xây dựng quy trình định lượng đồng thời một số phthalat trong nước sơn móng tay bằng phương pháp gc ms

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO

BỘ Y TẾ

ĐẠI HỌC Y DƯỢC THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH

THẠCH THỊ BƠ PHA

XÂY DỰNG QUY TRÌNH ĐỊNH LƯỢNG ĐỒNG THỜI
MỘT SỐ PHTHALAT TRONG NƯỚC SƠN MÓNG TAY
BẰNG PHƯƠNG PHÁP GC - MS

LUẬN VĂN THẠC SĨ DƯỢC HỌC

Thành phố Hồ Chí Minh – 2020


BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO

BỘ Y TẾ

ĐẠI HỌC Y DƯỢC THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH

THẠCH THỊ BƠ PHA

XÂY DỰNG QUY TRÌNH ĐỊNH LƯỢNG ĐỒNG THỜI
MỘT SỐ PHTHALAT TRONG NƯỚC SƠN MÓNG TAY
BẰNG PHƯƠNG PHÁP GC-MS

LUẬN VĂN THẠC SĨ DƯỢC HỌC
Ngành: Kiểm nghiệm thuốc – Độc chất

Mã ngành: 8720210

Giảng viên hướng dẫn: TS. NGUYỄN HỮU LẠC THỦY
TS. LÊ THỊ THU CÚC

Thành phố Hồ Chí Minh – 2020


LỜI CAM ĐOAN
Tơi cam đoan đây là cơng trình nghiên cứu của tôi. Các số liệu, kết quả nêu trong
luận văn là trung thực và chưa từng được ai công bố trong bất kỳ cơng trình nào khác
Thành phố Hồ Chí Minh, ngày tháng 11 năm 2020
Học viên

THẠCH THỊ BƠ PHA


Luận văn thạc sĩ dược học - Khóa 2018 - 2020
Chuyên ngành: Kiểm nghiệm thuốc và Độc chất - Mã số: 8720210

XÂY DỰNG QUY TRÌNH ĐỊNH LƯỢNG ĐỒNG THỜI
MỘT SỐ PHTHALAT TRONG NƯỚC SƠN MÓNG TAY
BẰNG PHƯƠNG PHÁP GC – MS
Thầy hướng dẫn: TS. Nguyễn Hữu Lạc Thủy.
TS. Lê Thị Thu Cúc
Học Viên: Thạch Thị Bơ Pha

TĨM TẮT
Mở đầu: Phthalat là các ester của phthalic anhydride được sử dụng như chất phụ gia trong
sơn móng tay nhằm tăng độ sáng mịn và độ bóng của sản phẩm. Một số phthalat đã được

chỉ ra là có khả năng ảnh hưởng tới sức khỏe của con người.
Phthalat là các chất có khả năng gây ảnh hưởng sức khỏe của con người và nước sơn móng
tay là một trong những sản phẩm mỹ phẩm mà các nhà sản xuất sử dụng phthalat làm phụ
gia để làm tăng độ sáng mịn cũng như độ bóng sản phẩm.
Mục tiêu: Xây dựng quy trình định lượng đồng thời một số phthalat trong nước sơn móng
tay bằng phương pháp sắc ký khí ghép khối phổ.
Đối tượng và phương pháp nghiên cứu: 20 phthalat, bao gồm 6 phthalat cấm trong mỹ
phẩm. Điều kiện sắc ký khí được tối ưu hóa cho việc tách các phthalat. Các phthlat có thời
gian lưu trùng nhau sẽ được phân tích định lượng bẳng mảnh ion đặc trưng.
Kết quả: Một phương pháp GC-MS đã được phát triển nhằm xác định hàm lượng của 20
phthalates trong mẫu sơn móng tay với bước chuẩn bị mẫu đơn giản. Các thông số thẩm
định được thực hiện theo hướng dẫn trong ISO 12787:2011.
Kết luận: GC-MS là phương pháp nhanh để định lượng các phthalat với bước chuẩn bị mẫu
đơn giản.
Từ khóa: Phthalat, sơn móng tay, GC-MS


ii
Master’s thesis – Academic course: 2018 – 2020
Specialty: Drug Quality Control & Toxicology – Code: 8720210

DETERMINATION OF PHTHALATE ESTERS IN NAIL POLISH
BY GAS CHROMATOGRAPHY WITH MASS SPECTROMETRIC
DETECTION
Thach Thi Bo Pha
Supervisor: Ph.D. Nguyen Huu Lac Thuy
Ph.D. Le Thi Thu Cuc
Introduction: Phthalates are the esters of phthalic anhydride that are mainly used in nail
polish to increase their transparency, durability. Some certain phthalates esters were
indicated to effect to humane health.

Objectives: To develop a gas chromatography coupled with mass spectrometric detection
(GC-MS) method for determination of the certain phthalate esters in nail polish.
Materials and methods: Twenty phthalates esters, including six banned phthalates in
cosmetics, was examined in this study. The optimized gas chromatography was surveyed
for separation of phthalate esters. The same retention time of phthalates was monitored by
their unique m/z for quantitative determination.
Results: A fast GC-MS method was successfully developed for simultaneous quantitative
determination of twenty kinds of phthalate in nail polish with a simple step of sample
extraction. The validation parameters of this method were performed as guidance in ISO
12787:2011
Conclusion: GC-MS is time-saving method for determination of phthalates with simple step
of sample extraction.
Keywords: Phthalates, nail polish, GC – MS.


