Nghiên cứu phân tích và đánh giá rủi ro phơi nhiễm phthalate từ không khí trong nhà tại hà nội, việt nam

MỤC LỤC
LỜI CẢM ƠN.............................................................................................................
DANH MỤC CÁC KÍ HIỆU VÀ CHỮ VIẾT TẮT....................................................
DANH MỤC BẢNG...................................................................................................
MỞ ĐẦU................................................................................................................... 1
CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN.....................................................................................2
1.1. Tổng quan về phthalate...................................................................................2
1.1.1. Giới thiệu về phthalate..............................................................................2
1.1.2. Tính chất của phthalate.............................................................................5
1.1.3. Độc tính của phthalate...............................................................................7
1.1.4. Quá trình chuyển hóa các phthalate trong cơ thể người..........................12
1.1.5. Quy chuẩn hàm lượng phthalate..............................................................15
1.2. Các phương pháp phân tích phthalate...........................................................19
1.3. Phương pháp sắc ký GC/MS.........................................................................19
1.3.1. Khái niệm................................................................................................19
1.3.2. Sơ đồ và nguyên tắc hoạt động thiết bị GC/MS......................................20
1.4. Các thông số cơ bản của phương pháp phân tích..........................................21
1.4.1. Giới hạn phát hiện, giới hạn định lượng..................................................21
1.4.2. Độ chính xác của phép đo.......................................................................22
1.4.3. Độ thu hồi...............................................................................................23
1.4.4. Khoảng tuyến tính..................................................................................24
CHƯƠNG 2: PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU VÀ THỰC NGHIỆM..................25
2.1. Mục tiêu và đối tượng nghiên cứu................................................................25
2.1.1. Mục tiêu..................................................................................................25


2.1.2. Đối tượng nghiên cứu..............................................................................25
2.2. Hóa chất, thiết bị...........................................................................................25
2.2.1. Hóa chất..................................................................................................25
2.3. Khảo sát điều kiện tối ưu..............................................................................27
2.3.1. Lựa chọn cột tách sắc ký.........................................................................27

2.3.2. Khảo sát chương trình nhiệt độ...............................................................27
2.3.3. Khảo sát dung môi chiết..........................................................................28
2.3.4. Xác định giới hạn phát hiện và giới hạn định lượng của thiết bị.............29
2.4. Quá trình chuẩn bị mẫu.................................................................................29
2.4.1. Làm sạch dụng cụ trước khi tiến hành thu mẫu.......................................29
2.4.2. Cân màng lọc và ghi các điều kiện tiến hành trước khi thu mẫu.............29
2.4.3. Thu mẫu..................................................................................................30
2.4.4. Chuẩn bị chất chuẩn và chất đồng hành..................................................33
2.4.5. Quy trình chuẩn bị mẫu trắng..................................................................33
2.5. Xử lý mẫu.....................................................................................................34
2.5.1. Phthalate trên pha hơi..............................................................................34
2.5.2. Phthalate trên pha hạt..............................................................................34
2.6. Xác định các thông số của phương pháp.......................................................34
2.6.1. Độ thu hồi và độ lặp lại của phương pháp...............................................34
2.6.2. Xác định giới hạn phát hiện và giới hạn định lượng của phương pháp. . .35
2.6.3. Khoảng tuyến tính...................................................................................35
2.7. Đánh giá sự thay đổi nồng độ phthalate theo nhiệt độ..................................35
CHƯƠNG 3: KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN...........................................................37
3.1. Tối ưu điều kiện chiết tách và phân tích sắc ký phthalate.............................37


3.1.1. Lựa chọn cột tách sắc ký.........................................................................37
3.1.2. Khảo sát chu trình nhiệt độ.....................................................................37
3.1.3. Khảo sát dung môi chiết..........................................................................38
3.1.4. Tính đặc hiệu, độ chọn lọc của phương pháp..........................................39
3.1.5. Giới hạn phát hiện và giới hạn định lượng của thiết bị............................41
3.1.6. Đường chuẩn và khoảng tuyến tính.........................................................41
3.2. Chuẩn bị mẫu trắng.......................................................................................43
3.2.1. Hàm lượng phthalate trong PUF và filter mới.........................................43
3.2.2. Hàm lượng phthalate trong mẫu trắng.....................................................43

3.2.3. Đánh giá sự thay đổi nồng độ phthalate khi nhiệt độ thay đổi.................44
3.3. Xác định các thông số của phương pháp.......................................................46
3.3.1. Giới hạn phát hiện và định lượng của phương pháp...............................46
3.3.2. Độ thu hồi và độ lặp lại của phương pháp...............................................47
3.4. Quy trình phân tích......................................................................................49
3.5. Kết quả phân tích một số mẫu không khí trong nhà......................................50
3.5.1. Nồng độ phthalate trong pha hơi.............................................................50
3.5.2. Nồng độ phthalate trong pha hạt.............................................................52
3.5.3. Nồng độ phthalate trong không khí.........................................................55
3.5.4. So sánh tỉ lệ nồng độ phthalate giữa pha hơi và pha hạt..........................56
3.5.5. Sự phân bố các phthalate trong mẫu không khí.......................................57
3.5.6. So sánh kết quả nồng độ phthalate trong không khí với các nghiên cứu
khác trên thế giới.....................................................................................................59
3.6. Hằng số kp và kow.........................................................................................59
3.6.1. Xác định hằng số kp và kow......................................................................59
3.6.2. So Sánh giá trị ước lượng logKow với các nghiên cứu khác...................62


3.7. Ước lượng mức độ phơi nhiễm phthalate qua con đường hít thở không khí.64
CHƯƠNG 4: KẾT LUẬN.......................................................................................68
TÀI LIỆU THAM KHẢO.......................................................................................69
PHỤ LỤC....................................................................................................................
Phụ lục 1: Đường chuẩn của 10 phthalate..............................................................
Phụ lục 2: Phân tích phương sai một yếu tố...........................................................
Phụ lục 3: Sắc ký đồ của một số mẫu thực............................................................


