Luận án tiến sĩ dược học FULL (KN và đc) nghiên cứu xác định dư lượng hóa chất bảo vệ thực vật trong một số dược liệu và sản phẩm từ dược liệu bằng sắc ký khối phổ

Một số ứng dụng của phương pháp QuEChERS để phân tích HCBVTV trong dược liệu và sản phẩm từ dược liệu...38 Bảng 1.6.. Việc xác định mức dư lượng HCBVTV trong dược liệu và các sản phẩm từ

LỜI CAM ĐOAN

Tôi xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu của riêng tôi dưới sựhướng dẫn của PGS.TS Thái Nguyễn Hùng Thu và TS Lê Thị Hồng Hảo Các

số liệu, kết quả nêu trong luận án là trung thực và chưa từng được ai công bốtrong bất kỳ công trình nào khác

Tác giả luận án

i

LỜI CẢM ƠN

Sau thời gian học tập và nghiên cứu thực hiện luận án dưới sự hướng dẫn củaPGS TS Thái Nguyễn Hùng Thu và TS Lê Thị Hồng Hảo,

Tôi xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc tới:

PGS TS Thái Nguyễn Hùng Thu, Phó hiệu trưởng Trường Đại học Dược Hà Nội, Trưởng bộ môn Hóa Phân tích - Độc chất và TS Lê Thị Hồng Hảo, Phó

Viện trưởng Viện Kiểm nghiệm an toàn vệ sinh thực phẩm Quốc gia, là haingười thầy, cô đã tận tình hướng dẫn, định hướng, giúp đỡ và cho tôi những kiếnthức quý báu để tôi hoàn thành luận án

Ban Lãnh đạo Viện Kiểm nghiệm an toàn vệ sinh thực phẩm Quốc gia đã tạo

điều kiện thuận lợi cho tôi tham gia học tập và hoàn thành luận án đúng thờigian quy định

Các thầy, cô Bộ môn Hoá phân tích – Độc chất và Phòng Sau đại học, Trường

Đại học Dược Hà Nội đã giúp đỡ tôi trong quá trình học tập và nghiên cứu tạiTrường

PGS Phạm Gia Huệ nguyên Trưởng Bộ môn Hoá phân tích – Độc chất,

Trường Đại học Dược Hà Nội là người thầy đã đóng góp ý kiến, chỉ dẫn tôihoàn thành luận án

Các anh chị em tại Khoa Độc học dị nguyên và các đồng nghiệp ở Viện Kiểm

nghiệm an toàn vệ sinh thực phẩm Quốc gia đã động viên, giúp đỡ và chia sẽ vớinhững khó khăn trong công việc

Và cuối cùng, tôi xin chân thành cảm ơn gia đình, bạn bè đã quan tâm động viêntôi trong quá trình học tập và thực hiện luận án

Tác giả luận án

ii

MỤC LỤC

L

Ờ I CAM Đ OAN i

L Ờ I C Ả M Ơ N ii

M Ụ C L Ụ C iii

DANH M Ụ C KÝ HI Ệ U, CH Ữ VI Ế T T Ắ T vi

DANH M Ụ C CÁC B Ả NG, BI Ể U viii

DANH M Ụ C CÁC HÌNH V Ẽ , ĐỒ TH Ị x

ĐẶ T V Ấ N ĐỀ 1

Ch ươ ng 1 T Ổ NG QUAN 3

1.1 HÓA CHẤT BẢO VỆ THỰC VẬT 3

1.1.1 Đị nh ngh ĩ a hóa ch ấ t b ả o v ệ th ự c v ậ t 3

1.1.2 Phân lo ạ i hóa ch ấ t b ả o v ệ th ự c v ậ t 3

1.1.3 M ộ t s ố nhóm hóa ch ấ t b ả o v ệ th ự c v ậ t chính 5

1.2 TÌNH HÌNH SỬ DỤNG HÓA CHẤT BẢO VỆ THỰC VẬT 13

1.2.1 Tình hình s ử d ụ ng hóa ch ấ t b ả o v ệ th ự c v ậ t trên th ế gi ớ i 13

1.2.2 Tình hình s ử d ụ ng hóa ch ấ t b ả o v ệ th ự c v ậ t ở Vi ệ t Nam 14

1.2.3 S ử d ụ ng hóa ch ấ t b ả o v ệ th ự c v ậ t an toàn và hi ệ u qu ả 15

1.3 DƯ LƯỢNG HÓA CHẤT BẢO VỆ THỰC VẬT TRONG DƯỢC LIỆU VÀ SẢN PHẨM TỪ DƯỢC LIỆU 16

1.3.1 Khái ni ệ m v ề d ư l ượ ng và m ứ c d ư l ượ ng t ố i đ a 16

1.3.2 Quy đị nh v ề m ứ c d ư l ượ ng t ố i đ a 17

1.3.3 Sử dụng hóa chất bảo vệ thực vật trong trồng cây thuốc và bảo quản dược liệu 19 1.3.4 D ư l ượ ng hóa ch ấ t b ả o v ệ th ự c v ậ t trong d ượ c li ệ u và s ả n ph ẩ m d ượ c li ệ u 22

1.4 MỘT SỐ PHƯƠNG PHÁP PHÂN TÍCH HÓA CHẤT BẢO VỆ THỰC VẬT 23

1.4.1 Các phương pháp xử lý mẫu 23

1.4.2 M ộ t s ố k ỹ thu ậ t dùng trong phân tích hóa ch ấ t b ả o v ệ th ự c v ậ t 39

Chương 2 ĐỐI TƯỢNG, PHƯƠNG TIỆN VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 49

2.1 ĐỐI TƯỢNG NGHIÊN CỨU 49

2.1.1 Hoá ch ấ t b ả o v ệ th ự c v ậ t 49

2.1.2 Đố i t ượ ng phân tích 53

2.2 PHƯƠNG TIỆN NGHIÊN CỨU 54

2.2.1 Hoá ch ấ t, thu ố c th ử 54

2.2.2 Ch ấ t chu ẩ n 54

3

2.2.3 Thi ế t b ị , d ụ ng c ụ 56

2.3 PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 57

2.3.1 Ph ươ ng pháp kh ả o sát th ự c đị a và l ấ y m ẫ u 57

2.3.2 Ph ươ ng pháp x ử lý m ẫ u 58

2.3.3 Ph ươ ng pháp phân tích b ằ ng s ắ c ký kh ố i ph ổ 58

2.3.4 Ph ươ ng pháp th ẩ m đị nh 59

2.3.5 Phân tích m ẫ u th ự c 62

2.3.6 Ph ươ ng pháp x ử lý s ố li ệ u 62

Ch ươ ng 3 K Ế T QU Ả NGHIÊN C Ứ U 63

3.1 KHẢO SÁT TÌNH HÌNH SỬ DỤNG HÓA CHẤT BẢO VỆ THỰC VẬT TRONG TRỒNG CÂY THUỐC 63

3.1.1 Ngu ồ n cung hóa ch ấ t b ả o v ệ th ự c v ậ t 63

3.1.2 S ử d ụ ng hóa ch ấ t b ả o v ệ th ự c v ậ t trong tr ồ ng cây thu ố c t ạ i Hà N ộ i và m ộ t s ố vùng lân

c ậ n 70

3.2 XÂY DỰNG PHƯƠNG PHÁP PHÂN TÍCH ĐỒNG THỜI HÓA CHẤT BẢO VỆ THỰC VẬT TRONG DƯỢC LIỆU 75

3.2.1 Xây d ự ng các đ i ề u ki ệ n s ắ c ký kh ố i ph ổ 75

3.2.2 Xây d ự ng quy trình chi ế t hóa ch ấ t b ả o v ệ th ự c v ậ t t ừ m ộ t s ố d ượ c li ệ u và s ả n ph ẩ m d ượ c li ệ u 85

3.2.3 Th ẩ m đị nh các ph ươ ng pháp phân tích hóa ch ấ t b ả o v ệ th ự c v ậ t trong m ộ t s ố d ượ c li ệ u

và s ả n ph ẩ m d ượ c li ệ u 100

3.3 DƯ LƯỢNG HÓA CHẤT BẢO VỆ THỰC VẬT TRÊN MỘT SỐ DƯỢC LIỆU VÀ SẢN PHẨM TỪ DƯỢC LIỆU 115

3.3.1 D ư l ượ ng hóa ch ấ t b ả o v ệ th ự c v ậ t trong d ượ c li ệ u t ươ i 116

3.3.2 D ư l ượ ng hóa ch ấ t b ả o v ệ th ự c v ậ t trong d ượ c li ệ u khô 117

3.3.3 D ư l ượ ng hóa ch ấ t b ả o v ệ th ự c v ậ t trong th ự c ph ẩ m ch ứ c n ă ng có thành ph ầ n th ả o d ượ c 118

3.3.3 D ư l ượ ng hóa ch ấ t b ả o v ệ th ự c v ậ t trong trà xanh 120

Ch ươ ng 4 BÀN LU Ậ N 122

4.1 VỀ VIỆC SỬ DỤNG HOÁ CHẤT BẢO VỆ THỰC VẬT TRONG TRỒNG CÂY THUỐC VÀ CHẾ BIẾN DƯỢC LIỆU 122

4.1.1 V ề lo ạ i hoá ch ấ t b ả o v ệ th ự c v ậ t đượ c kinh doanh 122

4.1.2 V ề lo ạ i HCBVTV đượ c s ử d ụ ng trong tr ồ ng cây thu ố c 123

4

4.2 VỀ PHƯƠNG PHÁP PHÂN TÍCH DƯ LƯỢNG HOÁ CHẤT BẢO VỆ THỰC VẬT

TRONG DƯỢC LIỆU VÀ SẢN PHẨM DƯỢC LIỆU 124

4.2.1 L ự a ch ọ n đố i t ượ ng và nguyên li ệ u nghiên c ứ u 124

4.2.1.2 L ự a ch ọ n nguyên li ệ u nghiên c ứ u 126

4.2.2 V ề ph ươ ng pháp x ử lý m ẫ u 127

4.2.3 V ề ph ươ ng pháp phân tích b ằ ng s ắ c ký kh ố i ph ổ 132

4.2.4 V ề k ế t qu ả th ẩ m đị nh ph ươ ng pháp 138

4.3 VỀ DƯ LƯỢNG HOÁ CHẤT BẢO VỆ THỰC VẬT TRONG DƯỢC LIỆU VÀ SẢN PHẨM TỪ DƯỢC LIỆU 141

K Ế T LU Ậ N VÀ KI Ế N NGH Ị 144

KẾT LUẬN 144

KIẾN NGHỊ 145

DANH M Ụ C CÁC CÔNG TRÌNH Đ Ã CÔNG B Ố 146

TÀI LIỆU THAM KHẢO

5

DANH MỤC KÝ HIỆU, CHỮ VIẾT TẮT

1 AOAC Hiệp hội các cộng đồng phân tích (Association of analyticalcommunities)

2 APCI Ion hóa hóa học ở áp suất khí quyển (Atmospheric pressure chemical

ionization)