MỤC LỤC
DANH MỤC CÁC CHŨ VIẾT TẮT.................................................................................. ii
DANH MỤC CÁC HÌNH

............................................................................................ iii

DANH MỤC CÁC BẢNG

............................................................................................ iv

PHẦN MỞ ĐẦU................................................................................................................... 1
CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN TÀI LIỆU ............................................................................. 3
1.1. Tổng quan về phthalat ................................................................................................ 3
1.2. Tổng quan về GC-MS ................................................................................................ 8
1.3. Phương pháp xử lý mẫu trong mỹ phẩm .................................................................. 14

1.4. Một số phương pháp phân tích phthalat ................................................................... 15
CHƯƠNG 2. ĐỐI TƯỢNG - PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU ................................. 28
2.1. Đối tượng, nguyên vật liệu-trang thiết bị nghiên cứu .............................................. 28
2.2. Phương pháp nghiên cứu .......................................................................................... 30
2.2.1. Chọn mẫu placebo ................................................................................................. 30
2.2.2. Khảo sát dung môi chiết ........................................................................................ 30
2.2.3. Khảo sát xây dựng quy trình định lượng đồng thời một số phthalat trong nước sơn
móng tay bằng phương pháp sắc ký khí - khối phổ (GC-MS) ............................ 31
2.2.4. Ứng dụng............................................................................................................... 35
CHƯƠNG 3. KẾT QUẢ VÀ BÀN LUẬN ....................................................................... 36
3.1. Kết quả nghiên cứu .................................................................................................. 36
3.1.1. Lựa chọn mảnh ion định lượng ............................................................................. 36
3.1.2. Kết quả chọn mẫu placebo .................................................................................... 37
3.1.3. Kết quả khảo sát dung môi chiết ........................................................................... 39
3.1.4. Kết quả xây dựng quy trình định lượng ................................................................ 41
3.1.5. Thẩm định quy trình .............................................................................................. 61
3.1.6. Ứng dụng quy trình ............................................................................................... 72
3.2. Bàn luận ................................................................................................................... 74
CHƯƠNG 4. KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ .................................................................... 77
4.1. Kết luận .................................................................................................................... 77
4.2. Kiến nghị .................................................................................................................. 79
TÀI LIỆU THAM KHẢO ................................................................................................. 80
MỤC LUC

PL 1


ii

DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU, CÁC CHỮ VIẾT TẮT

Chữ viết tắt
GC-MS

HPLC

Từ gốc
Gas Chromatography - Mass
Spectrometry
High Performance Liquid
Chromatographic

Tiếng Việt
Sắc ký khí ghép khối phổ
Sắc ký lỏng hiệu năng cao

Liquid Chromatographic - Mass

Săc ký lỏng đầu dò khối

Spectrometry

phổ

LOD

Limit Of Detection

Giới hạn phát hiện

LOQ

Limit Of Quantitation

Giới hạn định lượng

RSD

Relative Standard Deviation

Độ lệch chuẩn tương đối

Di (n-Hexyl, n-Octyl,

Di (n-Hexyl, n-Octyl,

n-Decyl) Phthalate

n-Decyl) Phthalat

LC-MS

610P
TIC

Total Ion Count

CTN

Chương trình nhiệt

SKĐ

Sắc ký đồ

NSMT

Nước sơn móng tay


iii

DANH MỤC CÁC HÌNH

Trang

Hình 1.1: Cơng thức cấu tạo chung của phthalat .......................................................3
Hình 1.2: Cơng thức cấu tạo của các phthalat trong nghiên cứu ...............................7
Hình 1.3: Sơ đồ khối máy khối phổ ...........................................................................8
Hình 1.4: Sơ đồ tổng quát hệ thống GC-MS ............................................................11
Hình 1.5: Cơng thức cấu tạo của D4-DBP ...............................................................13
Hình 1.6: Cơ chế phân mảnh trong GC-MS của các phthalat ..................................13
Hình 1.7: Cơ chế phân mảnh của DMP trong GC-MS.............................................13
Hình 2.8: Hệ thống sắc ký khí ghép khối phổ ..........................................................29
Hình 3.9: SKĐ khảo sát nền mẫu trên 14 mẫu NSMT thu thập ..............................39
Hình 3.10: Mẫu placebo thêm chất đối chiếu chiết với dung mơi khác nhau ..........39
Hình 3.11: SKĐ TIC 20 phthalat đối chiếu phân tích trên cột DB-5ms ..................42
Hình 3.12: SKĐ SIM 20 phthalat đối chiếu phân tích trên cột DB-5ms .................42
Hình 3.13: SKĐ TIC 20 phthalat đối chiếu phân tích trên cột DB-35ms ................42
Hình 3.14: SKĐ SIM 20 phthalat đối chiếu phân tích trên cột DB-35ms................43
Hình 3.15: SKĐ SIM của DINP và DNP trên cột DB-5ms và DB-35ms ................43

Hình 3.16: SKĐ SIM DEHP, DHpP và DCyHP trên cột DB-5ms và DB-5ms .......43
Hình 3.17: SKĐ mẫu đối chiếu các CTN .................................................................46
Hình 3.18: SKĐ SIM các phthalat trong các CTN khác nhau: ................................47
Hình 3.20: SKĐ SIM, phổ khối đồ thư viện NIST và phổ khối đồ chuẩn DMP .....51
Hình 3.21: SKĐ SIM, phổ khối đồ thư viện NIST và phổ khối đồ chuẩn DEP ......51
Hình 3.22: SKĐ SIM, phổ khối đồ thư viện NIST và phổ khối đồ DiPrP, DPrP ....52
Hình 3.23: SKĐ SIM, phổ khối đồ thư viện NIST và phổ khối đồ DiDP ...............52
Hình 3.24: SKĐ SIM, phổ khối đồ thư viện NIST và phổ khối đồ chuẩn BBP ......53
Hình 3.25: SKĐ SIM, phổ khối đồ thư viện NIST và phổ khối đồ chuẩn DHpP ....53
Hình 3.26: SKĐ SIM, phổ khối đồ thư viện NIST và phổ khối đồ DiBP, DBP ......54
Hình 3.27: SKĐ SIM, phổ khối đồ thư viện NIST và phổ khối đồ DiPP, DnPP ....55
Hình 3.28: SKĐ SIM, phổ khối đồ thư viện NIST và phổ khối đồ DiHP, DHP .....56


