dài trong cơ thể vì chúng rất
bền, khi bị phân giải và bài tiết ra ngoài. Thuốc loại này gồm nhiều hợp chất chứa
clo hữu cơ, chứa thạch tín (Asen), chì, thủy ngân, đây là những loại rất nguy hiểm

cho sức khỏe.
Hóa chất bảo vệ thực vật có thể thâm nhập vào cơ thể con ngƣời và động vật
qua nhiều con đƣờng khác nhau, thông thƣờng qua 03 đƣờng chính: hô hấp, tiêu hóa
và tiếp xúc trực tiếp. Khi tiếp xúc với hóa chất bảo vệ thực vật, con ngƣời có thể bị
nhiễm độc cấp tính hoặc mãn tính, tùy thuộc vào phạm vi ảnh hƣởng của thuốc.
Nhiễm độc cấp tính: là nhiễm độc tức thời khi một lƣợng đủ lớn hóa 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 trƣờng hợp nặng có thể dẫn đến tử vong. Biểu hiện bệnh lý
của nhiễm độc cấp tính: mệt mỏi, ngứa da, đau đầu, lợm giọng, buồn nôn, hoa mắt

4


Luận văn Thạc Sĩ

Nguyễn Thị Thơm

chóng mặt, khô họng, mất ngủ, tăng tiết nƣớc bọt, yếu cơ, chảy nƣớc mắt, sảy thai,
nếu nặng có thể gây tử vong.
Nhiễm độc mãn tính: là nhiễm độc gây ra do tích lũy dần trong cơ thể.
Thông thƣờng, không có triệu chứng nào xuất hiện ngay trong mỗi lần nhiễm. Sau
một thời gian dài, một lƣợng 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 thƣ phát triển, gây đẻ quái thai, suy giảm trí nhớ và khả năng tập trung, suy
nhƣợc nghiêm trọng, ảnh hƣởng đến hệ thần kinh, gây tổn hại cho gan, thận và não.
1.1.4. Tình hình tồn dƣ hóa chất bảo vệ thực vật trong rau
Theo kết quả kiểm tra của Bộ Nông nghiệp và phát triển nông thôn năm
2009, trong 25 mẫu rau tại các tỉnh phía Bắc, có tới 44% mẫu rau có dƣ lƣợng thuốc
bảo vệ thực vật, trong đó 4% có hoạt chất độc vƣợt giới hạn cho phép. Kiểm tra 35
mẫu rau tại các tỉnh phía Nam, Cục bảo vệ thực vật phát hiện tới 54% mẫu có dƣ

lƣợng thuốc bảo vệ thực vật, trong đó 8,6% mẫu đƣợc phát hiện có hàm lƣợng
thuốc bảo vệ thực vật đủ khả năng gây độc cho ngƣời sử dụng [5].
Theo thông tin từ Cục trƣởng Cục Bảo vệ thực vật (BVTV) Nguyễn Xuân
Hồng, trong tháng 10/2012, Cục BVTV đã chỉ đạo các đơn vị tiến hành lấy 50 mẫu
rau sống (xà lách, rau diếp, rau húng và rau mùi) tại TP. Hồ Chí Minh và Hà Nội để
kiểm nghiệm các chỉ tiêu về dƣ lƣợng thuốc BVTV và kim loại nặng trong 11 hoạt
chất sử dụng phổ biến có nguy cơ nhiễm chì và asen. Kết quả có 29/50 mẫu (58%)
phát hiện có dƣ lƣợng thuốc BVTV; 20 mẫu (chiếm 40%) phát hiện có kim loại
nặng. Đối với rau tƣơi, hiện có khoảng 6-7% lƣợng rau xanh trên thị trƣờng có dƣ
lƣợng thuốc BVTV vƣợt ngƣỡng cho phép, 40% mẫu rau, giá đỗ có thành phần vi
sinh vật vƣợt ngƣỡng cho phép. Còn theo khảo sát của Cục Quản lý chất lƣợng
nông, lâm, thủy sản, trong hơn 500 mẫu rau quả mà Cục kiểm tra thì có trên 6%
nhiễm thuốc BVTV bị cấm sử dụng [3].
Trong khoản thời gian từ tháng 12/2011 đến 11/2012, Trung tâm Kỹ thuâ ̣t
Đo lƣờng Thƣ̉ nghiê ̣m Quảng Bình đã tiế n hành điề u tra

5

, khảo sát tình hình sản


Luận văn Thạc Sĩ

Nguyễn Thị Thơm

xuấ t, tiêu thu ̣ và lấ y 360 mẫu rau các loại tại 08 chợ đầu mối và 09 vùng trồng rau
trên địa bàn tỉnh Quảng Bình đã phát hiện: 169 mẫu còn tồn dƣ thuốc BVTV. Vùng
trồng rau phát hiện 27/58 mẫu (chiếm 47%), các chợ phát hiện 142/302 mẫu (chiếm
47%); có 57 mẫu rau phát hiện có dƣ lƣợng thuốc BVTV thuộc danh mục cấm,
gồm: Gama-BHC: phát hiện 1/360 mẫu; Heptachlor epoxide: phát hiện 5/360 mẫu;