3 APPI Ion hóa quang học ở áp suất khí quyển (Atmospheric pressure photoionization)

4 BVTV Bảo vệ thực vật

6 D-SPE Chiết phân tán pha rắn (Dispersive solid phase extraction)

7 ECD Detector bắt điện tử (Electron capture detector)

8 EI Va chạm điện tử (Electron impact)

9 EPA Cục Bảo vệ môi trường Mỹ (Environmental protection agency)

10 ESI Ion hóa phun điện tử (Electrospray ionization)

11 FAO Tổ chức Nông nghiệp và Lương thực (Food and agricultureorganization)

12 FDA Cục dược phẩm và thực phẩm Hoa Kỳ (Food and drug

administration)

13 FL Huỳnh quang (Fluorescence)

14 GACP Thực hành tốt trồng và thu hái dược liệu (Good agriculture andcollection practice)

15 GAP Thực hành tốt nông nghiệp (Good agriculture practice)

16 GC Sắc ký khí (Gas chromatography)

17 GCB Than đen hoạt tính (Graphite carbon black)

18 GC-MS Sắc ký khí khối phổ (Gas chromatography mass spectrometry)

19 GC-MS/MS Sắc ký khí khối phổ hai lần (Gas chromatography tandem mass

spectrometry)

20 GPC Sắc ký lọc gel (Gel permeation chromatography)

21 HCBVTV Hóa chất bảo vệ thực vật

22 HLB Cân bằng thân nước, thân dầu (Hydrophilic lipophilic balance)

23 HPLC Sắc ký lỏng hiệu năng cao (High performance liquid chromatography)

TT Chữ viết tắt Giải thích

24 IAC Sắc ký ái lực miễn dịch (Immunoaffinity chromatography)

25 IS Chất chuẩn nội (Internal standard)

26 LC Sắc ký lỏng (Liquid chromatography)

27 LC-MS Sắc ký lỏng khối phổ (Liquid chromatography mass spectrometry)

28 LC-MS/MS Sắc ký lỏng khối phổ hai lần (Liquid chromatography tandem massspectrometry)

29 LOD Giới hạn phát hiện (Limit of detection)

30 LOQ Giới hạn định lượng (Limit of quantification)

31 LD50 Liều chết trung bình (Median lethal dose)

32 LPME Vi chiết pha lỏng (Liquid phase microextraction)

33 MAE Chiết với sự hỗ trợ của vi sóng (Microwave-assisted extraction)

34 MRL Giới hạn dư lượng tối đa (Maximum residue limit)

35 MMM Phương pháp đa dư lượng (Multiresidues multiclasses method)

36 MRM Kiểm soát đa phản ứng (Multi reaction mornitoring)

37 MS Khối phổ (Mass spectrometry)

38 MSPD Phân tán pha rắn mẫu thử (Matrix solid phase dispersion)

39 NCI Ion hóa hóa học âm (Negative chemical ionization)

40 NPD Detector nitơ phosphor (Nitrogen phosphorus detector)

41 PCI Ion hóa hóa học dương (Positive chemical ionization)

42 PDA Chuỗi diod quang (Photo-diod array)

43 PSA Các amin bậc 1 và bậc 2 (Primary secondary amines)

44 PS-DVB Polystyren divinylbenzen

45 SE Chiết dung môi (Solvent extraction)

46 SFE Chiết siêu tới hạn (Supercritical-fluid extraction)

47 SPE Chiết pha rắn (Solid phase extraction)

48 SPME Vi chiết pha rắn (Solid phase microextraction)

49 TPP Triphenyl phosphat

50 UV-VIS Tử ngoại khả kiến (Ultra violet – Visible)

51 WHO Tổ chức Y tế thế giới (World health organization)

52 WTO Tổ chức Thương mại thế giới (World trade organization)

vii

DANH MỤC CÁC BẢNG, BIỂU

Bảng 1.1 Phân loại HCBVTV theo mối nguy 4

Bảng 1.2 Số lượng hoạt chất HCBVTV được phép sử dụng, hạn chế sử dụng và cấm sử dụng ở Việt Nam 14

Bảng 1.3 Quy định của Dược điển Việt Nam IV về giới hạn HCBVTV 17

Bảng 1.4 Giá trị MRL mặc định của một số nước 19

Bảng 1.5 Một số ứng dụng của phương pháp QuEChERS để phân tích HCBVTV trong dược liệu và sản phẩm từ dược liệu 38

Bảng 1.6 Một số ứng dụng phân tích đồng thời HCBVTV bằng GC-MS 44

Bảng 1.7 Một số ứng dụng phân tích đồng thời HCBVTV bằng LC-MS 48

Bảng 2.1 Một số HCBVTV được nghiên cứu trong khóa luận [17][124] 49

Bảng 2.2 Thông tin về các chất chuẩn sử dụng trong nghiên cứu 54

Bảng 2.3 Giới hạn sai lệch cho phép tối đa của tỷ lệ ion 60

Bảng 3.1 Các HCBVTV được tiêu thụ phổ biến tại các địa phương khảo sát 65

Bảng 3.2 Sự phổ biến của các HCBVTV theo nhóm phân loại 69

Bảng 3.3 Danh mục cây thuốc và dược liệu ở các địa phương khảo sát 71

Bảng 3.4 Danh mục HCBVTV sử dụng trong trồng cây thuốc 73

Bảng 3.5 Các điều kiện MS trong LC-MS/MS để phân tích HCBVTV 76

Bảng 3.6: Các thông số hoạt động đã tối ưu của nguồn ion hoá 77

Bảng 3.7 Khảo sát gradient pha động (A = acid acetic 0,1%; B = methanol) 79

Bảng 3.8 Điều kiện gradient để tách hỗn hợp HCBVTV 80

Bảng 3.9 Độ lặp lại của hệ thống LC-MS/MS 81

Bảng 3.10 Điều kiện MS trong GC-MS/MS được sử dụng trong nghiên cứu 83

Bảng 3.11 Độ lặp lại của hệ thống GC-MS/MS 84

Bảng 3.12 So sánh các phương pháp chiết và pH dịch chiết đo được 90

Bảng 3.13 Tỷ lệ ion xác nhận và ion định lượng của các HCBVTV 103

Bảng 3.14 Các nồng độ HCBVTV được sử dụng để khảo sát khoảng tuyến tính và đường chuẩn 104

Bảng 3.15 Khoảng tuyến tính, đường chuẩn của HCBVTV trên mẫu dây thìa canh 104

Bảng 3.16 LOD, LOQ của các HCBVTV trong các nền mẫu khác nhau phân tích bằng LC-MS/MS 107

Bảng 3.17 LOD, LOQ của các HCBVTV trong các nền mẫu khác nhau phân tích bằng GC-MS/MS 108

8

Bảng 3.18 Độ lặp lại và độ thu hồi trên nền mẫu mã đề tươi (n=6) 110

Bảng 3.19 Độ lặp lại và độ thu hồi trên nền mẫu trà thảo dược (n=6) 111

Bảng 3.20 Độ lặp lại và độ thu hồi trên nền mẫu dây thìa canh (n=6) 112

Bảng 3.21 Độ lặp lại và độ thu hồi trên nền mẫu trà xanh (n=6) 113

Bảng 3.22 Độ thu hồi của các HCBVTV trên một số nền mẫu thực 115

Bảng 3.23 Kết quả phân tích HCBVTV trong dược liệu tươi 116

Bảng 3.24 Kết quả phân tích HCBVTV trong dược liệu khô 117

Bảng 3.25 Tần suất phát hiện HCBVTV trong các nhóm sản phẩm khác nhau 119

Bảng 3.26 Đánh giá hàm lượng HCBVTV trong TPCN theo nguồn gốc mẫu 120

Bảng 3.27 Kết quả phân tích HCBVTV trong trà xanh 120

Bảng 4.1 Danh mục HCBVTV được lựa chọn cho nghiên cứu phân tích 125

Bảng 4.2 Tóm tắt các bước chiết HCBVTV trong các nền mẫu khác nhau bằng phương pháp QuEChERS 128

Bảng 4.3 So sánh ảnh hưởng nền của phương pháp nghiên cứu với ảnh hưởng nền theo phương pháp của Raski 132

Bảng 4.4 Thời gian lưu và điều kiện MS của một số HCBVTV rửa giải gần nhau 134

Bảng 4.5 Đánh giá khả năng phân tích các HCBVTV bằng GC-MS/MS và LC- MS/MS 136

Bảng 4.6 So sánh độ lặp lại và độ thu hồi với các nghiên cứu khác 140

DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ, ĐỒ THỊ

Hình 1.1 Các trạng thái vật lý theo nhiệt độ vào áp suất 26

Hình 1.2 Bộ dụng cụ chiết siêu tới hạn 26

Hình 1.3 Dụng cụ chiết pha rắn thông thường (a) và tự động (b) 28

Hình 1.4 Các loại nhóm silanol 29

Hình 1.5 Nguyên tắc của vi chiết sợi rỗng 35

Hình 1.6 Tóm tắt các bước chiết của ba phiên bản phương pháp QuEChERS 37

Hình 2.1 Thiết bị sắc ký lỏng khối phổ và sắc ký khí khối phổ sử dụng trong nghiên cứu

