Xác định hàm lượng prabens trong thực phẩm và mỹ phẩm bằng sắc ký lỏng hiệu năng cao HPLC

ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI
TRƢỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN
--------------------LÊ THỊ XUÂN

XÁC ĐỊNH HÀM LƢỢNG PARABENS
TRONG THỰC PHẨM VÀ MỸ PHẨM BẰNG
SẮC KÝ LỎNG HIỆU NĂNG CAO (HPLC)
Chuyên ngành: Hóa phân tích
Mã số: 60440118
LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC
Người hướng dẫn khoa học
PGS.TS. PHẠM THỊ NGỌC
MAI

Hà Nội – 2016


LỜI CẢM ƠN
Lời đầu tiên cho em gửi lời cảm ơn sâu sắc tới PGS.TS. Phạm Thị Ngọc Mai
đã tận tình hướng dẫn và tạo mọi điều kiện giúp đỡ em trong suốt quá trình thực
hiện đề tài và viết luận văn.
Tôi xin được gửi lời cảm ơn chân thành tới Ban lãnh đạo Viện Kiểm nghiệm
An toàn Vệ sinh Thực phẩm Quốc gia và các anh chị, các bạn công tác tại Khoa
Chất lượng Phụ gia và các chất hỗ trợ chế biến thực phẩm – Viện An toàn Vệ sinh
Thực phẩm Quốc gia đã tạo điều kiện thuận lợi cho tôi được học tập và nghiên cứu
trong môi trường hiện đại.
Em xin bày tỏ lòng biết ơn tới các thầy cô giáo giảng dạy tại Khoa Hoá, đặc
biệt là các thầy cô trong Bộ môn Hoá 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 hoá
K24, đặc biệt là những người bạn trong nhóm Hoá Phân tích K24 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 12 năm 2016
Học viên

Lê Thị Xuân

MỤC LỤC
ĐẶT VẤN ĐỀ ..................................................................................................................... 1
CHƢƠNG I. TỔNG QUAN ............................................................................................. 3
1.1.

Tổng quan về các hợp chất parabens ..3

1.1.1. .......................................................... Công thức phân tử và tính chất vật lý của các parabens

3

1.1.2. .............................................................................................. Tác dụng kháng khuẩn của parabens

6

1.1.3. .......................................................................................Tác động của parabens đối với sức khỏe
1.1.3.1. ......................................................................................................................... Gây dị ứng da

6
6

1.1.3.2. .......................................................................................................... Hiện tượng lão hóa da
1.1.3.3. .................................................. Mối liên hệ với giữa parabens và bệnh ung thư vú
1.2.
Tình hình sử dụng parabens trên thế giới và ở Việt Nam ..8
1.3.

7
7

Các phương pháp phân tích parabens ..9

1.3.1. ..............................................................................................Phương pháp điện di mao quản (CE)

9

1.3.2. .................................................................................................................... Phương pháp sắc ký lỏng
1.3.2.1. ..........................Sắc ký lỏng hiệu năng cao (HPLC) ghép nối detector UV-VIS
1.3.2.2. ....................................................Phương pháp sắc ký lỏng khối phổ (LC-MS/MS)
1.3.3. ................................................................................Phương pháp sắc ký khí khối phổ (GC-MS)

10
10
11
13

1.3.4. ........................................................................................ Đại cương về phương pháp sắc ký lỏng 14
1.3.4.1. ......................................................Nguyên tắc chung của phương pháp sắc ký lỏng
14
1.3.4.2. ............................................................... Một số đại lượng đặc trưng của sắc ký lỏng

15
1.4.
Các phương pháp xử lý mẫuError! Boo

CHƢƠNG 2. ĐỐI TƢỢNG, NỘI DUNG VÀ PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨUError! Bookm
2.1.

Mục tiêu nghiên cứuError! Boo

2.2.

Đối tượng nghiên cứuError! Boo

2.3.

Nội dung nghiên cứuError! Boo

2.4.

Hóa chất, dụng cụ và thiết bịError! Boo

2.4.1. ..................................................................................................................................................... Hóa chất

Error

2.4.2. ......................................................................................................................................................Dụng cụ

Error

2.4.3. ....................................................................................................................................................... Thiết bị Error

2.5.
Phương pháp nghiên cứuError! Boo
2.5.1. ......................................................................................................Xác định các điều kiện phân tích
2.5.1.1. .............................................................Xác định các thông số cho detector khối phổ
2.5.1.2. ............................................................................................ Khảo sát điều kiện đo sắc ký
2.5.1.3. ....................................................................................Khảo sát các điều kiện chiết mẫu
2.5.2. ................................................................................... Xác nhận giá trị sử dụng của phương pháp
2.5.2.1. ....................................................................................................... Xây dựng đường chuẩn
2.5.2.2. ............................................................................................................. Độ lặp lại (độ chụm)
2.5.2.3. ........................................................................................................... Độ thu hồi (độ đúng)
2.5.2.4. .................................... Giới hạn phát hiện (LOD) và giới hạn định lượng (LOQ)
CHƢƠNG 3. KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN .................. Error! Bookmark not defined.
3.1.

Error
Error
Error
Error
Error
Error
Error
Error
Error

Xác định các điều kiện phân tíchError! Boo

3.1.1. .............................................................................. Xác định các thông số của detector khối phổ

Error

3.1.2. ................................................................................. Khảo sát điều kiện đo trên máy sắc ký lỏng

Error


3.1.2.1. ........................................................................................ Khảo sát chương trình rửa giải
Error
3.1.2.2. ................................................................................... Khảo sát nồng độ dung dịch đệm
Error
3.1.3. ............................................................................................................. Khảo sát điều kiện chiết mẫu Error
3.1.3.1. ............................................................................................ Khảo sát loại dung môi chiết
Error
3.1.3.2. .................................................... Khảo sát thành phần dung môi chiết MeOH:H2O
Error
3.1.3.3. ...................................................................................... Khảo sát thời gian rung siêu âm
Error
3.1.3.4. ....................................................................................... Khảo sát nhiệt độ rung siêu âm
Error
3.2.
Đánh giá phương pháp phân tíchError! Boo
3.2.1. ........................................................................................................................Xây dựng đường chuẩn

Error

3.2.3. .......................................................................................... Độ thu hồi (độ đúng) của phương pháp

Error

3.2.4. ......................................................Giới hạn phát hiện (LOD) và giới hạn định lượng (LOQ) Error
3.3.

Phân tích parabens trong các mẫu mỹ phẩm và thực phẩm chức năngError! Boo
KẾT LUẬN ......................................................................... Error! Bookmark not defined.
TÀI LIỆU THAM KHẢO .............................................................................................. 16

DANH SÁCH BẢNG BIỀU
Chƣơng 2.

Bảng 2. 1. Bảng nồng độ dung dịch chuẩn gốc của 7 parabens ...... Error!
Bookmark not defined.
Chƣơng 3.

Bảng 3. 1. Bảng các điều kiện của detector khối phổError! Bookmark
not defined.
Bảng 3. 2. Bảng điều kiện các chương trình gradientError! Bookmark
not defined.
Bảng 3. 3. Ảnh hưởng của gradient đến độ phân giải của Iso-PrP và PrP
......................................................................... Error! Bookmark not defined.
Bảng 3. 4. Ảnh hưởng của gradient đến cường độ tín hiệu mảnh định
lượng của 7 parabens ....................................... Error! Bookmark not defined.
Bảng 3. 5. Khảo sát loại dung môi chiết . Error! Bookmark not defined.
Bảng 3. 6. Sự phụ thuộc thành phần dung môi chiết và hàm lượng MeP,
PrP ................................................................... Error! Bookmark not defined.
Bảng 3. 7. Khảo sát ảnh hưởng của dung môi chiếtError!
Bookmark
not defined.
Bảng 3. 8. Sự phụ thuộc giữa thời gian rung siêu âm và hàm lượng MeP,
PrP ................................................................... Error! Bookmark not defined.
Bảng 3. 9. Khảo sát thời gian rung siêu âmError!
Bookmark
not

defined.