iv

Hình 3.29: SKĐ SIM, phổ khối đồ thư viện NIST và phổ khối đồ DCyHP ............57
Hình 3.30: SKĐ SIM, phổ khối đồ thư viện NIST và phổ khối đồ chuẩn DUP ......57
Hình 3.31: SKĐ SIM, phổ khối đồ thư viện NIST và phổ khối đồ DnOP, DEHP ..58
Hình 3.32: SKĐ SIM, phổ khối đồ thư viện NIST và phổ khối đồ DiNP, DNP .....59
Hình 3.33: SKĐ SIM, phổ khối đồ thư viện NIST và phổ khối đồ chuẩn DMEP ...60
Hình 3.34: SKĐ TIC tính đặc hiệu phthalat .............................................................61
Hình 3.35: SKĐ tính đặc hiệu của DMP và DEP .....................................................62
Hình 3.36: SKĐ tính đặc hiệu của DiPrP và DPrP, DiBP và DBP ..........................62
Hình 3.37: SKĐ tính đặc hiệu của BBP, DiPP và DnPP..........................................62
Hình 3.38: SKĐ tính đặc hiệu của DiHP và DHP; DHpP .......................................63
Hình 3.39: SKĐ tính đặc hiệu của DCyHP, DEHP và DnOP ..................................63
Hình 3.40: SKĐ tính đặc hiệu của DiNP và DNP; DiDP ........................................63
Hình 3.41: SKĐ tính đặc hiệu của DUP và DMEP ..................................................64
Hình 3.42: Khảo sát các mẫu thu thập .....................................................................72

v

DANH MỤC CÁC BẢNG

Trang

Bảng 1.1: Giá trị LD50 của các phthalat ......................................................................5
Bảng 1.2: Tóm tắt các phương pháp phân tích phthalat ...........................................21
Bảng 2.3. Danh mục các chất đối chiếu phthalat trong nghiên cứu .........................28
Bảng 2.4: Chuẩn bị các dung dịch chuẩn .................................................................34
Bảng 3.5: Các ion phân mảnh của 20 phthalat .........................................................36
Bảng 3.6: Diện tích pic các phthalat chiết với các dung môi khác nhau. .................40
Bảng 3.7: Kết quả khảo sát nhiệt độ inlet .................................................................41
Bảng 3.8: Các thông số sắc ký của cột DB-5ms và DB-35ms .................................44
Bảng 3.9: Chương trình nhiệt khảo sát .....................................................................45
Bảng 3.10: Điều kiện sắc ký trong quy trình định lượng .........................................49
Bảng 3.11: Kết quả khảo sát tính phù hợp hệ thống ................................................50
Bảng 3.12: Đường tuyến tính nồng độ cao ...............................................................65
Bảng 3.13: Đường tuyến tính nồng độ thấp .............................................................66
Bảng 3.14: Kết quả khảo sát độ đúng và độ lặp lại của các phthalat .......................68
Bảng 3.15: Độ chính xác của các phthalat................................................................69
Bảng 3.16: Giá trị LOD và LOQ của các phthalat trong nghiên cứu .......................71
Bảng 3.17: Thông tin các sản phẩm được khảo sát ..................................................72
Bảng 3.18: Kết quả khảo sát mẫu thị trường ............................................................73


1

PHẦN MỞ ĐẦU
Phthalat là một trong số các chất hóa học đóng vai trị là như chất phụ gia, thường
được sử dụng làm chất hóa dẻo trong cơng nghệ sản xuất các mặt hàng nhựa gia dụng;
trong công nghệ dệt may, ... Trong ngành mỹ phẩm nói chung, các phthalat được sử
dụng làm dung môi trong sản xuất nước hoa và nước sơn móng tay [29].
Phthalat là các hợp chất hóa học được sử dụng chủ yếu để làm mềm, nâng cao tính
linh hoạt và độ bền của nhựa như PVC dẻo, thiết bị y tế, đồ chơi bóp mềm... [13]. Để
đáp ứng những lo ngại về sức khỏe của người tiêu dùng, phthalat đang bị loại bỏ dần
khỏi đồ chơi ở Hoa Kỳ, Canada và Liên minh Châu Âu REACH. Do có đặc tính như
estrogen nên các hợp chất này có thể gây ra các rối loạn trong hệ thống nội tiết [13].
Ở mức độ tiếp xúc cao, các đặc tính độc của phthalat có nguy cơ gây ung thư và có
thể dẫn đến vơ sinh ở người trưởng thành. Trong nước sơn móng tay, sự có mặt của
phthalat làm cho màu nước sơn bền, sáng bóng, dẻo tránh nứt mẻ và có độ bám dính
cao hơn [29]. Và đây là một trong những mỹ phẩm được ưu chuộng và sử dụng phổ
biến nhất - đáp ứng một trong số những nhu cầu làm đẹp của phái nữ. Tuy nhiên các
nghiên cứu về phthalat cho thấy chất hóa học này gây ra một số độc tính dẫn đến bệnh
ung thư (gan, thận, lách), ảnh hưởng trên sự phát triển, sinh sản, gây dậy thì sớm ở
bé gái. Độc tính của phthalat thay đổi theo cấu trúc [3], [6], [18], [19]. Theo Hiệp
định hệ thống hòa hợp ASEAN trong quản lý mỹ phẩm, phụ lục 2 phần 1 cũng như
quy định 1223/2009 của Châu Âu có quy định một số phthalat khơng được sử dụng
trong sơn móng tay nói riêng và mỹ phẩm nói chung như BBP, DMEP, DEHP, DnPP,
DiPP, DBP và PiPP [1], [11], [25].
Về đặc tính sử dụng, do lớp nước sơn bị bơng tróc và giảm độ sắc nét trong thời gian
ngắn nên cần thay đổi lớp sơn mới để đáp ứng nhu cầu làm đẹp. Vì vậy, nguy cơ bị
phơi nhiễm phthalat khi sử dụng sản phẩm này là hồn tồn có thể xảy ra.
Trong những năm gần đây, kiểm soát chất lượng là mối quan tâm ngày càng tăng
trong ngành sản xuất mỹ phẩm, đặc biệt là những sản phẩm được xuất qua Châu Âu.
Cho tới hiện nay, chỉ có một cơng bố trong nước được tìm thấy về việc định lượng
đồng thời một số phthalat trong mẫu nước sơn móng tay.