Endosulfan I: phát hiện 1/360 mẫu; Metyl parathion: phát hiện 50/360 mẫu, 21/360
mẫu phát hiê ̣n Diclovos , 28/360 mẫu phát hiê ̣n Prothiofos , Phát hiện 02 mẩu rau có
hàm lƣợng Metyl parathion vƣợt 1,5 - 1,6 lần giới hạn cho phép. Tại hội nghị về
công tác vệ sinh an toàn thực phẩm trong ngành nông nghiệp vừa diễn ra hôm
25/8/2009. Cục Bảo vệ thực vật (BVTV – Bộ NN&PTNT) công bố kết quả kiểm tra
25 mẫu rau tại các tỉnh phía Bắc, có tới 44% mẫu rau có dƣ lƣợng thuốc bảo vệ thực
vật, trong đó 4% có hoạt chất độc hại vƣợt quá giới hạn cho phép [12].
Thông tin từ hội thảo “Quản lý an toàn thực phẩm đối với sản xuất và kinh
doanh rau quả ở quy mô nhỏ” do Viện Chính sách và Chiến lƣợc phát triển nông
nghiệp nông thôn tổ chức ngày 19/12/2012 : trong cuộc khảo sát tại 8 tỉnh cho thấy,
có đến 51,24% mẫu rau phát hiện tồn dƣ lƣợng thuốc bảo vệ thực vật và kim loại
nặng, 47% mẫu rau tồn dƣ vƣợt ngƣỡng NO3, đây là một trong những nguyên nhân
chính gây ra các vụ ngộ độc tại nƣớc ta thời gian qua [14].
Trên thế giới, tại Ấn độ, cuộc điều tra đƣợc Bộ Nông nghiệp Ấn độ tiến hành
trong một năm từ tháng 11 năm 2007 đến tháng 10 năm 2008 trên toàn đất nƣớc Ấn
Độ. Kết quả là 18% rau và 12% hoa quả nội địa và nhập khẩu của Ấn Độ đều có dƣ
lƣợng thuốc trừ sâu, kể cả những loại thuốc trừ sâu bị cấm, trong đó 4% lƣợng rau
và 2% lƣợng hoa quả có dƣ lƣợng thuốc trừ sâu cao hơn mức cho phép. Khoảng
18% (664 mẫu) trong tổng số 3.648 mẫu rau nhƣ mƣớp, cà chua, bắp cải và súp lơ
đều có dƣ lƣợng thuốc trừ sâu. Các loại rau nhƣ bắp cải, súp lơ và cà chua có dƣ
lƣợng thuốc trừ sâu lớn nhất. Các loại thuốc trừ sâu tìm thấy trong các loại chủ yếu
là chlorpyrifos, monocrotophos, profenophos và cypermethrin [4].

6


Luận văn Thạc Sĩ

Nguyễn Thị Thơm

1.1.5. Tình hình ngộ độc hóa chất bảo vệ thực vật
Theo thống kê của Tổ chức Lao động Quốc tế ILO, trên thế giới, hàng năm
có trên 40.000 ngƣời chết vì ngộ độc rau trên tổng số 2 triệu nguời ngộ độc. Tại
Việt Nam, con số ngƣời bị ngộ độc cũng không nhỏ. Từ năm 1993 – 1998, hàng
chục ngàn ngƣời bị nhiễm độc do ăn phải rau ăn quả còn dƣ lƣợng thuốc trừ sâu.
Nặng nhất ở Đồng bằng song Cửu Long, năm 1995 có 13.000 ngƣời nhiễm độc,
trong đó 354 ngƣời chết [9].
Thống kê của Cục An toàn và vệ sinh thực phẩm thuộc Bộ Y tế, từ năm 2000
- 2007 đã có tới 205 vụ ngộ độc, với 3.637 ngƣời mắc, 23 ngƣời chết do thực phẩm
gây ngộ độc là rau, củ, quả. Tính riêng năm 2007 cũng có 37 vụ ngộ độc, 555 ngƣời
mắc và 7 ngƣời tử vong. Mặc dù đây là số liệu tổng hợp từ báo cáo chƣa đầy đủ của
các tỉnh gửi về nhƣng cũng cảnh báo thực trạng rất đáng lo ngại [15].
Thống kê của Bộ Y tế, trong năm 2012 đã xảy ra 112 vụ ngộ độc thực phẩm
với hơn 3.000 ngƣời mắc phải, trong đó nhiều trƣờng hợp đã tử vong, riêng 6 tháng
đầu năm 2013 cả nƣớc đã xảy ra 67 vụ ngộ độc thực phẩm với 1.856 ngƣời mắc,
1.649 ngƣời nhập viện và 18 trƣờng hợp tử vong. Cũng theo khảo sát của cơ quan
này trong số 200.000 ngƣời/năm bị ung thƣ thì có 35% trong số đó liên quan đến
thực phẩm ô nhiễm chất độc [1].
Năm 1990, một thống kê của Tổ chức y tế thế giới (WHO) cho thấy có
khoảng 25 triệu lao động trong ngành nông nghiệp bị nhiễm độc hóa chất bảo vệ
thực vật mỗi năm. Cho đến nay, chúng ta vẫn chƣa có những con số ƣớc tính trên
phạm vi toàn cầu, nhƣng hiện có 1,3 tỷ lao động trong ngành nông nghiệp và có thể
hàng triệu ca nhiễm độc hóa chất bảo vệ thực vật vẫn đang xảy ra hàng năm [2].
Năm 2000, Bộ y tế Braxin ƣớc tính trong một năm nƣớc này có 300.000 ca
nhiễm độc và 5.000 ca tử vong do hóa chất bảo vệ thực vật. Trong một nghiên cứu
ở Indonexia, 21% trong số các ca liên quan đến hóa chất bảo vệ thực vật có những
dấu hiệu hay triệu chứng về tâm thần, hô hấp và tiêu hóa. Trong một cuộc khảo sát
của Liên hợp quốc, 88% nông dân Campuchia sử dụng hóa chất bảo vệ thực vật đã
từng có triệu trứng nhiễm độc [2].

