Đánh giá chính xác dư lượng chất bảo vệ thực vật có trong nước, HOT

TRANG BÌA PH
I H C QU C GIA THÀNH PH H CHÍ MINH
TRƯ NG I H C KHOA H C T NHIÊN
NGUY N THI N TH O
XÁC NH CÁC CH T B O V TH C V T PHÂN C C
TRONG NƯ C B M T B NG UPLC–MS/MS
K T H P B L Y M U TH NG POCIS
Chuyên ngành: Hóa phân tích
Mã s chuyên ngành: 604429
LU N VĂN TH C SĨ: HÓA PHÂN TÍCH
NGƯ I HƯ NG D N KHOA H C:
TS. TR N TH NHƯ TRANG
Tp. H Chí Minh, Năm 2015

POCIS - UPLC - MSMS – xác nh các ch t BVTV phân c c trong nư c b m t
Trang i
L I CAM OAN
Tôi xin cam oan ây là công trình nghiên c u c a riêng tôi.
Các s li u, k t qu nêu trong lu n văn là trung th c và chưa t ng ư c ai công b
trong b t kỳ công trình nào khác.
Tác gi
Nguy n Thi n Th o

Trang ii
L I C M ƠN
Trư c tiên, tôi xin ư c g i l i c m ơn n t t c quý th y cô ã gi ng d y
trong chương trình Cao h c Hóa Phân tích, ngư i ã truy n t cho tôi nh ng ki n
th c h u ích làm cơ s cho tôi th c hi n t t lu n văn này.
Tôi xin chân thành c m ơn cô, TS.Tr n Th Như Trang ã t n tình hư ng
d n, ch b o cho tôi trong su t th i gian th c hi n lu n văn. Nh ng ki n th c và
kinh nghi m mà cô hư ng d n, truy n t giúp ích tôi r t nhi u trong quá trình th c
hi n lu n văn cũng như trong công vi c c a tôi sau này.
Tôi cũng xin g i l i c m ơn n ThS. Trương Lâm Sơn H i, ThS. Minh
Huy ã luôn h tr và giúp tôi trong th i gian th c hi n tài lu n văn t t
nghi p.
Tôi cũng xin g i l i c m ơn n các em sinh viên chuyên ngành Hóa phân
tích khóa 2010, 2011 ã h tr tôi r t nhi u trong th i gian th c hi n tài.
Sau cùng tôi xin trân tr ng c m ơn n gia ình c a tôi, ã luôn t o i u ki n
t t nh t cho tôi trong su t quá trình h c cũng như th c hi n tài lu n văn t t
nghi p.
Do th i gian có h n, nh ng khó khăn khách quan và nh ng h n ch v kinh
phí nên trong tài khó tránh kh i sai sót, r t mong nh n ư c ý ki n góp ý c a
Th y/Cô và các anh ch h c viên.

Trang iii
DANH M C CÁC CH VI T T T
ACN: Acetonitrile
BVTV: B o V Th c V t.
CTPT: Công th c phân t
GF/F: Glass fiber filter
HPLC: High Performance Liquid Chromatography
UPLC: Ultra Performance Liquid Chromatography
HSTH: Hi u su t thu h i
KLPT: Kh i lư ng phân t
MDL: Method detection limit
MeOH: Methanol
MS: Mass spectroscopy
MQL: Method quantitation limit
PES: Polyethersulfone
POCIS: Polar Organic Chemical Integrative Sampler
RS: T c l y m u
RSD: Relative Standard Deviation
SPE: Solid Phase Extraction
TWA: Time weighted average
UV: Ultraviolet

Trang iv
DANH M C CÁC B NG BI U
B ng 1.1: Tính ch t c a các ch t nghiên c u trong tài.........................................3
B ng 1.2: V trí l y m u ........................................................................................16
B ng 1.3: a i m l y m u c a 2 t kh o sát .....................................................17
B ng 2.1: Các thông s MS ...................................................................................22
B ng 2.2: Ki u ion hóa, CV, CE c a các ch t BVTV ............................................22
B ng 2.3: Chương trình dung môi phân tích nhóm h p ch t ch y ESI(+) ..............24
B ng 2.4: Chương trình dung môi phân tích cho nhóm h p ch t ch y mode ESI(-)24
B ng 3.1: Các thông s c nh khi kh o sát t l dung môi pha ng cho UPLC ..31
B ng 3.2: Chương trình dung môi t i ưu cho UPLC..............................................32
B ng 3.3: Th t r a gi i c a các ch t ch y mode ESI(+) .....................................35
B ng 3.4: Phương trình h i quy và h s tương quan cu các ch t BVTV .............37
B ng 3.6: HSTH cho 8 ch t BVTV........................................................................38
B ng 3.7: MDL và MQL cho các ch t BVTV........................................................39
B ng 3.8: Các thông s hóa lý c a nư c ................................................................40
B ng 3.9: K t qu phân tích m u nư c v i vi c l y m u ch ng ........................40
B ng 3.10: K t qu phân tích m u POCIS.............................................................42