DANH MỤC CÁC KÍ HIỆU VÀ CHỮ VIẾT TẮT

Chữ viết tắt

Tên đầy đủ

BzBP

Benzylbutyl phthalate

DBP

Di-n-butyl phthalate

DCHP

Dicyclohexyl phthalate

DEHP

Di-(2-ethylhexyl) phthalate

DEP

Diethyl phthalate

DiBP

Di-iso-butyl phthalate

DMP

Dimethyl phthalate

DnHP

Di-n-hexyl phthalate

DnOP

Di-n-octyl phthalate

DPP

Di-n-propyl phthalate

PVC

Polyvinyl cloride

PUF

Polyurethane foam

GC

Gas Chromatography (Sắc ký khí)

IDL

Instrumental Detection Limit (Giới hạn phát hiện của thiết bị)

IQL

Instrumental Quantification Limit (Giới hạn định lượng của thiết bị)

MDL

Method Detection Limit (Giới hạn phát hiện của phương pháp)

MQL
MS
RSD
SD

Method Quantification Limit (Giới hạn định lượng của phương
pháp)
Mass Spectrometry (Khối phổ)
Relative Standard Deviation
(Độ lệch chuẩn tương đối)
Standard Deviation (Độ lệch chuẩn)
DANH MỤC BẢNG


Bảng 1.1: Một số phthalate thường gặp.....................................................................3
Bảng 1.2. Tính chất lý, hoá học của các phthalate trong nghiên cứu này..................6
Bảng 1.3. LD50 của một số phthalate ........................................................................8
Bảng 1.4. Quy định về hàm lượng phthalate ở một số nước trên thế giới ...............15
Bảng 2.1. Các điều kiện tiến hành thu mẫu.............................................................32
Bảng 3.1. Các mảnh ion dùng để định lượng của các chất chuẩn............................38
Bảng 3.2. Hiệu suất thu hồi (%) khi dùng dung môi chiết ở các tỉ lệ khác nhau......39
Bảng 3.3. Thời gian lưu của phthalate.....................................................................40
Bảng 3.4. IDL và IQL của phthalate.......................................................................41

Bảng 3.5. Sự phụ thuộc diện tích pic vào nồng độ phthalate...................................42
Bảng 3.6. Phương trình đường chuẩn của các phthalate..........................................42
Bảng 3.7. Hàm lượng các phthalate có trong mỗi PUF mới....................................43
Bảng 3.8. Hàm lượng các phthalate có trong mẫu trắng ở pha hơi(ng)....................44
Bảng 3.9. Nồng độ phthalate trong không khí ở các nhiệt độ khác nhau.................45
Bảng 3.10. MDL và MQL của các phthalate...........................................................46
Bảng 3.11. Độ thu hồi và lặp lại của các d4- phthalate trong pha hơi (%)................47
Bảng 3.12. Độ thu hồi và lặp lại của các d4- phthalate trong pha hạt (%)................48
Bảng 3.13. Nồng độ phthalate trong pha hơi (ng/m3).............................................51
Bảng 3.14. Nồng độ phthalate trong pha hạt (ng/mg).............................................53
Bảng 3.15. Nồng độ phthalate trong không khí (ng/m3)..........................................55
Bảng 3.16. Kết quả log ( KP)...................................................................................60
Bảng 3.17. Kết quả log ( Kow)..................................................................................61
Bảng 3.18. So sánh giá trị logKow trong một số nghiên cứu khác nhau..................63


Bảng 3.19. Mức độ ước lượng phơi nhiễm phthalate thông qua con đường hít thở
không khí trong nhà (ng/kg-bw/ngày).....................................................................65
Bảng 3.20. Mức độ ước lượng phơi nhiễm phthalate thông qua các con đường khác
nhau (ng/kg-bw/ngày).............................................................................................67


DANH MỤC HÌNH
Hình 1.1. Sơ đồ hệ thống sắc ký khí GC-MS...........................................................20
Hình 2.1. Máy sắc ký khí GC..................................................................................27
Hình 2.2. Dụng cụ thu mẫu khí................................................................................31
Hình 2.3. Bộ thu mẫu khí........................................................................................31
Hình 3.1. Chương trình nhiệt độ buồng cột.............................................................37
Hình 3.2. Sắc ký đồ chất chuẩn phthalate 500 ng/mL.............................................40
Hình 3.3. Sự phụ thuộc nồng độ phthalate trong không khí vào nhiệt độ...............46

Hình 3.4. Sơ đồ xử lí mẫu không khí.......................................................................49
Hình 3.5. Nồng độ các phthalate trong pha hơi.......................................................52
Hình 3.6. Nồng độ các phthalate trong pha hạt (ng/mg)..........................................54
Hình 3.7. Nồng độ các phthalate trong không khí..................................................56
Hình 3.8. Tỉ lệ phthalate giữa pha hơi và pha hạt....................................................57
Hình 3.9. Sự phân bố các phthalate trong không khí...............................................58
Hình 3.10. So sánh nồng độ phthalate ở Hà Nội với một số thành phố trên thế giới.
................................................................................................................................. 59
Hình 3.11. Giá trị ước lượng trung bình của logKp và logKow đối với mỗi
phthalate..................................................................................................................62
Hình 3.12. So sánh giá trị logKow trong một số nghiên cứu khác nhau.................63
Hình 3.13. Mức độ ước lượng phơi nhiễm phthalate thông qua con đường hít thở
không khí trong nhà (ng/kg-bw/ngày).....................................................................66


