Xác định hàm lượng PAHs trong mẫu tóc của người hút thuốc và người không hút thuốc sử dụng phương pháp sắc kí khí ghép nối khối phổ

VNU Journal of Science: Natural Sciences and Technology, Vol. 35, No. 3 (2019) 108-117

Original Article

Determination of PAHs content in hair samples of smokers
and non-smokers using gas chromatography in hyphenation
with mass spectrometry
Phung Thi Vi, Nguyen Thuy Ngoc, Truong Thi Kim, Nguyen Thi Quynh,
Duong Hong Anh, Pham Hung Viet
Research Centre for Environmental Technology and Sustainable Development,
VNU University of Science, 334 Nguyen Trai, Hanoi, Vietnam
Received 13 June 2019
Revised 11 July 2019; Accepted 12 July 2019
Abstract: PAHs are known as toxic, persistent organic pollutants produced by incomplete
combustion of organic materials including smoking. To assess the exposure of PAHs through
smoking habits, 16 PAHs in hair samples of 32 smokers and 20 non-smokers were analyzed using
gas chromatography in hyphenation with mass spectrometry. The results showed that total content
of PAHs in hair samples of smokers ranged from 46.8 ng/g to 1,257 ng/g (mean: 388.3 ng/g) and
that of non-smokers ranged from 65.3 ng/g to 910.8 ng/g (mean: 266.1 ng/g). Application of the
Student statistical method indicated that the dataset of PAHs in hair samples between two subject
groups were significantly different. Phenanthrene, pyrene, fluoranthene were the most dominant
PAHs in hair samples of both smokers and non-smokers. The mean content of total toxicity
equivalent of 16 PAHs compared to benzo (a) pyrene in hair samples of smokers and non-smokers
were 13.32 ng/g and 11.29 ng/g, respectively. Some considerable values of PAHs including PAH4,
PAH8 and BaPeq were higher than other similar studies in the world except one study in Japan. The
analysis of PAHs in a new biomarker such as hair samples is a potential research trend to assess the
exposure of PAHs in the human body.
Keywords: PAHs, hair sample, smoker, non-smoker.

________
Corresponding author.

Email address:
/>
108


VNU Journal of Science: Natural Sciences and Technology, Vol. 35, No. 3 (2019) 108-117

Xác định hàm lượng PAHs trong mẫu tóc của người hút thuốc
và người không hút thuốc sử dụng phương pháp sắc kí khí
ghép nối khối phổ
Phùng Thị Vĩ, Nguyễn Thúy Ngọc, Trương Thị Kim, Nguyễn Thị Quỳnh,
Dương Hồng Anh, Phạm Hùng Việt
Trung tâm Nghiên cứu Công nghệ Môi trường và Phát triển Bền vững,
Trường Đại học Khoa học Tự nhiên, ĐHQGHN, 334 Nguyễn Trãi, Thanh Xuân, Hà Nội, Việt Nam
Nhận ngày 13 tháng 6 năm 2019
Chỉnh sửa ngày 11 tháng 7 năm 2019; Chấp nhận đăng ngày 12 tháng 7 năm 2019

Tóm tắt: PAHs được biết đến là hợp chất ô nhiễm hữu cơ độc hại, khó phân hủy được sinh ra từ
quá trình đốt cháy không hoàn toàn các vật chất hữu cơ bao gồm việc hút thuốc. Để đánh giá sự tiếp
nhiễm PAHs qua thói quen hút thuốc, 16 PAHs trong mẫu tóc của 32 người hút thuốc và 20 người
không hút thuốc được phân tích sử dụng phương pháp sắc kí khí ghép nối khối phổ. Kết quả cho
thấy tổng hàm lượng PAHs trong mẫu tóc của người hút thuốc nằm trong khoảng từ 46,8 ng/g đến
1.257 ng/g (giá trị trung bình: 388,3 ng/g) và mẫu tóc của người không hút thuốc nằm trong khoảng
từ 65,3 ng/g đến 910,8 ng/g (giá trị trung bình: 266,1 ng/g). Áp dụng phương pháp thống kê Student
cho thấy tập số liệu tổng hàm lượng PAHs của hai nhóm đối tượng nghiên cứu khác nhau có ý nghĩa.
Phenanthrene, pyren, fluoranthen là các PAH chiếm ưu thế nhất trong mẫu tóc của cả người hút
thuốc và người không hút thuốc. Giá trị trung bình tổng độ độc tương đương của 16 PAHs so với
benzo(a)pyrene trong mẫu tóc của người hút thuốc và người không hút thuốc lần lượt là 13,32 ng/g
và 11,29 ng/g. Các giá trị về PAHs đáng quan tâm như PAH4, PAH8 và BaPeq cao hơn so với những

nghiên cứu tương tự khác trên thế giới trừ một nghiên cứu tại Nhật Bản. Việc phân tích PAHs trong
một chỉ thị sinh học mới như mẫu tóc là hướng nghiên cứu tiềm năng để đánh giá sự tiếp nhiễm
PAHs trong cơ thể người.
Từ khóa: PAHs, mẫu tóc, người hút thuốc, người không hút thuốc.