Trang v
DANH M C CÁC HÌNH V , TH
Hình 1.1: Công th c c u t o c a các ch t BVTV nghiên c u...................................5
Hình 1.2: C u t o c a Triple quadrupole .................................................................8
Hình 1.3: So sánh l y m u ch ng và th ng theo th i gian [2].......................11
Hình 1.4: Phân lo i ch t phân tích (logKow) theo thi t b l y m u th ng [2] ....12
Hình 1.5: C u trúc c a POCIS...............................................................................13
Hình 1.6: Hình d ng b l y m u tích h p ch t h u cơ phân c c ............................13
Hình 1.7: C u trúc c a pha h p ph Oasis HLB.....................................................14
Hình 1.8: S khu ch tán ch t phân tích (ch m ) t nư c vào pha h p th ..........14
Hình 1.9: Toàn c nh v trí các i m l y m u..........................................................18
Hình 1.10: V trí các i m l y m u P1, P2.............................................................18
Hình 1.11: V trí các i m l y m u P3, P4.............................................................19
Hình 2.1: L p POCIS vào giá treo phơi nhi m ngoài hi n trư ng .....................25
Hình 2.2: Quy trình x lý m u nư c ......................................................................26
Hình 3.1: S c ký cho 7 ch t BVTV ch y mode ESI(+) .....................................29
Hình 3.2: S c ký các phân m nh c a pirimicarb, simazine, carbofuran, carbaryl.
..............................................................................................................................30
Hình 3.3: S c ký c a atrazine, isoprocard, diuron, 2,4-D. .................................30
Hình 3.4: S c ký c a các ch t BVTV theo t l dung môi phù h p t i t c dòng
0.3 mL.phút-1 và nhi t lò c t 40 o
C ..................................................................33
Hình 3.5: S c ký c a các ch t BVTV t i t c dòng 0.4 mL.phút-1
..................34
Hình 3.6: S c ký c a các ch t BVTV t i nhi t lò c t 35 o
C..........................34
Hình 3.7: S c ký c a các ch t BVTV t i nhi t lò c t 45 o
C..........................35
Hình 3.8: ư ng chu n c a các ch t BVTV..........................................................36

Trang vi
PH L C
Ph l c 1: S c ký t ng c a m u nư c khoáng Evian
thêm chu n 0.1 µgL-1
(ESI+)..................................................................51
Ph l c 2: S c ký t ng c a m u nư c khoáng Evian
thêm chu n 0.1 µgL-1
(ESI-)..................................................................52
Ph l c 3: S c ký t ng c a m u nư c sông thêm chu n 0.1 µgL-1
(ESI+) ..........52
Ph l c 4: S c ký t ng c a m u nư c sông thêm chu n 0.1 µgL-1
(ESI-) ...........53
Ph l c 5: S c ký t ng c a m u nư c sông (ESI+)............................................53

Trang vii
M C L C
L I CAM OAN.....................................................................................................i
L I C M ƠN .........................................................................................................ii
DANH M C CÁC CH VI T T T .................................................................... iii
DANH M C CÁC B NG BI U ...........................................................................iv
DANH M C CÁC HÌNH V , TH ..................................................................v
1.CHƯƠNG 1: T NG QUAN ................................................................................1
1.1. GI I THI U.................................................................................................1
1.1.1. Tình hình nghiên c u các ch t BVTV phân c c trong nư c và trên th
gi i ......................................................................................................1
1.1.2. Tình hình nghiên c u c a nhóm..............................................................1
1.1.3. Tình hình s d ng các ch t BVTV t i Trà Vinh......................................2
1.2. CÁC THU C B O V TH C V T NGHIÊN C U TRONG TÀI.......2
1.2.1. Tính ch t hóa lý......................................................................................2
1.2.2. Tác d ng.................................................................................................5
1.3. PHƯƠNG PHÁP S C KÝ L NG SIÊU HI U NĂNG GHÉP KH I PH
BA T C C (UPLC-MS/MS) XÁC NH DƯ LƯ NG CÁC CH T BVTV
PHÂN C C TRONG NƯ C ..............................................................................7
1.3.1. Gi i thi u ...............................................................................................7
1.3.2. Hi u ng n n [22-24]..............................................................................9
1.4. PHƯƠNG PHÁP L Y M U......................................................................10
1.4.1. Phương pháp l y m u ch ng............................................................11
1.4.2. Phương pháp l y m u th ng.............................................................11
1.4.2.1. C u t o POCIS...............................................................................12
1.4.2.2. Ch t h p th Oasis HLB.................................................................13

Trang viii
1.4.2.3. Nguyên t c phương pháp l y m u POCIS ......................................14
1.4.3. a i m l y m u..................................................................................16
1.5. M C TIÊU NGHIÊN C U........................................................................19
2.CHƯƠNG 2: TH C NGHI M ..........................................................................21
2.1. THI T B , D NG C VÀ HÓA CH T.....................................................21
2.1.1. Thi t b .................................................................................................21
2.1.2. D ng c , hóa ch t.................................................................................21
2.2. I U KI N PHÂN TÍCH KH I PH .......................................................22
2.3. I U KI N PHÂN TÍCH S C KÝ L NG SIÊU HI U NĂNG................23
2.3.1. i u ki n phân tích cho nhóm h p ch t ch y ESI(+) ............................23
2.3.2. i u ki n phân tích cho nhóm h p ch t ch y mode ESI(-)....................24
2.4. CÁCH TH C L Y M U ..........................................................................25
2.4.1. L p POCIS ...........................................................................................25
2.4.2. G POCIS ............................................................................................25
2.4.3. Chi t ch t phân tích trong POCIS.........................................................26
2.5. QUY TRÌNH X LÝ M U........................................................................26
2.5.1. Quy trình x lý m u nư c sông.............................................................27
2.5.2. Quy trình x lý m u POCIS..................................................................27
3.CHƯƠNG 3: K T QU - BI N LU N.............................................................28
3.1. KH O SÁT CÁC THÔNG S C A PHƯƠNG PHÁP PHÂN TÍCH
UPLC – MSMS .................................................................................................28
3.1.1. Kh o sát các thông s kh i ph .............................................................28
3.1.2. Kh o sát các thông s s c ký l ng siêu hi u năng .................................31
3.1.2.1. Kh o sát gradient...............................................................................31

Trang ix
3.1.2.2. Kh o sát t c dòng pha ng..........................................................33
3.1.2.3. Kh o sát nhi t lò c t .....................................................................34
3.1.3. Phương trình ư ng chu n....................................................................36
3.2. QUY TRÌNH X LÝ M U........................................................................37
3.3. ÁNH GIÁ DƯ LƯ NG CÁC CH T BVTV PHÂN C C
V I CÁCH TH C L Y M U CH NG VÀ TH NG POCIS ............39
4.CHƯƠNG 4: K T LU N VÀ KI N NGH .......................................................45
4.1. K T LU N ................................................................................................45
4.2. KI N NGH ................................................................................................45
TÀI LI U THAM KH O .....................................................................................47
PH L C..............................................................................................................51