57 Hình 3.1 Hiểu biết về HCBVTV của cán bộ kinh doanh 64

Hình 3.2 Hiểu biết của nhân viên kinh doanh về danh mục HCBVTV 64

Hình 3.3 Hình ảnh một số HCBVTV không có nguồn gốc 68

Hình 3.4 Một số loại cây thuốc được trồng phổ biến ở các địa phương 73

Hình 3.5 Một số vỏ HCBVTV sau sử dụng tại ruộng 73

Hình 3.6 Sắc đồ tổng ion của hỗn hợp chuẩn HCBVTV 0,1 mg/mL và sắc đồ của 2 mảnh ion sản phẩm của carboxin, 2 mảnh ion sản phẩm của carbaryl 78

Hình 3.7 Sắc ký đồ một số HCBVTV theo chế độ gradient 4 80

Hình 3.8 Khảo sát quy trình chiết HCBVTV từ mẫu dược liệu tươi 85

Hình 3.9 So sánh hiệu suất chiết HCBVTV trên mẫu mã đề tươi của 3 quy trình 86

Hình 3.10 Dịch chiết bồ công anh xử lý theo quy trình có GCB (trái) và không có GCB

87 Hình 3.11 Ảnh hưởng của GCB đến độ thu hồi HCBVTV trên nền mẫu mã đề 88

Hình 3.12 Ảnh hưởng của GCB đến độ thu hồi HCBVTV trên nền mẫu bồ công anh 88 Hình 3.13 Quy trình chiết HCBVTV từ mẫu dược liệu tươi 89

Hình 3.14 Ảnh hưởng thời gian ngâm mẫu đến hiệu suất chiết một số HCBVTV 90

Hình 3.15: So sánh số lượng HCBVTV ở các khoảng độ thu hồi khác nhau (>80%; 70- 80% và <70%) khi xử lý bằng 3 quy trình 91

Hình 3.16 So sánh số lượng HCBVTV có độ thu hồi ở các khoảng khác nhau (>80%; 70-80% và <70%) khi sử dụng các lượng NaCl khác nhau 92

Hình 3.17 Quy trình QuEChERS chiết HCBVTV trong mẫu dược liệu khô 92

Hình 3.18 So sánh hiệu suất chiết HCBVTV trên mẫu TPCN xử lý theo 3 quy trình 93

Hình 3.19 Ảnh hưởng của lượng PSA sử dụng đến độ thu hồi 94

Hình 3.20 Ảnh hưởng của lượng GCB sử dụng đến độ thu hồi 95

Hình 3.21 Quy trình chiết HCBVTV trên nền TPCN 95

Hình 3.22 So sánh độ thu hồi của các HCBVTV khác nhau khi sử dụng các lượng muối chì acetat khác nhau 96

Hình 3.23 Ảnh hưởng nền với mẫu dược liệu tươi (bồ công anh) 97

Hình 3.24 Ảnh hưởng nền với mẫu TPCN (trà mướp đắng) 98

Hình 3.25 So sánh ảnh hưởng nền của hai kỹ thuật định lượng: không sử dụng nội chuẩn và có sử dụng nội chuẩn (TPP) 98

Hình 3.26 Ảnh hưởng nền với mẫu chè (có sử dụng nội chuẩn) 99

Hình 3.27 Sắc đồ mẫu trắng, mẫu chuẩn và mẫu trắng thêm chuẩn của atrazin và dimethoat theo LC-MS/MS 101

Hình 3.28 Sắc đồ mẫu trắng, mẫu chuẩn và mẫu thêm chuẩn của cypermethrin (4 đồng phân) và permethrin (2 đồng phân) theo GC-MS/MS 102

Hình 3.29 Đường chuẩn phân tích HCBVTV trên một số nền mẫu 106

Hình 3.30 Một số sắc đồ xác định LOD, LOQ thông qua xác định S/N 109

Hình 4.1 Sự phân mảnh của carbendazim 133 Hình 4.2 Sắc ký đồ của hai chất có thời gian lưu gần nhau (trichlorfon và dimethoat)135

ĐẶT VẤN ĐỀ

Trong nông nghiệp, có nhiều mối nguy làm ảnh hưởng xấu đến năng suất vàchất lượng nông sản như sâu bệnh, cỏ dại, chuột, mối mọt, nấm… Dược liệu là mộtloại sản phẩm nông nghiệp đặc biệt, do đó cũng có nguy cơ mắc phải các dịch bệnhnói trên Hóa chất bảo vệ thực vật (HCBVTV) đóng vai trò quan trọng để phòng vàloại trừ các loại dịch bệnh cho các sản phẩm nông nghiệp nói chung và dược liệu nóiriêng Hiện nay, khi trồng hầu hết các loại dược liệu cần phải sử dụng HCBVTV nhằmtăng năng suất và chất lượng dược liệu

Khi được sử dụng, HCBVTV có thể tồn dư trong sản phẩm Nếu HCBVTVđược dùng đúng theo quy định, mức tồn dư này là an toàn cho người sử dụng Theoquy định, mỗi loại HCBVTV đều có giá trị giới hạn dư lượng tối đa (MRL) Tuynhiên, việc lạm dụng hoặc sử dụng không đúng cách các loại HCBVTV dẫn đến tồn

dư HCBVTV trong sản phẩm tăng lên vượt quá MRL Khi đó, HCBVTV sẽ gây ra cáctác dụng không mong muốn cho người sử dụng

Việc xác định mức dư lượng HCBVTV trong dược liệu và các sản phẩm từdược liệu có ý nghĩa quan trọng để sàng lọc, loại bỏ các sản phẩm không đáp ứng được

sự an toàn cho người sử dụng Hiện nay, có hàng nghìn HCBVTV được cho phép sửdụng trong nông nghiệp Để có thể phân tích hết các HCBVTV, cần phải áp dụng rấtnhiều kỹ thuật chiết và phân tích khác nhau, dẫn đến rất mất thời gian và tốn kém kinhphí Do đó, việc xây dựng được các phương pháp có thể xác định đồng thời nhiềuHCBVTV thuộc nhiều nhóm khác nhau là nhu cầu cần thiết Trên thế giới, các phươngpháp xác định HCBVTV đã được phát triển từ rất lâu và đã trải qua nhiều thành tựu…Hầu hết các phương pháp cố gắng hướng đến một phương pháp phân tích đồng thờinhiều HCBVTV trong cùng một lần phân tích Các phương pháp này được gọi làphương pháp đa dư lượng (MMM) Cục Thực phẩm và Dược phẩm Mỹ đã ban hành

và thay đổi khá nhiều phương pháp đa dư lượng Trước đây, chiết lỏng lỏng kết hợpvới làm sạch bằng sắc ký cột là phương pháp kinh điển trong phân tích dư lượngHCBVTV

Năm 2003, Anastassiades và cộng sự lần đầu tiên giới thiệu một phương phápchiết và làm sạch nhanh, dễ dàng mà sau này được gọi là QuEChERS (viết tắt củaQuick, Easy, Cheap, Efficient, Rugged, Safe) kết hợp với sắc ký khí khối phổ và sắc

ký lỏng khối phổ để phân tích HCBVTV trên rau quả [32] Phương pháp QuEChERS

đã nhanh chóng được ứng dụng rộng rãi và được nhiều nước chấp nhận làm phương

12

pháp chuẩn để áp dụng phân tích HCBVTV trong rau quả Sau đó, QuEChERS đãđược nhiều tác giả nghiên cứu và mở rộng áp dụng trên nhiều chỉ tiêu của nhiều đốitượng khác nhau, trong đó phân tích HCBVTV trong dược liệu là một hướng rất mới

và có triển vọng

Hiện nay, theo quy định của Dược điển các nước, phương pháp chiết truyềnthống với kỹ thuật chiết bằng dung môi sau đó làm sạch bằng SPE hoặc GPC vẫn làphương pháp được sử dụng để chiết HCBVTV trong dược liệu Phương pháp này cómột số hạn chế như khả năng ứng dụng hạn chế trên một nhóm HCBVTV nhất định,

sử dụng lượng dung môi hữu cơ rất lớn và trải qua rất nhiều bước nên chi phí rất tốnkém

Với những thực tế như vậy, đề tài “Nghiên cứu xác định dư lượng hóa chất bảo

vệ thực vật trong một số dược liệu và sản phẩm từ dược liệu bằng sắc ký khối phổ”

được thực hiện với các mục tiêu như sau:

1 Xác định các HCBVTV thường được dùng tại một số vùng trồng dược liệu ở

Chương 1 TỔNG QUAN

1.1 HÓA CHẤT BẢO VỆ THỰC VẬT

1.1.1 Định nghĩa hóa chất bảo vệ thực vật

Hóa chất bảo vệ thực vật (HCBVTV) được chuyển nghĩa từ thuật ngữ tiếng Anh

“pesticide” có nghĩa là thuốc trừ côn trùng gây hại Tuy nhiên, hiện nay khái niệm nàyđược mở rộng cho nhiều loại hóa chất được sử dụng trong trồng trọt bao gồm cả thuốcđiều hòa sinh trưởng, thuốc làm rụng lá, thuốc trừ cỏ… [7][108]

Tổ chức Nông nghiệp và Lương thực của Liên Hiệp Quốc (FAO) đã đưa ra địnhnghĩa về HCBVTV như sau: “HCBVTV là bất kì hợp chất hay hỗn hợp được dùng vớimục đích ngăn ngừa, tiêu diệt hoặc kiểm soát các tác nhân gây hại, bao gồm vật chủtrung gian truyền bệnh của con người hoặc động vật, các bộ phận không mong muốncủa thực vật hoặc động vật gây hại hoặc ảnh hưởng đến các quá trình sản xuất, chếbiến, bảo quản, vận chuyển, mua bán thực phẩm, nông sản, gỗ và sản phẩm từ gỗ, thức