2

Đồng thời để giúp các cơ sở đáp ứng yêu cầu của “Hiệp định hệ thống hòa hợp
ASEAN trong quản lý mỹ phẩm”, góp phần vào cơng tác kiểm nghiệm thường quy
và đảm bảo an toàn sức khỏe trong lĩnh vực sản xuất và sử dụng mỹ phẩm, chúng tôi
thực hiện đề tài:
“Xây dựng quy trình định lượng đồng thời một số phthalat
trong nước sơn móng tay bằng phương pháp sắc ký khí ghép khối phổ”.
Với hai mục tiêu chính như sau:
1. Xây dựng và thẩm định quy trình phân tích đồng thời một số phthalat trong nước
sơn móng tay bằng phương pháp sắc ký khí ghép khối phổ (GC-MS).
2. Ứng dụng quy trình kiểm tra một số mẫu trên thị trường.


3

CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN TÀI LIỆU
1.1. TỔNG QUAN VỀ PHTHALAT
1.1.1. Đặc điểm chung
Cơng thức cấu tạo chung của phthalat:

Hình 1.1: Công thức cấu tạo chung của phthalat (1,2-benzenedicarboxylat)

Trong công thức cấu tạo chung của các phthalat. R1 và R2 có thể giống hoặc khác
nhau tùy thuộc vào rượu tham gia phản ứng với acid phthalic để tạo este phthalat.
Cấu trúc khác nhau của 2 gốc R sẽ tạo ra những thuộc tính khác nhau về hóa học và
vật lý cũng như tính chất sinh học của phân tử [6], [26], [32].
Phthalat dạng dầu, dễ bay hơi, một số có mùi nhẹ hoặc không mùi, không tan trong
nước và carbon tetraclorua, tan tốt trong các dung môi như methanol, ethanol,

acetonitril, n-hexan, dầu ăn và chất béo. Ngồi ra phthalat cịn tan được trong máu và
những dịch cơ thể có lipoprotein [6], [8].
Gần như tất cả các phthalat đều có điểm nóng chảy dưới - 25 oC, trừ các phthalat như
DMP, DUP và 610P có điểm nóng chảy là + 5,5; - 9,0 và - 4,0 oC.
Nhiệt độ hóa hơi: 230 – 486 (oC).
Điểm nóng chảy thấp và điểm sơi cao của các este phthalat này góp phần vào tính
hữu dụng của chúng như chất hóa dẻo [10].
Phthalat là các chất phụ gia. Do có đặc tính hóa dẻo nên được sử dụng phổ biến trong
cơng nghiệp. Chúng được tìm thấy ở hầu hết các vật dụng hằng ngày như đồ chơi trẻ
em, núm vú ngậm bằng cao su, vỏ đồ hộp, áo mưa, vòi tắm, sàn nhà, sơn tường, thau
chậu rửa, hộp đựng thức ăn, ống nước và một số công thức thuốc trừ sâu, … Đã có


4

nghiên cứu cho thấy rằng có hơn 87 % lượng phthalat được sử dụng trong một loại
nhựa (làm nhựa dẻo hơn, linh hoạt hơn và tăng độ đàn hồi) [3], [6].
Do có khả năng tạo độ nhớt, độ đục, độ đặc nên DEHP, DiNP được sử dụng nhiều
trong các sản phẩm chai đựng đồ uống thể thao, nước ép trái cây, sữa, mứt, sữa chua,
thạch, thực phẩm chức năng [3], [6].
Trong mỹ phẩm, phthalat có trong các sản phẩm như sơn móng tay, keo vuốt tóc, dầu
gội, kem dưỡng da, thuốc nhuộm tóc, son mơi, ... để tạo độ tươi mới, độ mịn cho sản
phẩm, làm mềm da, tăng tính thấm vào da của sản phẩm, ... phthalat trong sơn móng
tay làm màu sơn sáng bóng, bền và bám dính hơn. Trong nước hoa DEP giúp giữ mùi
thơm lâu hơn và không bị biến mùi trong điều kiện thời tiết [3], [5], [16].
Bên cạnh các ứng dụng vừa kể trên thì DEP cịn được sử dụng làm dầu gia nhiệt và
DBP được sử dụng để làm giảm độ hút ẩm của chất nổ. Cả DEP và DBP cũng được
sử dụng làm chất mang trong ngành công nghiệp nước hoa [26].
1.1.2. Độc tính
Chưa có nhiều nghiên cứu về độc tính của phthalat trên cơ thể người, tuy nhiên nhiều

nghiên cứu trên chuột cho thấy các phthalat có độc tính trên sinh sản và thai nhi [3],
[16], [18]. Khi tiêm các phthalat vào tĩnh mạch chuột thì phthalat tích tụ trong các cơ
quan như gan, phổi, lách với các lượng khác nhau và dần dần làm mất chức năng của
các cơ quan đó [6], [19], [36]. Tiếp xúc với phthalat lâu dài làm tăng tỷ lệ bệnh hở
hàm ếch, chết thai và tăng bệnh về xương [6], [16].
Một số nghiên cứu trước đây cho thấy trên nam giới, cơ quan nhạy cảm nhất đối với
phthalat là hệ sinh sản làm teo tinh hoàn, nữ giới làm xáo trộn nội tiết gây dậy thì
sớm ở các bé gái [6].
Phthalat làm tổn thương ADN trong nhân tinh trùng, các thông số tinh dịch của con
người và hormon sinh sản. Cơ quan quốc tế chuyên nghiên cứu về ưng thư (IARC)
cũng đã báo cáo về khả năng gây ung thư của phthalat [3].