Trang 1
1. CHƯƠNG 1: T NG QUAN
1.1. GI I THI U
1.1.1. Tình hình nghiên c u các ch t BVTV phân c c trong nư c và trên th
gi i
Hi n nay trên th gi i, nhu c u v lương th c ngày càng tăng, trong khi di n
tích t canh tác g n như không thay i mà còn có khuynh hư ng gi m do dân s
tăng nhanh và quá trình ô th hóa. Trư c th c tr ng ó, ngư i nông dân ph i thâm
canh, tăng v m b o nhu c u lương th c. Vi c thâm canh tăng v kéo theo s
phát tri n ngày càng nhi u và a d ng d ch b nh. x lý v n này, ngư i ta gia
tăng vi c s d ng các ch t b o v th c v t (BVTV), th m chí s d ng b a bãi m t
ki m soát và gây ra s m t cân b ng sinh thái, nh hư ng n s c kh a con ngư i,
c bi t là nh ng ngư i nông dân.
Th u hi u rõ nh ng v n trên, nên t lâu trên th gi i, các nhà khoa h c ã
t p trung nghiên c u các phương pháp phân tích ánh giá dư lư ng các ch t
BVTV trong các s n ph m nông nghi p cũng như môi trư ng, nh m d báo cũng
như c nh báo v v n n n l m d ng thu c BVTV, cũng như quá trình t n dư c a các
ch t BVTV trong môi trư ng. T nh ng phương pháp có chính xác và nh y
không cao d n ti n n s d ng nh ng phương pháp phân tích tinh vi, hi n i hơn
như s c ký khí ghép kh i ph (GC-MS), s c ký l ng hi u năng cao ghép kh i ph
(HPLC-MS), s c ký l ng siêu hi u năng ghép kh i ph (UPLC-MS),…
nư c ta, v n nghiên c u phân tích dư lư ng các ch t BVTV cũng ang
ư c quan tâm, c bi t là trên m u th c ph m.Tuy nhiên, các phương pháp phân
tích có chính xác, nh y và ch n l c cao v n chưa ư c s d ng ph bi n,
c bi t là v i m u môi trư ng.
1.1.2. Tình hình nghiên c u c a nhóm
T năm 2013, nhóm chúng tôi ã b t u nghiên c u phát tri n phương pháp
l y m u th ng s d ng POCIS phân tích các h p ch t BVTV phân c c trong

Trang 2
n n m u nư c sông và bùn l ng v i k t qu khá tích c c, i n hình là lu n văn cao
h c “Phát tri n phương pháp l y m u th ng s d ng POCIS cho các ch t b o v
th c v t phân c c trong nư c” c a tác gi Ph m Th Ty (2014).
1.1.3. Tình hình s d ng các ch t BVTV t i Trà Vinh
Trà Vinh là m t t nh n m vùng ng b ng Sông C u Long, n m gi a sông
Ti n và sông H u (hai nhánh c a h ngu n sông Mê Kông), v i kho ng 75% di n
tích t (175,550.38 ha t nông nghi p trong t ng s 234,115.53 ha t t nhiên)
[1] s d ng cho nông nghi p, n n kinh t t nh Trà Vinh ch y u d a vào nông
nghi p, c bi t là lúa nư c.
T nh ng c thù trên mà vi c s d ng các thu c BVTV là m t v n thu
hút r t nhi u s quan tâm c a các cơ quan ch c năng và ngư i dân trong t nh. Do
h n ch ki n th c v các thu c BVTV và mong mu n nâng cao năng su t mà ngư i
dân ã l m d ng thu c BVTV, s d ng chúng m t cách b a bãi, thi u ki m soát,
gây nguy cơ m t cân b ng sinh thái, ti m n nhi u hi m h a i v i s c kh e c a
chính ngư i dân trong t nh và nh ng vùng ph c n.
Tuy nhiên, hi n nay trên a bàn t nh Trà Vinh v n chưa có các nghiên c u
chính th c nào v vi c ánh giá dư lư ng các ch t BVTV phân c c trong nư c.
Trư c th c tr ng ó òi h i ph i phát tri n m t phương pháp phân tích ánh giá
chính xác dư lư ng các ch t BVTV phân c c trong nư c d báo cũng như c nh
báo v tình hình s d ng các ch t BVTV trên a bàn t nh Trà vinh.
1.2. CÁC THU C B O V TH C V T NGHIÊN C U TRONG TÀI
1.2.1. Tính ch t hóa lý
Vì nh ng nh hư ng nghiêm tr ng c a các ch t BVTV hòa tan trong nư c
nên chúng tôi ch n nghiên c u trên các ch t BVTV phân c c g m nhóm triazine
(simazine và atrazine), nhóm phenylurea (diuron), nhóm carbamate (pirimicarb,
carbaryl, carbofuran, isoprocarb), và nhóm Phenoxyacetic Acid (2,4-D) v i h ng s
logKow, tan và m t s tính ch t khác [2-4] ư c th hi n trong b ng 1.1. và hình
1.1.