MỞ ĐẦU
Phthalate là diester của acid phthalic, chúng được sử dụng rộng rãi trong
các sản phẩm gia dụng và vật liệu cho nhiều ngành công nghiệp khác nhau. Chúng
đóng vai trò quan trọng trong quá trình sản xuất nhựa polyvinyl cloride (PVC) và
các loại nhựa khác như polyvinyl acetate, ester cenlulose và polyurethane. Trong
vật liệu xây dựng, đồ gia dụng, đồ chơi trẻ em, quần áo, thực phẩm (vật liệu đóng
gói) và các sản phẩm y tế, mỹ phẩm. Phthalate còn được sử dụng làm tăng tính kết
dính trong chất tẩy rửa, dung môi. Tuy nhiên khả năng tích lũy sinh học, độc tính
và những ảnh hưởng xấu của phthalate đối với động vật phòng thí nghiệm, sự phân
bố của phthalate trong các môi trường khác nhau như không khí, đất, nước, trầm
tích, bùn và bụi,... cũng là vấn đề đáng được quan tâm và đã được báo cáo trong
nhiều nghiên cứu trước. Tuy nhiên, cho đến nay những hiểu biết chung về lớp hợp
chất này trên thế giới vẫn còn khá hạn chế. Tại Việt Nam, qua tìm hiểu chúng tôi
nhận thấy mới chỉ có một vài nghiên cứu cơ bản về phương pháp xác định
phthalate trong môi trường và thực phẩm. Nhằm hoàn thiện quy trình phân tích và

đóng góp thêm những hiểu biết về sự phân bố, khả năng rủi ro cho những cư dân
sống trong môi trường bị ô nhiễm phathalte, chúng tôi đã thực hiện đề tài nghiên
cứu "Nghiên cứu phân tích và đánh giá rủi ro phơi nhiễm phthalate từ không
khí trong nhà tại Hà Nội, Việt Nam".
Mục tiêu:
1. Xây dựng phương pháp xác định phthalate trong mẫu không khí trong
nhà sử dụng kĩ thuật sắc kí khí ghép nối khối phổ.
2. Thu thập mẫu và xác định sự phân bố của phthalate từ không khí trong
nhà tại Hà Nội, Việt Nam.
3. Đánh giá rủi ro phơi nhiễm phthalate qua con đường hít thở không khí
đối với các nhóm đối tượng khác nhau.
Phương pháp: Xác định hàm lượng phthalate bằng phương pháp sắc ký khí
khối phổ (GC/MS).

1


CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN
1.1. Tổng quan về phthalate
1.1.1. Giới thiệu về phthalate
Phthalate hay còn gọi là các diester của 1,2-benzenedicarboxylic acid hoặc
phthalic acid. Phthalate là loại hóa chất công nghiệp được sử dụng rộng rãi trong
ngành nhựa để tạo ra tính mềm dẻo và độ bền chắc cho sản phẩm. Phthalate được
sử dụng làm chất trợ dẻo trong việc chế tạo nhựa polyinyl chloride (PVC). Chất
trợ dẻo được nhóm thành các loại sau: Phthalate, terephthalate, epoxy, aliphatic
(chủ yếu là adipate và hydro hóa phthalate), trimellitate, polymeric, phosphate, và
một số thành phần khác. Trong đó các ester của acid phthalic, thường được gọi là
chất làm dẻo phthalate, là loại chất làm dẻo chủ yếu được sản xuất và tiêu thụ trên
thế giới. Năm 2014, trên thế giới sản lượng sản xuất nhựa dẻo khoảng 8 triệu tấn,
trong đó phthalate chiếm 70%, giảm từ khoảng 88% năm 2005; chúng được dự

báo sẽ chiếm 65% lượng tiêu thụ thế giới trong năm 2019 [12].
Phthalate được tìm thấy trong vật liệu xây dựng, bọc đệm, vinyl sàn, sơn
tường, sợi, bao bì thực phẩm, đồ chơi trẻ em và mỹ phẩm như sơn móng tay, gel
vuốt tóc, kem dưỡng da, nước hoa,... chúng được thêm vào để làm tăng độ bóng,
độ mịn, độ bám bề mặt và giữ mùi lâu hơn...[2], [19]. Phthalate được sử dụng tùy
thuộc vào những thuộc tính khác nhau của chúng ví dụ như trọng lượng phân tử.
Một số phthalate có trọng lượng phân tử cao (7C đến 13C) được bổ sung vào nhựa
để làm tăng tính dẻo và độ bền của vật liệu, phthalate có trọng lượng phân tử thấp
(2C đến 6C) thường được dùng làm tăng tính kết dính trong chất tẩy rửa, dung môi
[27]. Phthalate được dùng làm chất chống tạo bọt trong sản xuất giấy [34]. Trong
ngành y dược phthalate còn được ứng dụng sản xuất các loại dụng cụ, thiết bị y tế,
các phthalate thường có trong những túi nhựa đựng máu, dây truyền nước và hóa
chất, ống thông tiểu, ống súc dạ dày... Diethyl phthalate (DEP) có tính diệt khuẩn
cao nên được dùng như một chất trị bệnh ghẻ. Đặc biệt, DEP được dùng làm chất
hóa dẻo trong bao phim viên thuốc, nhưng lớp phim bao này thường rất mỏng

2


cộng với việc sử dụng hàng ngày chỉ một lượng nhỏ nên coi như lượng vào cơ thể
không đáng kể [28].
Công thức cấu tạo chung của phthalate

Đây là công thức cấu tạo chung của các ester phthalate hay còn được gọi là
diester của acid benzenedicarboxylic.
R và R’ là 2 gốc hydrocarbon. Cấu trúc khác nhau của 2 nhánh này sẽ tạo ra
những tính chất hóa học và vật lý rất riêng của từng chất và làm thay đổi hoạt tính
sinh học của chúng [29]. Tên gọi, công thức hoá học của một số phthalate thông
dụng được thể hiện ở bảng 1.1.
Bảng 1.1: Một số phthalate thường gặp