________
Tác giả liên hệ.

Địa chỉ email:
/>
109


110

P.T. Vi et al. / VNU Journal of Science: Natural Sciences and Technology, Vol. 35, No. 3 (2019) 108-117

1. Giới thiệu

2. Thực nghiệm

Hydrocacbon thơm đa vòng ngưng tụ
(PAHs) là các hợp chất hữu cơ gồm hai hay
nhiều vòng thơm liên kết với nhau. Các hợp chất
PAH được sinh ra từ quá trình đốt cháy không
hoàn toàn vật chất hữu cơ trong tự nhiên hoặc từ
các hoạt động của con người như núi lửa phun,
cháy rừng, từ quá trình đốt nhiên liệu, quá trình
cháy trong công nghiệp, giao thông, nông
nghiệp, sinh hoạt... Hiện nay, người ta đã tìm ra

hơn 200 PAHs, phần lớn các nghiên cứu trên thế
giới thường tập trung vào 16 hợp chất PAH
chính, có khả năng gây ung thư, đột biến gen và
tồn tại ở hàm lượng đáng kể trong môi trường
[1]. Con người có thể tiếp nhiễm PAHs thông
qua các con đường như hít thở không khí, bụi,
khói thuốc, tiếp xúc qua da, từ đồ ăn uống như
trà, cà phê, thịt nướng, các sản phẩm hun
khói,…[2-4]. Sự tiếp nhiễm PAH trong cơ thể
người có thể biểu hiện qua các dấu hiệu sinh học
như máu, nước tiểu và tóc [5,6].

2.1. Hóa chất, thiết bị

Theo số liệu của Bộ Y tế, Việt Nam nằm
trong số 15 nước có số người hút thuốc lá cao
nhất trên thế giới với trên 15,3 triệu người hút và
33 triệu người bị ảnh hưởng do hít khói thuốc thụ
động [7]. Bên cạnh đó, tỷ lệ mắc bệnh ung thư
do thuốc lá cũng tăng cao đang là vấn đề đáng lo
ngại cho sức khỏe con người. Việc hút thuốc là
một trong những nguyên nhân dẫn tới sự xâm
nhập của PAHs vào cơ thể con người do quá
trình cháy của thuốc có khả năng sinh ra PAHs
[8-11]. Mặc dù việc đánh giá sự tiếp nhiễm
PAHs qua thói quen hút thuốc đã được nghiên
cứu trên thế giới từ nhiều năm nay song đây vẫn
là vấn đề còn khá mới mẻ tại Việt Nam. Trong
nghiên cứu này, chúng tôi xác định 16 PAHs
trong mẫu tóc được thu thập từ 20 người không

hút thuốc và 32 người hút thuốc sử dụng phương
pháp sắc kí khí ghép nối khối phổ (GC-MS).
Việc hút thuốc được đề cập trong nghiên cứu bao
gồm việc hút thuốc lá và hút thuốc lào. Đây là
nghiên cứu đầu tiên tại Việt Nam về đánh giá
mức độ tiếp nhiễm PAHs trong tóc của người hút
thuốc và người không hút thuốc.

Chất chuẩn PAH Mix 63, 1000 µg/ml gồm
16 chất naphthalen (Nap), acenaphthylen (Acy),
acenaphthen (Ace), fluoren (Flu), phenanthren
(Phe), anthracen (Ant), fluoranthen (Flt), pyrene
(Pyr), chrysen (Chr), benz [a] anthracen (BaA),
benzo[b]fluoranthen (BbF), benzo[k]fluoranthen
(BkF), benzo[a]pyren (BaP), indeno [1,2,3cd]pyren (IP), dibenzo[a,h]anthracen (DBahA),
benzo[ghi]perylene (BghiP) trong toluen, (P/N:
DRE-YA06100300TO), chất đồng hành PAH
Mix 33, 2000 µg/ml trong toluen (P/N: DREYA08273300TO), benzo[a]pyren- d12, 10 µg/ml
trong toluen (P/N: DRE-LA20635100CY) được
mua của hãng Dr. Ehrenstorfer. Các hóa chất
khác được sử dụng trong nghiên cứu gồm chất
nội chuẩn pyren-d10, 200 µg/ml (P/N: ICA-6K231), dung môi diclometan (p.a), dung môi nhexan (p.a), axeton (p.a), xyclohexan (G.C),
NaCl, Na2SO4, silicagel 60 (cỡ hạt từ 63 µm đến
200 µm).
PAHs được phân tích trên thiết bị sắc kí khí
ghép nối khối phổ GCMS 2010, Shimadzu, Nhật
Bản với các thông số và điều kiện vận hành như
sau: nhiệt độ cổng bơm mẫu: 260 oC, nhiệt độ
nguồn ion: 230 oC; cột tách BPX5: 60 m (chiều
dài) x 0,25 µm (đường kính trong) x 0,25 m (độ

dày pha tĩnh); chương trình nhiệt độ: 60 oC (2
phút) -> 210 oC -> - 310 oC (15 phút) với tốc độ
gia nhiệt lần lượt là 30 oC/phút và 5 oC/phút. Giới
hạn phát hiện của thiết bị (IDL) có giá trị từ 0,06
đến 0,16 ng/ml và giới hạn phát hiện của phương
pháp (MDL) nằm trong khoảng từ 0,13 đến 0,32
ng/g. Giới hạn định lượng (LOQ) của các cấu tử
PAHs nằm trong khoảng từ 0,4 – 1,1 ng/g mẫu
và hiệu suất thu hồi đạt giá trị từ 75 – 120%,
ngoại trừ naphtalen, acenaphthylen và
acenaphthen đạt hiệu suất từ 50 - 65% do các cấu
tử có số vòng benzen thấp dễ dàng bị bay hơi
trong quá trình xử lý mẫu.
2.2. Lấy mẫu
Mẫu tóc được thu thập từ 32 người hút thuốc