Trang 3
B ng 1.1: Tính ch t c a các ch t nghiên c u trong tài
Tên ch t H
CTPT,
KLPT
(g mol-1
)
Log
Kow
(25
o
C)
tan
trong
nư c
(mg L-1
,
25 o
C)
Th i
gian
bán h y
(ngày)
c
LD50
(mg kg-1
)
trên chu t
Simazine
[2, 3, 5]
Triazine
C7H12ClN5
M = 201.69
2.1 570 91
Qua da >
2000
Qua mi ng
>87
Atrazine
[2, 3, 6]
C8H14ClN5
M = 215.68
2.7 70 >120
Qua da >
5000
Qua mi ng
> 1075
Pirimicarb
[7, 8]
Carbamate
C11H18N4O2
M = 238.29
1.7
3
(20o
C)
35
Qua mi ng
>147
Carbaryl
[9]
C12H15NO2
M = 201.2
2.36
120
(20o
C)
4-72
Qua da
>4000
Qua mi ng
>699
Carbofuran
[10]
C12H15NO3
M =221.25
2.32 320 28
Qua mi ng
7.8
Isoprocarb
[11]
C11H15NO2
M = 193.24
2.3 265 1.13
Qua da
>1000
Qua mi ng
>485
Diuron Phenyl C9H10Cl2N2 2.85 36 43 Qua da

Trang 4
[2, 12, 13] urea O
M = 233.1
>5000
Qua mi ng
>1017
2,4-D
[4, 14, 15]
Phenoxyac
etic
Acid
C8H6Cl2O3
M = 221.04
pH 5:
2.14
pH 7:
0.177
pH 9:
0.102
900 >15
Qua mi ng
>347

Trang 5
O
CH3
CH3
O
NH
H3C
O
Pirimicard
(2-dimethylamino-5,6-
dimethylpyrimidin-4-yl
dimethylcarbamate)
Simazine
(6-Chloro-N,N'-diethyl-1,3,5-
triazine-2,4-diamine)
Carbofuran
(2,3-dihydro-2,2-
dimethyl-7-
benzofuranyl-N-
methylcarbamate )
Carbaryl
(1-naphthalenyl-
methylcarbamate)
Atrazine
(6-chloro-4-N-ethyl-2-N-propan-
2-yl-1,3,5-triazine-2,4-diamine)
Isoprocarb
(2-Isopropylphenyl
N-methylcarbamate)
Diuron
(N-(3,4-dichlorophenyl)
-N, N-dimethylurea)
2,4-D
(2,4-dichlorophenoxyacetic acid)
Hình 1.1: Công th c c u t o c a các ch t BVTV nghiên c u
1.2.2. Tác d ng[2]
Thu c tr sâu h carbamate:

Trang 6
Ph tác d ng h p hơn so v i thu c tr sâu g c lân và clor h u cơ, tác d ng
ch n l c (Selective) i v i nhóm côn trùng chích hút.
Tác ng nhanh: ti p xúc, v c, m t s có tính xông hơi.
Không t n t i lâu trong môi trư ng, hi u l c di t sâu nhanh.
Gây c c p tính khá cao, tác ng h th n kinh, tích lũy nhanh.
Th i ra ngoài cơ th qua ư ng nư c ti u, ch t gi i c Atropine.
Tương i ít c i v i ng v t máu nóng (th p hơn nhóm lân h u cơ).Ít
c i v i thiên ch và cá.
D phân h y b i acid và môi trư ng ki m.
Ít tan trong nư c, nhưng d tan trong dung môi h u cơ
Thu c di t c nhóm urea:
ây là các lo i thu c tr c ti n n y m m có tính ch n l c và h p th m nh
trong t. Chúng ư c h p th qua r và có hi u qu tr c hàng năm r t t t.M t s
thu c có th ư c s d ng làm thu c tr c h u n y m m n u cho thêm ch t ho t
ng b m t vào h n h p phun. Thu c tr c theo cơ ch c ch quang h p, làm
cho lá úa vàng, c ng ng phát tri n d n n ch t. Thu c có c tính v i ng v t có
vú th p.
b n trong t c a thu c kéo dài vài tu n, hi u l c tr c c a thu c b tác
ng b i các y u t sinh thái như t, mưa, nhi t . i n hình nhóm này là
chlorbromuron, chloroxunon, chlortoluron, diuron, fenuron, fluometuron,
isoproturon, linuron, methabenzthiazuron, metobromuron, metoxuron, monolinuron,
tebuthiuron, thiazafluron.
Thu c di t c nhóm Triazines:
Nh ng lo i thu c này có hi u l c tr c hàng năm và c lá r ng và có tính
ch n l c cao. Tính ch n l c ph thu c vào kh năng phân gi i triazine khác nhau
c a các lo i cây. Thu c triazines ư c ưa vào t, ư c r h p th và lưu chuy n
trong cây. Lúc cây và c n y m m không b tác ng. Nhưng ngay khi xu t hi n lá
thì cây và c b tác ng vì thu c c ch quá trình quang h p gây úa vàng. Thu c
tan ít trong nư c nên ít ng m xu ng t.