7


Luận văn Thạc Sĩ

Nguyễn Thị Thơm

1.2. Giới thiệu về hóa chất thực vật nhóm pyrethroid
1.2.1. Giới thiệu chung
Pyrethroid là dẫn xuất của este cacboxylat (còn gọi là este pyrethrum hoặc
este của pyrethrin, có nguồn gốc tự nhiên từ cây hoa cúc Chrysanthemum
cinerariaefolium và C.roseum chứa nhiều hoạt chất pyrethrin độc đối với côn trùng.
Các hoạt chất pyrethrin có thể đƣợc chiết xuất từ hoa, lá khô và rễ cây bằng một
dung môi, chúng có tác dụng gây chết tức thời đối với côn trùng. Trong dịch chiết
của pyrethrin có sáu este của hai axit cacboxylic với ba xyclopentenolon với tỷ lệ
khác nhau. Công thức cấu tạo hoá học rất phức tạp nhƣng khi phân giải bị tách nhỏ
thành những hợp chất có cấu tạo đơn giản, có thể chứa các nguyên tố Nitơ, Brôm.
H3C

CH CH

CH

CH2

O
H3C

C
CH3

CH

O

H3C
H3C

CH

O

CÊu t¹o ho¸ häc chÊt Pyrethrin

Các hoạt chất pyrethroid đều tan mạnh trong chất béo, gần nhƣ không tan trong
nƣớc, nên chúng có hiệu lực tiếp xúc mạnh hơn hiệu lực vị độc. Hầu hết thuốc trừ
sâu pyrethroid có điểm sôi khá cao, ở dạng lỏng nhày, áp suất hơi thấp (trừ allethrin,
prothrin và pyrethrin I). Pyrethrin có phổ trừ sâu rộng, hiệu lực diệt cao, độc tính
thấp với động vật máu nóng, nhƣng dễ bị phân hủy quang hóa nên chỉ dùng để diệt
và loại côn trùng trong nhà. Chính nhờ tình chất quý báu đó của pyrethrin, đã thúc
đẩy quá trình nghiên cứu tổng hợp các đồng đẳng của nó với hiệu lực diệt cao hơn
và độ bền quang hóa tốt hơn nhằm đƣa vào sử dụng rộng rãi thay thế cho những hợp
chất diệt côn trùng nhóm clo hữu cơ, phốt pho hữu cơ và carbamat [7].
Pyrethroid không tác động đến các hệ men sống của cơ thể sinh vật, mà tác
động trực tiếp đến hệ thần kinh của công trùng và động vật máu nóng. Ở côn trùng,
pyrethroid tác động đến hệ thần kinh trung ƣơng và ngoại vi ở liều rất thấp. Thuốc
gây rối loạn sự dẫn truyền xung động của kênh natri dọc sợi trục của tế bào thần
kinh côn trùng. Tác động đến sự truyền xung động của tế bào sợi trục thần kinh,

8

Luận văn Thạc Sĩ

Nguyễn Thị Thơm

ngăn cản và kìm hãm sự truyền xung động trong tế bào thần kinh. Ở động vật máu
nóng, pyrethroid tác động đến các trung tâm hô hấp ở tuỷ sống và hệ thần kinh
kiểm soát chức năng của tim. Triệu chứng ngộ độc của pyrethroid trong côn trùng
và động vật máu nóng rất giống nhau: Trƣớc tiên là kích động, rùng mình, rối
loạn tiếp sau là bại liệt và chết [7].
Các chất chủ yếu của nhóm bao gồm: allethrin, pyrethrin, permethrin,
cypermethrin, cyfluthrin, cyhalothirn , bifenthirn, deltamethrin, fenpropathrin,
ethofenprox…
1.2.2. Cấu tạo và tính chất một số pyrethroid
1.2.2.1. Lambda-cyhalothrin (λ-cyhalothrin)
Tên tƣơng ứng: (1S,3S)-rel-3-[(1Z)-2-Chloro-3,3,3-trifluoro-1-propenyl]2,2-dimethylcyclopropanecarboxylic acid (R)-cyano(3-phenoxyphenyl) methyl
ester; hoặc (±)-α-cyano-3-pheoxybezyl 3-(2-chloro-3,3,3-trifluoroprop-1-enyl)-2,2dimethylcyclopropane carboxylate. Tên thƣơng mại là Demand, Karate, Warrior. λcyhalothrin là chất rắn không mùi màu trắng, độ tan trong nƣớc thấp và không bay
hơi [23].
Công thức phân tử: C23H19ClF3NO3.
M = 449,86g/mol.
tnc = 49,2˚C.
ts = 275˚C.
λ-cyhalothrin làm gián đoạn hoạt động của hệ thống thần kinh trong cơ thể
sinh vật. Bằng cách phá vỡ các hệ thống thần kinh của côn trùng. λ -cyhalothrin có
thể làm cho côn trùng tê liệt hoặc chết. Khi tiếp xúc với λ-cyhalothrin có các triệu
chứng: ngứa da, cháy da, chóng mặt, nhức đầu, buồn nôn, chán ăn, mệt mỏi. Những
ca nhiễm độc nặng có thể gây co giật và hôn mê. Nó đƣợc xếp vào nhóm có thể gây
ung thƣ đối với con ngƣời [23].

