Đang tải... (xem toàn văn)
Đề tài này được thực hiện với mục tiêu xây dựng quy trình xác định hàm lượng DEHP, DINP trong thức uống. Nghiên cứu tiến hành khảo sát việc tách 2 chất DEHP và DINP trên hệ thống máy sắc ký khí kết nối với đầu dò khối phổ. Mời các bạn cùng tham khảo đề tài qua bài viết này.
Nghiên cứu Y học Y Học TP. Hồ Chí Minh * Tập 18 * Phụ bản của Số 6 * 2014 XÂY DỰNG QUY TRÌNH XÁC ĐỊNH HÀM LƯỢNG DIETHYLHEXYL PHTHALATE (DEHP) VÀ DIISONONYL PHTHALATE (DINP) TRONG THỨC UỐNG Trần Thị Ánh Nguyệt*, Trần Ngọc Minh Tuấn* TĨM TẮT Đặt vấn đề: Diethylhexyl Phthalate (DEHP) và Diisononyl Phthalate (DINP) là những chất hố dẻo hữu hiệu nhất trong ngành cơng nghiệp nhựa và chất dẻo. Trong q trình sản xuất, vì mục đích lợi nhuận, một số doanh nghiệp đã sử dụng tùy tiện DEHP và DINP cho vào sản phẩm thức uống, gây ảnh hưởng đến sức khỏe người tiêu dùng. Bởi vì, DEHP và DINP có khả năng tạo độ độ nhớt, độ đục, độ đặc trong nhiều sản phẩm như đồ uống thể thao, nước ép trái cây, sữa. Mục tiêu nghiên cứu: Xây dựng quy trình xác định hàm lượng DEHP, DINP trong thức uống. Phương pháp nghiên cứu: Khảo sát việc tách 2 chất DEHP và DINP trên hệ thống máy sắc ký khí kết nối với đầu dò khối phổ. Kết quả nghiên cứu: Xây dựng được quy trình xác định hàm lượng cùng lúc 2 chất DEHP, DINP trong thức uống trên hệ thống máy sắc ký khí kết nối với đầu dò khối phổ. Kết luận: Phương pháp sắc ký khí kết nối với đầu dò khối phổ là phương pháp đơn giản để phân tích Phthalate trên nền mẫu thức uống. Từ khóa: Hàm lượng Diethylhexyl phthalate, Diisononyl Phthalate, sắc ký khí. ABSTRACT DEVELOPING THE DIETHYLHEXYL PHTHALATE (DEHP) AND DIISONONYL PHTHALATE (DINP) DETERMINATION PROCESS IN BEVERAGE Tran Thi Anh Nguyet, Tran Ngoc Minh Tuan * Y Hoc TP. Ho Chi Minh * Vol. 18 ‐ Supplement of No 6 ‐ 2014: 689 ‐ 694 Background: Diethylhexyl Phthalate (DEHP) and Diisononyl Phthalate (DINP) are primary plasticizers used in many flexible vinyl products. Some manufacturers used plasticizers in an attempt to reduce cost and increase stability. They were used to replace palm oil in drinks as a clouding agent. The chemical substances affected large to human health. Objectives: To develop a new method for identifying concentration of DEHP, DINP in beverage. Methods: Evaluate the separation of 2 phthalates including: DEHP, DINP using gas chromatography and mass spectrometry detector. Result: This study established a method to analyze 2 phthalates using gas chromatography and mass spectrometry detector in samples of beverage. Conclusion: Gas chromatography and mass spectrometry method is simple to analyze phthalate in samples of beverage. Keywords: Diethylhexyl Phthalate, Diisononyl Phthalate, gas chromatography. * Viện Y