Trang 7
Tính c c a thu c v i ng v t máu nóng th p. Chlorotriazines và nh ng
h p ch t azine như atrazine r t b n trong t và có th s d ng tr c cho cây lâu
năm và tr c các lo i li u lư ng cao hơn. Thu c methylthiotriazines hay ư c
g i là thu c tryn như ametryn b phân hu trong t vài tu n và vì v y có th s
d ng i v i rau màu và cây tr ng ng n ngày.
Thu c di t c nhóm Phenoxy-acetic acid: tác ng như là m t ch t kích
thích t sinh trư ng, chúng làm cho t bào phát tri n quá m c bình thư ng, ng
th i gây r i lo n sinh trư ng.
1.3. PHƯƠNG PHÁP S C KÝ L NG SIÊU HI U NĂNG GHÉP KH I
PH BA T C C (UPLC-MS/MS) XÁC NH DƯ LƯ NG CÁC CH T
BVTV PHÂN C C TRONG NƯ C
1.3.1. Gi i thi u
H th ng UPLC-MS/MS nhóm chúng tôi s d ng là h th ng ACQUITY
UPLC k t h p v i h th ng kh i ph Quattro Premier XE.
H th ng s c ký l ng hi u năng cao (HPLC): là m t k thu t n i ti ng ư c
s d ng trong nhi u phòng thí nghi m trên th gi i hơn 30 năm qua. Trong k
thu t, b ph n phân tách các h p ch t - y u t quan tr ng trong k thu t này luôn
ư c phát tri n. S c ký l ng siêu hi u năng (UPLC) ra i ã ánh d u m t s thay
i căn b n, m ra m t cánh c a m i cho các nhà phân tích v i k thu t phân tích
nhanh mà không làm m t i nh ng giá tr cao mà k thu t HPLC ã mang l i trư c
ó. Phương pháp phân tách c a UPLC có r t nhi u ưu i m như b n, d dàng s
d ng, nh y và ch n l c ã ư c thay i. UPLC tương t như HPLC nhưng
kích thư c h t nh i trong c t gi m do ó hi u năng và nh y ư c nâng cao [16-
18].
C t UPLC C18 d a trên nguyên lý s d ng pha tĩnh có kích thư c h t nh
hơn 2 µm, trong khi HPLC thư ng s d ng lo i c t có kích thư c h t pha tĩnh t 3
– 5 µm. Nguyên t c c a s c i ti n này là s i u ch nh theo phương trình van
Deemter - bi u th c th c nghi m mô t m i quan h tuy n tính gi a t c dòng và

Trang 8
chi u cao ĩa lý thuy t. Chi u cao ĩa lý thuy t gi m n m t giá tr nh nh t và sau
ó tăng v i s tăng t c dòng. Tuy nhiên, v i kích thư c h t pha tĩnh 1.7 µm s
d ng trong UPLC, chi u cao ĩa lý thuy t th p so v i kích thư c h t l n hơn và
không tăng khi tăng t c dòng. i u này cho phép quá trình phân tách nhanh hơn
ư c th c hi n trên c t ng n hơn v i t c dòng cao hơn, d n t i tăng phân gi i
gi a các c p mũi c bi t và tăng cư ng mũi, i u này cho phép s xu t hi n
nhi u mũi hơn trên kho ng th i gian lưu nh t nh. Hi u năng khi s d ng c t có
kích thư c h t 1.7 µm tăng hơn 3 l n so v i h t 5 µm và hơn 2 l n i v i h t kích
thư c 3.5µm. phân gi i c a c t có kích thư c h t 1.7 µm cao hơn 70% so v i
c t có kích thư c h t 5µm và hơn 40% so v i c t có kích thư c h t 3,5µm [16][19].
B phân tích kh i t c c (Quadrupole): b tách kh i là s ghép n i gi a ba t
c c (QQQ). Trong ó, Q0 ư c thêm vào gi m xóc và hư ng các ion vào gi a b
phát hi n Q1. Q1 dùng ch n l c nh ng ion m có m/z c n quan tâm. Q2 là bu ng
va ch m t i ây các ion s va ch m v i các phân t khí trơ (Ar hay N2) t o ra các
m nh ion con và ư c Q3 ch n l c m t hay nhi u m nh ion (tùy theo ch ghi
ph ) t nh ng m nh ion con ó, t ó t o ra tín hi u c trưng.
Hình 1.2: C u t o c a Triple quadrupole
Các k thu t ghi ph : Có 4 ki u ghi ph ư c dùng ph bi n hi n nay: Full
Scan, Selected Ion Monitoring (SIM), SRM (Selected Reaction Monitoring) và
MRM (Multiple Reaction Monitoring).
Full scan
kĩ thu t này, u dò s nh n ư c t t c các m nh ion cho kh i ph
toàn ion i v i t t c các ch t trong su t quá trình phân tích. Thư ng dùng nh n

Trang 9
danh hay phân tích khi ch t phân tích có n ng l n[20].
Selected Ion Monitoring (SIM)
Trong ch SIM, u dò MS ch ghi nh n tín hi u m t s m nh ion c
trưng cho ch t c n xác nh. Kh i ph SIM ch cho tín hi u c a các ion ã ư c l a
ch n trư c ó, do v y không th dùng nh n danh hay so sánh v i các thư vi n có
s n [20].
SRM (Selected Reaction Monitoring) và MRM (Multiple Reaction
Monitoring)
SRM: cô l p ion c n ch n, sau ó phân m nh ion cô l p ó, trong các m nh
ion sinh ra, cô l p 1 m nh ion con c n quan tâm và ưa vào u dò phát hi n.
MRM: trên th c t , do yêu c u v m t k thu t i v i phân tích vi lư ng nên các
ion con c n quan tâm thư ng t 2 tr lên, do v y k thu t ghi ph MRM thông d ng
hơn SRM. u tiên, cô l p ion c n ch n (ion m ) t c c th nh t, phân m nh ion
cô l p ó t i t c c th 2 (th c ch t là bu ng va ch m) thu ư c các ion con, cô l p
2 (ho c nhi u) ion con c n quan tâm t c c th 3 và ưa vào u dò phát hi n
[20].
UPLC s tách các h p ch t b ng quá trình phân tách trên c t. Sau khi ư c
tách trong h th ng s c ký l ng, m u c n phân tích s i qua m t ng d n n u
dò kh i ph . T i ây di n ra quá trình ion hóa trong bu ng API v i ki u ESI, APCI
ho c APPI. Ion sinh ra ư c t p trung và gia t c ưa vào b phân tích kh i. T i
b phân tích kh i, t c c th nh t s ch n ion m có m/z xác nh, các phân m nh
c a ion này ư c t o ra t i bu ng va ch m (collision cell) nh tương tác v i khí trơ
và ư c phân tích nh t c c th ba, t o ra tín hi u c trưng t i b ph n phát hi n
ion [16, 21].
1.3.2. Hi u ng n n [22-24]
Trong phân tích hóa h c, n n m u có th có nh hư ng áng k trên phương
pháp phân tích và ch t lư ng c a các k t qu phân tích, nh hư ng này ư c g i là
hi u ng n n. Hi u ng n n có th ư c nh nghĩa như s thay i trong tín hi u
ph n h i (tăng ho c gi m tín hi u) c a UPLC-MS/MS i v i ch t phân tích (bao