P.T. Vi et al. / VNU Journal of Science: Natural Sciences and Technology, Vol. 35, No. 3 (2019) 108-117

(giới tính: nam, độ tuổi từ 18 đến 71, thói quen:
chỉ hút thuốc lào, chỉ hút thuốc lá và hút cả hai
loại) và 20 người không hút thuốc (giới tính: nam
và nữ, độ tuổi từ 16 đến 43). Đối với mỗi cá nhân
cung cấp mẫu, 50 - 100 mg tóc được lấy trong
khoảng 12 cm tính từ đỉnh đầu và được bảo quản
ở 4 oC trước khi phân tích.

111

3. Kết quả

3.1. Hàm lượng PAHs trong các mẫu thu thập
Hàm lượng PAHs trong mẫu tóc theo nhóm
đối tượng nghiên cứu được trình bày trong Bảng
1. Giá trị trung bình của tổng hàm lượng 16 PAH
trong mẫu tóc của người hút thuốc và người
không hút thuốc lần lượt là 388,3 ng/g và 266,1
ng/g. Nhìn chung, hàm lượng trung bình của tất
cả các PAHs trong mẫu tóc của người hút thuốc
đều cao hơn người không hút thuốc.
Dựa trên kết quả phân tích, kết quả điều tra
về số năm hút thuốc và loại thuốc của các đối
tượng cho mẫu, có thể thấy rằng tổng hàm lượng
PAH trong mẫu tóc của người hút thuốc lào và
hút cả hai loại thuốc lào và thuốc lá (n = 6) dao
động trong khoảng từ 141,7 ng/g đến 536,1 ng/g
(hàm lượng trung bình: 330,4 ng/g), ngoại trừ
mẫu có hàm lượng PAH cao nhất được tìm thấy
ở mức 1.275 ng/g trong mẫu tóc của người đàn
ông chỉ hút thuốc lào và thời gian hút thuốc chưa
đến 10 năm. Sự tích lũy PAH trong cơ thể người
có thể do nhiều nguồn tiếp xúc, điều đáng nói là
người đàn ông này sinh sống tại nông thôn và
vẫn duy trì nếp sinh hoạt sử dụng than củi hay
than tổ ong làm nhiên liệu đun nấu trong một thời
gian dài, đặc biệt gia đình có truyền thống nấu
rượu bằng bếp củi lâu năm. Đây có thể là nguyên
nhân dẫn đến hàm lượng PAH trong mẫu tóc cao
đột biến.

2.3. Chuẩn bị mẫu

Để loại trừ sự xuất hiện của PAHs trên bề
mặt tóc do không khí và khói bụi, các mẫu tóc
được rửa bằng dung môi n-hexan và để khô ở
nhiệt độ phòng. Sau khi tối ưu hóa quy trình phân
tích, các mẫu được xử lý và phân tích theo từng
bước như sau: 0,5 g mẫu được cho vào lọ thủy
tinh 40 ml. Lần lượt thêm 50 µl SR-Mix PAH
1µg/ml (1 ppm) và 15 ml dung dịch NaOH 2,5
M vào lọ thủy tinh rồi siêu âm trong 2 giờ. Sau
đó, thêm 15 ml nước và 5 ml dung môi n-hexan,
hỗn hợp được lắc trong 15 phút. Sau khi ly tâm,
hút lớp dung môi n-hexan sang ống nghiệm. Cô
dịch chiết bằng thiết bị thổi khí N2 về thể tích 1
– 2ml. Sau khi mẫu được làm sạch qua cột
silicagel, dịch chiết mẫu cuối cùng được cô về
dưới 0,5 ml bằng khí nitơ. Thêm IS 25 µl pyrend10 (2 µg/ml) và định mức về 0,5 ml bằng dung
môi n-hexan. Dịch cô cuối cùng được chuyển
vào vial 1,5 ml và bơm lên thiết bị GC-MS.