Tế Cơng Cộng TP. Hồ Chí Minh Tác giả liên lạc: CN. Trần Thị Ánh Nguyệt 688 ĐT: 0982 11 98 76 Email: labogc@ihph.org.vn Chun Đề Y Tế Cơng Cộng Y Học TP. Hồ Chí Minh * Tập 18 * Phụ bản của Số 6 * 2014 Nghiên cứu Y học ĐẶT VẤN ĐỀ Vệ sinh An toàn thực phẩm ngày càng trở thành vấn đề thu hút nhiều sự quan tâm của xã hội, tác động đến sự phát triển kinh tế, ảnh hưởng đến sức khỏe con người, đến chất lượng cuộc sống và về lâu dài còn ảnh hưởng đến sự phát triển nòi giống, dân tộc(1). Trong q trình sản xuất, vì mục đích lợi nhuận, nên một số doanh nghiệp đã sử dụng tùy tiện những hóa chất cấm, gây ảnh hưởng đến sức khỏe người tiêu dùng(1). Vào tháng 5/2011, Cơ quan quản lý thực phẩm và dược phẩm Đài Loan đã phát hiện hàng loạt chai nước giải khát của nhiều hãng nổi tiếng có chứa DEHP và DINP(1). Những nghiên cứu hiện nay cho thấy DEHP, DINP thuộc nhóm phthalate có thể gây ung thư, hủy hoại thận, phá hủy hệ thống hormone của cơ thể con người. Đối với trẻ em, nguy cơ mắc các bệnh hen suyễn và dị ứng là rất cao, gây vô sinh ở nữ và làm giảm hàm lượng testosterone khiến chất lượng tinh trùng kém đi ở nam. Xuất phát từ những yêu cầu thực tế trên, việc thực hiện “Xây dựng quy trình xác định hàm lượng DEHP, DINP trong thức uống” là cần thiết. Từ đó sẽ ứng dụng quy trình này vào cơng tác giám sát kiểm tra chất lượng an tồn vệ sinh thực phẩm. Giới thiệu về DEHP, DINP DEHP, DINP là dẫn xuất của phthalate, dạng hợp chất hữu cơ lỏng không màu, không mùi, dễ hòa tan trong ethylether, ethanol, dầu mỏ, dầu (mỡ) nhưng khó tan trong nước. Về mặt hố học, các phthalate là những este của acid phthalic. Các este này đều có chung một gốc là acid phthalic, chúng chỉ khác nhau phần rượu còn lại. Trong các este này, DEHP, DINP là chất khá phổ biến và thơng dụng. Chúng phổ biến vì là chất hố dẻo hữu hiệu nhất trong ngành cơng nghiệp nhựa và chất dẻo(4). Công thức phân tử: C24H38O4 Khối lượng phân tử: 390.6 DEHP ( Di‐(2‐ethylhexyl) phthalate) Công thức phân tử: C26H42O4 Khối lượng phân tử: 420,6 DINP (Diisononyl phthalate) Nguyên nhân DEHP, DINP có trong thực phẩm(3) DEHP, DINP có khả năng tạo độ nhớt, độ đục, độ đặc cho các chế phẩm. Loại hóa chất này hiện diện trong nhiều sản phẩm như đồ uống thể thao, nước ép trái cây, sữa, mứt, sữa chua, thạch, thực phẩm chức năng. DEHP, DINP bị thơi ra từ trong bao bì chứa thực phẩm như các can, chai nhựa, bát nhựa, đầu ti cho trẻ ngậm trong bình sữa, đồ chơi làm bằng chất dẻo(5). Ngoài ra, nhiều nhà sản xuất (chủ yếu ở các nước Châu Á) muốn tăng lợi nhuận nên đã sử dụng DEHP, DINP cho vào thực phẩm nhằm hạ giá thành thay vì sử dụng chất tạo đục được chế biến từ cùi chanh, cam, bưởi với giá thành cao(1). Tiêu chuẩn cho phép DEHP, DINP trong thực phẩm(1) Năm 2011, Bộ Y tế