Bảng 3. 10. Ảnh hưởng của nhiệt độ rung siêu âm tới hiệu quả chiết
MeP, PrP.......................................................... Error! Bookmark not defined.
Bảng 3. 11. Khảo sát ảnh hưởng của nhiệt độ rung siêu âm ........... Error!
Bookmark not defined.
Bảng 3. 12.Độ chệch của các điểm chuẩnError!
Bookmark
not
defined.
Bảng 3. 13. Hàm lượng các parabens trong mẫu khảo sát ............... Error!
Bookmark not defined.
Bảng 3. 14. Nồng độ chuẩn thêm vào từng nền mẫu trong khảo sát độ lặp
lại ..................................................................... Error! Bookmark not defined.
Bảng 3. 15. Độ lặp lại của phương pháp phân tíchError! Bookmark not
defined.
Bảng 3. 16. Độ thu hồi của phương pháp phân tíchError!
Bookmark
not defined.
Bảng 3. 17. Giới hạn phát hiện và giới hạn định lượng của phương pháp
......................................................................... Error! Bookmark not defined.
Bảng 3. 18. Hàm lượng các parabens trong các mẫu TPCN ........... Error!
Bookmark not defined.
Bảng 3. 19. Hàm lượng parabens trong các mẫu mỹ phẩm ............. Error!
Bookmark not defined.


DANH SÁCH HÌNH
Chƣơng 1.

Hình 1. 1. Công thức phân tử của methylparaben .................................... 3
Hình 1. 2. Công thức phân tử của propylparaben ..................................... 4
Hình 1. 3. Công thức phân tử của isopropylparaben ................................ 4
Hình 1. 4. Công thức phân tử của isobutylparaben................................... 5
Hình 1. 5. Công thức phân tử của phenylparaben..................................... 5
Hình 1. 6. Công thức phân tử của benzylparaben ..................................... 5
Hình 1. 7. Công thức phân tử của pentylparaben ..................................... 6
Hình 1. 8. Cơ chế gây hại ADN trên da của hợp chất parabens ............... 7
Hình 1. 9. Mô hình phân mảnh của các parabens trong phân tích LCMS/MS ............................................................................................................ 12
Hình 1. 10. Sơ đồ cấu tạo hệ thống UPLC-MS/MS ............................... 15
Chƣơng 2.

Hình 2. 1. Lược đồ quy trình phân tích mẫu theo dự kiến ............... Error!
Bookmark not defined.
Chƣơng 3.

Hình 3. 1. Sắc đồ khảo sát chương trình rửa giảiError! Bookmark not
defined.
Hình 3. 2. Sắc đồ khảo sát thành phần dung dịch đệmError! Bookmark
not defined.
Hình 3. 3. Biều đồ khảo sát loại dung môi chiếtError! Bookmark not
defined.
Hình 3. 4. Sắc đồ khảo sát loại dung môi chiếtError! Bookmark not
defined.
Hình 3. 5. Biểu đồ sự phụ thuộc của độ thu hồi và thành phần dung môi
chiết ................................................................. Error! Bookmark not defined.
Hình 3. 6. Biều đồ sự phụ thuộc của hàm lượng MeP, PrP và thời gian
rung siêu âm .................................................... Error! Bookmark not defined.
Hình 3. 7. Biểu đồ khảo sát ảnh hưởng của độ thu hồi thời gian rung siêu

âm .................................................................... Error! Bookmark not defined.
Hình 3. 8. Quy trình xử lý mẫu phân tíchError! Bookmark not defined.
Hình 3. 9. Đường chuẩn của các parabens theo diện tích pic .......... Error!
Bookmark not defined.
Hình 3. 10. Biểu đồ hàm lượng (%) parbens trong các mẫu TPCN Error!
Bookmark not defined.
Hình 3. 11. Biểu đồ hàm lượng parabens có trong mỹ phẩm .......... Error!
Bookmark not defined.


DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT
Tên viết tắt

Tên tiếng anh

Tên Tiếng việt

MeP

Methylparaben

Methylparaben

PrP

Propylparaben

Propylparaben

Iso-PrP

Isopropylparaben

Isopropylparaben

Iso-BuP

Isobutylparaben

Isobutylparaben

BeP

Benzylparaben

Benzylparaben

PeP

Pentylparaben

Pentylparaben

PheP

Phenylparaben

Phenylparaben

% Relative standard

% Độ lệch chuẩn

% RSD
ACN
GC–MS

HPLC

LC–MS

deviation

tương đối

Acetonitrile

Acetonitril

Gas chromatography -

Sắc ký khí khối

Mass spectroscopy
High performance liquid
Chromatography
Liquid Chromatography Mass Spectroscopy

phổ
Sắc ký lỏng hiệu

năng cao
Sắc ký lỏng khối
phổ
Giới hạn phát hiện

LOD

Limit of Detection

LOQ

Limit of Quantification

MeOH

Methanol

UV-VIS

Ultraviolet-Visible

R

Relative coefficient

Hệ số tương quan

Ppm

Parts per million

Phần triệu

AOAC

Association of Official

Hội phân tích hoá

Giới hạn định
lượng
Methanol
Tử ngoại và khả
kiến


Analytical Chemist

học


Luận văn Thạc sĩ

Chuyên ngành: Hóa Phân tích

ĐẶT VẤN ĐỀ
Chất bảo quản là những hóa chất tự nhiên hay tổng hợp được thêm vào thực
phẩm, dược phẩm, các mẫu phẩm sinh học, v.v. để ngăn ngừa hoặc làm chậm lại sự
thối rữa, hư hỏng gây ra bởi sự phát triển của các vi sinh vật, haycác thay đổi không
mong muốn về mặt hóa học của sản phẩm.

Parabens là tên gọi chung của nhóm chất bảo quản hóa học, được sử dụng
phổ biến và lâu đời. Về mặt hóa học, parabens là một loạt các este của axit
parahydroxybenzoic hay còn được gọi là acid 4-hydroxybenzoic. Parabens có tính
chất kháng khuẩn và kháng nấm nên được dùng làm chất bảo quản để ngăn ngừa sự
nhiễm khuẩn (do nấm hoặc vi khuẩn) và hạn chế sự phân hủy của các hoạt chất dẫn
đến giảm hiệu quả của dược phẩm, thực phẩm chức năng, mỹ phẩm
Gần đâycó nhiều nghiên cứu cho thấy, các hợp chất parabens có thể hoạt
động tương tự như hormone oestrogen trong các tế bào của cơ thể. Các hoạt động
này có liên quan nhất định đến bệnh ung thư vú. Những thông tin này làm cho nhiều
phụ nữ lo lắng, và người tiêu dùng được khuyến cáo hạn chế sử dụng các loại mỹ
phẩm xung quanh cánh tay, ngực và những vùng da nhạy cảm. Parabens cũng có thể
gây dị ứng da đối với những người có cơ địa dị ứng hay quá mẫn cảm. Ngoài ra còn
có thông tin về việc parabens làm thúc đẩy quá trình lão hóa da dưới tác động của
ánh nắng mặt trời.
Trước những bằng chứng về tác hại của parabens đối với sức khỏecon người,
Cục Quản lý Dược đã ban hành công văn số 6577/QLD-MP quy định về việc sử
dụng một số chất trong mỹ phẩm. Theo đó, có 5 parabens đã bị cấm sử dụng ở Việt
Nam từ ngày 30/7/2015là: isopropylparaben, isobutylparaben, phenylparaben,
benzylparaben và pentylparaben. Cũng theo công văn này, propylparaben và các
muối được phép dùng riêng lẻ với nồng độ tối đa 0,4% (tính theo acid), và dạng hỗn
hợp các parabens khác với tổng nồng độ tối đa là 0,8% (tính theo acid).Thời hạn
công bố đối với các sản phẩm mới sản xuất trong nước, nhập khẩu đến hết ngày
31/12/2015.Các sản phẩm sản xuất trong nước, nhập khẩu được phép lưu hành trên
thị trường đến hết ngày 30/6/2016.
Với yêu cầu thực tế hiện nay,việc kiểm soát các chất bảo quản parabens là rất
cần thiết. Trong phạm vi luận văn thạc sĩ “Xác định hàm lƣợng prabens trong
thực phẩm và mỹ phẩm bằng sắc ký lỏng hiệu năng cao (HPLC)” chúng tôi tiến
hành khảo sát các điều kiện HPLC thích hợp để định tính, định lượng 7 chất
parabens,

bao

gồm:

methylparaben,

propylparaben,

isopropylparaben,

isobutylparaben, phenylparaben, benzylparaben, pentylparaben
Mục tiêu nghiên cứu:

Lê Thị Xuân

1

Đại học KHTN Hà Nội


Luận văn Thạc sĩ

Chuyên ngành: Hóa Phân tích

 Xây dựng và chuẩn hóa phương pháp định lượng 7 chất paraben nêu trên
bằngphương pháp sắc ký lỏng kết hợp với đầu dò khối phổ.
 Ứng dụng phương pháp để xác định hàm lượng parabens trên một số mẫu mỹ
phẩm, thực phẩm chức năng.

Lê Thị Xuân

2

Đại học KHTN Hà Nội


Luận văn Thạc sĩ

Chuyên ngành: Hóa Phân tích

CHƢƠNG I. TỔNG QUAN
1.1.

Tổng quan về các hợp chất parabens

Este alkyl acid p-hydroxybenzoic còn được gọi là parabens được sử dụng
rộng rãi làm chất bảo quản trong các dược phẩm từ giữa những năm 1920 và được
sử dụng rộng rãi trong thực phẩm và mỹ phẩm một thời gian ngắn sau đó [11].
Một số parabens được tìm thấy trong tự nhiên, tuy nhiên tất cả các parabens
được sử dụng thương mại đểu được sản xuất tổng hơp. Chúng được sản xuất bằng
phản ứng este hóa của para-hydroxybenzoic acid và rượu thích hợp, ví dụmethanol,
ethanol, n-propanol, v.v.khi có mặt chất xúc tác thích hợp (ví dụ axit sulfuric đậm
đặc hoặc axit p-toluenesulfonic) [11].
1.1.1. Công thức phân tử và tính chất vật lý của các parabens
Ở điều kiện bình thường, 7 parabens nghiên cứu đều là những tinh thể màu
trắng. Methylparaben (MeP), propylparaben (PrP), isopropylparaben(Iso-PrP) tan
tốt trong nước, các parabens còn lại khó tan trong nước, tan tốt trong dung môi hữu
cơ (methanol, ethanol). Nguyên nhân là do theo chiều khối lượng phân tử tăng lên,
độ phân cực của các parabens giảm xuống [24].
 Methylparaben

 Danh pháp IUPAC: methyl 4-hydroxybenzoate
 Tên

gọi

khác:nipagin,

methylparahydroxybenzoate,methyl p-

hydroxybenzoate.
 Công thức phân tử: C8H8O3
 Công thức cấu tạo Hình 1.1:

Hình 1. 1. Công thức phân tử của methylparaben
 Khối lượng mol phân tử: 152,15 g/mol
 Ký hiệu trong ngành thực phẩm là: E218.
 Độ tan trong nước ở 25oC: 2,00 g/100 mL; pKa: 8,17
 Propylparaben
 Danh pháp IUPAC: propyl 4-hydroxybenzoate
Lê Thị Xuân

3

Đại học KHTN Hà Nội


Luận văn Thạc sĩ

Chuyên ngành: Hóa Phân tích

 Tên gọi khác: nipazol, propyl parahydroxybenzoate, propyl phydroxybenzoate,.
 Công thức phân tử: C10H12O3
 Công thức cấu tạo Hình 1.2:

Hình 1. 2.Công thức phân tử của propylparaben
 Khối lượng mol phân tử: 180,2 g/mol
 Ký hiệu trong ngành thực phẩm là: E216
 Độ tan trong nước ở 25oC: 0,30 g/100 mL; pKa: 8,35
 Isopropylparaben
 Danh pháp IUPAC: propan-2-yl 4-hydroxybenzoate.
 Tên

gọi

khác:

isopropyl

4-hydroxybenzoate,

isopropyl

p-

hydroxybenzoate.
 Công thức phân tử: C10H12O3
 Khối lượng mol phân tử: 180,2 g/mol
 Công thức cấu tạo Hình 1.3:

Hình 1. 3. Công thức phân tử của isopropylparaben

 Isobutylparaben
 Danh pháp IUPAC: 2-methylpropyl 4-hydroxybenzoate
 Công thức phân tử: C11H14O3
Lê Thị Xuân

4

Đại học KHTN Hà Nội


Luận văn Thạc sĩ

Chuyên ngành: Hóa Phân tích

 Khối lượng mol phân tử: 194,23 g/mol
 Công thức cấu tạo Hình 1.4:

Hình 1. 4. Công thức phân tử của isobutylparaben
 Phenylparaben
 Danh pháp IUPAC: phenyl 4-hydroxybenzoate
 Công thức phân tử: C13H10O3
 Khối lượng mol phân tử: 214,22 g/mol
 Công thức cấu tạo Hình 1.5:

Hình 1. 5. Công thức phân tử của phenylparaben
 Bezylparaben
 Danh pháp IUPAC: benzyl 4-hydroxybenzoate
 Công thức phân tử: C14H12O3
 Khối lượng mol phân tử: 228,24 g/mol
 Công thức cấu tạo Hình 1.6:

Hình 1. 6. Công thức phân tử của benzylparaben
 Độ tan trong nước ở 25oC: 0,05 g/100 mL
 Pentylparaben

Lê Thị Xuân

5

Đại học KHTN Hà Nội


Luận văn Thạc sĩ

Chuyên ngành: Hóa Phân tích

 Danh pháp IUPAC: pentyl 4-hydroxybenzoate
 Công thức phân tử: C12H16O3
 Khối lượng mol phân tử: 208,25 g/mol
 Công thức cấu tạo Hình 1.7:

Hình 1. 7. Công thức phân tử của pentylparaben
1.1.2.

Tác dụng kháng khuẩn của parabens

Các parabens có tác dụng sát khuẩn (tiêu diệt nhiều loại vi khuẩn khác nhau)
và diệt nhiều loại vi nấm. Parabens có hoạt tính kháng khuẩn là do chúng làm thay
đổi đặc tính của màng tế bào, khiến cho cấu trúc lớp màng tế bào thay đổi cho phép
các chất tan trong tế bào bị rò rỉ ra ngoài[24].

Tác giả Steinberg Doron và cộng sự[24] đã nghiên cứu đặc tính kháng khuẩn
của bốn parabens là: methylparaben, ethylparaben, propylparaben, butylparaben đối
với các vi khuẩn Streptococcus sobrinus gây bệnh sâu răng. Kết quả thu được cho
thấy, theo chiều tăng của chuỗi akyl khả năng kháng khuẩn của parabens tăng dần.
Tuy nhiên, theo chiều tăng của chuỗi ankyl khả năng tan trong nước giảm
dần, trong khi vi khuẩn thường phát triển trong môi trường nước. Do vậy các đồng
phân có chuỗi alkyl ngắn thường được lựa chọn sử dụng với mục đích bảo quản.
Để tăng hiệu quả bảo quản, các parabens được sử dụng kết hợp với nhau.
Thông thường, người ta phối hợp hai paraben trở lên, thí dụ như phối hợp 0,18%
methyl parabens, 0,02% propyl parabens để làm chất bảo quản sát khuẩn trong
nhiều loại thuốc tiêm chích hoặc phối hợp parabens với một số hóa chất khác.
Trước đây, parabens đã được sử dụng rộng rãi trong thuốc chữa bệnh, thường
là ở hàm lượng cao, khoảng 1% đến 5% [5]. Khi những tác hại của parabens đối với
sức khỏe con người được phát hiện, việc sử dụng parabens trong các sản phẩm
thuốc chữa bệnh đã giảm xuống. So với trong dược phẩm, hàm lượng parabens sử
dụng trong các sản phẩm mỹ phẩm thường ở nồng độ thấp hơn (khoảng 0,1% đến
l0,8%), và hiện nay, chúng vẫn là loại chất bảo quản được sử dụng nhiều nhất vì
nhiều lí do: giá thành rẻ, hiệu quả bảo quản tốt, không màu, không mùi, không làm
thay đổi tính chất của sản phẩm.