Bảng 1. Hàm lượng PAHs (ng/g) trong tóc theo nhóm đối tượng nghiên cứu
Người hút thuốc (n = 32)

Người không hút thuốc (n = 20)

Hàm lượng
trung bình ± SD (ng/g)

Khoảng hàm lượng
(ng/g)

Nap

8,8 ± 13,1

nd - 60,1

3,3 ± 4,7

nd - 20,6

Acy

5,4 ± 6,3

nd - 25,3

3,0 ± 3,5

nd - 16,3

Ace

3,2 ± 7,4

nd - 32,2

2,0 ± 2,8

nd - 10,9

Hợp chất

Hàm lượng trung
bình ± SD (ng/g)

Khoảng hàm lượng
(ng/g)

Flu

12,3 ± 10,1

nd - 40,0

4,3 ± 2,6

nd - 10,9

Phe

100,4 ± 74,9

3,7 - 353,0

51,6 ± 35,5

nd - 147,9

Ant

8,2 ± 13,3

nd - 57,7

1,1 ± 2,6

nd - 9,0

Flt

81,6 ± 80,4

12,2 - 377,9

63,8 ± 59,3

12,5 - 219,8

Pyr

84,0 ± 79,4

11,4 - 400,7

67,6 ± 55,4

12,9 - 210,7

Chr

18,4 ± 22,0

nd - 106,6

15,2 ± 18,9

1,2 - 76,9


P.T. Vi et al. / VNU Journal of Science: Natural Sciences and Technology, Vol. 35, No. 3 (2019) 108-117

112

BaA

24,9 ± 26,9

nd - 110,8

19,7 ± 26,3

1,2 - 113,5

BbF

18,2 ± 30,4

nd - 169,5

13,4 ± 15,8

1,7 - 69,4

BkF

7,7 ± 8,4

nd - 35,8

7,2 ± 7,4

0,9 - 29,8

BaP

7,7 ± 8,5

nd - 38,9

6,9 ± 7,5

nd - 30,3

IP

3,3 ± 5,9

nd - 21,5

2,7 ± 5,2

nd - 21,3

DBahA

0,2 ± 0,9

nd - 4,1

0,1 ± 0,7

nd - 2,9

BghiP

3,8 ± 6,8

nd - 21,8

4,1 ± 7,2

nd - 7,5

Ghi chú: nd: không phát hiện thấy, SD: độ lệch chuẩn.

Trong số 26 người hút thuốc lá, chỉ 8 người
có tổng hàm lượng PAH nhỏ hơn 200 ng/g, trong
những mẫu còn lại hàm lượng này dao động từ
217,1 ng/g đến 1.173 ng/g (hàm lượng trung
bình: 386,8 ng/g). Có thể thấy giá trị tổng hàm

lượng PAHs trong tóc của nhóm người chỉ hút
thuốc lá cao hơn nhóm người chỉ hút thuốc lào
hoặc hút cả thuốc lào và thuốc lá. Đối với nhóm
người không hút thuốc, tổng hàm lượng PAH
nằm trong khoảng từ 63,8 ng/g đến 414,1 ng/g
ngoại trừ một số mẫu có hàm lượng cao đột biến
gồm mẫu tóc của hai sinh viên (627,1 và 643,9
ng/g) và mẫu tóc của một phụ nữ (910,8 ng/g).
Điểm tương đồng giữa hai người cung cấp mẫu
tóc có hàm lượng cao nhất trong hai nhóm người
hút thuốc và người không hút thuốc đều là người
làm nghề nông và sử dụng than hoặc củi để đun
nấu trong suốt mấy chục năm qua. Trong phạm
vi nghiên cứu này, chúng tôi chưa thể đánh giá
được mối tương quan của việc hút thuốc thụ
động đến những điểm đột biến này và sự tiếp
nhiễm PAH trong cơ thể người hít khói thuốc thụ
động như một số nghiên cứu khác trên thế giới
[10,12]. Palazzi và cộng sự (2018) đã báo cáo sự

có mặt của PAHs do hút thuốc tự động dựa trên
kết quả nicotin và cotinin được phát hiện với tỷ
lệ 100% và 96% trong mẫu tóc của những phụ
nữ không hút thuốc tại hai khu vực nghiên cứu
[10].
3.2. So sánh hàm lượng PAHs trong mẫu tóc của
hai nhóm đối tượng sử dụng chuẩn Student
Để kiểm tra sự khác nhau có ý nghĩa giữa
hàm lượng PAHs trong mẫu tóc của người hút
thuốc (n= 30) và người không hút thuốc (n = 17),

chúng tôi sử dụng phương pháp kiểm tra thống
kê Student áp dụng để so sánh hai giá trị trung
bình độc lập tương ứng của hai đối tượng gồm
giá trị tổng hàm lượng PAHs và hàm lượng trung
bình của từng cấu tử PAHs trong mẫu tóc. Các
kết quả cao đột biến trong hai tập số liệu của
người hút thuốc (kết quả: 1.275 ng/g; 1.173 ng/g)
và người không hút thuốc (kết quả: 627,1 ng/g;
643,9 ng/g và 910,8 ng/g) đều không được tính
đến trong phép thống kê vì các giá trị này có thể
xuất phát chính từ nguyên nhân tiếp nhiễm PAHs
theo nguồn khác như đã phân tích trong mục 3.1.