No
1
2
3
4
5
6
7

Tên gọi
Dimethyl
phthalate
Diethyl
phthalate
Diallyl
phthalate
Di-n-propyl
phthalate
Di-n-butyl
phthalate
Di-iso-butyl
phthalate
Butyl

Viết tắt

Công thức cấu tạo

KLPT
(đ.v.C)

DMP

C6H4(COOCH3)2

194,18

DEP

C6H4(COOC2H5)2

222,24

DAP

C6H4(COOCH2CH=CH2)2

246,26

DPP

C6H4[COO(CH2)2CH3]2

250,29

DBP

C6H4[COO(CH2)3CH3]2

278,34

DiBP

C6H4[COOCH2CH(CH3)2]2

278,34

BCHP

CH3(CH2)3OOCC6H4COOC6H11

304,38

3


cyclohexyl

8
9
10
11
12
13
14

15

16
17

18
19

20

21
22

phthalate
Di-n-pentyl
phthalate
Dicyclohexyl
phthalate
Butyl benzyl
phthalate
Di-n-hexyl
phthalate
Di-iso-hexyl
phthalate
Di-iso-heptyl
phthalate
Butyl decyl
phthalate
Di(2ethylhexyl)
phthalate
Di(n-octyl)
phthalate
Di-iso-octyl
phthalate
n-Octyl ndecyl phthalate

Di-iso-nonyl
phthalate
Di(2propylheptyl)
phthalate
Di-iso-decyl
phthalate
Diundecyl
phthalate

DnPP

C6H4[COO(CH2)4CH3]2

306,40

DCHP

C6H4[COOC6H11]2

330,42

BzBP

CH3(CH2)3OOCC6H4COOCH2C6H5

312,36

DnHP

C6H4[COO(CH2)5CH3]2

334,45

DiHxP

C6H4[COO(CH2)3CH(CH3)2]2

334,45

DiHP

C6H4[COO(CH2)4CH(CH3)2]2

362,50

BDP

CH3(CH2)3OOCC6H4COO(CH2)9CH3

362,50

DEHP

C6H4[COOCH2CH(C2H5)(CH2)3CH3]2

390,56

DnOP

C6H4[COO(CH2)7CH3]2

390,56

DiOP

C6H4[COO(CH2)5CH(CH3)2]2

390,56

ODP

CH3(CH2)7OOCC6H4COO(CH2)9CH3

418,61

DiNP

C6H4[COO(CH2)6CH(CH3)2]2

418,61

DPHP

C6H4[COOCH2CH(CH2CH2CH3)
(CH2)4CH3]2

446,66

DiDP

C6H4[COO(CH2)7CH(CH3)2]2

446,66

DUP

C6H4[COO(CH2)10CH3]2

474,72

4


23
24
25

Di-iso-undecyl
phthalate
Ditridecyl
phthalate
Di-iso-tridecyl

DiUP

C6H4[COO(CH2)8CH(CH3)2]2

474,72

DTDP

C6H4[COO(CH2)12CH3]2

530,82

DiTP

C6H4[COO(CH2)10CH(CH3)2]2

530,82

phthalate

1.1.2. Tính chất của phthalate
- Nhóm các ester phthalate là các chất lỏng, dễ bay hơi, có mùi nhẹ, tan
không đáng kể trong nước và carbon tetracloride nhưng lại tan tốt trong các dung
môi hữu cơ như methanol, acetonitrile, hexane, các dung dịch dầu ăn, chất béo.
Chúng có thể tan được trong máu và những chất dịch cơ thể có chứa lipoprotein.
- Khi bị phân hủy nhiệt, các phthalate này cho khí mùi hơi chát.
- Phthalate không có tương tác với các muối nitrate, kiềm, acid hay những
chất oxy hóa mạnh.
- Phthalate là một nhóm hóa chất được sử dụng như chất làm dẻo, trong đó
cung cấp tính linh hoạt và độ bền cho nhựa như polyvinyl cloride (PVC).
- Phthalate khác nhau rất nhiều về tính chất hóa học do độ dài chuỗi khác
nhau của chúng. Do đó, sự phân bố của phthalate trên các môi trường khác nhau
cũng khác nhau. Trọng lượng phân tử dao động từ khoảng 194 đến 550 g/ mol, độ
hòa tan trong nước và hệ số phân tán octanol- nước tăng theo trọng lượng phân tử.
Như với hầu hết các hóa chất kỵ nước hữu cơ, các ester phthalate ít hòa tan trong
nước mặn hơn trong nước ngọt [32]. Tính chất lý hoá học của một số phthalate
được thể hiện ở bảng 1.2.

Bảng 1.2. Tính chất lý, hoá học của các phthalate trong nghiên cứu này

STT Phthalate

Công thức
cấu tạo

Nhiệt

Độ

hóa

tan

hơi

logKow trong

(oC)

nước

5

Áp suất
hóa hơi

Trích

(mmHg)

dẫn


1

2

DMP

DEP

284

1,52,1

295

2,5

4
mg/L
(25oC)
1080

3,08. 10-3
( 25oC)

[16]

1,65.10-3

[16],

( 25oC)

[18]

mg/L

< 0,001

[17],

(20oC)

( 20oC)

[16]

mg/L
o

(25 C)
1,047

3

DBP

340

4,6

6,2
4

DiBP

320

-

mg/L

4,76.10-5

(24oC)

( 25oC)

-

2,69
5

BzBP

370

4,8

mg/L

8,25.10-6

(25oC)

( 25oC)

[16]

0,05
6

DnHP

186

-

mg/L

1,4.10-5

(25oC)

(25oC)

0,983
7

DEHP

285

6

7,5

mg/L
o

(20 C)

-

< 0,001
( 20oC)

[17]


0,2
8

DnOP

385

5,22

mg/L
(25oC)
4,0

9

DCHP

222

6,2

mg/L
(24oC)

10

DPP

318

-

-

1,44.10-4
( 25oC)

8,69.10-7
(25oC)