9


Luận văn Thạc Sĩ

Nguyễn Thị Thơm

Mức độ hấp thụ hàng ngày tối đa cho phép ADI của λ-cyhalothrin là
0,02mg/kg trọng lƣợng cơ thể. Đối với chuột. liều gây chết trung bình qua đƣờng
miệng LD50 với chuột đực 79mg/kg, chuột cái là 56mg/kg và liều chết trung bình
qua da là 632mg/kg [23].
1.2.2.2. Cypermethrin
Cypermethrin đƣợc tổng hợp thành công vào năm 1974 và đƣợc tung ra thị
trƣờng lần đầu tiên vào năm 1977 (WHO, 1989). Cypermethrin là chất bán rắn (sệt),
không mùi, có màu vàng nâu và ít tan trong nƣớc (khoảng 0,009 mg/L). Tuy nhiên,
cypermethrin hòa tan tốt trong dung môi hữu cơ nhƣ aceton, cyclohexan, ethanol,
hexan ( 103g/L), xylen ( > 450 g/L). Nó ở dạng bột tinh thể không màu, bền ở điều
kiện thƣờng. Dạng kỹ thuật có màu vàng nâu, nhớt. Tên thƣơng mại là Ammo TM.
Cyperkill. CybushR….[21].
Tên tƣơng ứng là: [Cyano-(3-phenoxyphenyl)methyl]3-(2,2-dichloroethenyl)-2,2dimethylcyclopropane-1-carboxylate
Công thức phân tử: C22H19Cl2NO3
M = 416,30 g/mol.
tnc = 60˚C - 80˚C
ts = 220˚C
Tác động chủ yếu của cypermethrin là tác động lên hệ thống thần kinh. Cơ
chế tác động của cypermethrin là gây ảnh hƣởng đến sự vận chuyển của Na qua
màng tế bào thần kinh. Cypermethrin làm tăng độ thấm của của Na qua màng tế bào
thần kinh, kết quả gây nên sự lặp đi lặp lại và kéo dài xung động thần kinh trong cơ
quan cảm giác và làm đình trệ xung động trong sợi thần kinh. Nó đƣợc xếp vào
nhóm chất độc có thể gây bệnh ung thƣ. Triệu chứng đối với con ngƣời khi tiếp xúc

là ngứa, bỏng rát, chóng mặt [21].
Mức độ hấp thụ hàng ngày tối đa cho phép ADI của cypermethrin là
0,05mg/kg trọng lƣợng cơ thể. Liều gây chết trung bình qua đƣờng miệng LD50 là
187- 326mg/kg đối với chuột đực và 150- 500mg/kg đối với chuột cái [21].

10


Luận văn Thạc Sĩ

Nguyễn Thị Thơm

1.2.2.3. Deltamethrin
Deltamethrin đƣợc coi là hoạt chất mạnh nhất và độc nhất trong nhóm
pyrethroid. Nó có dạng tinh thể rắn màu trắng, bền ở điều kiện thƣờng. Permethrin
không tan trong nƣớc, tan nhiều trong dung môi hữu cơ: Dioxan: 900g/l;
cyclohexanone: 750 g/l; dicloromethane: 700g/l; Acetone: 500g/l; Benzen: 450g/l.
Bền trong môi trƣờng acid hơn môi trƣờng kiềm, tƣơng đối bền dƣới tác động của
không khí, nhƣng dƣới tác động của ánh nắng mặt trời hoặc tia tử ngoại bị phân
huỷ; không ăn mòn kim loại; thuộc nhóm độc II. Tên thƣơng mại các sản phẩm
chứa hoạt chất deltamethrin gồm Butoflin, Butoss, Butox, Cislin, Crackdown,
Cresus, Decis, Decis-Prime, K-Othrin and K-Otek [22].
Tên tƣơng ứng: [(S)-Cyano-(3-phenoxyphenyl)-methyl](1R,3R)-3-(2,2dibromoethenyl) -2,2-dimethyl-cyclopropane-1-carboxylate.
Công thức phân tử: C22H19Br2NO3
M = 505,24g/mol.
tnc = 98- 101˚C
ts = 300˚C
Deltamethrin có tác dụng chọn lọc cao, ít độc hại với sinh vật có ích, diệt
đƣợc các côn trùng và sâu kháng thuốc clo hữu cơ, phosphat hữu cơ và cacbamat.
Deltamethrin hòa tan nhanh trong lipit và lipoprotein nên có tác dụng tiếp xúc

mạnh, thuốc gây hiện tƣợng choáng độc nhanh và có tác dụng xua đuỗi một số loài
côn trùng. Độ độc cấp tính đối với ngƣời và động vật máu nóng thấp hơn nhiều so
với hóa chất phosphat hữu cơ, nhanh chóng phân hủy trong cơ thể sống và môi
trƣờng, nhƣng rất độc với cá và động vật thủy sinh [22].
Mức độ hấp thụ hàng ngày tối đa cho phép ADI của deltamethrin là
0,01mg/kg/ngày trọng lƣợng cơ thể. Liều gây chết trung bình LD50 đối với chuột
đực qua đƣờng miệng là 128mg/kg, chuột cái là 52mg/kg [22].