Bảng 2. Các giá trị chuẩn F và chuẩn t thực nghiệm và tra bảng chuẩn t (P = 0,95)
Mean
Nap
Acy
Ace
Flu
Phe
Ant
Flt

Ftính
3,669
6,933
2,108
6,357
27,942
7,215

12,612
1,625

Fbảng
2,148
2,148
2,148
2,148
2,148
2,148
2,148
2,148

ttính
3,469
2,231
1,484
0,776
4,501
4,175
2,868
1,859

tbảng
2,014
2,019
2,014
2,018
2,034
2,019

2,028
2,014


P.T. Vi et al. / VNU Journal of Science: Natural Sciences and Technology, Vol. 35, No. 3 (2019) 108-117

Pyr
Chr
BaA
BbF
BkF
BaP
IP
DBahA
BghiP

2,417
4,093
4,230
25,257
3,116
4,490
10,419
1,569
4,373

2,148
2,148
2,148
2,148

2,148
2,148
2,148
2,148
2,148

Theo lý thuyết phân bố Student, khi so sánh
hai giá trị trung bình giá trị chuẩn Ftính > Fbảng thì
chứng tỏ có sự khác nhau có nghĩa giữa hai giá
trị này ở độ tin cậy thống kê đã chọn. Từ kết quả
Bảng 2 cho thấy giá trị tổng hàm lượng trung
bình của PAHs, hàm lượng phenanthren, fluoren
và anthracen trong mẫu tóc khác nhau có ý nghĩa
giữa người hút thuốc và người không hút thuốc
ở độ tin cậy 95%. Như vậy, kết luận hàm lượng
PAHs trong mẫu tóc của người hút thuốc cao hơn
người không hút thuốc là hoàn toàn có cơ sở.
3.3. Sự phân bố của PAHs trong mẫu tóc
Phenanthren, pyren và fluoranthen là các
PAH chiếm ưu thế nhất trong mẫu tóc của cả
người hút thuốc với tỉ lệ % tương ứng 26%; 22%;
21% và người không hút thuốc với tỉ lệ % tương
ứng 19%; 25% và 24%. Sự phân bố của các cấu
tử PAHs trong nghiên cứu này khá tương đồng
với nghiên cứu của Palazzi và cộng sự (2018)

Không hút thuốc

Phe; 52

Hút thuốc

Flt; 64

Phe; 100

00

50

100

1,859
1,853
1,838
1,517
1,153
1,635
1,658
0,243
1,144

2,015
2,015
2,015
2,034
2,014
2,015
2,024
2,021

2,015

[10], tuy nhiên lại không tương đồng với những
nghiên cứu trước đó. Điển hình như nghiên cứu
của Toriba (2003) và Wang (2013), trong đó
naphtalen là cấu tử ưu thế nhất trong mẫu tóc,
tiếp theo là phenanthren, fluoranthen và pyren
[9-11]. Sự phân bố và hàm lượng PAHs trong
mẫu tóc (ng/g) của người hút thuốc và người
không hút thuốc được trình bày trong Hình 1.
Trong nghiên cứu này, hàm lượng trung bình của
phenanthren được tìm thấy trong mẫu tóc của
người hút thuốc (100,4 ng/g) cao gấp hai lần
người không hút thuốc (51,6 ng/g). Tại Nhật
Bản, giá trị trung bình của hàm lượng
phenanthren trong nghiên cứu của Yamamoto
(2015) và Toriba (2003) lần lượt là 119 ng/g và
106 ng/g đối với người hút thuốc và 116 ng/g và
68,5 ng/g đối với người không hút thuốc [8,9].
Tại Trung Quốc hàm lượng này được tìm thấy
trong tóc của phụ nữ hút thuốc thụ động tại Bảo
Định và Đại Liên lần lượt là 160 ng/g và 86,6
ng/g [10].

Pyr; 68

Flt; 82

150

200

113

Pyr; 84

250

300

350

400

450

Nap
Acy
Ace
Flu
Phe
Ant
Flt
Pyr
Chr
BaA
BbF
BkF
BaP
IP

DBahA
BghiP

Hình 1. Sự phân bố và hàm lượng PAH trong mẫu tóc (ng/g) của người hút thuốc và người không hút thuốc.


114

P.T. Vi et al. / VNU Journal of Science: Natural Sciences and Technology, Vol. 35, No. 3 (2019) 108-117

Hàm lượng trung bình Pyren trong mẫu tóc
của người hút thuốc và người không hút thuốc
trong nghiên cứu này lần lượt là 84 ng/g và 67,6
ng/g. Kết quả này cao gấp khoảng 8 lần so với
nghiên cứu tại Nhật Bản (10,7 ng/g đối với người
hút thuốc và 8,3 ng/g đối với người không hút
thuốc) và cao gấp gần 3 lần so với nghiên cứu tại
Trung Quốc (27,5 ng/g trong mẫu tóc phụ nữ tại
Bảo Đình, 15,3 ng/g tại Đại Liên) [8,9].
Fluoranthen được tìm thấy trong nghiên cứu này
với hàm lượng trung bình 81,6 ng/g trong mẫu
tóc của người hút thuốc và 63,8 ng/g trong mẫu
tóc của người không hút thuốc. Hàm lượng hợp
chất này cao gấp gần 3 lần trong nghiên cứu của
Toriba (24,1 ng/g đối với người hút thuốc và 19,4
ng/g đối với người không hút thuốc) và thấp hơn
trong nghiên cứu của Yamamoto (89 ng/g) [8,9].