ăn chăn nuôi, hoặc hợp chất được phân tán lên động vật để kiểm soát côn trùng, nhệnhay các đối tượng khác trong hoặc trên cơ thể chúng HCBVTV còn được dùng làmtác nhân điều hòa sinh trưởng thực vật, chất làm rụng lá, chất làm khô cây, tác nhânlàm thưa quả hoặc ngăn chặn rụng quả sớm Cũng có thể dùng HCBVTV cho câytrồng trước cũng như sau khi thu hoạch để bảo vệ sản phẩm không bị hỏng trong quátrình bảo quản và vận chuyển” [50]

1.1.2 Phân loại hóa chất bảo vệ thực vật

Có nhiều cách phân loại HCBVTV khác nhau như phân loại theo mối nguy,theo công dụng hay theo cấu tạo hóa học

1.1.2.1 Phân loại theo mối nguy

Tổ chức Y tế thế giới (WHO) phân loại HCBVTV dựa vào các nghiên cứu vềnguy cơ độc hại, chủ yếu là độ độc cấp tính đường uống và đường ngoài da khi thửnghiệm trên chuột

Giá trị LD50 trên chuột theo đường uống và đường dùng ngoài da được sử dụng

để phân loại LD50 (Median lethal dose – Liều chết trung bình) là liều lượng chất độcgây chết cho một nửa (50%) số cá thể dùng trong nghiên cứu

Theo cách phân loại này, HCBVTV được chia thành 5 nhóm [133] (bảng 1.1)

Bảng 1.1 Phân loại HCBVTV theo mối nguy

Nhóm Mức độ độc LD 50 trên chuột (mg/kg cân nặng)

Đường uống Đường ngoài da

U Không có mối nguy độc cấp > 5000

1.1.2.2 Phân loại theo công dụng

Dựa vào công dụng của HCBVTV, người ta có thể phân loại như sau [7]:

Hóa chất diệt trừ sinh vật gây hại: được gọi theo nhóm sinh vật gây hại như:

- Hóa chất trừ sâu (insecticides)

- Hóa chất trừ nấm (fungicides)

- Hóa chất trừ cỏ (herbicides)

- Hóa chất trừ chuột (rodenticides)

- Hóa chất trừ ốc sên (molluscicides)

- Hóa chất trừ nhện (acaricides)

- Hóa chất trừ vi khuẩn (bactericides)…

Hóa chất điều hòa sinh trưởng thực vật (PGR – plant growth regulators) là các hóa chất sử dụng để kích thích, làm chậm hoặc ức chế sự phát triển của thực vật

Hóa chất dùng trong bảo quản, xử lý hay chế biến sau thu hái

Trên cơ sở cách phân loại này, Alan Wood đã giới thiệu một trang điện tử trực tuyến giới thiệu bộ sưu tập đầy đủ các loại HCBVTV được sử dụng [134]

1.1.2.3 Phân loại theo cấu tạo hóa học

Đây là cách phân loại được sử dụng phổ biến trong việc triển khai xây dựng cácphương pháp phân tích, vì các HCBVTV có cấu tạo tương tự thường có tính chấtgiống nhau do đó phương pháp chiết và phân tích cũng giống nhau Hơn nữa, từngnhóm HCBVTV tác động đến sinh vật và con người theo các nguyên lý tương tự nhau.Theo cách phân loại này một số nhóm HCBVTV chính như sau [7][108][130]:

- HCBVTV nhóm clor hữu cơ;

- HCBVTV nhóm phosphor hữu cơ;

- HCBVTV nhóm pyrethroid;

1.1.3.1 Nhóm clor hữu cơ (organochlorines)

HCBVTV nhóm clor hữu cơ là các hợp chất hữu cơ được hình thành khi thaythế các nguyên tử hydro của phân tử hydrocarbon và các dẫn xuất hydrocarbon bằngcác nguyên tử clor Trong phân tử các hợp chất này có thể tồn tại vòng benzen hoặc dịvòng (chứa dị tố O, N, hay S) Các chất này thường là các dẫn xuất clor của một sốhợp chất hữu cơ như diphenyl ethan, cyclodien, benzen, hexan… [7][13][108]

Về mặt cấu tạo, HCBVTV nhóm clor hữu cơ được xếp vào 4 nhóm nhỏ [130]:

- Nhóm diphenyl aliphatic: DDT, dicofon, methoxychlor…

- Nhóm hợp chất benzen: lindan, hexaclorocyclohexan (HCH), pentaclorophenol…

- Nhóm hợp chất cyclodien: endrin, dieldrin, heptachlor, aldrin, endosulfan sulfat…

- Nhóm hợp chất polycloroterpen: toxaphen, polyclorocamphen…

Dưới đây là công thức cấu tạo của một số HCBVTV nhóm clor hữu cơ:

Lindan (γ-HCH) Endrin Endosulfan sulfat Các HCBVTV nhóm clor hữu cơ nói chung có phổ tác dụng rộng, rất an toàn

với cây trồng ở liều thông dụng nhưng lại độc với các loài động vật máu nóng Cácchất này có thể tích lũy trong cơ thể sinh vật gây độc mạn tính, chúng cũng rất bềntrong môi trường, hiệu lực tồn dư lâu dài [23][68].

Cơ chế gây độc của HCBVTV nhóm clor hữu cơ phụ thuộc vào dạng cấu tạocủa chúng DDT và các HCBVTV có cấu trúc tương tự DDT là những chất rất độc trên

hệ thần kinh Chúng có tác dụng trên thần kinh ngoại biên thông qua ức chế các kênhvận chuyển Na+ qua màng tế bào thần kinh dẫn đến tê liệt và có thể dẫn đến tử vong.Còn một số loại HCBVTV có cấu trúc dị vòng hoặc vòng chứa nhiều clor như aldrin,dieldrin, heptachlor, endrin… tác động thông qua việc gắn với các vùng pícrotoxinincủa acid γ-aminobutyric dẫn đến ức chế ion Cl- vào trong tế bào thần kinh Hậu quả làgây nên trạng thái kích thích thần kinh [27][44][60][71]

Mặc dù các HCBVTV clor hữu cơ có tác dụng diệt trừ mạnh đối với nhiều loạisâu hại nhưng do vấn đề ô nhiễm môi trường và dư lượng HCBVTV trong nông sản,

sự tích lũy và tính độc cao đối con người và các loài động vật, mà ngày nay đa số cácHCBVTV clor hữu cơ đã bị cấm sử dụng

1.1.3.2 Nhóm phosphor hữu cơ (organophosphorus)

HCBVTV nhóm phosphor hữu cơ chủ yếu là các hợp chất của phospho hóa trị

5, chúng là các ester hoặc amid của acid phosphoric hoặc dẫn xuất của acidphosphoric Công thức cấu tạo chung của các hợp chất phosphor hữu cơ như sau [23]:

Tùy theo sự thay thế các O bởi S, N và gốc ester hay amid mà có thể chia thànhmột số nhóm nhỏ như: phosphat, phosphorothionat, phosphorothiolat,phosphorothionothiolat, phosphorodithiolat, phosphoroamidat, phosphoroamido-thionat, phosphoroamidothiolat [23][130]

Một số HCBVTV thuộc nhóm Phosphat [130]

O Cl

Trichlorfon

Một số HCBVTV thuộc nhóm Phosphoroamidothiolat

Các HCBVTV nhóm phosphor hữu cơ có đặc điểm chung là phổ tác dụng rộng,

an toàn với cây trồng, diệt được nhiều sâu hại, tác dụng diệt côn trùng nhanh, có độctính cao với động vật máu nóng, nhưng không tích lũy lâu dài thường được thải trừnhanh qua nước tiểu và thời gian tồn dư trong môi trường không dài [23]

HCBVTV phosphor hữu cơ tác động vào thần kinh của côn trùng và người bằngcách ngăn cản sự tạo thành men cholinestase (ChE) làm cho thần kinh hoạt động kém,làm yếu cơ, gây choáng váng và chết Các chất nhóm phosphor hữu cơ gây phosphorinhóa enzym acetylcholinesterase ChE có tác dụng phân giải acetylcholin trong cơ chếdẫn truyền xung động thần kinh qua synap Khi ChE bị ức chế, làm ứ độngacetylcholin, gây rối loạn dẫn truyền cholinergic, làm ức chế dẫn truyền các xung thầnkinh tới các tế bào cơ, tuyến, não và hạch Nhiễm độc xảy ra cấp tính có thể gây nôn,

co thắt ruột, nhức đầu, mệt mỏi, chóng mặt, co giật, suy hô hấp hôn mê và tử vong[54][60][68][71]

Các HCBVTV nhóm phospho hữu cơ được sử dụng phổ biến từ những năm

1980, nhưng ngày nay, do độc tính cao nên rất nhiều chất trong nhóm này đã bị cấmhoặc hạn chế sử dụng ở Việt Nam và nhiều quốc gia trên thế giới

1.1.3.3 Nhóm pyrethroid

HCBVTV nhóm pyrethroid là những chất hữu cơ có cấu trúc tương tự các

pyrethrin tự nhiên có mặt trong một số loại hoa cúc (Chrysanthemum cinerariaefolium và Chrysanthemum coccineum) [23][108][130].

