Thuốc bảo vệ thực vật: các loại hóa chất dùng trong nông nghiệp. Công dụng: diệt sâu, bệnh, cỏ dại, các côn trùng gây hại và động vật gậm nhấm để bảo vệ cây trồng, các kho lương thực
Trang 1XÁC ĐỊNH DƯ LƯỢNG THUỐC TRỪ SÂU TRONG RAU
TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM TP HCM
KHOA CÔNG NGHỆ HÓA HỌC
MÔN HỌC – PHÂN TÍCH DƯ LƯỢNG ĐỘC TỐ TRONG SẢN
PHẨM NÔNG NGHIỆP
ĐỀ TÀI:
Trang 2 Thuốc bảo vệ thực vật: các loại hóa chất dùng trong nông nghiệp.
Công dụng: diệt sâu, bệnh, cỏ dại, các côn trùng gây hại và động vật gậm nhấm để bảo vệ cây trồng, các kho lương thực hàng hóa…
KHÁI QUÁT THUỐC BẢO VỆ THỰC VẬT
THUỐC BẢO VỆ THỰC VẬT LÀ GÌ?
Trang 3Đối với người:
− Gây nhiễm độc cấp tính: bỏng mắt cấp tính, hủy hoại da, ảnh hưởng thần kinh, gan.
− Khi bị nhiễm độc mãn tính sẽ ảnh hưởng đến tủy xương (thiếu máu bất sản và loạn tạo máu); ảnh hưởng đến sinh sản (vô sinh ở nam, sảy thai, thai dị dạng ); gây độc thần kinh; ảnh hưởng đến cơ chế miễn dịch
− Biểu hiện ở nhiều mức độ: giảm sút sức khỏe, gây rối loạn các hoạt động ở hệ thần kinh, tim mạch, tiêu hóa hô hấp, bài tiết, gây các tổn thương bệnh lý ở các cơ quan từ mức độ nhẹ tới nặng, thậm chí tàn phế hoặc tử vong.
TÁC HẠI CỦA THUỐC BẢO VỆ THỰC VẬT
KHÁI QUÁT THUỐC BẢO VỆ THỰC VẬT
Trang 4MỘT SỐ NHÓM THUỐC TRỪ SÂU
19
THUỐC TRỪ SÂU HỌ
CACBAMAT
Aldicard sulfoxide
Carbofuran
27
KHÁI QUÁT THUỐC BẢO VỆ THỰC VẬT
Trang 5XÁC ĐỊNH DƯ LƯỢNG THUỐC TRỪ SÂU TRONG RAU
PHƯƠNG PHÁP LẤY MẪU
Thông thường 12 mẫu đơn được lấy trải đều trên ruộng một cách hệ thống theo hình chữ W, X hoặc chữ S hoặc kiểu Ziczac Ngoài ra mẫu
có thể được lấy hoàn toàn ngẫu nhiên Không lấy tại các góc và vị trí đầu ruộng
Thời điểm lấy mẫu: tại thời điểm thu hoạch thông thường
Dụng cụ lấy mẫu, phương pháp lấy mẫu, lưu mẫu, bảo quản mẫu phải đảm bảo không có bất kỳ tác động nào ảnh hưởng tới dư lượng thuốc bảo vệ thực vật
Không được rửa cũng như dùng dụng cụ để làm sạch rau
Không được cắt gọt nông sản trừ việc loại bỏ các lá già úa bên ngoài như nông dân vẫn thực hiện Bất cứ việc sử dụng dao kéo nào vào nông sản cũng phải được ghi lại
Trang 6LẤY MẪU RAU CÁC LOẠI
Đối với rau ăn lá nói chung: thu cả cây Nếu mẫu ban đầu chưa đủ 1kg thì có thể tăng số mẫu đơn
Đối với rau ăn quả: Lấy 12 quả từ 12 cây khác nhau Lấy mẫu tại các
vị trí bị lá che khuất và cả các vị trí không bị lá che khuất khi phun thuốc Nếu quả nhỏ thì có thể lấy 2 - 10 quả/cây để tổng khối lượng mẫu khoảng 1kg
Đối với các loại đậu đỗ: Khối lượng mẫu tối thiểu cần lấy là 1kg Lấy mẫu tại các vị trí bị lá che khuất và cả các vị trí không bị lá che khuất khi phun thuốc
Các loại rau ăn lá nhỏ hoặc rau gia vị: khối lượng mẫu tối thiểu cần lấy
là 0,5kg
Đối với rau trồng trong chậu, khay: lấy mẫu từ 12 chậu, khay khác nhau
XÁC ĐỊNH DƯ LƯỢNG THUỐC TRỪ SÂU TRONG RAU
Trang 7NGUYÊN TẮC
XÁC ĐỊNH HÀM LƯỢNG CARBAMAT TRONG RAU
Dựa vào đặc tính không bền của nhóm Carbamat trong môi trường kiềm Sau khi từng loại Carbamat tách trên cột sắc ký pha đảo, được thủy phân trong môi trường bazơ sinh ra methyl amin, sau đó methyl amin phản ứng với thuốc thử O – phthalaldehyde (OPA) và 2 – mercaptoethanol tạo ra dẫn xuất huỳnh quang 1 – hydroxytylthio – 2 – metylisoindol.