1.1.3. Tác động của parabens đối với sức khỏe
1.1.3.1. Gây dị ứng da
Lê Thị Xuân

6

Đại học KHTN Hà Nội


Luận văn Thạc sĩ

Chuyên ngành: Hóa Phân tích

Tác giả Christen M. Mowad [9] đã trình bày trong bài báo của mình về hai
trường hợp viêm da dị ứng do tiếp xúc gây ra bởi parabens, thông qua việc sử dụng
các sản phẩm hàng ngày là sữa tắm, dầu gội đầu, nước rửa tay, v.v..Nghiên cứu
cũng chỉ ra rằng, benzylparaben là chất có khả năng gây dị ứng mạnh nhất, có thể là
do khối lượng phân tử lớn hơn.
Trong một báo cáo khác, tác giảJames E. Nagel và cộng sự[13] đã trình bày
về hai trường hợp dị ứng với parabens bằng con đường tiêm dưới da.
Cơ chế gây dị ứng của parabens hiện vẫn chưa rõ ràng, nhưng nhiều trường
hợp dị ứng với chất bảo quản này đã được ghi nhận. Một cuộc điều tra năm 1973,
tiếnhành trên 1200 cá nhân được thực hiện bởi The North American Contact
Dermatitis Group đã cho thấy tỷ lệ dị ứng với parabens là 3% [13].
1.1.3.2. Hiện tượng lão hóa da
Theo kết quả nghiên cứu của rác giả Osamu Handa và cộng sự[19],
methylparaben tăng cường khả năng gây hại của tia UVB đối với các tế bào sừng
trên da. Tia UVB với cường độ 15 mJ/cm2 và 30 mJ/cm2 (tương ứng với cường độ
UVB trung bình khi tiếp xúc với ánh sáng mặt trời trong vòng 1 phút vào ngày đẹp
trời ở châu Âu) hầu như không gây hại đến tế bào sừng. Tuy nhiên khi kết hợp sử
dụng methylparaben 0,003% và việc chiếu xạ bằng tia UVB với cường độ như trên
thì lượng tế bào sừng bị hoại tử tăng lên đáng kể.
Theo kết quả một nghiên cứu khác của tác giả Yoshinori Okamoto và cộng sự
[28], methylparaben và các sản phẩm chuyển hóa của methylparaben, kết hợp với
ánh sáng mặt trời có thể gây tổn hại đối với ADN trên da. Cơ chế tác động được mô
tả như Hình1.8:

Hình 1. 8. Cơ chế gây hại ADN trên da của hợp chất parabens
1.1.3.3. Mối liên hệ với giữa parabens và bệnh ung thư vú
Hơn 50 năm nay, các hợp chất parabens đã được biết đến là có hoạt tính

oestrogen. Oestrogen được biết là có ảnh hưởng đến tỷ lệ mắc bệnh ung thư vú và
việc ngưng hoạt động của oestrogen vẫn là phương pháp ưu tiên điều trị cho các
khối u vú nhạy cảm với hormone.
Nhóm tác giả Byford J.E và cộng sự[6] tiến hành nghiên cứu hoạt tính
oestrogen của các hợp chất parabens (methylparaben, ethylparaben, n-propylparaben,
n-butylparaben) trong các tế bào ung thư vú nuôi cấy MCF7. Parabens có thể di
Lê Thị Xuân

7

Đại học KHTN Hà Nội


Luận văn Thạc sĩ

Chuyên ngành: Hóa Phân tích

chuyển [3H] oestradiol từ các thụ thể của tế bào tương MCF7. Paraben cũng có thể
tăng biểu hiện của các gen quy định oestrogen và tăng khả năng sản sinh các tế bào
này. Liên kết của các parabens với tế bào MCF7 tăng lên theo chiều dài chuỗi alkyl,
tuy nhiên liên kết này khá yếu. Kết quả này cũng phù hợp với các báo cáo nghiên
cứu về tính liên kết áp dụng với hệ tử cung của chuột.
Theo tác giảRoutledge E.J và cộng sự [20], tất cả các parabens bao gồm:
methylparaben, ethylparaben, n-propylparaben, butylparaben đều có hoạt tính tương
tự oestrogen. Trong đó methyl paraben là chất có hoạt tính oestrogen yếu nhất với
cường độ thấp hơn khoảng 2500000 lần so với 17-estradiol (một loại oestrogen có
trong tự nhiên). Hoạt tính oestrogen mạnh lên theo chiều tăng của chuỗi alkyl, cụ
thể ethylparaben, propylparaben và butylparaben lần lượt có cường độ thấp hơn
khoảng 150000 lần, 30000 lần, và 10000 so với 17-estradiol. Nghiên cứu này cũng chỉ
ra rằng, cường độ hoạt tính oestrogen của parabens trên cá thể chuột thấp hơn 2 đến 3

lần so với cường độ trong thử nghiệm ống nghiệm. Nguyên nhân được giải thích do
parabens nhanh chóng được đào thải ra ngoài thông qua hệ bài tiết của cơ thể.
Một nghiên cứu khác của tác giả Thuy T.B. Vo và cộng sự[25] tiến hành đối
với cá thể chuột cái giai đoạn từ 21-40 ngày tuổi cũng cho kết quả tương tự. Hoạt
động
estrgen
mạnh
lên
theo
thứ
tự
sau:
ethylparaben
1.2.

Tình hình sử dụng parabens trên thế giới và ở Việt Nam

Năm 1920, parabens lần đầu tiên được sử dụng làm chất bảo quản trong
dược phẩm, và được sử dụng rộng rãi một thời gian ngắn sau đó. Hiện nay chúng là
chất bảo quản được sử dụng phổ biến nhất không chỉ trong dược phẩm, mà còn
trong các sản phẩm mỹ phẩm và thực phẩm chức năng.
Tác giả Dorota B. và cộng sự [11], trong báo cáo về ảnh hưởng của parabens
đối với môi trường và sức khỏe con người đã tổng hợp kết quả các nghiên cứu về
thực trạng sử dụng parabens hiện nay. Theo đó, nghiên cứu của tác giảPouillot (năm
2006) cho biết parabens có mặttrong khoảng 80% sản phẩm chăm sóc cá nhân.Tác
giả Rastogi(năm 1995) cho biết parabens được tìm thấy trong 77% sản phẩm mỹ
phẩm rửa trôi và 99% mỹ phẩm lưu lại trên da.Một nghiên cứu khác của tác giả
Masten (năm 2005) cho kết quả butylparaben có mặt trong 13% sản phẩm khảo sát,
methylparaben và propylparaben có mặt trong 48% sản phẩm.