Việt Nam ban hành quy định tạm thời mức giới hạn nhiễm chéo DEHP trong thực phẩm được cho phép là 1,5 mg/kg đối với thực phẩm rắn và lỏng (khơng bao gồm nước uống đóng chai). DINP : Việt Nam chưa có quy định. Mục tiêu nghiên cứu Xây dựng quy trình xác định hàm lượng DEHP, DINP bằng phương pháp sắc ký khí ghép khối phổ(5). Chun Đề Y Tế Cơng Cộng 689 Nghiên cứu Y học Y Học TP. Hồ Chí Minh * Tập 18 * Phụ bản của Số 6 * 2014 Đánh giá quy trình phân tích xây dựng được qua các thơng số(2,4): độ lặp lại, độ tái lập, hiệu suất thu hồi, giới hạn phát hiện, giới hạn định lượng, khoảng tuyến tính của chuẩn, độ khơng đảm bảo đo. ĐỐI TƯỢNG ‐ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU Đối tượng nghiên cứu Quy trình xác định hàm lượng DEHP, DINP bằng máy sắc ký khí ghép khối phổ trên hai nền mẫu thức uống là nước ép và sữa chua. Phương pháp nghiên cứu Phương pháp thu thập tài liệu Dựa trên các cơng trình nghiên cứu liên quan đã được cơng bố ngồi nước. Phương pháp thực nghiệm Sử dụng kỹ thuật sắc ký khí ghép khối phổ để phân tích DEHP, DINP và áp dụng quy trình phân tích mẫu thực tế. Thiết bị phân tích: Máy sắc ký khí ghép khối phổ GC‐MS . Phương pháp phân tích số liệu Sử dụng các phương pháp thống kê đánh giá số liệu phân tích. KẾT QUẢ VÀ BÀN LUẬN Xây dựng quy trình Hiện nay, trên thế giới chưa có phương pháp chuẩn để phân tích DEHP và DINP trong thức uống. Chính vì vậy, đa số các phòng thí nghiệm tự xây dựng phương pháp phân tích DEHP và DINP phù hợp với trang thiết bị sẵn có. Theo một số nghiên cứu, tách chiết DEHP, DINP trong thức uống có các phương pháp: chiết lỏng – lỏng (liquid/liquid ), chiết pha rắn (solid phase extraction), sắc ký gel (gel permeation chromatography)(3). Trong ba phương pháp tách chiết trên, chiết lỏng – lỏng được sử dụng nhiều nhất. 690 Bảng 1: Một số dung môi dùng để chiết DEHP, DINP Dung môi Nền mẫu Thực phẩm lỏng Methanol: Diethyleter: n-Hexane (1:5:4) n-Hexane Kem, sữa, phomai Acetonitrile Thực phẩm ăn kiêng Cyclohexane:Dichlometane (1:1) Thực phẩm Acetone: n-Hexan: Methanol (2:1:1) Thực phẩm dạng rắn Qua một số hệ dung môi đã được nghiên cứu để tách chiết DEHP, DINP trong thực phẩm ở bảng 1, hệ dung môi Methanol: Diethyleter: n‐Hexane với tỷ lệ (1:5:4) được sử dụng tách chiết DEHP, DINP trong nền mẫu thực phẩm dạng lỏng và đây cũng là nền mẫu mà đề tài thực hiện. Trong quá trình xử lý mẫu và phân tích DEHP, DINP có một số ảnh hưởng: (1) do phthalate có trong khơng khí nên hạn chế để mẫu tiếp xúc với môi trường q lâu; (2) dung mơi chiết có thể có DEHP, DINP nên cần thực hiện kiểm tra dung môi mỗi khi phân tích; (3) dụng cụ cần sấy ở nhiệt độ cao để loại trừ yếu tố nhiễm DEHP, DINP trong dụng cụ. Quy trình xử lý mẫu Cân 5g mẫu đã được đồng nhất vào