11


Luận văn Thạc Sĩ

Nguyễn Thị Thơm

1.2.2.4. Permethrin
Các tên tƣơng ứng: 3-Phenoxybenzyl (1RS)-cis,trans-3-(2,2-dichlorovinyl)2,2-dimethylcyclopropanecarboxylate. Permethrin có dạng bột tinh thể màu trắng,
bền ở điều kiện bình thƣờng, phân hủy ở nhiệt độ > 1900C. Nó hầu nhƣ không tan
trong nƣớc (5,5.10-3 ppm), tan tốt trong dung môi hữu cơ nhƣ hexan, xylene. Bền
trong môi trƣờng acid, thủy phân trong môi trƣờng kiềm, thuộc nhóm độc III [27].
Công thức phân tử: C21H20Cl2O3
M = 391,29g/mol.
tnc = 63- 65˚C
ts = 220˚C
Permethrin là một hóa chất diệt côn trùng thông dụng, sinh vật ký sinh. Hóa
chất này thuộc gia đình các hóa chất tổng hợp pyrethroid và có chức năng nhƣ là
một chất gây độc tố cho thần kinh, làm tăng độ thấm của của Na qua màng tế bào
thần kinh, kết quả gây nên sự lặp đi lặp lại và kéo dài xung động thần kinh trong cơ
quan cảm giác và làm đình trệ xung động trong sợi thần kinh. Hóa chất này không
gây hại nhanh động vật có vú và chim, nhƣng là hóa chất rất độc đối với mèo và cá.

Nói chung, permethrin có độ độc thấp với động vật có vú và hầu nhƣ không bị hấp
thụ bởi da. Permethrin diệt hầu nhƣ tất cả các loài côn trùng, nó có thể gây hại đối
với các loài côn trùng có lợi nhƣ ong mật và sinh vật sống dƣới nƣớc. Triệu chứng
gây độc khi tiếp xúc nhiều với permethrin là nôn, đau đầu, yếu cơ, tiết ra nhiều
nƣớc bọt, đau tim cấp và co giật. Theo cơ quan bảo vệ môi trƣờng Mỹ (EPA), nó có
khả năng gây ung thƣ [27].
Mức độ hấp thụ hàng ngày tối đa cho phép ADI của permethrin là 00,05mg/kg/ngày trọng lƣợng cơ thể. Liều gây chết trung bình LD50 đối với chuột
tiếp xúc qua đƣờng miệng là 430- 470 mg/kg [27].
1.2.2.5. Giới hạn cho phép
Dƣ lƣợng thuốc BVTV là những chất đặc thù tồn lƣu trong lƣơng thực và
thực phẩm, trong sản phẩm nông nghiệp và trong thức ăn vật nuôi do sử dụng thuốc

12


Luận văn Thạc Sĩ

Nguyễn Thị Thơm

BVTV gây nên. Những chất đặc thù này bao gồm hoạt chất và các phụ gia ở dạng
hợp chất ban đầu, các sản phẩm chuyển hoá trung gian và sản phẩm phân giải ở
dạng tự do hoặc liên kết với các chất trong thực vật có hại tới sức khoẻ con ngƣời
và động vật máu nóng (gọi chung là chất độc).
Dƣ lƣợng này đƣợc tính bằng mg (miligam) hoặc g (microgam) trong 1kg
nông sản. Từng loại thuốc đối với từng loại nông sản đều đƣợc qui định mức dƣ
lƣợng tối đa cho phép mà không gây hại đến cơ thể ngƣời và vật nuôi khi ăn nông
sản đó (maximum residue limited, viết tắt là MRL). Mức dƣ lƣợng tối đa cho phép
có thể qui định khác nhau ở mỗi nƣớc, tuỳ theo đặc điểm sinh lý, sinh thái và đặc
điểm dinh dƣỡng của ngƣời dân nƣớc đó.
Bảng 1.1: Mức độ tối đa cho phép sử dụng thuốc trừ sâu pyrethroid ở một số

quốc gia
λQuốc gia

Đối tƣợng

cyhalothrin

Permethrin Cypermethrin Deltamethrin
mg/kg

Việt Nam

- Cà chua,

-

1,0

0,5

0,3

0,2

2,0

1,0

0,5

(Quyết định đậu đỗ.
46/2007/QĐ- - Cải xoăn,
BYT) [8]