Có hai thế hệ HCBVTV nhóm pyrethroid đã được sử dụng [130]:

- Thế hệ thứ nhất được phát triển từ những năm 60 của thế kỷ XX (ví dụ nhưtetramethrin, resmethrin, bioallethrin …) với mục tiêu thay thế các hợp chất nhóm clorhữu cơ Tuy nhiên, do đặc tính rất kém ổn định trong môi trường dưới tác dụng củaánh sáng nên các HCBVTV này hiện không còn được sử dụng rộng rãi

- Thế hệ thứ hai được phát triển từ giữa những năm 70 của thế kỷ XX (ví dụ nhưpermethrin gồm 2 đồng phân, cypermethrin gồm 4 đồng phân, deltamethrin,cyfluthrin, λ-cyhalothrin…) có độ ổn định trong môi trường tốt hơn thế hệ thứ nhất do

đó được sử dụng nhiều trong nông nghiệp Tuy nhiên, các chất thế hệ thứ hai có độctính cao với động vật có vú và con người.

Dưới đây là công thức cấu tạo của một số HCBVTV nhóm pyrethroid

Ngày nay, các hợp chất nhóm pyrethroid thường được sử dụng phối hợp vớimột số HCBVTV nhóm khác nhằm tăng tác dụng BVTV Ngoài việc được sử dụnglàm HCBVTV trong nông nghiệp, các chất nhóm pyrethroid còn được sử dụng nhiều

để làm các thuốc diệt côn trùng (ruồi, muỗi, gián…) trong nhà [108]

Các chất nhóm pyrethroid là các chất độc đối với dẫn truyền thần kinh do tácdụng luôn giữ kênh Na+ mở trong màng tế bào thần kinh gây ảnh hưởng đến sự dẫntruyền các xung thần kinh làm mất cảm giác, tê liệt, ở liều cao có thể gây tử vong Khitiếp xúc trong thời gian dài có thể gây ngộ độc gan Các chất này thường ít độc quađường tiếp xúc và qua hô hấp Liều độc của các chất nhóm pyrethroid cũng thấp hơnnhiều loại HCBVTV khác [44][55][60][68][71]

1.1.3.4 Nhóm carbamat

HCBVTV nhóm carbamat là các ester của acid carbamic (H2N-COOH) và dẫnxuất của acid carbamic Đại diện cho nhóm này như: aldicarb, carbofuran, carbaryl,fenobucarb, isoprocarb… Ngày nay, các hợp chất carbamat được sử dụng rất phổ biến

và được phối hợp với các HCBVTV khác để tăng cường phổ tác dụng [23][108][130].Các HCBVTV nhóm carbamat có đặc điểm chung là phổ tác dụng hẹp, hiệu lựcthuốc ngắn, ít tan trong nước, tan nhiều dung môi hữu cơ, bị kiềm phân hủy Khôngtồn lưu lâu dài trong môi trường [23]

Các hợp chất carbamat cũng có khả năng tích lũy và đầu độc hệ thần kinh củangười và động vật nhưng độc tính kém các hợp chất phosphor hữu cơ Khi sử dụng,

chúng tác động trực tiếp vào men cholinesterase của hệ thần kinh và có cơ chế gây độcgiống như nhóm phosphor hữu cơ tuy nhiên mức độ độc hại không bằng các hợp chấtnhóm phosphor hữu cơ [53][60][71]

Một số HCBVTV nhóm carbamat có công thức cấu tạo như sau:

1.1.3.5 Nhóm neonicotinoid

Neonicotinoid là nhóm HCBVTV gây kích thích thần kinh có cấu trúc tương tựnicotin được sử dụng từ những năm 80 của thế kỷ XX Đại diện cho nhóm này gồmcác chất như imidachloprid, acetamiprid, thiamethoxam, dinotefuran… [130][134].Gần đây, một số nước hạn chế sử dụng những chất của nhóm này vì có nhiềubằng chứng cho thấy nguy cơ gây hội chứng CDD (rối loạn sụt giảm bầy đàn) đối vớiong mật Nguyên nhân là do các chất này phá huỷ hệ thống miễn dịch tự nhiên của ongmật nhạy cảm với nhiều trường hợp nhiễm trùng gây chết [52] Hiện nay, ở Việt Namcác chất này vẫn được phép sử dụng làm HCBVTV trong nông nghiệp [2]

Một số HCBVTV nhóm neonicotinoid có công thức cấu tạo như sau:

Imidacloprid Acetamiprid

Nhóm HCBVTV này có độc tính thấp hơn các nhóm clor hữu cơ, phosphor hữu

cơ và carbamat Tuy nhiên, một số sản phẩm chuyển hoá của nhóm này lại cho thấy cóđộc tính cao đối với chim và cá Cơ chế gây độc là do các sản phẩm này này gắn vớicác receptor của acetylcholin, gây độc thần kinh trung ương Đường tiếp xúc qua da cóđộc tính thấp, có thể gây đỏ và ngứa mắt nhẹ Chưa có các bằng chứng về gây ngộ độccấp tính trên người Các nghiên cứu cũng cho thấy các chất này phân hủy nhanh trongđường tiêu hóa và loại trừ qua phân, nước tiểu trong vòng 48 giờ [52][60][71]

1.1.3.6 Nhóm macrocyclic lacton

Các hợp chất nhóm macrocyclic lacton là các sản phẩm được lên men tự nhiên

từ các loài vi khuẩn Streptomyces giống nấm Một số hợp chất đại diện của nhóm này

gồm abamectin, ivermectin, emamectin, spinosad…có công thức cấu tạo như sau [108][130][134]:

Spinosad

Trước đây, tác dụng chính của các chất thuộc nhóm này là tác dụng diệt giunsán đối với gia súc Hiện nay, các chất thuộc nhóm này được sử dụng để làmHCBVTV trong nông nghiệp Các HCBVTV nhóm macrocyclic lacton thường đượcphối hợp với các HCBVTV nhóm khác để tăng khả năng diệt trừ sâu hại [2][130].Các chất này ngăn cản sự dẫn truyền tín hiệu của tế bào thần kinh và tế bào cơbằng cách tăng cường sự giải phóng và gắn acid γ-aminobutyric vào đầu tế bào thầnkinh dẫn đến làm tăng ion Cl- vào trong tế bào làm tê liệt hệ thần kinh Các triệu chứngngộ độc cấp có thể gặp phải bao gồm hôn mê, giảm huyết áp, suy hô hấp và tử vong[60][71].

1.1.3.7 Một số nhóm hóa chất bảo vệ thực vật khác

Một số HCBVTV có cấu tạo khác biệt do đó không được xếp vào các nhómHCBVTV chính nêu trên Dưới đây là công thức cấu tạo của một số HCBVTV thuộccác nhóm nhỏ nhưng đang được sử dụng phổ biến [134]

Ngoài ra, có thể kể đến một số HCBVTV thuộc các nhóm khác như nhóm thuốc

có nguồn gốc thực vật (allicin, nicotin, pyrethrin, rotenone…), diamid(chlorantraniliprole, cyantraniliprole) và nhiều HCBVTV không được phân loại vàomột nhóm cụ thể nào [134]

1.2 TÌNH HÌNH SỬ DỤNG HÓA CHẤT BẢO VỆ THỰC VẬT

1.2.1 Tình hình sử dụng hóa chất bảo vệ thực vật trên thế giới

Trên thế giới, việc sử dụng HCBVTV trong lịch sử có thể được chia làm 4 giaiđoạn [7][23]:

Giai đoạn 1 (trước năm 1940): Chủ yếu sử dụng các hợp chất vô cơ như đồng, lưu

huỳnh, arsen, thủy ngân… Phần lớn các chất này đều rất độc và tồn tại lâu trong môitrường

Giai đoạn 2 (từ 1940 đến 1960): Giai đoạn này bắt nguồn từ việc phát minh ra

thuốc trừ sâu DDT (Paul Muller, giải Nobel hóa học 1939) và sau đó là các HCBVTVnhóm clor hữu cơ DDT từng được xem như là một loại thần dược cho nông nghiệp.Nhiều hóa chất được sử dụng trong giai đoạn này có chứa gốc clor đã để lại những hậuquả nghiêm trọng cho nhân loại trong đó đỉnh điểm là việc sử dụng các hợp chất clorhữu cơ (DDT; 2,4,5-T; 2,3,7,8-TCDD) làm chất độc hóa học trong chiến tranh Mặc

dù ở giai đoạn này, một số HCBVTV nhóm phosphor hữu cơ và carbamat đã ra đờinhưng vị trí của chúng còn kém xa các hợp chất nhóm clor hữu cơ

Giai đoạn 3 (từ 1960 đến 1980): Năm 1962, tác phẩm Silent Spring của Rachel

Carson được xuất bản đã phát đi những cảnh báo về ảnh hưởng nghiêm trọng của cáchợp chất clor hữu cơ đối với sức khỏe con người và môi trường Từ 1973, US FDAsau đó đã cấm sử dụng các hợp chất clor hữu cơ làm HCBVTV Thế giới đã phát minh

ra các hợp chất thay thế như các chất nhóm phosphor hữu cơ, nhóm pyrethroid là cáchợp chất ít bền trong môi trường hơn Các HCBVTV nhóm pyrethroid thế hệ II ra đờivào đầu những năm 70 của thế kỷ XX mở ra khả năng áp dụng các loại HCBVTV có

độ chọn lọc cao và thân thiện với môi trường

Giai đoạn 4 (từ 1980 đến nay): Đã phát minh ra nhiều loại HCBVTV mới và nguồn

gốc sinh học Ngoài hiệu quả phòng trừ dịch bệnh cho nông nghiệp, tính an toàn củaHCBVTV ngày càng được chú ý nhiều hơn Hầu như toàn bộ các HCBVTV nhóm clorhữu cơ đã bị cấm sử dụng trên thế giới, các chất nhóm phosphor hữu cơ độc hại cũng

đã bị cấm hoặc hạn chế sử dụng Để đảm bảo hiệu quả trên mùa màng, người tathường phối hợp 2 hoặc nhiều HCBVTV có độc tính thấp hơn

Ngày nay nhiều HCBVTV mới đã được phát triển với ưu điểm là có tính chọnlọc hơn và ít độc hại hơn Đặc biệt, các nhóm thuốc bảo vệ thực vật sinh học ngàycàng được nghiên cứu phát triển vì ít độc hại hơn Tuy nhiên vai trò của những thuốcbảo vệ thực vật có bản chất hóa học vẫn chưa thể được thay thế Theo thống kê của

EPA, mỗi năm ở Mỹ sử dụng khoảng 1 tỷ tấn HCBVTV chiếm khoảng 22% lượngHCBVTV được sử dụng trên toàn thế giới [108].