Trong nghiên cứu của tác giảEriksson E. và cộng sự[12], khảo sát trong tổng
số 751 sản phẩm thu thập ở Đan Mạch cho thấy có 36% sản phẩm có chứa
parabens. Khảo sát ở Na Uy cho thấy có 32% trong tổng số 117 sản phẩm chăm sóc
da dành cho trẻ em có mặt parabens.
Tại Việt Nam, parabens được sử dụng rất phổ biến trong các sản phẩm chăm
sóc cá nhân. Một khảo sát của Trung tâm Kiểm nghiệm Thuốc, Mỹ phẩm, Thực
phẩm Thừa Thiên Huế[1], trong 30 mẫu mỹ phẩm (gồm 09 mẫu sữa rửa mặt, 21
mẫu kem dưỡng da, tấy trắng da, tái tạo da, trị nám, trị mụn, v.v.) đang có mặt trên
Lê Thị Xuân

8

Đại học KHTN Hà Nội


Luận văn Thạc sĩ

Chuyên ngành: Hóa Phân tích

thị trường Thừa Thiên Huế có 24 mẫu chứa 2 chất methylparaben và propylparaben,
3 mẫu chỉ chứa methylparaben và 3 mẫu chỉ chứa propylparaben.
Trước những bằng chứng về tác hại của parabens đối với sức khỏe con
người, Cục Quản lý Dược đã ban hành công văn số 6577/QLD-MP quy định về việc
sử dụng một số chất trong mỹ phẩm. Theo đó, có 5 parabens đã bị cấm sử dụng ở
Việt Nam từ ngày 30/7/2015là: isopropylparaben, isobutyl araben, phenylparaben,
benzylparaben và pentylparaben. Cũng theo công văn này, propylparaben và các
muối được phép dùng riêng lẻ với nồng độ tối đa 0,4% (tính theo acid), và dạng hỗn
hợp các parabens khác với tổng nồng độ tối đa là 0,8% (tính theo acid).Thời hạn
công bố đối với các sản phẩm mới sản xuất trong nước, nhập khẩu đến hết ngày
31/12/2015.Các sản phẩm sản xuất trong nước, nhập khẩu được phép lưu hành trên

thị trường đến hết ngày 30/6/2016.

1.3.

Các phương pháp phân tích parabens

Trong tình hình sử dụng parabens và các tác hại của parabens đối với sức
khỏe, việc kiểm soát hàm lượng parabens là vô cùng cần thiết. Để phân tích các
parabens có các phương pháp phổ biến như: phương pháp điện di mao quản (CE),
phương pháp sắc ký lỏng, phương pháp sắc ký khí, v.v..
1.3.1. Phương pháp điện di mao quản (CE)
Đây là phương pháp tách các chất phân tích là các ion hoặc các chất không
ion nhưng có mối liên hệ chặt chẽ với các ion trong một ống mao quản hẹp chứa
đầy dung dịch đệm, đặt trong điện trường. Do độ linh động của các ion khác nhau,
chúng di chuyển với tốc độ khác nhau và tách ra khỏi nhau.
Phương pháp điện di mao quản được tác giả Usama A.và cộng sự[26] sử
dụng để phân tích bốn parabens là methylparaben, ethylparaben, propylparaben và
butylparaben có trong sữa mẹ và trong các mẫu thực phẩm. Mẫu sau khi được chiết
tách bằng phương pháp chiết vi lượng lỏng-lỏng phân tán (DLLME) được bơm vào
máy điện di mao quản với detector UV-VIS tại bước sóng 298 nm. Nhóm tác giả sử
dụng cột mao quản silica nóng chảy với đường kính trong 75µm, tổng chiều dài
48,5 cm, chiều dài hiệu dụng tới detector là 40 cm. Bơm mẫu tại anot,và phát hiện
chất phân tíchtại catot ở cuối mao quản. Nhiệt độ mao quản được duy trì ở 120C,
điện thế 25kV và dung dịch điện di nền là đệm borat 25 mM tại pH 9,2 chứa 5,0%
acetonitril (ACN), v.v.. Các chất phân tích được bơm trong 5s ở áp suất 50 mbar.
Giới hạn phát hiện (LOD) của phương pháp dao động từ 0,9 μg/mL (đối với
ethylparaben) và cao nhất là 2,1 μg/mL (đối với methylparaben).
Phương pháp điện di mao quản cũng được ứng dụng để phân tích 4 parabens
là methylparaben, ethylparaben, propylparaben, và butylparaben trong nền mỹ
phẩm [15], [22].Tác giả Shu Ping Wang và cộng sự [22] nghiên cứu phương pháp

chiết mẫu bằng chất lỏng siêu tới hạn (SFE), và phân tích 4 parabens bằng phương
pháp điện di (CE), còn Labat L.và cộng sự[15] tiến hànhnghiên cứu so sánh hai
Lê Thị Xuân

9

Đại học KHTN Hà Nội


Luận văn Thạc sĩ

Chuyên ngành: Hóa Phân tích

phương pháp điện di mao quản (CE) và phương pháp sắc ký lỏng hiệu năng cao
(HPLC) đối với quá trình phân tích parabens.
Cả hainhóm tác giả đều sử dụng cột silica có kích thước hạt nhồi 75 µm.
Chiều dài cột lần lượt là 60 cm và 70 cm; điện thế tương ứng là 25 kV và 20 kV;
nhiệt độ mao quản tương ứng là 300C và 400C. ShuPing Wangsử dụng dung dich
đệm natri tetraborate 30 mM trong 5% ACN. Labat L.dùng dung dịch đệm là hỗn
hợp natri tetraborate 15 mM (pH 9,2) và methanol (MeOH) [15], [22].
Theo kết quả nghiên cứu củaLabat L.[15], khoảng tuyến tính của parabens
khi phân tíchbằng phương pháp HPLC là từ 1-40 mg/mL, còn với phương pháp CE
là 5-200 mg/mL. Giới hạn phát hiện trong phân tích CE (0,21 mg/mL) cao hơn
trong HPLC (0,05 mg/mL). Nghiên cứu của Labat L. cho thấy cả 2 phương pháp
HPLC và CE đều phù hợp để phân tích các parabens trong nền mỹ phẩm.
Phương pháp điện di mao quản có ưu điểm tiết kiệm, lượng hóa chất sử dụng
rất ít, có thể phân tích được nhiều nhóm chất khác nhau. Tuy nhiên, độ nhạy kém
đồng thời tính ổn định không cao, thiết bị không phổ biến cho các phòng thí nghiệm
1.3.2. Phương pháp sắc ký lỏng
1.3.2.1. Sắc ký lỏng hiệu năng cao (HPLC) ghép nối detector UV-VIS

Trong những năm gần đây, phương pháp HPLC đã đóng một vai trò vô cùng
quan trọng trong việc tách và phân tích các chất trong các lĩnh vực khác nhau, đặc
biệt là trong việc tách và phân tích lượng vết các chất. Detector ghép nối trong máy
HPLC cho phép phát hiện sự xuất hiện chất phân tích sau quá trình rửa giải. Để phát
hiện parabens, hai tác giả Kreuz D.M và Saad B. đều sử dụng detector UVVIS[14],[21].
Tác giả Kreuz D.M và cộng sự[14]ứng dụng phương pháp HPLC để phân
tích kali sorbat, methylparaben và propylparaben trong dung dịch huyền phù.Nhóm
tác giảsử dụng cột Eclipse XDB-C8 (3,0 ×150 mm, 5 µm).
Pha động gồm kênh A có thành phần 20% ACN, 80% dung dich muối citrate
0,02M, đệm pH 5,0 và kênh B là ACN. Chương trình gradient tuyến tính được thiết
lập như sau: 0 phút, 100% kênh A; 35phút,70% kênh A và 30% kênh B; 36phút,
100% kênh A; 46phút, 100% kênh A. Tốc độ dòng là 0,5 mL/phút. Detector sử
dụng UV tại bước sóng 260 nm. Thể tích bơm là 50 µL. Thời gian chạy là 35 phút
để phân tích và 11 phút để tái cân bằng.Trong nghiên cứu này, methylparaben có
giới hạn định tính (LOD) là 0,8 ng/mL, giới hạn định lượng (LOQ) là 3,0 ng/mL,
khoảng tuyến tính từ 0,3348-0,9917µg/mL. Propylparaben có giới hạn định tính là
1,0 ng/mL, giới hạn định lượnglà 4 ng/mL, khoảng tuyến tính từ 0,0339-0,1016
µg/mL.
Tác giả Saad B.và các cộng sự[21] sử dụng phương pháp sắc ký lỏng hiệu
năng cao để phân tích một số chất bảo quản là acid benzoic, acid sorbic,
methylparaben và propylparaben trong thực phẩm. Quá trình phân tích được tiến
hành trên cột C18 (15 cm ×4,6 mm, 5 µm) ở điều kiện nhiệt độ phòng. Detector UVLê Thị Xuân