rau họ bắp
cải, bông
cải xanh

Mỹ

EU

- Cà chua

0,2

0,04

- Đậu đỗ

3

-

- Bắp cải

3

0,2

- Cà chua

-

0,3

- Đậu đỗ

0,5

-

- Bắp cải

0,2

0,2

13


Luận văn Thạc Sĩ

Nguyễn Thị Thơm

1.3. Các phương pháp phân tích dư lượng thuốc BVTV
1.3.1. Phƣơng pháp sắc ký lỏng hiệu năng cao
Xác định dƣ lƣợng thuốc bảo vệ thực vật flumethrin, deltamethrin,
cypermethrin và cyhalothrin trong sữa và máu của bò sữa bằng phƣơng pháp sắc ký
lỏng hiệu năng cao sử dụng detector UV ở bƣớc sóng 266nm. Mẫu đƣợc chiết với tỷ

lệ hỗn hợp acetonitril và hexan. Sau đó làm sạch bằng cột slilicagel với dung môi nhexan và dietyl ether. Dịch chiết đƣợc đem đi đo bằng máy sắc ký lỏng hiệu năng
cao. Giới hạn phát hiện của phƣơng pháp là 0,001mg/kg. Hiệu suất thu hồi trung
bình của 4 hoạt chất pyrethroid từ 78 đến 91% [20].
Tác giả Loper và cộng sự đã xác định thuốc bảo vệ thực vật nhóm pyrethrin
và pyrethroid trong nƣớc mẫu nƣớc đầu vào và nƣớc tiểu bằng phƣơng pháp sắc ký
lỏng sử dụng detector Diode array (LC-DAD). Pha động gồm: nuớc và acetonitril,
chế độ chạy gradient. Tốc độ dòng 0,5ml/phút. Các mẫu đƣợc chiết đơn giản, không
độc và nhanh, chỉ sử dụng natri clorua và acetonitril. Dịch chiết đƣợc lọc và phân
tích trên hệ thống sắc ký lỏng. Hiệu suất thu hồi mẫu nuớc đầu vào trong khoảng từ
77 đến 103% với độ lệch chuẩn tƣơng đối đạt 3-12%. Hiệu suất thu hồi mẫu nƣớc
tiểu đạt 80 – 117% với độ lệch chuẩn tƣơng đối từ 2-27%. Tất cả các hoạt chất thu
đuợc ở bƣớc sóng 235nm. Giới hạn phát hiện của phƣơng pháp trong 5mL mẫu
nƣớc tiểu là 0,005µg/mL đối với tetramethrin, allethrin, resmethrin, permethrin;
0,004µg/mL đối với pyrethrum I; 0,04µg/mL đối với pyrethrum II; 0,002µg/mL đối
với fenvalerate [26].
Phƣơng pháp sắc ký lỏng pha đảo (RP-HPLC) đƣợc phát triển để tách và
định lƣợng các đồng phân của cypermethrin, resmethrin và permethrin. Quá trình
tách đƣợc thực hiện trên cột Phenomenex Luna C18 (4,6 x 150mm x 5µm). Các
hoạt chất pyrethroid đƣợc phát hiện bằng detector UV-DAD ở bƣớc sóng 220nm.
Pha động tối ƣu là hỗn hợp của acetonitril: methanol: nƣớc theo tỷ lệ thể tích 1 : 3
:1 tƣơng ứng. Hệ số tƣơng quan (R2) lần lƣợt là 0,9991; 0,9951; 0,9964 và độ lệch
chuẩn tƣơng đối (RSD%) là 1,95; 2,89; 1,87 tƣơng ứng với hoạt chất cypermethrin,

14


Luận văn Thạc Sĩ

Nguyễn Thị Thơm

resmethrin, permethrin. Giới hạn phát hiện và giới hạn định lƣợng của phƣơng pháp
nằm trong khoảng 17-23,4µg/L và 56-78µg/L [17].
Phƣơng pháp sắc ký lỏng hiệu năng cao là một phƣơng pháp thông dụng để
xác định các hợp chất hữu cơ. Phƣơng pháp này đã đƣợc ứng dụng để xác định
đồng thời các hoạt chất pyrethroid. Tuy nhiên, phƣơng pháp có độ nhạy kém khi sử
dụng detector UV, DAD. Đối với các nền mẫu phức tạp, các chất phân tích dễ bị
ảnh hƣởng bởi nền mẫu, nếu chỉ dựa vào thời gian lƣu sẽ rất khó để có thể khẳng
định chất cần phân tích.
1.3.2. Phƣơng pháp sắc ký khí
Tác giả Phan Nguyễn Tâm Minh đã xác định đƣợc đồng thời dƣ lƣợng thuốc
trừ sâu họ Pyrethroid và Lân hữu cơ trong nƣớc bằng phƣơng pháp sắc ký khí kết
hợp với chiết pha rắn. Các hoạt chất đƣợc xác định đồng thời trong mẫu: lambdacyhalothrin,
cypermethrin,