Hàm lượng PAHs (ng/g)

3.4. Độc tính của PAHs trong mẫu tóc
Mười sáu PAH được chia thành các nhóm
theo số lượng vòng thơm để đánh giá sự phân bố
của chúng trong tóc: nhóm PAH 2 vòng bao gồm
naphtalen; nhóm PAH 3 vòng bao gồm
acenaphthylen, acenaphthen, fluoren, phenanthren

và anthracen; nhóm PAH 4 vòng gồm
fluoranthen, pyren, chrysen, benz[a]anthracen;
nhóm PAH 5 vòng gồm benzo[b]fluoranthen,
benzo[k]fluoranthen, benzo[a]pyren, dibenzo[a,h]
anthracen; nhóm PAH 6 vòng gồm indeno[1,2,3cd]pyren và benzo[ghi]perylen (BghiP). Sự
phân bố tương đối của PAHs trong tóc theo số
lượng vòng thơm, được trình bày trong Hình 2.
Trong tất cả các mẫu, tỷ lệ PAH 2 vòng, 5 vòng
và 6 vòng không đáng kể trong khi tỷ lệ PAH 3
vòng và 4 vòng chiếm tỉ lệ lớn nhất, sự phân bố
này khá tương đồng giữa mẫu tóc của người hút
thuốc và người không hút thuốc.
Độc tính của mỗi chất trong họ PAH lại phụ
thuộc vào công thức cấu tạo của chúng. Nếu các
PAH chứa từ 2 đến 3 vòng benzen thì khả năng
gây ung thư và đột biến gen khá yếu. Trong khi
đó, với các PAH chứa từ 4 đến 5 vòng benzen trở
lên thì khả năng gây ung thư và đột biến gen lớn
hơn nhiều. Biểu đồ 3 cho thấy PAH có 4 vòng
benzen chiếm thành phần lớn nhất trong số các
nhóm PAH của người hút thuốc (53,8%) và
người không hút thuốc (62,5%).

100
50
00
PAH 2
vòng

PAH 3
vòng

PAH 4
vòng

Người hút thuốc

PAH 5
vòng

PAH 6
vòng

Người không hút thuốc

Hình 2. Sự phân bố của PAHs theo số vòng thơm.

Benzo[a]pyrene (BaP), một hợp chất PAH 5
vòng thường được dùng làm chất đại diện cho
khả năng gây ung thư của họ PAH bởi hợp chất
này được coi là độc hại nhất. Chính vì vậy, hệ số
độc tương đương (Toxic Equivalence Factor,
TEF) của BaP được quy ước bằng 1. Để đánh giá

tiềm năng độc hại của các PAHs, tổng nồng độ

PAHs được biểu thị qua tổng độ độc tương
đương với BaP (BaPeq) theo biểu thức dưới đây:
BaPeq = ∑(BaPeqi) = ∑(CPAHi x TEFPAHi)
Trong đó, BaPeqi: giá trị trung bình độ độc
tương đương của từng cấu tử PAHs, CPAHi: nồng
độ trung bình của từng cấu tử trong, TEFPAHi: hệ
số độc tương đương của từng cấu tử tương ứng.


P.T. Vi et al. / VNU Journal of Science: Natural Sciences and Technology, Vol. 35, No. 3 (2019) 108-117

115

Bảng 3. Hệ số độc tương đương của 16 PAHs và giá trị trung bình của tổng độ độc
tương đương PAHs so với BaP trong các mẫu tóc
STT

PAHs

1
2
3
4
5
6
7
8
9

10
11
12
13
14
15
16
BaPeq

Nap
Acy
Ace
Flu
Phe
Ant
Flt
Pyr
BaA
Chr
BbF
BkF
BaP
IP
DBahA
BghiP
(ng/g)

Người hút thuốc
CPAHi(ng/g)
BaPeqi(ng/g)

0,0088
8,8
0,0054
5,4
0,0032
3,2
0,0123
12,3
0,1004
100,4
0,082
8,2
0,0816
81,6
0,084
84,0
0,249
24,9
1,84
18,4
1,82
18,2
0,77
7,7
7,7
7,7
0,33
3,3
0,2
0,2

0,038
3,8
13,32

TEF
0,001
0,001
0,001
0,001
0,001
0,01
0,001
0,001
0,01
0,1
0,1
0,1
1
0,1
1
0,01

Bảng 3 trình bày hệ số độc tương đương của
16 PAHs và giá trị trung bình của tổng độ độc
tương đương PAHs so với BaP trong các mẫu
tóc. Kết quả tính toán cho thấy giá trị trung bình
của tổng độ độc tương đương của PAHs so với
BaP trong mẫu tóc của người hút thuốc và người
không hút thuốc lần lượt là 13,32 và 11,29 ng/g.
Sự chênh lệch tổng độ độc tương đương giữa hai

đối tượng trong nghiên cứu này không lớn do
những cấu tử PAHs có hàm lượng cao đáng kể
giữa hai đối tượng thì hệ số độc tương đương lại
khá thấp.