1.2.2 Tình hình sử dụng hóa chất bảo vệ thực vật ở Việt Nam

Hàng năm, Bộ NN&PTNT ban hành Thông tư về Danh mục thuốc BVTV.Thông tư 21/2013/TT-BNNPTNT ngày 17 tháng 4 năm 2013 ban hành các danh mụcthuốc BVTV được phép sử dụng, hạn chế sử dụng, cấm sử dụng ở Việt Nam [2] Bảng1.2 tổng hợp số lượng các hoạt chất theo 3 danh mục được phân loại dựa vào côngdụng Theo đó, có đến trên 1500 hoạt chất HCBVTV được phép sử dụng ở Việt Namtrong đó nhiều nhất dùng để diệt trừ sâu hại và trừ nấm bệnh Một số hoạt chất trừ sâuhạn chế sử dụng bao gồm carbofuran và methomyl (nhóm carbamat) Có 21 hoạt chấttrừ sâu bị cấm sử dụng, bao gồm 14 chất nhóm clor hữu cơ (aldrin, BHC, lindan,chlordan, DDT, dieldrin, endosulfan, endrin, heptachlor, isodrin, natripentaclorophenat, pentaclorophenol, polyclorocamphen, chlordimeform), 5 chất nhómphosphor hữu cơ (phosphamidon, methamidophos, methyl parathion, monocrotophos,ethyl parathion) và hai chất vô cơ (Cd, Pb)

Bảng 1.2 Số lượng hoạt chất HCBVTV được phép sử dụng, hạn chế sử dụng và cấm

sử dụng ở Việt Nam

Danh mục phép sử dụng [2] HCBVTV được chế sử dụng [2] HCBVTV hạn HCBVTV cấm sử dụng [2] Hóa chất diệt trừ sinh

-Hóa chất điều hòa sinh

-Hóa chất dùng trong

bảo quản, xử lý hay

chế biến sau thu hái

-Hầu hết các thuốc BVTV sử dụng ở Việt Nam đều phải nhập khẩu từ nướcngoài Hàng năm, Việt Nam nhập khẩu trên 70.000 tấn thành phẩm với trị giá 210 -

500 triệu USD Trên 90% thuốc BVTV được nhập khẩu từ Trung Quốc Tuy nhiên,ngoài những thuốc BVTV nằm trong danh mục của Bộ Nông nghiệp và phát triểnnông thôn còn có nhiều loại thuốc BVTV được sử dụng trái phép trong nông nghiệpthông qua việc mua bán trao tay Các sản phẩm này chủ yếu có nguồn gốc từ TrungQuốc và được nhập vào Việt Nam thông qua các con đường tiểu ngạch [10]

Theo nghiên cứu của Lê Doãn Diên và cộng sự, sản lượng HCBVTV được sửdụng ở Việt Nam năm 1998 là khoảng 38.000 tấn, trong tỷ trọng thuốc trừ sâu chiếm55% Đến năm 2011, sản lượng HCBVTV được sử dụng khoảng 112.000 tấn và vẫntiếp tục xu hướng tăng [8][10]

Theo số liệu của Cục Bảo vệ thực vật, đến năm 2011, cả nước có 93 nhà máy,

cơ sở sản xuất, gia công, sang chai, đóng gói thuốc BVTV và 28.750 đại lý, cửa hàngkinh doanh buôn bán thuốc BVTV Kết quả thanh tra, kiểm tra sản xuất, kinh doanhthuốc BVTV (2007 - 2010) cho thấy: số cơ sở, cửa hàng, đại lý được thanh tra, kiểmtra phát hiện có vi phạm chiếm khoảng 14 - 16 % (tổng số đơn vị thanh kiểm tra trungbình 14.000/năm), trong đó: buôn bán thuốc cấm 0,19 - 0,013 %; buôn bán thuốcngoài danh mục 0,85 -0,72%; buôn bán thuốc giả 0,04 -0,2%; vi phạm về ghi nhãnhàng hóa 3,12- 2,44 % và vi phạm vê điều kiện buôn bán 14,4-16,46% [10]

1.2.3 Sử dụng hóa chất bảo vệ thực vật an toàn và hiệu quả

Để đảm bảo an toàn và hiệu quả trong việc sử dụng HCBVTV cho cây trồng nóichung và dược liệu nói riêng, cần phải thực hiện các biện pháp sau [23]:

1) Thực hiện biện pháp phòng trừ tổng hợp đối với mọi loại dịch hại và cây trồng,chỉ dùng biện pháp hóa học khi những biện pháp khác không có hiệu quả.2) Đảm bảo sử dụng HCBVTV theo nguyên tắc 4 đúng

- Đúng thuốc: Mỗi loại HCBVTV được sử dụng để diệt trừ một tác nhân gây

hại cụ thể và không sử dụng cùng một loại thuốc trong nhiều vụ liên tiếp

- Đúng liều lượng: Cần sử dụng theo đúng hướng dẫn của nhà sản xuất.

- Đúng lúc: Cần phun thuốc vào thời điểm mà dịch hại trên đồng ruộng dễ bị

tiêu diệt nhất, đó là giai đoạn khi sâu còn non hay khi không có mưa lớn.Ngoài ra, cần ngừng sử dụng trước khi thu hoạch một thời gian nhất định tùytheo từng loại thuốc

- Đúng cách: Cần pha thuốc đúng cách và phun thuốc làm sao cho HCBVTV

tiếp xúc được với dịch hại nhiều nhất Không tự ý trộn nhiều loại HCBVTVvới nhau để phun trên đồng ruộng

3) Đảm bảo thời gian cách ly (PHI – Pre harvest interval) của từng loại thuốc trênmỗi loại cây trồng

4) Đảm bảo an toàn cất giữ những HCBVTV chưa sử dụng hết

- Những HCBVTV chưa sử dụng hết phải được cất giữ trong phòng riêng biệt,không dột, có khoá cửa chắc chắn, xa nơi ở và chuồng trại gia súc

- Những dụng cụ đong thuốc, bình bơm thuốc, quần áo bảo hộ phải được giặtgiũ, rửa sạch sẽ sau mỗi đợt phun thuốc và phải cất giữ trong kho riêng

- Không đổ thuốc dư thừa, chưa dùng hết sang bất kỳ đồ đựng khác (vỏ chaibia, chai nước mắm …) Sau khi đã dùng hết thuốc không được dùng bao bìHCBVTV (chai, túi) vào bất kỳ mục đích nào khác Phải huỷ và chôn nhữngbao bì này

5) Đảm bảo an toàn trong lưu thông HCBVTV

1.3 DƯ LƯỢNG HÓA CHẤT BẢO VỆ THỰC VẬT TRONG DƯỢC LIỆU VÀ SẢN PHẨM TỪ DƯỢC LIỆU

1.3.1 Khái niệm về dư lượng và mức dư lượng tối đa

Dư lượng là phần còn lại của hoạt chất, các sản phẩm chuyển hóa và các thànhphần khác có trong thuốc, tồn tại trên cây trồng, nông sản, đất, nước sau một thời giandưới tác động của hệ sống và điều kiện ngoại cảnh [7]

Giới hạn dư lượng tối đa (MRL) HCBVTV (biểu thị bằng mg/kg), là nồng độcao nhất của dư lượng thuốc có trong một đơn vị sản phẩm nông sản hay thực phẩm

mà ở đó có thể được chấp nhận mà không gây hại cho người sử dụng Dư lượngHCBVTV được tính bằng miligam thuốc có trong 1 kilogam nông sản Ủy ban Codex(tổ chức tiêu chuẩn thuộc FAO và WHO) đã lập ra danh mục giới hạn tối đa củaHCBVTV trong thức ăn cho người và gia súc Mỗi nước đều có các quy định về MRLcủa các HCBVTV trong các đối tượng khác nhau [50]

Việc xác định MRL dựa trên các nghiên cứu về độc tính của HCBVTV, các dữliệu về dư lượng trong sản phẩm được sản xuất theo quy trình thực hành nông nghiệptốt (GAP) và lượng sản phẩm mà con người sử dụng [50]

1.3.2 Quy định về mức dư lượng tối đa

Mỗi loại HCBVTV có một giá trị MRL khác nhau trên từng nền mẫu Hơn nữa,MRL của mỗi nước lại khác nhau do sự khác nhau về số lượng sản phẩm và cách sửdụng của từng nước WHO và FAO quy định MRL theo tiêu chuẩn Codex, trong đóquy định cụ thể cho mỗi HCBVTV trong từng nền mẫu Các giá trị này được xem làMRL quốc tế Tại Việt Nam, Quyết định số 46-2007/QĐ-BYT ngày 19 tháng 12 năm

2007 của Bộ Y Tế đã qui định MRL của HCBVTV trong các sản phẩm nông sản gồmhoa quả, rau củ, thịt cá… [3] Các tiêu chuẩn này dựa trên tiêu chuẩn Codex do chưa

có các nghiên cứu ở Việt Nam về đánh giá nguy cơ ô nhiễm HCBVTV

Dược điển Việt Nam IV, có quy định về phương pháp phân tích HCBVTV (phụlục 17.12) [4] trong đó giá trị giới hạn (mg/kg) được lấy quy định của Dược điển Mỹ[125] Theo quy định này, đối với các sản phẩm có nguồn gốc thực vật, giới hạn củatừng HCBVTV được đưa ra như ở Bảng 1.3 Còn các sản phẩm không có MRL thìgiới hạn phải thấp hơn giới hạn phát hiện của phương pháp quy định bởi EPA Cụ thểhơn, đối với các sản phẩm cuối cùng, giá trị MRL được tính theo công thức sau:

trong đó: A: là ADI – lượng ăn vào hàng ngày chấp nhận được (mg/kg cân nặng)

M: Khối lượng cơ thể người (60 kg) B: Liều dùng dược liệu hàng ngày (kg)

Bảng 1.3 Quy định của Dược điển Việt Nam IV về giới hạn HCBVTV

Theo quy định này, mới chỉ có 32 HCBVTV có giới hạn cho phép Tuy nhiên,hiện nay vẫn còn rất nhiều HCBVTV chưa có quy định về giới hạn này Hầu như cácsản phẩm dược liệu, chế phẩm từ dược liệu (như thuốc đông dược, trà thảo dược, thựcphẩm chức năng có thành phần thảo dược…) đều chưa có MRL Điều này gây ranhững khó khăn khi đánh giá chất lượng của sản phẩm.