5

Cơ quan bảo vệ môi trường Hoa Kỳ cũng đã phân loại DEHP và BBP là những chất
có thể gây ung thư cho con người.
Ngồi ra phthalat cịn ảnh hưởng đến sự phát triển thần kinh của trẻ. Nó làm giảm sự
tỉnh táo và phát triển chứng rối loạn tăng động, giảm sự chú ý ở các bé gái (Jurewicz
và cộng sự, 2011). Bornehag và cộng sự (2004) đã nghiên cứu mối quan hệ tiềm năng
giữa các triệu chứng dị ứng dai dẳng ở trẻ em và nồng độ các phthalat trong bụi thu
được từ nhà của họ. Kết quả cho thấy BBP, DEHP và DBP là những thành phần gây
hại chính. BBP có liên quan đến viêm mũi (với p = 0,001) và eczema (p = 0,001),
trong khi DEHP có liên quan đến hen suyễn (p = 0,022) [18].
Giá trị LD50 khi nghiên cứu trên chuột và thỏ ở đường uống của một số phthalat được
trình bày trong bảng sau:
Bảng 1.1: Giá trị LD50 của các phthalat

Chuột
STT

Phthalat

Thỏ
Chuột Bạch

Chuột cống

Chuột con

7,2 (g/kg)

6,8 (g/kg)

8 (g/kg)

8-10 (g/kg)

1

DMP

2,4 (g/kg)

2

DEP

8,2 ml/kg

3

DiBP

>20 (g/kg)

4

DBP

12,6 (g/kg)

5

DHP

Đực: 29,6 (ml/kg)

4,4 (g/kg)

Cái: 38,9 (ml/kg)
6

DCyHP

30 (ml/kg)

7

DiOP

22,6 (ml/kg)

8

DEHP

26,3 (g/kg)

9

DiNP

>10 (g/kg)

10

DiDP

> 64 (ml/kg)

34,0 (g/kg)

30,6 (g/kg) 33,9 (g/kg)
34,3 (ml/kg)


6

1.1.3. Các phthalat trong nghiên cứu

Dimethyl phthalat (M = 194,2; tos = 283,7 oC)

Diethyl phthalat (M = 222,2; tos = 295 oC)

Dipropyl phthalat (M = 250,3; tos = 317 oC)

Diisopropyl phthalat (M = 250,3)

Dibutyl phthalat (M = 278,3; tos = 340 oC)

Diisobutyl phthalat (M = 278,3; tos = 296 oC)

Benzyl butyl phthalat (M = 312,4; tos = 370 oC)

Diheptyl phthalat (M = 362,5; tos = 360 oC)

Di-n-pentyl phthalat (M = 306,4; tos = 342 oC)

Diisopentyl phthalat (M = 306,4)


7

Di-n-octyl phthalat (M = 390,6)

Di(2-ethylhexyl) phthalat (M = 390,6)

Diisohexyl phthalat (M = 334,4)

Diisodecyl phthalat (M = 446,7; tos = 250 oC - 257 oC)

Diisononyl phthalat (M = 418,6; tos = 252 oC)

Dinonyl phthalat (M = 418,6; tos = 413 oC)

Di(2-methoxylethyl) phthalat (M = 282,3)

Dicyclohexyl phthalat (M = 330,4; tos = 222 -228 (oC)

Dihexyl phthalat (M = 334,4; tos = 210 oC)

Diundecyl phthalat (M = 474,7)

Hình 1.2: Cơng thức cấu tạo của các phthalat trong nghiên cứu


8

1.2. TỔNG QUAN VỀ PHƯƠNG PHÁP SẮC KÝ KHÍ GHÉP KHỐI PHỔ
1.2.1. Tổng quan về khối phổ
1.2.1.1. Nguyên tắt hoạt động của khối phổ
Phân tích phổ khối (MS) là một kỹ thuật đo trực tiếp tỷ số khối lượng theo điện tích
(m/z) của những ion trong pha khí của chất phân tích [7].
Sơ đồ cấu tạo và nguyên lý hoạt động của khối phổ được trình bày trong Hình 1.3.
Cung từ trường

Buồng ion hóa mẫu

Đầu dị

Hình 1.3: Sơ đồ khối máy khối phổ

Từ nguồn nạp mẫu, tùy thuộc vào cơ chế phân tích, cấu tạo của chất phân tích và sự
ion hóa mẫu mà chất cần phân tích có trong mẫu có thể bị ion hóa bằng cách tạo ra
các tiểu phân tích điện hoặc bị phân mảnh, bẻ gãy cấu trúc phân tử để hình thành các
ion hoặc các tiểu phân mang điện có khối lượng nhỏ hơn. Những ion của chất phân
tích sinh ra từ nguồn ion hóa được gia tốc và được tách ra bởi bộ phận phân tích khối
trước khi đến bộ phận phát hiện. Dưới tác động của điện trường, các ion có khối
lượng, điện tích khác nhau sẽ chuyển động có hướng với tốc độ và quỹ đạo chuyển
động khác nhau. Tốc độ, quỹ đạo chuyển động của ion phụ thuộc vào cường độ điện
trường của bộ phận phân tích khối, điện tích và khối lượng của ion.
Do vậy, sau khi phân tích khối, các ion trong hỗn hợp sẽ được phân tách riêng. Những
ion được phân tách có m/z phù hợp sẽ di chuyển được đến bộ phận phát hiện và ghi
thành phổ. Tất cả quá trình này xảy ra trong một buồng có hệ thống bơm chân khơng
sâu đạt từ 10-3 đến 10-6 Pa [7], [20], [22].