Trang 10
g m c ki u ion hóa dương và âm) do các h p ch t n n ng r a gi i.
Các nguyên nhân gây ra hi u ng n n: các hi n tư ng c ch ho c tăng
cư ng ion trong LC-MS/MS ph thu c chính trên n n m u, quá trình x lý m u,
hi u năng tách s c ký, các ch t thêm vào pha ng và lo i ion hóa. B ph n ion hóa
ElectroSpray Ionization (ESI) b nh hư ng b i hi u ng n n nhi u hơn là b ion
hóa atmospheric pressure chemical ionisation (APCI).
Bi n pháp gi m hi u ng n n: các hi u ng làm tăng gi m ion gây b t l i
thư ng ph i ư c làm gi m i. Trong k thu t LC-MS/MS, có 2 cách lo i b
hi u ng n n ph bi n là:
- T i ưu hóa i u ki n s c ký tách mũi s c ký c a ch t phân tích ra kh i
mũi h p ch t ng r a gi i trong n n m u.
- Làm s ch n n m u trư c khi ưa vào h th ng phân tích LC-MS/MS.
1.4. PHƯƠNG PHÁP L Y M U
Các phương pháp và k thu t phân tích ngày càng ư c phát tri n và hoàn
thi n ph c v cho phân tích nh tính, phân tích nh lư ng và c phân tích xác
nh thành ph n c u trúc c a các ch t. Các giai o n ư c tri n khai phân tích bao
g m: l y m u, phân tích và tính toán k t qu . Trong ó l y m u chi m v trí c c kỳ
quan tr ng và nh hư ng tr c ti p n k t qu phân tích. M c ích c a vi c l y m u
phân tích là ch n m t th tích (hay kh i lư ng) nh phù h p và ch v a c a i
tư ng c n nghiên c u phân tích làm phân tích ngay t i hi n trư ng ho c óng gói
v n chuy n v phòng thí nghi m x lý và xác nh ( nh tính hay nh lư ng)
các ch t chúng ta mong mu n c a i tư ng nghiên c u nhưng l i ph i b o m gi
nguyên úng thành ph n c a i tư ng th c t l y m u. N u l y m u sai thì k t qu
phân tích không ph n ánh úng th c t . Vì th có k t qu phân tích ph n ánh
úng th c t , vi c l y m u phân tích ph i m b o ư c các yêu c u sau ây:
- i di n úng cho i tư ng c n nghiên c u và phân tích
- áp ng úng yêu c u phân tích hay nghiên c u xem xét
- L y m u, không làm m t m u hay nhi m b n m u

Trang 11
- Phù h p v i phương pháp l a ch n phân tích
- Có kh i lư ng phân tích, không quá nh và úng yêu c u
- M u ph i có lý l ch, các i u ki n l y m u rõ ràng
1.4.1. Phương pháp l y m u ch ng
Phương pháp l y m u ch ng (active sampling): m u ư c l y t i m t v
trí và th i gian nh t nh, ơn gi n, d ti n hành, ít t n kém nhưng n ng ch t
phân tích ch ph n ánh t i th i i m và v trí l y m u và nhi u khi không phát
hi n [25, 26].
1.4.2. Phương pháp l y m u th ng
Phương pháp l y m u th ng ph n ánh n ng trung bình theo t ng th i
gian c th vì thi t b s liên t c phơi nhi m trong môi trư ng nư c (hình 1. 9). Vì
v y, phương pháp này có nh ng ưu i m n i tr i hơn h n so v i phương pháp l y
m u ch ng và t ng:
- H n ch nh ng như c i m so v i l y m u ch ng và t ng.
- H th p gi i h n phát hi n do l y m u trong th i gian dài.
- Ti t ki m th i gian và nhân l c.
- Thi t b ơn gi n, không c n b o trì.
Hình 1.3: So sánh l y m u ch ng và th ng theo th i gian [2]

Trang 12
Có nhi u lo i thi t b l y m u th ng ư c phát tri n tùy thu c vào giá tr
logKow (Octanol-water partition coefficient) c a t ng ch t. Ví d như: thi t b màng
bán th m – SPMDs (áp d ng cho các h p ch t có logKOW> 3), chemcatcher,
Negligible depletion-solid-phase microextraction (nd-SPME),màng kín ph l p h p
th , ceramic dosimeter, túi nh a khu ch tán polyethylene, l y m u tích h p ch t
h u cơ phân c c – POCIS [27].
Hình 1.4: Phân lo i ch t phân tích (logKow) theo thi t b l y m u th ng [2]
Do thu c tính c a các ch t BVTV c a chúng tôi nên b l y m u th ng
tích h p các ch t h u cơ phân c c – POCIS (polar organic chemical integrative
sampler) ư c s d ng.
Các POCIS ư c s d ng giám sát các ch t ô nhi m ưa nư c như thu c
BVTV, dư c ph m, steroid, hormon, kháng sinh và các s n ph m chăm sóc cá
nhân. POCIS cho phép xác nh n ng TWA trong nư c trong th i gian dài (vài
tu n) [28].
1.4.2.1. C u t o POCIS