Người không hút thuốc
CPAHi(ng/g)
BaPeqi(ng/g)
3,3
0.0033
3,0
0.003
2,0
0.002
4,3
0.0043
51,6
0.0516
1,1
0.011
63,8
0.0638
67,6
0.0676
19,7
0.197
15,2
1.52
13,4
1.34

7,2
0.72
6,9
6.9
2,7
0.27
0,1
0.1
4,1
0.041
11,29

Năm 2008, Cơ quan an toàn thực phẩm châu
Âu (EFSA) đã xác định nhóm các chất PAH có
chỉ số độc hại lớn và nguy cơ gây ung thư cao
PAH4 gồm BaP + Chyr + BaA + BbF và PAH8
gồm PAH4 + BkF + BghiP + DBahA + IP [13].
Dựa vào kết quả hàm lượng PAHs trong tóc của
một số nghiên cứu tương tự trên thế giới và trong
nghiên cứu này, một số giá trị về PAHs được
quan tâm như PAH4, PAH8, BaPeq được tính
toán và chỉ ra trong Bảng 4.

Bảng 4. So sánh hàm lượng PAHs của một số nghiên cứu trên thế giới
Nghiên
cứu
(n=số
mẫu)
Nhật Bản
(n1=20,

n2=20; 15
PAHs)
Nhật Bản
(n=20; 10
PAHs)

Trung bình
tổng các PAHs
(ng/g)

BaP
(ng/g)

PAH4
(ng/g)

PAH8
(ng/g)

BaPeq
(ng/g)

Ghi chú

TLTK

S(*)

N(*)

S

N

S

N

S

N

S

N

1046,5

767,1

48,8

16,9

149,9

65,9

149,9

65,9

60,75

23,59

[8]

684,6

853,1

1,1

0,7

6,5

3,0

7,7

3,2

2,27

1,65

[9]

116

P.T. Vi et al. / VNU Journal of Science: Natural Sciences and Technology, Vol. 35, No. 3 (2019) 108-117

Bảo Đình,
Trung
Quốc
(n=102; 15
PAHs)
Đại Liên,
Trung
Quốc
(n=102; 15
PAHs)
Việt Nam
(n1 = 32, n2
= 20; 16
PAHs)

388,3

327,9

0,71

11,65

15,3

2,44

176,4

0,29

4,93

6,8

1,20

266,1

7,7

6,9

69,2

55,20

84,2

69,3

13,32

11,29

Nicotin
và
cotinin
được
tìm thấy
trong
hầu hết
các mẫu
tóc

[10]

[10]

Nghiên
cứu này

Ghi chú: (*) S: Người hút thuốc (số mẫu: n1), N: Người không hút thuốc (số mẫu: n2).

Kết quả tính toán trong Bảng 4 cho thấy giá
trị trung bình của tổng các PAHs trong nghiên
cứu này thấp hơn so với kết quả nghiên cứu trong
nghiên cứu của Yamamoto, Toriba và Palazzi [810]. Tuy nhiên, các giá trị về PAHs đáng quan
tâm như PAH4, PAH8 và BaPeq chỉ thấp hơn
nghiên cứu của Yamamoto và đều cao hơn
những nghiên cứu tương tự khác. Trong nghiên
cứu này, hàm lượng trung bình BaP cao gấp hơn
7 lần, giá trị trung bình của tổng hàm lượng
PAH4 cao gấp 10 lần và giá trị BaPeq trong mẫu
tóc của người hút thuốc cao gấp 6 lần so với

nghiên cứu của Toriba. Tại Bảo Đình, Trung
Quốc, hàm lượng trung bình của BaP thấp hơn
gần 10 lần, PAH4 thấp hơn gần 5 lần và BaPeq
thấp hơn 4,5 lần so với trong nghiên cứu này.
Như vậy, các giá trị đại diện cho độc tính của
PAHs tính toán được trong nghiên cứu này đã
chỉ ra mức độ tiếp nhiễm PAHs trong tóc và nguy
cơ gây ung thư cao cho con người bởi các hợp
chất PAHs.

vòng với độc tính cao chiếm tỷ lệ lớn nhất so với
các nhóm PAHs còn lại. Các giá trị về PAHs
đáng quan tâm như PAH4, PAH8 và BaPeq cao
hơn so với những nghiên cứu tương tự khác trừ
một nghiên cứu tại Nhật Bản. Từ nghiên cứu sơ
bộ này, có thể thấy việc phân tích PAHs trong
mẫu tóc, một chỉ thị sinh học mới là rất cần thiết
và hữu ích để đánh giá sự tiếp nhiễm PAHs trong
cơ thể người. Tuy nhiên, để đánh giá sự khác biệt
giữa hàm lượng các hợp chất này trong nhóm
người hút thuốc và người không hút thuốc một
cách sâu sắc và toàn diện, cần tiến hành thu thập
mẫu với số lượng lớn hơn và phân tích thêm
những thông số liên quan trực tiếp tới việc hút
thuốc.
Lời cảm ơn
Nghiên cứu này được tài trợ bởi Trường Đại
học Khoa học Tự nhiên theo đề tài mã số TN.18.22.
Tài liệu tham khảo