permethrin,

deltamethrin,

fenvalerate,

cyfluthrin,

tetramethrin,

allethrin,

cyphenothrin,

diazinon,

chlorpyrifos,

dimethoate,

phenthoate, phenitrothion. Tác giả xây dựng đƣợc điều kiện tối ƣu trên thiết bị sắc
ký khí kết hợp detector bắt điện tử và điều kiện tối ƣu để chiết 14 hoạt chất trên
bằng chiết pha rắn C18: hoạt hóa cột bằng 5ml hexan, 5ml methanol, 20ml nƣớc,
rửa giải các hoạt chất bằng hỗn hợp etyl acetate và hexan (75: 25, v/v) [6].
Phƣơng pháp sắc ký khí khối phổ đƣợc tác giả Nguyễn Thị Bích Thu và cộng
sự dùng để phân tích dƣ lƣợng một số hóa chất bảo vệ thƣờng dùng trong mẫu dƣợc
liệu và một số nông sản. Tác giả đã ứng dụng thành công phƣơng pháp phân tích
trên các nhóm thuốc clo hữu cơ, lân hữu cơ và pyrethroid đồng thời đề xuất đƣợc
quy trình phân tích 3 nhóm thuốc bảo vệ thực vật trên đối tƣợng là mẫu dƣợc liệu.
Dung môi chiết đƣợc nghiên cứu là hỗn hợp aceton: n-hexan (1:1, v/v) và dung môi
rửa giải là hỗn hợp diclomethan: hexan (1:4, v/v). Đề tài sử dụng cột silicagel kết
hợp với than hoạt tính để làm sạch chất phân tích đã thu đƣợc hiệu suất thu hồi cao
khoảng từ 80-110% [13].
Dƣ lƣợng các thuốc trừ sâu họ clo hữu cơ, lân hữu cơ và pyrethroid trong các
loại nông sản gồm bột ngũ cốc, trái đào và rau diếp đƣợc xác định bằng phƣơng
pháp sắc ký khí với detector bắt điện tử (GC-ECD) và sắc ký khí khối khổ (GC-MS)

15


Luận văn Thạc Sĩ

Nguyễn Thị Thơm

theo qui trình sau: mẫu đƣợc chiết với dung môi acetone: nƣớc (8:2) sau đó đƣợc
lọc lấy dịch chiết. Dịch chiết đƣợc pha loãng theo tỉ lệ 5g mẫu/200ml nƣớc rồi cho

qua cột GCB (400mg ENVI- Carb), rửa với ethyl acetate: methanol (8:2). Tiếp tục
cho qua cột SAX/PSA (250mg + 250mg), rửa giải bằng ethyl acetate: methanol
(8:2). Sau đó cho bay hơi dịch chiết còn 5ml và lấy dịch này tiêm vào máy sắc ký.
Giới hạn phát hiện LOD của phƣơng pháp từ 0,0005- 0,004mg/kg và giới hạn định
lƣợng LOQ từ 0,005- 0,01mg/kg [19].
Tác giả Kuang Hua và cộng sự đã xác định đuợc 16 dƣ lƣợng thuốc
pyrethroid trong mẫu chè bằng phƣơng pháp sắc ký khí khối phổ (GC-MS). Thuốc
trừ sâu nhóm Pyrethroid đựợc chiết bằng acetone và chiết lỏng lỏng bằng hexan.
Dịch chiết đƣợc cô khô và làm sạch qua cột florisil, dung dịch rửa giải là ete dầu
hỏa- dietyl ete. Phân tích thuốc bằng phƣơng pháp sắc ký khí khối phổ. Hiệu suất
thu hồi của 16 thuốc nhóm pyrethroid trong khoảng từ 71,3 đến 106,3% và hệ số
biến thiên nhỏ hơn 17%. Giới hạn phát hiện từ 0,001µg/g đến 0,05µg/g. Phƣơng
pháp ứng dụng thành công để xác định dƣ lƣợng pyrethroid trong 25 mẫu chè. Dƣ
lƣợng của cyfluthrin, λ-cyhalothrin, cypermethrin, dicofol, fenpropathrin,
femvalerate, fluvalinate and tetramethrin trong các mẫu ở khoảng 1,18 –
3071,29µg/g [25].
Phƣơng pháp sắc ký với detector bắt điện tử và sắc ký khí khối phổ đƣợc ứng
dụng xác định đồng thời 12 hợp chất pyrethroid (tefluthrin, bifenthrin,
fenpropathrin, cyhalothrin, permethrin, cyfluthrin, cypermethrin, α-cypermethrin,
flucythrinate, fenvalerate,. fluvalinate và deltamethrin) trong mẫu cà chua xay, rƣợu
đào tiên, nƣớc cam, đậu đóng gói. Mẫu đƣợc chiết với acetone, hỗn hợp ethyl
acetate – cyclohexane (50 + 50, v/v). Dịch chiết đem cô và tiến hành bƣớc làm sạch
trên cột florisil với hỗn hợp dung môi rửa giải là etyl acetate và hexan. Thu toàn bộ
dịch rửa giải có chứa chất phân tích đem cô khô và định mức bằng 1ml hexan, đem
đo trên thiết bị sắc ký khí với detector bắt điện tử và detector khối phổ. Hiệu suất
thu hồi đạt 70,2- 96,0%. Hệ số biến thiên nằm trong khoảng 4,0 đến 13,9% cho tất