[7],[11]

[22]

-

1.1.3. Độc tính của phthalate
Phthalate được sử dụng rộng rãi trong nhiều sản phẩm chăm sóc cá nhân và
tiêu dùng của con người, do phthalate không tạo thành một liên kết hoá học bền
vững với chất dẻo, chỉ có sự tương tác lưỡng cực giữa chúng nên chúng có thể
thoát khỏi sản phẩm ra môi trường một cách dễ dàng.
Chưa có nhiều thử nghiệm về tác hại của các phthalate đối với cơ thể con
người. Tuy nhiên đối với những nghiên cứu trên động vật (cụ thể là chuột ở cả hai
giống đực và cái) đã cho ta thấy những kết quả đáng sợ về độc tính của các
phthalate này. Theo nghiên cứu trước đây đã nêu ra độc tính của các phthalate này
trên những con chuột được tiêm vào một lượng phthalate nhất định. Tất cả các
phthalate kiểm tra đều có những tác hại về hệ sinh sản và một điều đáng lưu ý ở
một số thai nhi bị biến đổi ở hầu hết các động vật được tiêm. Các phthalate khi
được tiêm vào tĩnh mạch chuột, cơ thể chuột tích tụ các phthalate lại trong phổi,
gan và lá lách với những lượng khác nhau các phthalate và dần dần làm mất chức
năng của các bộ phận đó [28], [36]. Trong các nghiên cứu trên động vật thí
nghiệm, khi tiếp xúc với phthalate lâu dài sẽ dẫn đến tỷ lệ mắc các bệnh bất

7

thường như hở hàm ếch, các dị tật xương và đường hô hấp tăng và tỉ lệ tử vong
của thai nhi tăng lên [4]
Để đánh giá mức độ độc tính của phthalate, một nghiên cứu đã được khảo
sát trên chuột hoặc thỏ qua nhiều con đường phơi nhiễm khác nhau, kết quả thể
hiện trong bảng 1.3 [14].
Bảng 1.3. LD50 của một số phthalate .
Phthalate

DBP

Ghi chú

LD50

Qua đường tiêu hóa (chuột)

7499 mg/kg

Qua da (thỏ)

20000 mg/kg

Qua hít thở (chuột)

25000 mg/m/2h

Qua đường tiêu hóa (chuột)

6,9 g/kg

Qua đường tiêu hóa (thỏ)

4,4 g/kg

DEP

Qua đường tiêu hóa (chuột)

8,6 g/kg

DBP

Qua đường tiêu hóa (chuột)

12,6 g/kg

Qua đường tiêu hóa (chuột)

30,6 g/kg

Qua đường tiêu hóa (thỏ)

33,9 g/kg

DMP

DEHP

LD50- (Lethal Dose - là liều lượng của hoá chất phơi nhiễm trong cùng một
thời điểm, gây ra cái chết cho 50% (một nửa) của một nhóm động vật dùng thử

nghiệm).
Một nghiên cứu cho thấy sự xuất hiện của 14 chất phthalate đã được tìm
thấy trong tất cả các mẫu nước tiểu của người từ một số nước châu á như: Trung
Quốc, Ấn Độ, Nhật Bản, Hàn Quốc, Kuwait, Malaysia và Việt Nam [36], cho thấy
sự phơi nhiễm phổ biến của con người với phthalate ở các nước Châu á này.
Sự ảnh hưởng của phthalate đến sức khoẻ con người đã được chỉ ra trong
mối liên quan giữa sự phơi nhiễm phthalate cao và các bệnh về nội tiết và hệ sinh
sản của con người, về trí thông minh và hành vi của trẻ, sự phơi nhiễm nồng độ

8


phthalate cao có thể làm cho phụ nữ bị lạc nội mạng tử cung, vô sinh [29], nam
giới ở độ tuổi thanh thiếu niên khi cơ quan sinh sản chưa phát triển hoàn toàn, bị
nhiễm các phthalate ở một mức độ, cơ thể bị gia tăng tỷ lệ tinh hoàn không mong
muốn, tinh hoàn giảm trọng lượng hoặc giảm khoảng cách giữa hậu môn và dương
vật...[36]. Một nghiên cứu báo cáo rằng việc tăng tỉ lệ mắc bệnh Eczema và viêm
mũi ở trẻ em có liên quan đến nồng độ BBP tăng cao trong bụi nhà [28].
Nghiên cứu trên lâm sàng và nghiên cứu trên người cho thấy phthalate có
thể làm cho cơ thể bị kháng insulin và đái tháo đường tuýp II; thừa cân và béo phì,
dị thường xương, dị ứng và hen suyễn, ung thư ...[20].
Gần nhất, nhóm nghiên cứu của các nhà khoa học ở Đài Loan thực hiện tại
Khoa Y (ĐH Quốc gia Chen Kung) nghiên cứu trên 30 bé gái dậy thì sớm so với
33 bé gái bình thường. Kết quả nước tiểu bé gái dậy thì sớm chứa lượng
monomethyl phthalate cao hơn nhiều so với bé gái bình thường và cho rằng đây là
một nguyên nhân gây dậy thì sớm cho các bé gái. Theo các nhà khoa học, các dẫn
xuất phthalate được xác định là các xenoestrogen, do đó chúng sẽ làm rối loạn nội
tiết (endocrine disruptors), cụ thể là làm rối loạn hệ thống hormone giới tính và
gây ra dậy thì trước tuổi ở cả trẻ trai và trẻ gái. Ở bé gái, khi cơ thể chưa dậy thì
nhưng bị tác động của một lượng lớn dẫn xuất phthalate sẽ dễ bị kích hoạt vùng

dưới đồi và tuyến yên. Từ đó tiết ra các hormone hướng dục (gonadotropins)
“đánh thức” buồng trứng làm việc và gây ra dậy thì sớm. Biểu hiện của dậy thì
sớm ở bé gái thể hiện qua: phát triển vú, sau đó mọc lông nách, lông trên xương
mu và xuất hiện kinh nguyệt. Ở bé trai, cũng có dậy thì sớm nhưng dấu hiệu
thường kín đáo hơn.
Một số phthalate cụ thể đã được nghiên cứu:
a. Butylbenzyl phthalate (BBP)
Thường có trong vinyl sàn, chất kết dính, đồ chơi, bao bì, thực phẩm, da
tổng hợp, dung môi công nghiệp, sản phẩm chăm sóc cá nhân... Sự phơi nhiễm
phthalate với nồng độ cao có nguy cơ làm tăng tỉ lệ mắc bệnh Eczema và viêm
mũi ở trẻ em [5]. Nghiên cứu trên động vật (chuột), khi mang thai việc tiếp xúc