9

Đối với các chất hữu cơ, dưới tác động của điện trường 70 eV trong máy phân tích
khối phổ, các electron sẽ bắn phá hợp chất hữu cơ để tạo thành những ion phân tử,
ion mảnh, dựa trên phân tích những ion này cho phép xác định số khối của phân tử.
Năng lượng ion hoá là một yếu tố quyết định sự phân mảnh của các hợp chất. Khi
năng lượng bắn phá mẫu bằng với năng lượng ion hóa phân tử (8 eV đến 15 eV) sẽ
gây nên sự ion hóa phân tử. Nếu năng lượng ion hóa lớn sẽ bẻ gãy một số hoặc toàn
bộ các liên kết trong phân tử tạo ra nhiều mảnh, ion hoặc phân tử trung hịa có khối
lượng bé hơn.
Q trình phân mảnh đặc trưng cho cấu trúc của mỗi phân tử và là cơ sở để nhận
dạng, định danh, định tính chất cần phân tích bằng phương pháp MS [7], [20], [22].

1.2.1.2. Cấu tạo của máy khối phổ
Cấu tạo của máy khối phổ gồm các thành phần như sau: bộ phận nạp mẫu, buồng ion
hóa mẫu, bộ phân tích khối, bộ phận thu nhận tín hiệu.
Bộ phận nạp mẫu: Chuyển mẫu cần phân tích vào nguồn ion hóa của thiết bị MS.
Tùy thuộc vào trạng thái vật lý của mẫu cần phân tích mà có thể nạp mẫu trực tiếp
vào thiết bị MS hoặc nạp mẫu gián tiếp thông qua các thiết bị phân tích kết hợp, ghép
nối như GC, HPLC hoặc CE. Căn cứ vào thiết bị phân tích ghép nối, mà người ta chia
thành các phương pháp như GC-MS, LC-MS hay CE-MS [12], [20], [22].
Nguồn ion hoá: Nơi diễn ra quá trình chuyển các phân tử thành các ion/tiểu phân
mang điện ở pha khí bằng các kỹ thuật ion hóa khác nhau. Các ion tạo thành sẽ được
tăng tốc độ, thu gọn để đi vào bộ phận phân tích phổ khối, cịn những tiểu phân, dung
mơi,… khơng bị ion hóa, khơng mang điện sẽ bị hút ra khỏi buồng ion qua bơm chân
khơng của thiết bị MS. Có nhiều loại nguồn ion hoá, sử dụng các kỹ thuật ion hoá
khác nhau được dùng trong các thiết bị MS như: ion hóa bằng bắn phá điện tử; bắn
phá nhanh nguyên tử, ion hóa hóa học ở áp suất khí quyển, ion hóa phun sương điện
tử (ESI – Electron spray ionization),… [7], [12], [20], [22].
Bộ phân tích khối: Tách các ion có số khối m/z khác nhau thành từng loại riêng biệt
nhờ tác dụng của điện trường. Bộ phận phân tích khối của thiết bị MS gồm nhiều loại


10

như: cung từ, tứ cực, tứ cực chập ba, bẫy ion và phân tích thời gian bay. Các bộ phân
tích khối có cấu tạo khơng giống nhau, nhưng đều hoạt động dựa trên nguyên lý cung
cấp một điện trường biến thiên với tần số xác định để điều chỉnh quỹ đạo và tốc độ
chuyển động của các ion trên cơ sở đó phân tách các ion có tỷ số m/z khác nhau [12],
[20], [22].
Hiện nay, để tăng cường độ nhạy, độ phân giải hoặc độ chính xác phổ khối, một số
thiết bị MS thường ghép nối giữa hai hoặc nhiều bộ phân tích khối nêu trên với nhau.
Các thiết bị MS kiểu tứ cực chập ba, bẫy ion và phân tích thời gian bay có thể tiến

hành phân tích phổ khối lượng 2 hoặc nhiều lần trong đó lần phân tích khối thứ nhất
lựa chọn ion ban đầu với m/z xác định, lần phân tích khối tiếp theo xác định số khối
của các ion tạo thành khi phân mảnh ion mẹ.
Trong phương pháp MS, để định tính một chất có thể tiến hành theo cách: So sánh
phổ khối của chất cần phân tích với phổ khối của chất đối chiếu phân tích trong cùng
điều kiện hoặc so sánh phổ khối của chất cần phân tích với phổ khối chuẩn trong thư
viện phổ. Để định lượng, xác định nồng độ, hàm lượng của hoạt chất, có thể lựa chọn
một hoặc một vài số khối đặc trưng cho hoạt chất cần phân tích, thường chỉ lựa chọn
một số khối đặc trưng và có đáp ứng ổn định nhất trong q trình phân tích (ion mẹ
– MS) hoặc một ion con (MS/MS) và tiến hành so sánh cường độ của số khối này
trong mẫu thử với cường độ trong mẫu chuẩn đã biết nồng độ, hàm lượng.
Bộ phận thu nhận tín hiệu: Bộ phân thu nhận tín hiệu gồm một loạt khoảng 10 điện
cực còn được gọi là dynod. Các dynod này được sắp xếp gần sát nhau và đặt tại vị trí
cuối máy. Nhiệm vụ của các dynod này là làm khuyết đại dòng điện được tạo ra do
sự va chạm của các ion phân tử khi va chạm vào dynod đầu tiên, mục đích tạo dịng
điện đủ lớn để ghi nhận tín hiệu. Máy khối phổ hiện đại, đầu ra của bộ phận ghi nhận
tín hiệu sẽ nối giao diện với một máy tính để lưu trữ dữ liệu và in các phổ đồ. Máy
thường có trang bị sẵn thư viện phổ, khi đo khối phổ của một chất, máy sẽ in ra kết
quả phổ đồ của chất và bảng danh sách các hợp chất có thể tương thích [7].