4. Kết luận
Kết quả của nghiên cứu đã cho thấy giá trị
trung bình của tổng hàm lượng PAHs trong mẫu
tóc của người hút thuốc cao hơn người không hút
thuốc và sự khác nhau này có ý nghĩa theo
phương pháp thống kê Student. Xét sự phân bố
của các cấu tử, phenanthrene, pyren, fluoranthen
là các PAH chiếm ưu thế nhất trong mẫu tóc của
cả người hút thuốc và người không hút thuốc.
Xét trên phương diện số vòng benzen, PAHs 4

[1]

[2]

[3]

World Health Ozganization, 1998. Selected
Non-Heterocyclic
Polycyclic
Aromatic
Hydrocacbons, Geneva. />wp-content/uploads/2018/06/mono92-14.pdf.
L. Duedahl-Olesen, M. Aaslyng, L. Meinert, T.
Christensen, A.H. Jensen, M.-L. Binderup,
Polycyclic aromatic hydrocarbons (PAH) in
Danish barbecued meat, Food Control 57 (2015)
169-176. foodcont.
2015.04.012.
O. Santino, P.C. Viviana, C. Loredana,
Polycyclic aromatic hydrocarbons (PAHs) in

P.T. Vi et al. / VNU Journal of Science: Natural Sciences and Technology, Vol. 35, No. 3 (2019) 108-117

[4]

[5]

[6]

[7]

[8]

coffee brew samples: analytical method by GC–
MS, profile, levels and sources, food and
chemical toxicology 47 (4) (2009) 819-826.
/>L. Duedahl-Olesen, M.A. Navaratnam, J.
Jewula, and A. H. Jensen, PAH in Some Brands
of Tea and Coffee, Polycyclic Aromatic
Compounds 35 (2015) 74–90. />10.1080/10406638.2014.918554.
F. J. van Schooten, E. J. C. Moonen, L. van der
Wal, P. Levels, J.C.S. Kleinjans, Determination
of Polycyclic Aromatic Hydrocarbons (PAH)
and Their Metabolites in Blood, Feces, and Urine
of Rats Orally Exposed to PAH Contaminated
Soils, Archives of Environmental Contamination
and Toxicology 33 (3) (1997) 317–322.
10.1007/ s00 2449900259
E. Nethery, A.J. Wheeler, M. Fisher, A. Sjödin,

Z. Li, L.C. Romanoff, W. Foster, T.E. Arbuckle,
Urinary polycyclic aromatic hydrocarbons as a
biomarker of exposure to PAHs in air: a pilot
study among pregnant women, J Expo Sci
Environ Epidemiol. 22 (1) (2012) 70-81. https://
doi. org/10.1038/jes.2011.32.
Bộ Y tế, Chương trình phòng chống tác hại của
thuốc lá quốc gia, 2015. />vi/hoat-dong/tai-lieu-truyen thong/2015/07/81E
20103/to-thong-tin-ve-tac-hai-cua-thuoc-la.
Y. Yamamoto, A. Ishizaki, H. Kataoka,
Biomonitoring method for the determination of
polycyclic aromatic hydrocarbons in hair by
online in-tube solid-phase microextraction
coupled with high performance liquid
chromatography and fluorescence detection, J.
Chromatogr. B Anal. Technol. Biomed. Life Sci.

[9]

[10]

[11]

[12]

[13]

117

1000 (2015) 187–191. />j.jchromb.2015.07.033.

A. Toriba, Y. Kuramae, T. Chetiyanukornkul, R.
Kizu, T. Makino, H. Nakazawa, K. Hayakawa,
Quantification
of
polycyclic
aromatic
hydrocarbons (PAHs) in human hair by HPLC
with flourescence detection: A biological
monitoring method to evaluate the exposure to
PAHs, Biomedical Chromatography, 17 (2-3)
(2003) 126-32. />P. Palazzi, S. Mezzache, N. Bourokba, E.M.
Hardy, A. Schritz, P. Bastien, C. Emond, J. Li, J.
Soeur, B.M.R. Appenzeller, Exposure to
polycyclic aromatic hydrocarbons in women
living in the Chinese cities of BaoDing and
Dalian revealed by hair analysis, Environ Int.,
121 (Pt 2) (2018) 1341-1354. />10.1016/j.envint.2018.10.056
W. Wang, F. Wu, J. Zheng, M.H. Wong, Risk
assessments of PAHs and Hg exposure via
settled house dust and street dust, linking with
their correlations in human hair, J Hazard Mater.
263 Pt 2 (2013) 627-37. />j.jhazmat.2013.10.023.
Z. Li, B. Wang, S. Ge, L. Yan, Y. Liu, Z. Li, A.
Ren, A simultaneous analysis method of
polycyclic aromatic hydrocarbons, nicotine,
cotinine and metals in human hair, Environ
Pollut. 219 (2016) 66-71. />1016/j.envpol.2016.09.045.
I.C.T. Nisbet and P.K. LaGoy, Toxic
equivalency factors (TEFs) for polycyclic
aromatic hydrocarbons (PAHs), Regul. Toxicol.

Pharmacol. 16 (3) (1992) 290-300. />10.1016/0273-2300(92)90009-X.