9


với BBP gây quái thai, dị dạng xương, tăng tỉ lệ hở hàm ếch ở trẻ khi sinh, làm
giảm trọng lượng buồng trứng và nang trứng, những khiếm khuyết trong sự phát
triển cơ quan sinh sản của chuột con [27], ở chuột cái đã trưởng thành phơi nhiễm
phthalate làm tăng tỉ lệ mắc bệnh bạch cầu [6].
Mono - n- butyl Phthalate (MBP) là 1 chất chuyển hoá của BBP đã được
chứng minh là gây quái thai ở chuột, sau khi tiếp xúc của người mẹ trong thời kỳ
mang thai, dị tật ở thai nhi, dẫn đến gia tăng tỉ lệ tử vong của bào thai [21].
b. Dibutyl phthalate (DBP)
Tiếp xúc với DBP ở hàm lượng 500 mg/kg/ngày không ảnh hưởng đến sự
tăng trưởng của chuột cũng như không làm rối loại nội tiết [13].
Tuy nhiên khi tiếp xúc ở hàm lượng lớn hơn sẽ làm giảm số lượng tinh
trùng, giảm kích thước tinh hoàn ở chuột đực và giảm hàm lượng progesterone (là
chất giúp ngăn ngừa đẻ non và bảo vệ bào thai phát triển toàn diện) ở chuột cái khi
mang thai. Giảm khả năng sinh sản và thay đổi chức năng buồng chứng [8]
Sự tiếp xúc của chuột với DBP trước khi sinh gây quái thai, bao gồm dị tật

ở xương, tăng tỉ lệ hở hàm ếch, những khiếm khuyết trong sự phát triển cơ quan
sinh sản nam, giảm hormone tuyến yên. Phơi nhiễm với DBP trong giai đoạn
trưởng thành làm giảm testosterone, tăng tỉ lệ tử vong ở chuột [28].
c. Di-2-ethylhxyl phthalate (DEHP)
Mức độ chuyển hóa DEHP của loài gặm nhấm, động vật có vú và con
người tương đối cao.
Đối với hàm lượng 500-1000 mg/kg/ngày không gây ảnh hưởng đến chuột.
Từ liều lượng 5000 – 10000 mg/kg/ngày, khi tiếp xúc với chuột khiến giảm
trọng lượng cơ thể, nhưng lại làm tăng khối lượng của thận, tim, não, tuyến thượng
thận và gan.
DEHP thường có trong các sản phẩm gia dụng như: đồ chơi, bọc đệm, sàn,
gạch ngói, sơn tường, bao bì thực phẩm, túi đựng máu, thiết bị y tế...Sự phơi
nhiễm phthalate làm ung thư biểu mô tế bào gan, gây ảo giác, ảnh hưởng đến sự
phát triển của bào thai, gây quái thai ở liều cao [19]. Tỉ lệ bệnh hen suyễn ở trẻ em

10


tăng theo nồng độ DEHP có trong bụi nhà. Sự phơi nhiễm DEHP của trẻ sơ sinh và
trẻ nhỏ từ các thiết bị y tế làm giảm lưu lượng của mật và rối loạn bất thường ở
phổi [28]. Một nghiên cứu khác trên chuột, khi chuột mẹ mang thai tiếp xúc với
DEHP làm tăng tỉ lệ dị tật, hở hàm ếch ở thai nhi, giảm số lượng bào thai sống khi
sinh ra, làm tăng tỉ lệ tinh hoàn bất thường, hạ huyết áp, suy giảm tinh thần và
giảm testosterone. Chuột trong thời kỳ sơ sinh đang bú sữa mẹ tiếp xúc với DEHP
làm giảm hoạt động enzym của gan [28].
d. Diethyl phthalate (DEP)
Thường có trong các sản phẩm chăm sóc cá nhân (nước hoa), chất phủ
(dược phẩm), thuốc nhuộm, thuốc trừ sâu. Khi bị phơi nhiễm DEP làm giảm hấp
thụ thức ăn dẫn đến giảm sự phát triển của con người [19]. Một nghiên cứu trên
chuột cho thấy sự tiếp xúc DEP trong thời kỳ trước sinh và giai đoạn bú sữa mẹ

gây ra biến dạng xương, làm giảm quá trình cứng xương ở chuột con khi sinh ra,
làm giảm testosterone ở chuột trưởng thành, chuột đã trưởng thành tiếp xúc với
DEP làm tăng trọng lượng gan [9].
1.1.4. Quá trình chuyển hóa các phthalate trong cơ thể người
Phthalate được thải ra môi trường từ nhiều nguồn khác nhau bao gồm phát
thải công nghiệp, chất thải rắn đô thị, sử dụng đất của bùn thải và phát thải từ sản
phẩm có chứa phthalate. Phthalate di chuyển vào thức ăn và môi trường, Theo thời
gian phthalate có thể bay hơi và phát tán vào không khí, do đó chúng có khả năng
phân bố ở khắp mọi nơi trong môi trường vì thế con người dễ dàng bị phơi nhiễm
với phthalate qua các con đường trực tiếp hay gián tiếp. Mức độ tiếp xúc hàng
ngày với DEHP ở trẻ em ước tính khoảng 12,4 µg/kg trọng lượng cơ thể/ngày (bé
trai khoảng 9,9 µg/kg trọng lượng cơ thể/ngày, bé gái khoảng 17,8 µg/kg trọng
lượng cơ thể/ngày), ở phụ nữ ước tính khoảng 41,7 µg/kg trọng lượng cơ thể/ngày
[10]
Sau khi cơ thể bị phơi nhiễm, các phthalate nhanh chóng được chuyển hóa
và bài tiết qua nước tiểu và phân. Trong quá trình biến đổi sinh học ở giai đoạn I,

11


các phthalate có khối lượng phân tử thấp (ví dụ: DEP) sẽ thủy phân một nhóm
ester để chuyển hóa thành các monoester thủy phân của chúng.