16

Luận văn Thạc Sĩ

Nguyễn Thị Thơm

cả các hợp chất. Giới hạn phát hiện < 0,01mg/kg khi phân tích trên detector ECD
[28].
Tác giả Alicja Niewiadowska và cộng sự đã xác định đƣợc đồng thời dƣ
lƣợng 7 hoạt chất thuốc nhóm pyrethroid (bifenthrin, cyfluthrin, λ-cyhalothrin,
cypermethrin, deltamethrin, fenvalerate và permethrin) trong mẫu thịt động vật.
Phƣơng pháp này dựa trên việc chiết dƣ lƣợng pyrethroid bằng hỗn hợp acetoneether dầu hỏa, làm sạch mẫu trên cột florisil sử dụng dung môi rửa giải là hexandietyl ete và cuối cùng xác định bằng hệ thống GC- ECD. Hiệu suất thu hồi của
phƣơng pháp cho tất cả các thuốc nhóm pyrethroid (trừ deltamethrin) đều > 80%,
độ lặp lại < 6%, độ tái lặp < 16%, LOQ là 10µg/kg, độ không đảm bảo đo < 21%
[18].
Tác giả Hans- Peter Their và Jochen Kirchhoff đã xác định dƣ luợng thuốc
bảo vệ thực vật nhóm pyrethroid trong một số mẫu rau quả, đất, nƣớc bằng phƣơng
pháp sắc ký khí. Mẫu thực vật sau khi đƣợc nghiền nhỏ đem đồng nhất với hỗn hợp
hexan và acetone. Dịch chiết thu đƣợc đem cô trên thiết bị cô quay chân không và
làm sạch trên cột Florisil sử dụng dung môi rửa giải hỗn hợp hexan- dietyl ete. Với
mẫu thực vật chứa dầu cần chiết với hỗn hợp acetonitril – hexan. Dƣ lƣợng thuốc
bảo vệ thực vật pyrethroid đƣợc chiết ra khỏi nƣớc dùng hexan và chiết ra khỏi đất
dùng dung dịch NH4Cl và acetone sau đó làm sạch trên cột florisil nhƣ đối với mẫu
thực vật. Hoạt chất pyrethroid đƣợc xác định bằng sắc ký khí kết hợp với detector
bắt điện tử (GC-ECD) [24].
Phƣơng pháp sắc ký khí đã đƣợc ứng dụng rộng rãi để xác định các hóa chất
bảo vệ thực vật nhƣ clo hữu cơ, lân hữu cơ, pyrethroid và carbamat. Phƣơng pháp
có ƣu điểm là có thể phân tích hàng chục đến hàng trăm các loại thuốc trừ sâu khác
nhau với độ chọn lọc cao, giới hạn phát hiện thấp, thời gian phân tích nhanh. Với
những ƣu điểm trên, chúng tôi lựa chọn phƣơng pháp sắc ký khí kết hợp với
detector bắt điện tử (GC-ECD) để nghiên cứu xác định đồng thời các chất
pyrethroid.

17


Luận văn Thạc Sĩ

Nguyễn Thị Thơm

CHƢƠNG 2. ĐỐI TƢỢNG VÀ PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
2.1. Đối tượng, mục tiêu và nội dung nghiên cứu
2.1.1. Đối tƣợng và mục tiêu nghiên cứu
Rau là thành phần không thể thiếu trong bữa ăn của ngƣời Việt Nam. Sản
xuất rau ở nƣớc ta trong thời gian qua đã có những bƣớc tiến đáng kể về năng suất
và chất lƣợng. Nhiều vùng sản xuất rau chuyên canh, tập trung đã đƣợc hình thành,
góp phần vào việc giải quyết nhu cầu trong nƣớc cũng nhƣ xuất khẩu. Tuy nhiên,
diện tích sản xuất rau thực hiện theo tiêu chí rau an toàn ở vẫn còn khá khiêm tốn
(chỉ chiếm khoảng 10%). Đa phần các vùng sản xuất rau chuyên canh hiện nay đều
quản lý sản xuất theo kinh nghiệm. Thuốc bảo vệ thực vật (BVTV) là một biện pháp
đƣợc tăng cƣờng cho việc thâm canh rau. Hiện nay, nhiều ngƣời dân đã lạm dụng
thuốc BVTV làm cho dƣ lƣợng thuốc trong nhiều mẫu rau vƣợt giới hạn cho phép
hàng chục lần; nhất là các loại rau ăn lá nhƣ cải ngọt, cải bẹ xanh, cải bắp, cải thảo,
mồng tơi, rau muống, dƣa leo…
Ngoài mặt tích cực là tiêu diệt các sinh vật gây hại trên rau, dƣ lƣợng thuốc
BVTV còn gây hậu quả nghiêm trọng: phá vỡ hệ cân bằng sinh thái, gây ô nhiễm
nguồn nƣớc, ô nhiễm môi trƣờng sống và ảnh hƣởng xấu đến sức khỏe ngƣời tiêu
dùng và cả cho ngƣời sản xuất; là nguyên nhân chính gây ra các vụ ngộ độc thực
phẩm. Do đó, đối tƣợng nghiên cứu của chúng tôi là một số rau đại diện cho các rau
đƣợc trồng phổ biến ở Việt Nam, bao gồm: cải bắp, cải xanh, cải ngọt, rau mồng
tơi, rau muống, đậu đỗ, cà chua.
Mục tiêu của đề tài là nghiên cứu phƣơng pháp xác định đồng thời các hoạt

chất pyrethroid trong rau bằng phƣơng pháp sắc ký khí kết hợp với detector bắt điện
tử (GC- ECD).
2.1.2. Nội dung nghiên cứu
Để đạt đƣợc mục tiêu đề ra, cần nghiên cứu một cách hệ thống các vấn đề
sau:

18