Trang 13
Hình 1.5: C u trúc c a POCIS
POCIS ư c s p x p theo c u trúc m t chi c bánh sandwich, hình 1. 6. G m
vòng thép không g - màng (PES – polyethylenesulfone) - ch t h p th (Oasis HLB)
– màng (PES – polyethersulfone) [29]. POCIS ư c chu n b theo nh ng bư c:
- Màng PES th nh t ư c t trên vòng thép không g , có ư ng kính trong
5.1 cm, ư ng kính ngoài 8.9 cm.
- Ch t h p th ư c t vào trung tâm c a màng PES.
- t màng PES th hai trên ch t h p th và nén l i b ng vòng thép th 2.
T ng di n tích b m t c a màng PES ch a ch t h p th kho ng 41 cm2
và t s gi a
di n tích b m t màng trên kh i lư ng ch t h p th kho ng 200 cm2
.g-1
.
- V n ch t b ng 3 c vít gi và ngăn ch n s m t ch t h p th , hình 1. 7.
Hình 1.6: Hình d ng b l y m u tích h p ch t h u cơ phân c c
1.4.2.2. Ch t h p th Oasis HLB
Oasis HLB là m t copolymer cân b ng ưa nư c – ưa d u (N-vinylpyrolidon
và divinylbenzen) r t thích h p cho l y m u ng th i các ch t h u cơ phân c c
(hình 2. 8), nên Oasis HLB r t thích h p chi t l y các ch t BVTV phân c c [30].

Trang 14
Hình 1.7: C u trúc c a pha h p ph Oasis HLB
1.4.2.3. Nguyên t c phương pháp l y m u POCIS
L y m u th ng d a trên dòng ch y t do c a ch t phân tích t môi trư ng
nư c i vào pha h p th qua màng PES cho t i khi cân b ng ư c thi t l p ho c cho
t i khi ng ng l y m u như hình 1.9 [31].
Hình 1.8: S khu ch tán ch t phân tích (ch m ) t nư c vào pha h p th
S h p ph ch t phân tích lên b m t màng PES c a b l y m u POCIS tuân
theo nh lu t Langmuir [32] và h s n ng Cf ư c bi u di n theo công th c:
C୤ ൌ
C୔୓େ୍ୗ
C୵ୟ୲ୣ୰
ൌ
k୳
kୣ
ൈ ൫1 െ eି୩౛ൈ୲
൯
Trong ó:
ku
:
là h s tích lũy c a ch t phân tích t môi trư ng vào POCIS, L g−1
d−1
ke
:
là h s gi i h p c a ch t phân tích t POCIS ra ngoài môi trư ng, d−1
t: là th i gian phơi nhi m (ngày)
CPOCIS
:
là n ng ch t ô nhi m trong POCIS sau th i gian phơi nhi m, µg g-1

Trang 15
Cwater
:
là n ng trung bình c a ch t ô nhi m trong th i gian l y m u, µg L-1
Cf: là t s n ng c a ch t phân tích có trong POCIS và trong môi trư ng
nư c.
S tích h p các ch t h u cơ phân c c vào POCIS di n ra qua 3 giai o n:
- Giai o n 1: - tr ng thái ng h c: là th i gian mà các h p ch t tích h p
m t cách tuy n tính, lúc này h s n ng Cf s ph thu c tuy n tính theo th i gian
tích h p.
C୤ ൌ
C୔୓େ୍ୗ
C୵ୟ୲ୣ୰
ൌ k୳ ൈ t
Trong kho ng th i gian tích lũy tuy n tính, ta tính ư c t c l y m u (RS)
c trưng cho t ng ch t phân tích theo công th c:
Rୗ ൌ
C୔୓େ୍ୗ ൈ M୔୓େ୍ୗ
C୵ୟ୲ୣ୰ ൈ t
- Giai o n 2: s tích lũy là ư ng cong do xu t hi n hi n tư ng gi i h p (ke)
ch t phân tích ra kh i POCIS.
- Giai o n 3 - tr ng thái cân b ng, t c ch t h p th vào POCIS b ng t c
gi i h p c a các ch t này t POCIS ra môi trư ng nư c.
C୤ ൌ
k୳
kୣ
ൌ Kୱ୵
Th i gian c a m i giai o n tùy thu c vào ch t phân tích và i u ki n môi
trư ng nơi l y m u. ánh giá n ng trung bình theo th i gian c a ch t ô
nhi m, các POCIS s ư c phơi nhi m trong giai o n tích lũy tuy n tính (giai o n
1), n ng trung bình theo th i gian (time weighted average – TWA) ư c tính
như sau:
TWA ൌ C୵ୟ୲ୣ୰ ൌ
େౌోి౅౏ൈ୑ౌోి౅౏
ୖ౏ൈ୲
(a)
Trong ó:
MPOCIS: kh i lư ng ch t h p th cho vào trong m i POCIS, g
RS: t c l y m u, L.ngày-1
KSW: h ng s phân b c a ch t phân tích gi a POCIS và môi trư ng nư c

Trang 16
TWA: n ng trung bình theo th i gian, µg.L-1
1.4.3. a i m l y m u
Do c i m c a t nh Trà Vinh là nông nghi p v i các thông tin ã trình bày
bên trên, c bi t là n m h ngu n Mê Kông nên thư ng b xâm m n b i th y
tri u. H th ng th y l i cung c p nư c cho tư i tiêu ch y u d a vào các c ng th y
l i, i n hình và quan tr ng là c ng th y l i Láng Thé và T m Phương. Nhi m v
chính c a các c ng th y l i này là tr nư c ng t cho tư i tiêu. Vì v y các c ng th y
l i này thư ng ph i óng vào kho ng th i gian t tháng 12 năm trư c n tháng sáu
năm sau (khi m n th y tri u bên ngoài c ng ≥ 1‰). Trong su t kho ng th i gian
óng c ng th y l i, m i ho t ng sinh ho t và s n xu t nông nghi p u ư c th c
hi n d a trên ngu n nư c các dòng kênh bên trong h th ng các c ng th y l i này.
Chính vì v y vi c ánh giá dư lư ng các ch t b o v th c v t trên các dòng kênh
này luôn ư c quan tâm hàng u, nh m d báo nh ng nguy h i ti m n có th ra
cho ngư i dân s ng d a vào ngu n nư c này. Xu t phát t nh ng lý do trên mà
nhóm nghiên c u chúng tôi ch n a i m l y m u t i hai c ng th y l i trên, c th
như b ng 1.2, 1.3 và hình 1.10 – 1.12.
B ng 1.2: V trí l y m u
Ký hi u a i m V trí cách b (m) sâu (m)
P1
Bên ngoài c ng
Láng thé (cách
c ng kho ng 1km)
5 0.5
P2
Bên trong c ng
Láng thé (cách
c ng kho ng
1.5km)
5 1
P3
Bên trong c ng
T m Phương (cách
c ng kho ng
5 1