Công thức hóa học của phthalate diester và chất chuyển hóa phthalate
monoester.
(Với R là alkyl hoặc nhóm ankyl: -CH 3 (dimethyl phthalate), -CH2CH3
(diethyl phthalate), -CH2CH2CH2CH3 (dibutyl phthalate),
-CH2CH(CH2CH3)CH2CH2CH2CH3 (di(2-ethylhexyl)phthalate), -CH2CH2CH2CH3
và -CH2C6H5 (butylbenzyl phthalate)).
Ngược lại, những phthalate có khối lượng phân tử lớn, đầu tiên sẽ được

chuyển hóa thành các monoester thủy phân tương ứng của chúng, sau đó, enzym
sẽ oxy hóa mạch alkyl thành các chất chuyển hóa oxy hóa, làm tăng tính thấm
nước của chúng. Các monoester và các chất chuyển hóa oxy hóa của phthalate có
thể được bài tiết qua nước tiểu hoặc chúng tiếp tục đến giai đoạn II của quá trình
biến đổi sinh học, tạo thành đường đôi, làm tăng khả năng tan trong nước giúp
việc bài tiết qua nước tiểu và phân dễ dàng hơn [24].
Tiếp theo các phthalate monoester có thể sẽ bị biến đổi bởi các quá trình
oxy hóa hoặc hydroxyl hóa ở trong giai đoạn I của quá trình sinh học như sau:

Giai đoạn II của quá trình chuyển hóa sinh học như sau:

12


Đặc biệt với DEHP trong cơ thể con người sẽ được chuyển hóa như sau:

13


Cơ chế này được đề xuất, nhờ quá trình xác định phthalate trong cơ thể
người. Khi đó, không tìm thấy dạng diester phthalate mà chỉ tìm thấy được dạng
monoester phthalate [28]. Do đó việc sử dụng các monoester thuỷ phân như là các
chỉ số sinh học đơn thuần để so sánh phơi nhiễm tương đối với các phthalate khác
nhau nên các monoesters phthalate có thể được đo trên các nền mẫu sinh hoạt
(nước tiểu, huyết thanh, sữa mẹ, nước bọt, dịch nang buồng trứng, huyết tương và
nước ối) [19].
1.1.5. Quy chuẩn hàm lượng phthalate
Bảng 1.4. Quy định về hàm lượng phthalate ở một số nước trên thế giới [28]
Quốc gia
Châu Âu (EU)

Đối tượng áp dụng
Đồ chơi trẻ em

Giới hạn (w/w %)

Sản phẩm chăm sóc dành DEHP + DBP + BBP ≤0,1%
cho trẻ dưới 3 tuổi
Đồ chơi trẻ em và các sản DINP + DIDP + DNOP ≤
phẩm được cho vào miệng

14

0,1%


BBP hạn chế

Mỹ phẩm

DBP, DEHP: cấm
BBP ≤ 0,03%

Chai nhựa, vỏ bọc thức ăn

DBP ≤ 0,03%
DEHP ≤ 0,015%

Đồ chơi cho trẻ em dưới 12
tuổi không được cho vào DEHP, DBP, BBP ≤ 0,1%

Hoa kỳ

miệng
Sản phẩm và đồ chơi dành
dành cho trẻ em dưới 12
tuổi có thể cho vào miệng
Đồ chơi ethenylvinyl và
các sản phẩm cho trẻ em
Đồ chơi mềm ethenylvinyl

Canada

và sản phẩm cho trẻ em
dưới 4 tuổi có thể cho vào

DEHP, DBP, BBP, DINP,
DNOP ≤ 0,1%
DEHP, DBP, BBP ≤ 0,1%

DINP, DIDP, DNOP ≤ 0,1%

miệng
Đồ chơi trẻ em và các sản
phẩm cho trẻ em dưới 3 DEHP + DBP + BBP ≤ 0,1%
Argentina

tuổi
Đồ chơi trẻ em và các sản DEHP +
phẩm cho trẻ em có thể cho

Brazil

Nhật Bản

DBP +

BBP+

DINP + DIDP + DNOP ≤

vào miệng
0,1%
Đồ chơi ethenylvinyl và
DEHP, DBP, BBP ≤ 0,1%
các sản phẩm cho trẻ em
Đồ chơi ethenylvinyl và
DEHP, DBP, BBP, DINP,
sản phẩm cho trẻ dưới 3
DIDP, DNOP ≤ 0,1%
tuổi
Đồ chơi nhựa tổng hợp
DEHP: cấm
Sản phẩm có tiếp xúc vào
miệng cho trẻ em dưới 6 DEHP và DINP: cấm
tuổi