10

Đại học KHTN Hà Nội


Luận văn Thạc sĩ

Chuyên ngành: Hóa Phân tích

VIS được cài đặt ở 254 nm và thể tích bơmmẫu là 20 µL. Pha động tan trong
nướclà dung dịch ammonium acetate 0,05M,pH 4,4.
Kết quả nghiên cứu cho thấy, sử dụng pha động methanol:dung dịch amoni
acetate với tỉ lệ 35:65 cho kết quả tách tốt, tuy nhiên thời gian rửa giải
propylparaben quá lâu (21 phút). Để khắc phục điều này, sau khi các chất acid
benzoic, acid sorbic, methylparaben đã đi ra khỏi cột (9 phút), thành phần pha động
được thay đổi là methanol-dung dịch amoni acetate với tỉ lệ 50:50. Trong nghiên
cứu này, giới hạn phát hiện (LOD) của methylparaben là 0,3 mg/L, của
propylparaben là 0,1 mg/L. Khoảng tuyến tính của methylparaben từ 3,0-100 mg/L,
của propylparaben từ 1,0-75 mg/L.
Phương pháp sắc ký lỏng hiệu năng cao với detector UV-VIS có một nhược
điểm là có thể có sự chồng chéo các pic khi phân tích parabens trong nền mẫu phức
tạp. Những hạn chế này có thể được khắc phục khi kết hợp sắc ký lỏng với đầu dò
khối phổ.
1.3.2.2. Phương pháp sắc ký lỏng khối phổ (LC-MS/MS)
Đây là một phương pháp nhanh, nhạy và được phát triển nhiều hiện nay. Sau
khi qua cột tách, chất phân tích được hóa hơi, các hợp chất hữu cơ trung hoà bị ion
hoá thành các ion phân tử hay ion mảnh của phân tử mang điện dương hoặc âm, các
gốc tự do. Sau đó, các ion đựơc đưa sang bộ phận tách theo khối lượng. Từ các tín
hiệu thu được, dựa vào khối lượng ion phân tử, dựa vào đồng vị, dựa vào các mảnh
ion phân tử, dựa vào cơ chế tách và dựa vào ngân hàng dữ liệu các ion và mảnh ion,
người ta định tính và định lượng được chất phân tích một cách chính xác.
Tác giả Chao Han và các cộng sự[8] tiến hành định lượng 4 parabens là
methylparaben, ethylparaben, propylparaben và butylparaben (đồng thời với 3
benzophenone) trong mẫu hải sản bằng sắc ký lỏng khối phổ. Nhóm tác giảsử dụng
cột Waters XBridge TM C18 (150 mm × 2,1 mm, 5 µm), nhiệt độ 30oC. Thể tích
bơm mẫu là 10 µm. Pha động sử dụng là ACN (kênh A) và dung dịch acetate 0,1%
(kênh B). Rửa giải bằng chế độ gradient với tốc độ dòng đặt cố định ở 30mL/phút.

Thành phần pha động thay đổi theo tỷ lệ A:B như sau: 0 phút, 30:70; từ 2 đến 10
phút, 80:20; từ 10,1 đến 20 phút, 30:70.
Các parabens được ion hóa bằng kỷ thuật ion hóa phun điện tử (ESI), sau đó
được định lượng bằng kỹ thuật quét ion (MRM). Methylparaben, ethylparaben,
propylparaben và butylparaben được định lượng với các mảnh ion có m/z lần lượt là
151, 165, 179, 193. Mô hình phân mảnh của các parabens được mô tả trong Hình
1.9. Giới hạn phát hiện LOD của phương pháp đối với các parabens là 10,0 µg/kg.

Lê Thị Xuân

11

Đại học KHTN Hà Nội


Luận văn Thạc sĩ

Chuyên ngành: Hóa Phân tích

Hình 1. 9. Mô hình phân mảnh của các parabens trong phân tích LC-MS/MS
Tác giảYe X. và các cộng sự[27] sử dụng phương pháp sắc ký lỏng hiệu năng
cao kết hợp đầu dò khối phổ để phân tích các parabens (bao gồm: methylparaben,
ethylparaben, propylparaben, butylparaben, benzylparaben), triclosan và một vài
phenol trong sữa mẹ. Nhóm tác giả sử dụng cột SPE là RP-18 ADS (25mm×4mm,
đường kính 25 µm, kích thước lỗ trống là 60Å). Cột HPLC là cột XDB C8 (150 mm
× 4,6mm, 5 µm).
Quy trình tách parabens, triclosan và các phenol khác từ sữa được thực hiện
qua ba giai đoạn. Giai đoạn đầu tiên (từ 0-3 phút), với các van 10 cổng tại vị trí 1-2,
bơm 500 µL dung dịch mẫu vào cột SPE bằng bơm SPE với 20% MeOH:80% H2O
và tốc độ dòng 1mL/phút. Giai đoạn thứ hai (từ 3-5phút), van 10 cổng được chuyển

sang vị trí thay thế (từ 1-10), và các chất phân tích còn lại trong cột SPE được tách
rửa lại bằng bơm HPLC, với 50% MeOH:50% H2O, tốc độ dòng 0,5 mL/phút. Sau
khi chất phân tích ra khỏi cột, dung dịch tẩy rửa được bơm vào cột với tốc độ dòng
0,25 mL/phút bằng bơm SPE. Trong giai đoạn thứ ba (từ 5-15 phút), van 10 cổng
chuyển trở lại vị trí ban đầu, và các chất phân tích được chuyển đến cột HPLC
bằng bơm HPLC với tốc độ dòng là 0,75 mL/phút. Sử dụng chương trình gradient
như sau: từ 5 đến 13phút, pha động từ 70% MeOH đến 90% MeOH; từ 13 đến 14
phút, pha động là 100% MeOH; từ 14 đến 15phút, pha động là 50% MeOH. Rửa
giải cột SPE với100% MeOH từ 5 đến 10 phút và cân bằng cột với 20% MeOH:
80% H2O từ 10 đến 15 phút và tốc độ dòng là 1mL/phút. Giới hạn định lượng của
phương pháp đối với 5 parabens phân tích là 0,1 ng/mL.
Tác giả Cristina Moreta và cộng sự [10] sử dụng cột C18 (100 mm× 2,1 mm,
3 μm)và một tiền cột(dài 20 mm). Hệ thống HPLC được ghép nối với một máy khối
phổ ba tứ cực để phân tích các parabens (bao gồm: methylparaben, ethylparaben,
propylparaben, butylparaben, benzylparaben) trong dược phẩm.
Cột được giữ ở nhiệt độ phòng, tốc độ pha động 0,3 mL/phút và thể tích bơm
mẫu là 10 μL. Sử dụng pha động là MeOH (kênh A) và HCOOH 0,02% (kênh B).
Chương trình gradient của cột được thiết lập như sau: 3 phút đầu tiên sử dụng pha
động có 5% kênh A và sau đó tăng tuyến tính từ 5% đến 85% kênh A trong 2 phút,
duy trì 85% kênh A trong 1 phút. Sau đó gradient tăng từ 85% đến 98% kênh A
trong 2 phút và duy trì ở 98% A trong 7 phút. Thành phần pha động giai đoạn sau
đó quay trở lại điều kiện ban đầu trong 1 phút và được tiếp tục trong 7 phút. Giới
Lê Thị Xuân

