Xây dựng quy trình xác định hàm lượng diethylhexyl phthalate (DEHP) và diisononyl phthalate (DINP) trong thức uống

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