Để giải quyết vấn đề này, một số quốc gia phát triển và tổ chức trên thế giới nhưNhật Bản, Châu Âu… sử dụng giá trị MRL mặc định (default value) đối với cácHCBVTV chưa thiết lập được MRL Giá trị MRL mặc định này không dựa trên cácnghiên cứu về đánh giá nguy cơ mà dựa trên mức được coi là an toàn đối với người sửdụng Hiện nay, tại Việt Nam chưa đưa ra giá trị MRL mặc định Bảng 1.4 giới thiệumột số quy định về MRL mặc định của một số nước

Bảng 1.4 Giá trị MRL mặc định của một số nước

Quốc gia MRL mặc định (mg/kg) Tham khảo

Cho đến nay, mức 0,01 mg/kg là giá trị MRL thấp nhất của tất cả cácHCBVTV.Giá trị MRL mặc định này được đa số các phòng thí nghiệm lựa chọn như

là mức mà phương pháp phân tích phải đạt được để phân tích HCBVTV

1.3.3 Sử dụng hóa chất bảo vệ thực vật trong trồng cây thuốc và bảo quản dược liệu

Cũng như nhiều loại cây trồng khác, trong quá trình phát triển cây thuốc cũng

có nguy cơ mắc phải các bệnh dịch Do đó, việc sử dụng HCBVTV trong trồng câythuốc là rất cần thiết Tuy nhiên, việc lạm dụng hay sử dụng không đúng cách cácHCBVTV có thể tồn dư trong dược liệu và các sản phẩm chế biến từ dược liệu

Ngày 03 tháng 9 năm 2009, Bộ Y tế ban hành thông tư số 14/2009/TT-BYT về

việc hướng dẫn triển khai, áp dụng các nguyên tắc tiêu chuẩn “Thực hành tốt trồng trọt và thu hái cây thuốc” theo khuyến cáo của tổ chức Y tế thế giới [5] Theo đó, đối

với việc sử dụng HCBVTV, tổ chức Y tế thế giới quy định:

1) Bất kỳ các hoá chất nông nghiệp nào dùng cho mục đích tăng trưởng hoặc diệttrừ dịch hại chỉ được sử dụng khi không có các phương pháp khác Cần sử dụngbiên pháp phòng trừ dịch hại tổng hợp

2) Chỉ được sử dụng các HCBVTV có trong danh mục cho phép và cần phải được

sử dụng với lượng nhỏ nhất có tác dụng

3) Việc sử dụng HCBVTV cần được ghi lại về tên, lượng sử dụng, số lần sử dụng

và thời gian sử dụng

4) Chỉ có các nhân viên được đào tạo mới được phép sử dụng HCBVTV

5) Thời gian cách ly từ khi sử dụng HCBVTV đến khi thu hoạch cần phải tuântheo đúng hướng dẫn của từng HCBVTV và được sự đồng ý của bên mua.6) Dư lượng HCBVTV trong các sản phẩm dược liệu phải đáp ứng được các yêucầu của quốc gia trồng và tiêu thụ sản phẩm

7) Không trồng và thu hoạch dược liệu từ những khu vực gần với nơi có hàmlượng HCBVTV cao như gần các nhà máy sản xuất, nước thải có chứa nhiềuHCBVTV

8) Thiết bị sử dụng để phun HCBVTV cần được kiểm soát và hiệu chuẩn định kỳ.9) Trong quá trình bảo quản dược liệu, cần tránh xa các nguồn HCBVTV

Hiện nay ở Việt Nam, đã có một số đơn vị trồng cây thuốc đạt chuẩn WHO Ở miền Bắc, một số đơn vị đạt chuẩn GACP-WHO đối với các sản phẩm dượcliệu như:

GACP Công ty trách nhiệm hữu hạn Nam Dược, Nam Định với dược liệu dây thìacanh, bộ phận dùng là lá và cành mang lá được trồng tại Hải Hậu, Nam Định

- Công ty cổ phần Traphaco với 4 loại dược liệu đinh lăng (Hải Hậu và NghĩaHưng, Nam Định), actiso (Sapa, Lào Cai), bìm bìm biếc (Lạc Thuỷ, Hoà Bình)

và rau đắng đất (Tây Hoà, Phú Yên)

Theo kết quả khảo sát tại hai đơn vị này, tất cả các loại HCBVTV đều nằmtrong danh mục cho phép và tuân thủ đúng các yêu cầu theo chuẩn GACP-WHO

“Thực hành tốt trồng trọt và thu hái cây thuốc”.

Các nghiên cứu về việc sử dụng HCBVTV trong trồng cây thuốc và bảo quảndược liệu ở Việt Nam còn rất hạn chế Tiêu biểu nhất là nghiên cứu của Trịnh Văn

Quỳ và Trần Việt Hùng, được công bố năm 2005 Theo kết quả này, trong quá trìnhtrồng cây thuốc tỷ lệ sử dụng thuốc BVTV chiếm 82,1%; 95,6% và 95,1% lần lượt ởcác vùng trồng cây thuốc ở Sapa – Lào Cai (2002), Thiết Trụ - Hưng Yên (2002) vàNghĩa Trai – Hưng Yên (2004) Khoảng 67% số dược liệu được trồng cần phải được

sử dụng HCBVTV Tác giả đã thống kê được 99 loại thuốc BVTV trong đó có 64 chất(27 hoạt chất) thuộc nhóm thuốc trừ sâu được sử dụng tại ba vùng trên Hầu hết cáchoạt chất nằm trong danh mục cho phép, chỉ có 1 chất đã bị cấm sử dụng(methamidophos) và hai hoạt chất hạn chế sử dụng ở Việt Nam (endosulfan và kẽmphosphid) [15][18]

Theo kết quả nghiên cứu của Nguyễn Thị Bích Thu năm 2009, có 102HCBVTV được sử dụng tại các địa phương Duyên Hà – Thanh Trì (Hà Nội), VạnPhúc - Thanh Trì (Hà Nội); xã Tự Nhiên - Thường Tín (Hà Nội); xã Bình Minh -Khoái Châu (Hưng Yên) và xã Hoà Bình - Hà Trung (Thanh Hoá), trong đó có 79thuốc diệt côn trùng (chiếm 77,45%) Hai nhóm hoạt chất chính được sử dụng phổbiến trong các HCBVTV là nhóm phosphor hữu cơ (chiếm 27,45%) và nhómpyrethroid (chiếm 22,55%) Qua điều tra tình hình sử dụng HCBVTV trong trồng câythuốc tại một số địa phương phát hiện thấy trong số các hoá chất được sử dụng cónhiều chế phẩm không nằm trong Danh mục hoá chất bảo vệ thực vật được phép sửdụng ở Việt Nam năm 2009 (sơ bộ phát hiện có 26/102 thuốc, chiếm 25,49%) [22].Theo Trần Việt Hùng, quy trình sử dụng thuốc BVTV khi phun cho cây ở một

số vùng trồng cây thuốc tự phát (như Thiết Trụ, Hưng Yên) nói chung được sử dụngchưa đúng cách, cụ thể như sau [15]

1) Người sử dụng không trang bị bảo hộ lao động khi phun thuốc, thiếu áo mưa, khẩutrang và găng tay

2) Dùng không đúng liều lượng: phần lớn người dân sử dụng lượng gấp 1,5 đến 4 lầnliều lượng ghi trên nhãn

3) Dùng theo kinh nghiệm, truyền miệng nhau dẫn đến có những cách sử dụng sai vànguy hiểm như hiện tượng trộn thuốc trừ sâu với thuốc chuột để diệt sâu bọ, trộnthuốc sâu với rượu…

4) Lạm dụng: Sử dụng nhiều loại thuốc BVTV khác nhau Nói chung người dân pháthiện thấy sâu là phun thuốc Số lần sử dụng thuốc trên một vụ không cố định, daođộng từ 4-8 lần/vụ

5) Người dân không quan tâm khoảng thời gian từ khi phun thuốc đến khi thu hái

6) Một số thuốc BVTV được để gần nơi gia đình sinh hoạt, để ở góc vườn thuốc bịchảy hoặc dính nước mưa.