12

Đại học KHTN Hà Nội


Luận văn Thạc sĩ

Chuyên ngành: Hóa Phân tích

hạn phát hiện (LOD) của các parabens nằm trong khoảng 0,019-0,3 ng/mL, và giới
hạn định lượng (LOQ) trong khoảng 0,06-0,8 ng/mL.
 Sắc ký lỏng siêu hiệu năng kết hợp đầu dò khối phổ (UPLC-MS/MS)
Tác giảNieto A. và cộng sự [16] phân tích 2 chất kháng sinh và 4 parabens là
methylparaben, ethylparaben,propylparaben và butylparaben có trong bùn thải bằng
phương pháp UPLC kết hợp với đầu dò khối khổ trên hệ thống HP1200 (Agilent
Technologies, Waldbronn, Đức). Hệ thống được trang bị buồng ion hóa tia điện
(ESI), máy bơm, vòi phun tự động. Sử dụng cột sắc ký Zorbax (5,0 cm × 4,6 mm,
1,8 µm). Thể tích bơm mẫu là 50 µL, tốc độ dòng 0,6 mL/phút, nhiệt độ cột là 500C.
Thành phần pha động gồm kênh A là acid acetic (pH 3,0) và kênh B là
MeOH. Chế độ rửa giải gradient như sau: ban đầu là 60% kênh B, đến phút thứ 6
tăng lên 100% kênh B, giữ trong 4 phút và cuối cùng trở về 60% kênh B trong 3
phút. Tất cả các chất phân tích được rửa giải trong thời gian 9 phút. Điều kiện tối ưu
thiết lập cho buồng ion hóa ESI là điện áp 4000 V, nhiệt độ nguồn 3500C, tốc độ
dòng khí nito (N2) là 12 L/phút.
Phương pháp nghiên cứu có khoảng tuyến tính rất rộng: từ 0,25-250 µg/L đối
với methylparaben, butylparaben, và từ 0,1-250 µg/L đối với ethylparaben,
propylparaben. Giới hạn phát hiện (LOD) thấp nhất là 1,75 µg/kg đối với ethyl
paraben và propyl paraben, cao nhất là 3 µg/kg đối với methylparaben. Giới hạn
định lượng (LOQ) đối với ethylparaben và propylparaben là 2,5 µg/kg, đối với
methylparaben và butylparaben là 6,3 µg/kg.
1.3.3.
Phương pháp sắc ký khí khối phổ (GC-MS)
Phương pháp sắc ký khối phổ GC-MS là phương pháp có độ nhạy và độ tin
cậy cao, từ lâu đã được sử dụng để định lượng parabens.
Tác giả Alcudia Leon M.C và các cộng sự[5] sử dụng hệ thống sắc ký khí
khối phổ HP 6890-5973N (của hãng Agilent) để phân tích các parabens bao gồm:

methylparaben, ethylparaben, propylparaben, butylparaben có trong nước. Hệ thống
điều khiển và thu thập dữ liệu được thực hiện trên phần mềm HP1701CA MS
ChemStation, với cột mao quản silica được phủ 5% diphenylsiloxane và 95%
dimethylsiloxane (30m × 0,25 mm, độ dày màng phim 0,25 µm). Nhiệt độ MS
source là 230oC, nhiệt độ đầu dò khối phổ là 150oC. Chương trình nhiệt độ của cột
như sau: nhiệt độ duy trì 60oC trong 1 phút, tăng nhiệt với tốc độ 25oC/phút đến
150oC và tăng 3oC/phút đến 170oC, tăng 25oC/phút đến 280oC và duy trì 280oC
trong 2 phút. Khí mang là Helium được bơm vào cột với tốc độ 1mL/phút. Detector
khối phổ phát hiện các ion có m/z là 121 và 138. Phương pháp phân tích có giới hạn
phát hiện các parabens trong khoảng 23,2-86,1 ng/L.
Như vậy, chúng ta thấy có rất nhiều phương pháp khác nhau đã được ứng
dụng để phân tích các parabens. Dựa vào tham khảo tài liệu, kết hợp với điều kiện
thực tế của phòng thí nghiệm, chúng tôi lựa chọn phương pháp UPLC-MS/MS để
Lê Thị Xuân

13

Đại học KHTN Hà Nội


Luận văn Thạc sĩ

Chuyên ngành: Hóa Phân tích

phân tích parabens, vì phương pháp này có các ưu điểm là: tốc độ phân tích nhanh,
tiêu tốn ít dung môi, độ nhạy và độ phân giải cao.
1.3.4.
Đại cương về phương pháp sắc ký lỏng
1.3.4.1. Nguyên tắc chung của phương pháp sắc ký lỏng
Sắc ký lỏng là quá trình tách xảy ra trên cột tách với pha tĩnh là chất rắn hoặc

chất lỏng và pha động là chất lỏng (sắc ký lỏng - rắn, lỏng - lỏng). Mẫu phân tích
được chuyển lên cột tách dưới dạng dung dịch. Khi tiến hành chạy sắc ký, các chất
phân tích được phân bố liên tục giữa pha động và pha tĩnh. Trong hỗn hợp các chất
phân tích, do cấu trúc phân tử và tính chất lí hoá của các chất khác nhau, nên khả
năng tương tác của chúng với pha tĩnh và pha động khác nhau, chúng di chuyển với
tốc độ khác nhau và tách ra khỏi nhau.
* Pha tĩnh trong sắc ký lỏng
Trong sắc ký lỏng, pha tĩnh chính là chất nhồi cột làm nhiệm vụ tách hỗn
hợp chất phân tích. Đó là những chất rắn, xốp và kích thước hạt rất nhỏ, từ 3-7µm.
Tuỳ theo bản chất của pha tĩnh, trong phương pháp sắc ký lỏng pha liên kết thường
chia làm 2 loại: sắc ký pha thường (NP-HPLC) và sắc ký pha đảo (RP-HPLC).
- Sắc ký pha thường: pha tĩnh có bề mặt là các chất phân cực (đó làcác silica
trần hoặc các silica được gắn các nhóm ankyl có ít cacbon mang các nhóm chức
phân cực: -NH2, -CN v.v.)
- Sắc ký pha đảo: pha tĩnh thường là các silica đã được ankyl hoá, không phân
cực, loại thông dụng nhất là –C18H37
Ưu điểm của sắc ký pha đảo là tách và phân tích các chất có độ phân cực rất
đa dạng: từ rất phân cực, ít phân cực tới không phân cực. Hơn nữa, trong rất nhiều
trường hợp thì thành phần chính của pha động lại là nước nên rất kinh tế.
* Pha động trong sắc ký lỏng
Trong sắc ký lỏng pha động là thành phần được cho đi qua cột liên tục để phân
tách các hợp chất trong một hỗn hợp, có những yêu cầu sau:
- Pha động phải trơ với pha tĩnh.
- Bền vững, ổn định và không bị phân huỷ trong quá trình chạy sắc ký.
- Hoà tan được mẫu.
- Phải có độ tinh khiết cao, có độ nhớt thấp và phù hợp với detector
Có thể chia pha động làm hai loại: pha động có độ phân cực cao và pha động
có độ phân cực thấp. Để phân tích một nhóm chất, người ta thường phối hợp 2 hay
3 dung môi để có được dung môi có độ phân cực từ thấp đến cao phù hợp với phép
phân tích. Sự thay đổi thành phần pha động đôi khi diễn ra theo thời gian, trường

hợp này người ta gọi là gradient pha động.
*Detector trong sắc ký lỏng:

Lê Thị Xuân

14

Đại học KHTN Hà Nội


Luận văn Thạc sĩ

Chuyên ngành: Hóa Phân tích

Detectorlà bộ phận quan trọng quyết định độ nhạy của phương pháp. Tuỳ
thuộc bản chất lí hoá của chất phân tích mà lựa chọn detector cho phù hợp.
- Detector quang phổ hấp thụ phân tử UV-VIS: áp dụng cho các chất có khả
năng hấp thụ ánh sáng trong vùng tử ngoại (UV) hoặc vùng khả kiến (VIS).
- Detector huỳnh quang: sử dụng để phát hiện các chất có khả năng phát
huỳnh quang.
- Detector độ dẫn: phù hợp với các chất có hoạt tính điện hoá: Các cation,
anion, các hợp chất có tính dẫn điện…
- Detector khối phổ: thường được dùng để nhận biết và xác định các hợp chất
khi chúng rất khó tách bằng phương pháp sắc ký khí khối phổ, chẳng hạn như các
chất có khối lượng phân tử lớn, các hợp chất không bền nhiệt và các hợp chất phân
cực.
* Cấu tạo của hệ thống sắc ký lỏng hiệu năng cao kết hợp đầu dò khối
phổ
▪ Hệ thống bơm (Pumpsystem)

▪ Hệ thống tiêm mẫu (Injectionsystem)
▪ Buồng cột (Column ovent - điều chỉnh nhiệt độcột)
▪ Cột sắc ký (pha tĩnh – stationaryphase)
▪ Pha động (mobile phase – (hỗn hợp) dungmôi)
▪ Đầu dò khối phổ(Detector)
▪ Hệ thống xử lý dữliệu

Hình 1. 10. Sơ đồ cấu tạo hệ thống UPLC-MS/MS
1.3.4.2. Một số đại lượng đặc trưng của sắc ký lỏng [2]
 Thời gian lưu (tR)
Khi được nạp vào cột sắc ký, các chất phân tích sẽ bị giữ lại trên cột trong
một khoảng thời gian nhất định. Đó chính là thời gian lưu của nó, tính từ lúc mẫu
được nạp vào cột cho đến lúc chất tan được rửa giải ra khỏi cột ở điểm có nồng độ
cực đại
Lê Thị Xuân

15

Đại học KHTN Hà Nội


Luận văn Thạc sĩ

Chuyên ngành: Hóa Phân tích

TÀI LIỆU THAM KHẢO
Tiếng Việt
[1]. Trần Công Dũng, Đặng Văn Khánh (2014), Nghiên cứu xây dựng quy trình
định tính và định lượng đồng thời một số chất bảo quản nhóm 4hydroxybenzoat (paraben) trong mỹ phẩm, Đề tài nghiên cứu khoa học của
Trung tâm Kiểm nghiệm Thuốc, Mỹ phẩm, Thực phẩm Thừa Thien Huế.

[2].Nguyễn Văn Ri(2009), Giáo trình các phương pháp tách, khoa Hóa học trường
Đại học Khoa học Tự Nhiên, Đại học Quốc Gia Hà Nội.
[3]. Viện Kiểm nghiệm An toàn Vệ sinh thực phẩm quốc gia (2010), Thẩm định
phương pháp trong phân tích hóa học và vi sinh, Nhà xuất bản Khoa học và
Kỹ thuật, Hà Nội.
Tiếng Anh
[4]. Albero B., Sanchez Brunete C., Miguel E., Perez R.A., Tadeo J.L.
“Determination of selected organic contaminants in soil by pressurized
liquidextraction and gas chromatography tandem mass spectrometry with in
situderivatization”, Journal of Chromatography A, 1248, pp. 9-17.
[5]. Alcudia Leon M.C.,Lucena R., Cardenas S.,Valcarcel S. (2013),
“Determination of parabens in waters by magnetically confinedhydrophobic
nanoparticle
microextraction
coupled
togas
chromatography/mass
spectrometry”, Microchemical Journal, 110, pp. 643-648.
[6].Byford J.E.,Shaw L.E., Drew M.G.B., Pope G.S., Sauer, M.J.,Darbre P.D.
(2002), “Oestrogenic activity of parabens in MCF7 human breast cancer
cells”, Journal of Steroid Biochemistry & Molecular Biology, 80, pp. 49-60.
[7]. Canosa P., Perez Palacios D., Garrido Lopez A., Tena M.T, Rodrıguez I., Rubi
E., Cela R. (2007), “Pressurized liquid extraction with in-cell clean-up
followed by gaschromatography–tandem mass spectrometry for the
selectivedetermination of parabens and triclosan in indoor dust”, Journal of
Chromatography A, 1161, pp. 105-112.
[8]. Chao H., Biqi X., Xiangzhun C., Jincan S., Qian M., Yan S. (2016), “Analytical
MethodsDetermination of four paraben-type preservatives and three
benzophenone type ultraviolet light filters in seafoods byLC-QqLIT-MS/MS”,
Food Chemistry, 194, pp. 1199-1207.

[9]. Christen M. Mowad. (2000), “Allergic Contact Dermatitis Caused byParabens:
2 Case Reports and A Review”, American Journal of Contact Dermatitis11
(No.1), pp. 53-56.
[10]. Cristina M., Maria T.T., Kannan K. (2015), “Analytical method for the
determination and a survey of parabens and their
derivatives in
pharmaceuticals”, Environmental Research, 142, pp. 452-460.

Lê Thị Xuân

16

Đại học KHTN Hà Nội


Luận văn Thạc sĩ

Chuyên ngành: Hóa Phân tích

[11]. Dorota B., Jolanta G., Wojciech W. (2014), “Review Parabens. From
environmental studies to human health”, Environment International, 67, pp.
27-42.
[12]. Eriksson E., Andersen H.R.., Ledin A. (2008), “Substance flow analysis of
parabens in Denmark complemented witha survey of presence and frequency
in various commodities”, Journal of Hazardous Materials,156, pp. 240-259.
[13]. James E.N., John T.F., Philip F. (1977), “Paraben Allergy”, JAMA, 237, 15,
pp. 1594-1595.
[14]. Kreuz D.M., Howard A.L., Dominic Ip. (1999), “Determination of indinavir,
potassium sorbate,methylparaben, and propylparaben in aqueous
pediatricsuspensions”, Journal of Pharmaceutical and Biomedical Analysis,

19, pp. 725-735.
[15]. Labat L.,Kummer E., Dallet P., Dubost J.P. (2000), “Comparison of highperformance liquid chromatographyand capillary zone electrophoresis for the
determination ofparabens in a cosmetic product”, Journal of Pharmaceutical
and Biomedical Analysis, 23, pp. 763-769.
[16]. Nieto A., Borrull F., Marce R.M., Pocurull E. (2009), “Determination of
personal care products in sewage sludge by pressurized liquidextraction and
ultra high performance liquid chromatography–tandem massspectrometry”,
Journal of Chromatography A, 1216, pp. 5619–5625.
[17]. Nunez L., Tadeo J.L., Garcia Valcarcel A.I., Turiel E. (2008), “Short
communicationDetermination of parabens in environmental solid samples
byultrasonic-assisted extraction and liquid chromatography withtriple
quadrupole mass spectrometry”, Journal of Chromatography A, 1412, pp.
178-182.
[18]. Nunez L., Turiel E., Martin Esteban A., Tadeo J.L. (2010), “Molecularly
imprinted polymer for the extraction of parabens fromenvironmental solid
samples prior to their determination by highperformance liquid
chromatography–ultraviolet detection”, Talanta, 80, pp. 1782-1788.
[19]. Osamu H., Satoshi K., Satoko A., Tomohisa T., Yuji N., Toru T., Norimasa
Y., Toshikazu Y. (2006), “Methylparaben potentiates UV-induced damageof
skin keratinocytes”, Toxicology, 227, pp. 62-72.
[20]. Routledge E.J., Parker J., Odum J., Ashby J., and Sumpter J.P (1988),
Toxicology and applied pharmacology, 153, pp. 12-19.
[21]. Saad B., Bari Md.F., Saleh M.I., Ahmad K., Talib M.K. (2005),
“Simultaneous determination of preservatives (benzoic acid, sorbic
acid,methylparaben and propylparaben) in foodstuffs usinghigh-performance
liquid chromatography”, Journal of Chromatography A, 1073, pp. 393-397.

Lê Thị Xuân

17

Đại học KHTN Hà Nội