Phân hủy carbamat trong môi trường bazơ
R O C NH CH3
O
R OH
aq alkali
CH3NH2 + + H2CO3 methyl amin
aq alkali
H + CH3NH2
H + HSCH2CH2OH O
O
N CH3 SCH2CH2OH
hydro xyetylthio - 2 - metylisoindol
Phản ứng methyl amin với thuốc thử
Trang 8HÓA CHẤT VÀ THIẾT BỊ
XÁC ĐỊNH HÀM LƯỢNG CARBAMAT TRONG RAU
Hỗn hợp chuẩn 10 loại carbamat 10ppm được pha trong methanol do Supelco cung cấp Tất cả các dung môi và nước đều đạt tiêu chuẩn sử dụng cho HPLC và được lọc qua màng lọc 0.45m.
Hệ thống HPLC shimadzu với hệ phản ứng sau cột, đầu dò huỳnh quang (FD), cột phân tích C18, máy lọc nước và trao đổi ion millipore.
Hệ thống tim mẫu tự động SIL – 20A Shimadzu, đầu dò huỳnh quang RF – 10Axl có tạo dẫn xuất sau cột.
Đầu dò MS
Cột phân tích HRC – ODS AS0678 kích thước 20cm x 4.6nm x 5m.
Cột bảo vệ GHRC – ODS FU3445.
Injector tiêm tự động SIL – 20A
Bộ điều nhiệt CRB – 6A
Một số thiết bị khác
Trang 9CÁC THÔNG SỐ HỆ HPLC
XÁC ĐỊNH HÀM LƯỢNG CARBAMAT TRONG RAU
Tiêm 10l mẫu, pha động MeOH và nước, tốc độ 1000ml/phút, chế độ gradient
Bước sóng kích thích: 340nm
Bước sóng phát xạ: 445nm
Nhiệt độ lò phản ứng: 95 – 102oC
VOPA: 0.15ml/phút
VNaOH: 0.2ml/phút
Nồng độ OPA: 0.25mM
Nồng độ - mercapropionic: 125ppm
Nồng độ NaOH: 50mM
Nồng độ đệm: 80 – 100mM
Tổng thời gian chạy: 60 phút để làm sạch cột
Trang 10CÁC THÔNG SỐ HỆ HPLC
XÁC ĐỊNH HÀM LƯỢNG CARBAMAT TRONG RAU
Trang 11CÁC THÔNG SỐ HỆ HPLC
XÁC ĐỊNH HÀM LƯỢNG CARBAMAT TRONG RAU
Tiêm 10l mẫu, pha động MeOH và nước, tốc độ 1000ml/phút, chế độ gradient:
Bước sóng kích thích: 340nm Bước sóng phát xạ: 445nm Nhiệt độ lò phản ứng: 95 – 102oC
VOPA: 0.15ml/phút
VNaOH: 0.2ml/phút Nồng độ OPA: 0.25mM Nồng độ - mercapropionic: 125ppm Nồng độ NaOH: 50mM
Nồng độ đệm 80 – 100mM Tổng thời gian chạy: 60 phút để làm sạch cột
Trang 12XÁC ĐỊNH HÀM LƯỢNG CARBAMAT TRONG RAU
PHƯƠNG PHÁP NỘI CHUẨN
Cho dung dich chuẩn ngay từ đầu bắt đầu hút mẫu
Tính nồng độ trên 1 ml dung dịch
Cho độ chính xác cao và mẫu phải sạch, loại được sự bay hơi của dung môi trong suốt quá trình chiết
Ưu điểm: loại được ảnh hưởng dung môi cao và quá trình chiết tách mang lại hiểu qua cao tăng độ chính xác
Nhược điểm: khó tìm chất thích hợp và chất chuẩn bằng phương pháp này có giá thành cao và rất khó tìm được những chất phức tạp
Trang 13XÁC ĐỊNH HÀM LƯỢNG CARBAMAT TRONG RAU
TÍNH KẾT QUẢ
Axd/A nc
+ b
C ppb
Trong đó:
•Axd: diện tích peak chất chuẩn
•Anc: diện tích peak chất ngoại chuẩn
•Cppb: nồng độ chất chuẩn Lặp phương trình biểu diễn mối quan hệ giữa nồng độ chất chuẩn với tỷ
lệ diện tích peak của chất chuẩn và diện tích peak của ngoại chuẩn
Y = aX + b
Trang 14ĐÔI NHẠY VÀ ĐỘ TIN CẬY CỦA PHƯƠNG PHÁP
XÁC ĐỊNH HÀM LƯỢNG CARBAMAT TRONG RAU
Độ nhạy cao, giới hạn định lượng chỉ vài ppb.
Độ tuyến tính 0.9980 – 0.9995
Aldicard Sulfoxide 413 7 59 0.51 1.69 Adicarb Sulfone 337 16 21 1.43 4.76
Methomyl 419 10 42 0.71 2.38
3 – Hydroxy carbofuran 284 18 16 1.88 6.25 Aldicarb 267 10 27 1.11 3.70 Popoxur 247 12 21 1.43 4.76 Carbofuran 208 14 15 2.00 6.67 Sevin (Carbaryl) 186 17 11 2.73 9.09