11

1.2.2. Tổng quan về phương pháp phân tích sắc ký khí– khối phổ
Một trong những phương tiện hữu ích giúp các nhà hóa học xác định cấu trúc hóa học
của hợp chất cần khảo sát là máy sắc ký khí ghép - khối phổ. Dịng khí thốt ra khỏi
máy sắc ký khí được cho đi ngang qua một khóa để vào một ống, nơi có một lỗ phân
tử và rồi được dẫn đến buồng ion hóa của máy khối phổ. Bằng cách như vậy người ta
có thể có được một khối phổ đồ của mỗi cấu phần chứa trong hỗ hợp đã được tiêm
vào máy sắc ký lúc ban đầu [7].

3. Bộ phân
tiêm mẫu

Đầu dị MS

9. Đầu dị

8. Phân tích khối

1.Cung cấp khí
đốt
6. Giao diện

Mẫu đầu vào

Bộ
khuyết
đại

7. Buồng
ion hóa mẫu

5. Cột

4. Lị
10. Hệ thống chân khơng

2. Điều chỉnh khí nén

Hình 1.4: Sơ đồ tổng quát hệ thống GC-MS [38]

Hệ thống GC-MS có thể khảo sát một chất hay hỗn hợp. Trước tiên máy sẽ tách
mẫu, kế đó bộ phận máy tính của máy khối phổ sẽ so sánh các dữ kiện vừa thu được
với các số liệu phổ chuẩn đang có chứa sẵn trong thư viện của máy, để rồi đề nghị
cấu trúc hóa học của hợp chất khảo sát. Máy in ra 1 bảng dánh sách những hợp chất
có khả năng giống với chất khảo sát, mỗi hợp chất đề nghị này đều có ghi kèm theo
độ tương hợp. Độ tương hợp càng lớn, trên 90 % cấu trúc của chất khảo sát càng có
khả năng là chất mà máy đề nghị [7].
Ưu điểm: việc kết hợp máy sắc ký khí và đầu dị khối khổ có các thuận lợi sau:
- Tính bay hơi: cả 2 thiết bị đều có thể phân tích tất cả các hợp chất khí, lỏng, rắn,
nếu các hợp chất này có đặc tính áp suất hơi lớn.


12

- Độ nhạy: máy khối phổ có độ nhạy cao, nên có thể phân tích những hợp chất đi ra
từ cột sắc ký khí. Máy khối phổ có thể phát hiện lượng mẫu là 1 μg.
- Nhiệt độ: Cột sắc ký khí và hệ thống nhận mẫu của máy khối phổ có thể hoạt động
trong khoảng nhiệt độ giống nhau.
- Thời gian quét: máy khối phổ có vận tốc quét rất nhanh, đủ để ghi nhận hết các tín
hiệu di ra từ cột sắc ký khí.
Nhược điểm:
- Áp suất: mỗi máy hoạt động trong một điều kiện áp suất rất khác nhau, nên việc kết
hợp hai máy lại với nhau là trở ngại lớn.
- Loại cột sắc ký khí: chỉ có một số loại cột sắc ký khí có thể sử dụng trong hệ thống
GC-MS. Các cột loại polimer hữu cơ sẽ bị đứt mảnh và tạo trên khối phổ những pic
đặc trưng, có thể gây nhằm lẫn với các mảnh ion mẫu khảo sát.
Giá thành các máy cao: các phịng thí nghiệm thơng thường khơng đủ tài chính để
trang bị cho những hoạt động thường nhật.
1.2.3. Tổng quan về nội chuẩn

Trong sắc ký khí, việc sử dụng nội chuẩn là cần thiết do ảnh hưởng của bộ phận tiêm
mẫu. Một số tiêu chí lựa chọn chuẩn nội:
- Các chất là đồng vị giống hoặc gần giống với chất phân tích.
- Chất có cấu trúc hóa học, tính chất lý, hóa tương tự với chất phân tích và cường độ
tín hiệu phải ổn định, thời gian lưu tương đối không quá xa so với chất phân tích khi
phân tích trong cùng điều kiện phân tích. Và đáng chú ý là các chất dùng làm nội
chuẩn không phản ứng hay tương tác với các thành phần trong nền mẫu.
Việc sử dụng nội chuẩn là đồng vị giúp hạn chế sai lệch kết quả do ảnh hưởng của
nền mẫu cũng như tác động do sự ion hóa mẫu. Đặc biệt trong LC-MS, sự ion hóa
mẫu cũng như nền mẫu ảnh hưởng rất nhiều đến chất phân tích nên việc sử dụng nội
chuẩn đồng vị là một điều cần thiết.
D4-DBP là chất đồng vị của DBP, có cấu trúc tương tự như DBP nhưng được thay
thế 4 nguyên tử hydro (H) trên vòng benzen bằng 4 nguyên tử deuteri (D).


13

Cơng thức cấu tạo của D4-DBP được trình bày trong hình sau:

Hình 1.5: Cơng thức cấu tạo của D4-DBP

1.2.4. Cơ chế phân mảnh một số phthalat
Trong phương pháp GC-MS sự ion hóa mẫu được thực hiện bằng EI. Cơ sở lý thuyết
để chọn các phân mảnh ion định lượng cũng như chọn khoảng khối lượng để định
tính các phthalat được trình bày trong Hình 1.6 và 1.7:

Hình 1.6: Cơ chế phân mảnh trong GC-MS của các phthalat trong nghiên cứu [37]

Hình 1.7: Cơ chế phân mảnh của DMP trong GC-MS [37]

Theo cơ chế phân mảnh ở trên các phthalat ngoại trừ DMP thì tất cả các phthatat đều
được ion hóa tạo ra mảnh có m/z 149 là mảnh cơ sở của các phthalat, riêng DMP có
mảnh cơ sở là m/z 163.