Trang 17
1.5km)
P4
Bên trong c ng
T m Phương –
kênh n i ng
(cách c ng kho ng
1.5km)
2 1
B ng 1.3: a i m l y m u c a 2 t kh o sát
i m
l y
m u
t 1
(11/6/2015-18/6/2015)
t 2
(07/7/2015-14/7/2015)
L y m u ch
ng
L y m u th
ng
s d ng POCIS
L y m u ch
ng
L y m u th
ng
s d ng POCIS
P1 P1 - - -
P2
P2 POCIS2
POCIS2
POCIS2
P2 POCIS2
POCIS2
POCIS2P2 P2
P3
P3
POCIS3
POCIS3
POCIS3
P3
POCIS3
POCIS3
POCIS3P3 P3
P4
P4
-
P4 POCIS4
POCIS4
POCIS4P4 P4
Ghi chú:
“-“: không l y m u

Trang 18
Hình 1.9: Toàn c nh v trí các i m l y m u
Hình 1.10: V trí các i m l y m u P1, P2
CÁC I M L Y M U
P1 (10.00088,
106.30626)
P2 (9.98474, 106.31106)
P3 (9.88921, 106.33552)
P4 (9.88982, 106.33504)
C NG T M PHƯƠNG
(9.88973, 106.34375)
C NG LÁNG THÉ
(9.99647, 106.30725)

Trang 19
Hình 1.11: V trí các i m l y m u P3, P4
1.5. M C TIÊU NGHIÊN C U
D a trên các nghiên c u trư c ó, i n hình là nghiên c u “Phát tri n
phương pháp l y m u th ng s d ng POCIS cho các ch t b o v th c v t phân
c c trong nư c” c a tác gi Ph m Th Ty (2014), th c hi n trên h HPLC-UV ã
t ư c k t qu ban u khá kh quan. Trong nghiên c u này tác gi ã kh o sát
các y u t nh hư ng cho 7 ch t BVTV phân c c simazine, thiodicarb, carbofuran,
chlortoluron, atrazine, isoproturon, diuron v i phương pháp l y m u th ng
POCIS, xác nh ư c t c l y m u RS cho các ch t này t 0,369 – 0,962 L ngày-1
cho 7 ch t BVTV. Tuy nhiên, tác gi cũng ã ch ra ư c các h n ch c a phương
pháp:
- Do nh hư ng b i n n m u nên không th phân tích chính xác các ch t
BVTV n ng v t
- nh y và ch n l c c a thi t b chưa cao.
Xu t phát t các lý do trên nên trong tài nghiên c u này chúng tôi t p
trung:
- Phát tri n m t phương pháp phân tích d a trên k thu t UPLC-MS/MS cho

Trang 20
nh y và chính xác cao, cũng như phân tích ư c lư ng v t các ch t BVTV
phân c c trong n n m u nư c sông.
- K t h p l y m u ch ng và s d ng b l y m u th ng POCIS ánh
giá sơ b dư lư ng c a các ch t BVTV phân c c trong nư c trên hai h th ng c ng
th y l i Láng Thé và T m Phương c a t nh Trà Vinh.

Trang 21
2. CHƯƠNG 2: TH C NGHI M
2.1. THI T B , D NG C VÀ HÓA CH T
2.1.1. Thi t b
H UPLC k t hơp u dò ba t c c c a hãng WATERS
2.1.2. D ng c , hóa ch t
- C t s c kí: c t UPLC ACQUITY® BEH C18 100 mm x 2.1 mm, 1.7µm
- Máy siêu âm Elma S18H.
- Cân phân tích Mettler Toledo.
- B rút chân không c a hãng Agilent.
- C c th y tinh các lo i, ph u, pasteur pipet, pipet các lo i, ng COD th tích
10 mL ã ư c v ch s n n 1 mL.
- Vòng POCIS làm b ng thép không g (Pháp).
- Dung môi: acetonitrile (ACN) (Merck), methanol (MeOH), acid formic
(HPLC grade ≥ 99,9%), nư c siêu tinh khi t.
- SPE Oasis HLB (Waters, 60 µm).
- Các ch t chu n pirimicarb (99.9%), simazine (99.5%), carbofuran
(99.9%),carbaryl (99.9%),atrazine (100%),isoprocarb (99.9%) vàdiuron (100%)
ư c mua t TechLab (Pháp).
Các dung d ch chu n ư c pha riêng n ng 1000 mg L-1
và 100 mg L-1
trong methanol.
- Tùy vào thí nghi m c th và n ng c n kh o sát mà các ch t chu n ư c
pha v i n ng khác nhau, các chu n trung gian pha trong MeOH, các chu n làm
vi c pha trong dung môi MeOH : H2O (1 : 1, v : v).

Đánh giá chính xác dư lượng chất bảo vệ thực vật có trong nước, HOT

Recommended

Recommended

More Related Content

What's hot

What's hot (15)

Similar to Đánh giá chính xác dư lượng chất bảo vệ thực vật có trong nước, HOT

Similar to Đánh giá chính xác dư lượng chất bảo vệ thực vật có trong nước, HOT (20)

More from Dịch vụ viết bài trọn gói ZALO 0917193864

More from Dịch vụ viết bài trọn gói ZALO 0917193864 (20)

Đánh giá chính xác dư lượng chất bảo vệ thực vật có trong nước, HOT