7) Sau khi sử dụng xong, bao bì đựng thuốc được vứt tại vườn trồng cây thuốc hoặc bờmương Như vậy, người dân không thực hiện xử lý bao bì đựng thuốc BVTV saukhi sử dụng xong

8) Người dân còn sử dụng thuốc BVTV bị cấm như methamidophos (Monitor) hoặcthuốc BVTV hạn chế sử dụng như endosulfan (Cyclodan, Endosol) và kẽmphosphid (Fokeba) Đáng lưu ý là nhiều người đã biết đây là những hóa chất cấm vàhạn chế sử dụng nhưng vẫn cố tình sử dụng

1.3.4 Dư lượng hóa chất bảo vệ thực vật trong dược liệu và sản phẩm dược liệu

Tổ chức Y tế thế giới đã ban hành hướng dẫn đánh giá chất lượng dược liệutrong đó HCBVTV là một tiêu chí rất quan trọng [132] Mặc dù vậy, các nghiên cứu

về dư lượng HCBVTV trong dược liệu và sản phẩm từ dược liệu ở nước ta hiện naycòn rất hạn chế Chất lượng các sản phẩm thuốc và TPCN từ thảo dược hiện nay vẫncòn thiếu những qui định về giới hạn kim loại nặng, qui định về dư lượng thuốc bảo vệthực vật và hóa chất kích thích tăng trưởng

Qua khảo sát của Viện Dược liệu có 25/91 mẫu dược liệu khảo sát có dư lượngHCBVTV, hay gặp nhất là các mẫu dược liệu có các bộ phận thường dùng là lá và hoanhư khổ sâm, ngải cứu, tía tô, húng quế, kinh giới, cúc hoa, mướp đắng, rau má… vàcác mẫu dược liệu khô như đương qui, sâm, ngưu tất [21]

Một nghiên cứu năm 2009 của Nguyễn Thị Bích Thu và cộng sự, xác định một

số HCBVTV nhóm clor hữu cơ, phosphor hữu cơ và carbamat trong 24 loại dược liệutại 5 xã thuộc 4 tỉnh ở Việt Nam cho thấy có 23% số mẫu có dư lượng HCBVTVnhóm phosphor hữu cơ, 21% số mẫu có dư lượng HCBVTV nhóm pyrethroid và chỉ

có 3% số mẫu có phát hiện thấy dư lượng HCBVTV nhóm clor hữu cơ Ngoài ra,nhóm tác giả còn phát hiện thấy chất endosulfan là thuốc BVTV đã bị cấm sử dụng[22]

Theo các nghiên cứu của Trịnh Văn Quỳ và Trần Việt Hùng được thực hiện từ 2002-2004, 33 mẫu dược liệu tại Sapa – Lào Cai, Thiết Trụ - Hưng Yên và Nghĩa Trai– Hưng Yên đã được phân tích bằng sắc ký khí Nghiên cứu không phát hiện dư lượngHCBVTV nhóm clor hữu cơ, tuy nhiên phát hiện có 4/16 mẫu cúc hoa có dư lượngcypermethrin trong đó có 1 mẫu vượt MRL Ngoài ra, có 1 mẫu hoắc hương phát hiện

có trichlorfon [15][18]

Một số tác giả khác cũng nghiên cứu phương pháp để xác định HCBVTV trongdược liệu, tuy nhiên mới chỉ dừng lại ở phương pháp mà chưa đi sâu vào xác định dưlượng của các HCBVTVtrong dược liệu [26].

Hầu hết các nghiên cứu tại Việt Nam cho đến nay đều sử dụng phương pháp sắc

ký khí hoặc sắc ký khí khối phổ để xác định dư lượng HCBVTV Các phương phápnày chỉ xác định được một số nhóm HCBVTV như clor hữu cơ, phosphor hữu cơ vàpyrethroid mà không thể xác định được một số nhóm HCBVTV mới đang được sửdụng phổ biến như nhóm carbamat, nhóm neonicotinoid… Do đó, cần phải có nhữngphương pháp phân tích có thể ứng dụng để xác định các hợp chất này

1.4 MỘT SỐ PHƯƠNG PHÁP PHÂN TÍCH HÓA CHẤT BẢO VỆ THỰC VẬT

Có nhiều phương pháp để xác định dư lượng HCBVTV trong nông sản và dượcliệu Về nguyên tắc chính, quá trình phân tích HCBVTV thường gồm hai giai đoạn:giai đoạn xử lý mẫu và giai đoạn phân tích trên thiết bị Ở giai đoạn thứ nhất, cácHCBVTV được tách ra khỏi nền mẫu vào một dịch chiết thích hợp Nền mẫu dược liệurất đa dạng, do đó quá trình xử lý mẫu cần được tối ưu hóa để chiết xuất được tối đacác HCBVTV trên nhiều loại dược liệu khác nhau Ở giai đoạn thứ hai một kỹ thuậtphân tích phù hợp được sử dụng để xác định hàm lượng HCBVTV trong dịch chiết từ

đó tính được hàm lượng trong mẫu ban đầu

1.4.1.1 Chiết bằng dung môi

Giới thiệu chung

Chiết bằng dung môi (solvent extraction, SE) là kỹ thuật sử dụng dung môi hữu

cơ để chiết chất phân tích từ mẫu đã làm nhỏ Thông thường, các mẫu rắn có thể đượcđồng nhất trước khi chiết bằng phương pháp nghiền, xay, trộn Một phần mẫu đượcxay hoặc lắc với dung môi hữu cơ sau đó cho thêm natri sulfat khan để loại nước (có

trong mẫu) Tỷ lệ giữa mẫu và dung môi có thể thay đổi tùy theo từng loại nền mẫu.Thông thường, 50 mL dung môi có thể được sử dụng để chiết khoảng 5-10 g mẫu Cóthể sử dụng một số tác nhân vật lý hỗ trợ như lắc cơ học, khuấy trộn siêu tốc, sóng siêuâm… Đối với các mẫu nhiều tạp chất có thể phối hợp thêm các quá trình làm sạchkhác [6][17][73].

Trong kỹ thuật chiết bằng dung môi, yếu tố cần quan tâm nhất là độ phân cựccủa dung môi phải phù hợp với chất phân tích Khi cần thiết phải phối hợp các loạidung môi khác nhau để thay đổi độ phân cực, độ nhớt, lực dung môi Trong các loạidung môi, acetonitril là dung môi được dùng phổ biến Ngoài ra, nhiều loại dung môikhác cũng đã được sử dụng để chiết HCBVTV từ dược liệu như n-hexan, ethyl acetat,diethyl ether, dicloromethan và aceton [73]

Chiết với sự hỗ trợ của vi sóng (Microwave-assisted extraction, MAE) làphương pháp chiết bằng dung môi có sự hỗ trợ của vi sóng Năng lượng vi sóng giúp

hỗ trợ, đẩy nhanh quá trình hòa tan các chất phân tích từ mẫu vào dung môi chiết[7][58] Trong quá trình chiết, thể tích dung môi cần phải ngập mẫu nhưng khôngđược quá lớn vì có thể ảnh hưởng đến tác động của vi sóng đến mẫu

Chiết soxhlet là một phương pháp chiết bằng dung môi đặc biệt Trong đó, dungmôi mới ở nhiệt độ cao sẽ liên tục đi qua mẫu và giúp chiết kiệt đối tượng phân tíchtrong mẫu đã làm nhỏ Dung môi chiết có thể là hỗn hợp aceton với hexan hoặc vớiether dầu hỏa Aceton thường được sử dụng do đây là dung môi đồng tan với nước, cóđiểm sôi thấp làm giảm nhiệt độ sôi và tăng khả năng thấm vào mẫu [36]

có thể chiết được một số HCBVTV thuộc 3 nhóm clor hữu cơ, phosphor hữu cơ vàpyrethroid, nhưng không chiết được các HCBVTV thuộc các nhóm khác

Một ứng dụng tiêu biểu về phương pháp chiết dung môi do Granby và cộng sựcông bố gần đây để phân tích HCBVTV nhóm carbamat và các HCBVTV phân cựctrên nền mẫu quả bằng cách chiết với hỗn hợp dung môi methanol và đệm acetat có sửdụng siêu âm Độ thu hồi đạt được từ 70-120% trong khoảng nồng độ từ 0,02 đến 0,2mg/kg [58].

Lino và cộng sự đã so sánh khả năng chiết của các loại dung môi và hỗn hợpdung môi để chiết 15 HCBVTV nhóm clor hữu cơ trong dược liệu bao gồm hỗn hợpacetonitril và hexan (1:1), hỗn hợp nước và acetonitril (1:1) hay n-hexan Kết quả chothấy sử dụng n-hexan cho hiệu suất chiết tốt nhất [84]

Trong các điều kiện chiết, pH là yếu tố khá quan trọng có thể ảnh hưởng đếnhiệu suất chiết Yoshioka và cộng sự đã sử dụng pH 10 để chiết nhiều hợp chất có tínhacid base khác nhau từ các loại quả họ cam [139] Trong một nghiên cứu khác, điềuchỉnh pH về 6 có thể làm tăng hiệu suất chiết của một số HCBVTV thế hệ mới nhưbenfuracarb và imidacloprid [112]

Phương pháp chiết Soxhlet cũng được một số tác giả nghiên cứu để chiếtHCBVTV trong dược liệu Tuy nhiên, các kết quả so sánh cho thấy hiệu quả củaphương pháp này không cao Theo Snyder, hiệu quả của Soxhlet không tốt bằng chiếtsiêu tới hạn (SFE) [116] Hwang và cộng sự cũng đã so sánh phương pháp chiếtSoxhlet sử dụng hỗn hợp dung môi n-hexan:aceton (1:1) với phương pháp vi chiết pharắn (SPME) và thấy Soxhlet không phù hợp để chiết HCBVTV nhóm clor hữu cơ [66].Chiết bằng dung môi là phương pháp đơn giản, hiệu quả và khá ổn định Tuynhiên, phương pháp này có nhiều nhược điểm như rất mất thời gian và tốn công sức;

sử dụng lượng lớn dung môi gây ảnh hưởng đến môi trường; một số dung môi độc hại

có thể ảnh hưởng đến sức khỏe người làm Phương pháp này cũng chỉ có thể ứng dụng

để phân tích một vài nhóm HCBVTV như nhóm clor hữu cơ, phosphor hữu cơ vàpyrethroid

1.4.1.2 Chiết siêu tới hạn

 Giới thiệu chung

Chiết siêu tới hạn (Supercritical-fluid extraction, SFE) là phương pháp chiếtbằng dung môi đặc biệt là dung môi ở trạng thái siêu tới hạn [17][92] Một chất sẽ ởtrạng thái siêu tới hạn khi có nhiệt độ và áp suất cao hơn giá trị tới hạn Ở trạng tháisiêu tới hạn, chất này không còn ở thể lỏng nhưng vẫn chưa thành thể khí (Hình 1.1)