14

1.3. PHƯƠNG PHÁP XỬ LÝ MẪU TRONG MỸ PHẨM
Các mẫu mỹ phẩm với các đặc điểm như nền mẫu phức tạp, nồng độ các chất cấm
thường rất nhỏ. Vì vậy mẫu cần phải được chiết tách, xử lý để loại bỏ các tạp chất và
có thể làm giàu mẫu trước khi tiến hành phân tích để tăng độ bền cũng như độ nhạy
của thiết bị phân tích.
Việc lựa chọn kỹ thuật xử lý mẫu cần phải căn cứ vào đặc điểm hóa lý của chất phân
tích, đặc điểm nền mẫu và đặc điểm của phương pháp phân tích. Hiện nay, để xử lý
mẫu mỹ phẩm, … kỹ thuật cơ bản đó là: chiết lỏng – lỏng, đã được ứng dụng trong
các tài liệu [17], [21], [23], [31].
Ngoài ra, trong một số trường hợp, các tác giả có thể sử dụng kết hợp giữa chiết lỏnglỏng và chiết pha rắn để làm giàu mẫu và loại tạp [21], [31].
Chiết lỏng – lỏng: là phương pháp được dùng phổ biến để chuyển chất phân tích hồ
tan trong một dung mơi này sang dung môi khác không đồng tan. Thực tế, thường
dùng nước để hòa tan trong trường hợp mẫu rắn để tăng siệu suất chiết [21].
Hiệu suất chiết của chất từ pha nước phụ thuộc vào độ tan của hoạt chất trong dung
mơi chiết; tính phân cực của dung mơi chiết; hệ số/hằng số phân bố của chất trong
hai pha lỏng không trộn lẫn với nhau.
Đối với mẫu dạng lỏng, quy trình xử lý mẫu thường đơn giản hơn. Dung môi hữu cơ
được thêm trực tiếp vào mẫu sau đó tiến hành siêu âm, ly tâm để loại bớt tạp. Có thể
chiết 1 lần hoặc nhiều lần tùy thuộc vào loại mẫu và dung hệ số phân bố của chất với
dung môi chiết [17], [23], [31].


15

1.4. MỘT SỐ PHƯƠNG PHÁP PHÂN TÍCH PHTHALAT
1.4.1. Một số nghiên cứu về phthalat trên thế giới:
- Tài liệu [21] sử dụng phương pháp HPLC với đầu dò PDA để phân tích đồng thời 7
phthalat trong mỹ phẩm với cột C8 (150 x 4,6 (mm); 3µm), pha động: methanol –
nước với kỹ thuật rửa giải gradient, tốc độ dòng 1,0 ml/phút, đầu dị phát hiện ở bước
sóng 230 nm. Kết quả đã xác định được 14/15 sản phẩm mỹ phẩm có chứa ít nhất 3
phthalat với nồng độ phát hiện là 10 – 100 (µg/kg); tỷ lệ phục hồi 85 – 115 (%).
- Ting Wu và cộng sự đã so sánh 2 phương pháp HPLC và phương pháp UHPLC với
đầu dị PDA để phân tích đồng thời 12 phthalat với điều kiện sắc ký của phương pháp
UHPLC là cột BEH phenyl (50 x 2,1 (mm); 1,7 µm), pha động: methanol – nước (kỹ
thuật rửa giải gradient); phương pháp HPLC với cột SB phenyl (250 x 4,6 (mm); 5
µm), pha động: methanol – nước (kỹ thuật rửa giải gradient). Kết quả thời gian phân
tích 12 phthalat bằng phương pháp SKLSHN ngắn hơn 2,5 lần (7 phút) so với phương
pháp SKLHNC (18 phút), lượng dung mơi sử dụng cũng ít hơn 6 lần (2,8 ml) so với
phương pháp SKLHNC (18 ml), nhưng nhìn chung các thơng số khác như độ phân
giải, hệ số kéo đuôi, độ lặp lại, … của hai phương pháp là tương đương nhau [34].
- Tác giả Lu LuI, Yuki Hashi và cộng sự sử dụng phương pháp HPLC với đầu dị MS
trong phân tích mẫu nước muối sinh lý với cột XR - ODS (75 x 2,0 (mm); 2,2 µm),
pha động: methanol – nước. Phương pháp đã xác định được LOD và LOQ lần lượt là
0,02 – 0,9 (µg/l) và 0,08 – 2,7 (µg/l); khoảng tuyến tính từ 0,2 – 50 (µg/l) với R2 ≥
0,995; với tỷ lệ phục hồi từ 71,2 – 107,3 (%) và RSD độ lặp lại từ 3,5 - 8,5 (%). Kết
quả có 02/04 sản phẩm chứa cả hai phthalat là DMP và DEP các mẫu còn lại chưa
phát hiện được sự hiện diện của phthalat trong mẫu [24].
- Nhóm tác giả tài liệu [27] cũng sử dụng phương pháp sắc ký lỏng hiệu năng cao với
đầu dị UV để phân tích phthalat trong mẫu dụng cụ y tế làm từ PVC với cột C8 (100
x 4,6 mm; 2,6 µm), pha động: acetonitril – nước (65:35 tt/tt). Phương pháp đã xác
định được LOD của DEHP và DEHT là 0,1 µg/ml và LOQ lần lượt là 0,3 và 0,2
µg/ml; Khoảng tuyến tính lần lượt là 1 – 40 (µg/ml) (R2 = 0,9996) và 0,6 – 10 (µg/ml)