lọ headspace 20ml, thêm 50l DEHP_d4 10ppm và 50l DINP_d4 100ppm. Hút 5ml dung dịch Methanol: Diethyleter: n‐Hexan (1:5:4). Vortex 1 phút, siêu âm 5 phút, ly tâm 4500 vòng/ phút trong 5 phút. Lấy lớp trên cho vào vial, đem đo trên máy GCMS. Trong quy trình xử lý mẫu DEHP, DINP với kỹ thuật chiết lỏng ‐ lỏng, việc sử dụng bình lóng có nhiều bất lợi hơn so với việc dùng chai Headspace 20ml. Khi dùng bình lóng, dung mơi sẽ tiêu tốn nhiều hơn, phải tìm giải pháp loại trừ nhũ hóa, phải cơ quay nhằm làm giàu mẫu. Do đó, thời gian chiết mẫu sẽ dài hơn, dụng cụ sử dụng nhiều hơn, số lượng mẫu cho mỗi lần chiết ít và có khả năng nhiễm DEHP, DINP từ mơi trường, từ dụng cụ. Vì Chun Đề Y Tế Cơng Cộng Y Học TP. Hồ Chí Minh * Tập 18 * Phụ bản của Số 6 * 2014 Nghiên cứu Y học vậy, việc sử dụng chai Headspace có nhiều ưu điểm hơn so với dùng bình lóng. Thể tích tiêm mẫu 1μl, khơng chia dòng. Dụng cụ, trang thiết bị Nhiệt độ nguồn ion (EI): 2300 C. Máy sắc ký khí khối phổ GC‐MS . Máy ly tâm. Cân phân tích chính xác đến 0,1mg . Nhiệt độ buồng tiêm: 2800 C. Khí mang Heli, tốc độ 1ml/phút. Đầu dò khối phổ: chạy đồng thời 2 chế độ quét toàn dãy và quét ion. Quét toàn dãy: 50 – 400 m/z. Máy siêu âm. Lọ headspace 20ml. Bình định mức 10ml, 100ml. Quét ion: DEHP: 149; 167; 279. Ion 279 để định lượng. Pipet chính xác 1ml, 5ml, 10ml. DEHP_d4 : 153 Vial 1,5ml. DINP: 149; 167; 293 . Ion 293 để định lượng. Hóa chất, thuốc thử Chuẩn DEHP ≥99,0% Chuẩn DINP ≥99,0% Nội chuẩn DEHP_d4 Nội chuẩn DINP_d4 n_Hexan DINP_d4 : 297 Tính tốn kết quả Hàm lượng DEHP, DINP được tính dựa vào đường chuẩn, tương quan giữa tỷ lệ diện tích và tỷ lệ nồng độ của chuẩn và nội chuẩn. X = (V Cm)/m Trong đó: Diethyl Eter ‐ m: lượng mẫu lấy (g) Nước cất ‐ V: thể tích dung mơi chiết mẫu (ml) Điều kiện chạy máy (3) Cột sắc ký DB‐5MS (30m x 0,25mm x 25 mcm). ‐ Cm: nồng độ dung dịch chiết mẫu tính theo đường chuẩn (mg/kg). ‐ X: hàm lượng DEHP/DINP trong mẫu thử (mg/kg) Chun Đề Y Tế Cơng Cộng 691 Nghiên cứu Y học Y Học TP. Hồ Chí Minh * Tập 18 * Phụ bản của Số 6 * 2014 Hình 1: Sắc ký đồ và khối phổ DEHP Hình 2: Sắc ký đồ và khối phổ DINP Để khẳng định chắc chắn DEHP, DINP có trong mẫu phân tích, ngồi việc căn cứ vào thời gian lưu, sự có mặt của ion đặc trưng của DEHP, DINP còn phải tính tốn tỷ lệ diện tích ion của mẫu so với chuẩn. (xem bảng 2). Cách kiểm tra này được áp dụng khi phân tích mẫu thực để có thể kết luận chắc chắn và chính xác mẫu thật sự dương tính với DEHP, DINP. Bảng 2: Tỷ lệ diện tích của ion trong chuẩn Chất phân Tỷ lệ diện tích ion phụ so Khoảng dao động tích với ion cho phép DEHP 26% (ion 279/ion 149) ±15 % DINP 10% (ion 293/ion 149) ± 20% Quy trình phân tích DEHP, DINP được khảo sát với các kết quả như sau: 692 Bảng 3: Bảng các thơng số đánh giá quy trình phân tích DEHP,DINP Các thơng số định trị DEHP DINP Khoảng tuyến tính từ 0,02-5µg/kg từ 2-50µg/kg 0,1 µg/g µg/g Giới hạn phát phương pháp 0,3 µg/g µg/g Giới hạn định lượng phương pháp Độ lặp lại (n=10) 2,27-7,03% 2,66-6,69% Độ tái lập (n=10) 2,45-3,43% 2,66-6,53% Hiệu suất thu hồi (n=10) 90–107,47% 97,18-101,17% Độ không đảm bảo đo 13,63-18,37% 10,41-13,19% Nhìn chung, với quy trình phân tích trên, q trình phân tích nhanh, đơn giản và hiệu quả. Phương pháp có độ nhạy cao, ổn định và đáp ứng được khả năng ứng dụng để phân tích DEHP, DINP. Chun Đề Y Tế Cơng Cộng Y Học TP. Hồ Chí Minh * Tập 18 * Phụ bản của Số 6 * 2014 Nghiên cứu Y học KIẾN NGHỊ TÀI LIỆU THAM KHẢO Quy trình phân tích chúng tơi đã xây dựng thích hợp để triển khai phân tích DEHP, DINP trong thức uống trên thị trường. Do đề tài chỉ kiểm chứng quy trình phân tích trên hai nền mẫu lỏng là nước ép và sữa chua, cần thực hiện trên các nền mẫu rắn khác để mở rộng phạm vi ứng dụng của phương pháp. Cục an toàn vệ sinh thực phẩm (2011). Bộ Y Tế ban hành ngưỡng DEHP trong thực phẩm. Ủy ban tiêu chuẩn thực phẩm Việt Nam. Tr. 5‐10. Magnusson B, Naykki T, Hovind H, Krysell M. (2004). Handbook for calculation of measurement uncertainty in environmental laboratories. Nordtest report. TR537: 06‐20. Pp. 48‐90. Thomas W (2009). Method for determinationn of phthalates in food. JRC Scientific and Technical Reports. EUR 23682EN. Ứng dụng quy trình đánh giá hàm lượng DEHP, DINP trong một số thức uống trên thị trường. Trần Cao Sơn (2010). Thẩm định phương pháp trong phân tích hóa học và vi sinh vật. NXB Khoa học và kỹ thuật. Hà Nội. Tr.15‐58. United States consumer product safety commission directorate for laboratory sciences division of chemistry (2009). Test Method: CPSC‐CH‐C1001‐09.1 Standard Operating Procedure for Determination of Phthalates. Pp 5‐8. Nghiên cứu kỹ thuật xử lý mẫu siêu chiết pha rắn (SPME) kết hợp với hệ thống sắc ký khí ghép khối phổ để phân tích định lượng DEHP, DINP nhằm hạn chế việc nhiễm chéo từ môi trường. Ngày nhận bài báo: 25/5/2014 Ngày phản biện nhận xét bài báo: 13/6/2014 Ngày bài báo được đăng: 14/11/2014 Chuyên Đề Y Tế Công Cộng 693 ... nữ và làm giảm hàm lượng testosterone khiến chất lượng tinh trùng kém đi ở nam. Xuất phát từ những yêu cầu thực tế trên, việc thực hiện Xây dựng quy trình xác định hàm lượng ... phẩm rắn và lỏng (khơng bao gồm nước uống đóng chai). DINP : Việt Nam chưa có quy định. Mục tiêu nghiên cứu Xây dựng quy trình xác định hàm lượng DEHP, DINP bằng phương pháp ... KẾT QUẢ VÀ BÀN LUẬN Xây dựng quy trình Hiện nay, trên thế giới chưa có phương pháp chuẩn để phân tích DEHP và DINP trong thức uống. Chính vì vậy, đa số các phòng thí nghiệm tự xây dựng