15


Các quy chuẩn để hạn chế hoặc cấm các hợp chất phthalate trong đồ chơi

đã có ở châu Âu, Mỹ và Canada. Ví dụ, trong năm 2010 chính phủ Canada đã
công bố các giới hạn về mức của ba hợp chất phthalate – di(2-ethylhexyl
phthalate) (DEHP), dibutyl phthalate (DBP), và butyl benzyl phthalate (BBP) –
trong các đồ chơi plastic và các sản phẩm chăm sóc trẻ em như là yếm và ống hút.
Ba phthalate nữa là di-iso-nonyl phthalate (DINP), di-iso- decyl phthalate (DIDP)
và di-n-octyl phthalate (DNOP) sẽ được kiểm soát đối với các bộ phận có thể đưa
vào miệng của trẻ em dưới 4 tuổi. Ở Mỹ, Đạo luật Cải thiện An toàn của Sản phẩm
Tiêu dùng 2008 (CPSIA) của Ủy ban An toàn sản phẩm Tiêu dùng (CPSC) đã cấm
sử dụng sáu phthalate (các chất được đề cập ở trên) trong đồ chơi và các sản phẩm
chăm sóc trẻ em với nồng độ lớn hơn 0,1%.
Vào tháng 10 năm 2009, Quỹ người tiêu dùng, Trung Quốc (Đài Bắc)
CFCT đã công bố kết quả kiểm tra tìm thấy 5 trong số 12 mẫu lấy chứa hơn 0,1%
hàm lượng chất làm dẻo phthalate, bao gồm DEHP, vượt quá tiêu chuẩn an toàn đồ
chơi CNS 4797 của chính phủ. CFCT khuyên người dùng nên đeo tất để tránh tiếp
xúc trực tiếp với da.
Tháng 5 năm 2011, việc sử dụng bất hợp pháp của DEHP trong thực phẩm
và đồ uống đã được báo cáo tại Đài Loan. Việc kiểm tra các sản phẩm ban đầu đã
phát hiện ra sự hiện diện của chất làm dẻo, khi nhiều sản phẩm được kiểm tra, các
thanh tra đã tìm thấy nhiều nhà sản xuất hơn sử dụng DEHP và DINP. Bộ Y tế xác
nhận rằng thực phẩm và đồ uống bị ô nhiễm đã được xuất khẩu sang các nước và
khu vực khác, cho thấy sự phổ biến rộng rãi của các chất làm dẻo độc hại. Mối
quan tâm về hóa chất ăn vào của trẻ em khi nhai đồ chơi bằng nhựa khiến Ủy ban
châu Âu ra lệnh cấm tạm thời đối với phthalate vào năm 1999, quyết định dựa trên
ý kiến của Ủy ban khoa học về độc tính, độc tính sinh thái và CSTEE môi trường.
Cho đến năm 2004, EU cấm sử dụng DEHP cùng với một số phthalates khác DBP,
BBP, DINP, DIDP và DNOP trong đồ chơi cho trẻ nhỏ. Năm 2005, Hội đồng và
Quốc hội đã thỏa hiệp đề xuất cấm ba loại phthalate DINP, DIDP và DNOP "trong
đồ chơi và các sản phẩm chăm sóc trẻ em có thể được đặt trong miệng của trẻ em".

16

Năm 2007, luật Hóa chất (REACH) của Hội đồng Châu Âu đã đưa 03 phthalate
bao gồm diethyl hexyl phthalate (DEHP), dibutyl phthalate (DBP) và benzyl butyl
phthalate (BzBP) vào mục 52, phụ lục XVII nhằm hạn chế sự sản xuất, buôn bán
và sử dụng các hợp chất này. Năm 2009, đạo luật về cải tiến an toàn sản phẩm tiêu
dùng của Mỹ (CPSIA) cũng qui định đồ chơi và đồ dùng dành cho trẻ em không
được phép chứa 3 phthalate trên với hàm hàm lượng vượt quá 0,1% [30]
Vào tháng tám năm 2008, Quốc hội Hoa Kỳ thông qua và Tổng thống
Geoege W. Bush đã ký Đạo luật cải tiến an toàn sản phẩm tiêu dùng (CPSIA).
Mục 108 của đạo luật quy định rằng, "Nó là bất hợp pháp cho bất kỳ người nào
sản xuất để bán, chào bán, phân phối trong thương mại, hoặc nhập khẩu đồ chơi,
hay các sản phẩm chăm sóc cho trẻ em có chứa hàm lượng lớn hơn 0,1% (về khối
lượng các phthalate so với sản phẩm) vào Hoa Kỳ ''. Hơn nữa, luật pháp Hoa Kỳ
quy định việc thành lập một hội đồng xét duyệt thường xuyên để xác định hàm
lượng của phthalate trong các sản phẩm tiêu dùng [31].
Năm 2012, Bộ trưởng Môi trường Đan Mạch Ida Auken đã thông báo lệnh
cấm của DEHP, DBP, DIBP và BBP, tại Đan Mạch trước Liên minh châu Âu đã
bắt đầu một quá trình loại bỏ phthalate. Tuy nhiên, nó đã bị trì hoãn hai năm và đã
có hiệu lực vào năm 2015 và không phải trong tháng 12 năm 2013 như kế hoạch
ban đầu, lý do là bốn phthalate phổ biến hơn nhiều so với dự kiến và các nhà sản
xuất không thể loại bỏ phthalate nhanh như Bộ Môi trường yêu cầu. Năm 2012,
Pháp trở thành quốc gia đầu tiên trong EU cấm sử dụng DEHP ở các khoa nhi, trẻ
sơ sinh và thai sản trong bệnh viện.
DEHP hiện đã được xếp vào loại 1B độc tố reprotoxin và hiện đang nằm
trong Phụ lục XIV của luật REACH của Liên minh châu Âu. DEHP đã được loại
bỏ ở Châu Âu theo REACH và chỉ có thể được sử dụng trong các trường hợp cụ
thể nếu đã được cấp phép. Ủy quyền của Ủy ban châu Âu cấp phép sau khi có ý
kiến của Ủy ban đánh giá rủi ro RAC và Ủy ban phân tích kinh tế xã hội SEAC
của Cơ quan hóa chất châu Âu ECHA.

17