NHỮNG THÁCH THỨC TRONG PHÂN
TÍCH KIỂM NGHIỆM THỰC PHẨM
HIỆN NAY, MỐI QUAN TÂM LỚN
CỦA CÁC PHÕNG KIỂM NGHIỆM
Nguyễn Hồng Thảo, Nguyễn Phương Phi, Võ Trương Duy, Nguyễn Sĩ Hoàng Liên, Đỗ Vũ Phương Thảo, Đinh thị Hà Long, Phạm thị Ánh, Chu Phạm Ngọc Sơn
Hội Hóa học TP Hồ Chí Minh
PHẦN TRÌNH BÀY
I.
NHỮNG SỰ KIỆN VỀ AN TOÀN THỰC PHẨM
II. CÁC HÓA CHẤT ĐỘC HẠI
III. NHỮNG THÁCH THỨC TRONG PHÂN TÍCH
I
.NHỮNG SỰ KIỆN
1.Cung cấp thực phẩm (TP) hiện nay mang tính toàn cầu đòi hỏi phải
tăng cƣờng giám sát để đảm bảo an toàn thực phẩm (ATTP)
2. Thực phẩm hiện rất nhiều và phức tạp, phụ gia thực phẩm rất đa dạng, đan xen với hóa chất có khả năng gây độc cố tình hay do thiếu hiểu biết đƣợc cho thêm vào để tạo đƣợc một đặc trƣng nhằm đạt lợi nhuận bất chính
3. Mức độ nguy hiểm có thể rất lớn đối với những thực phẩm sản xuất tại các nƣớc có hạ tầng chƣa thật phát triển và cơ cấu giám sát chƣa thật hiệu quả Các mối nguy hiểm: vi sinh, vật lý, hóa học, hàng nhái
4 Một chuyên ngành gọi là Foodomics chuyên nghiên cứu thực phẩm
HỆ THỐNG THÔNG BÁO VÀ CẢNH BÁO CỦA CHÂU ÂU VỀ CHẤT LƢỢNG THỰC PHẨM CHO NGƢỜI VÀ THỨC ĂN CHĂN NUÔI
Năm Số lô hàng không đạt yêu cầu Thứ hạng Năm Số lô hàng không đạt yêu cầu Thứ hạng 2002 67 7 2007 45 18 2003 19 35 2008 56 15 2004 59 13 2009 100 11 2005 124 7 2010 71 13 2006 68 13 2011 109 9
Trong những năm gần đây, hàng hoá Việt Nam xuất khẩu nhìn chung có chất lƣợng tốt hơn nhờ các biện pháp quản lý chặt chẽ, hệ thống phòng kiểm nghiệm
*Trong nƣớc, vệ sinh an toàn thực phẩm (VSATTP) vẫn còn bị đe dọa và hiện đang là một vấn đề bức xúc\của xã hội.
*Quản lý VSATTP vẫn còn phần nào lỏng lẻo, chƣa thật đảm bảo TP an toàn.
Việc nhiễm vi khuẩn độc hại vẫn còn chiếm tỷ lệ khá cao.
*Với tốc độ đô thị hóa và công nghiệp hóa, tăng dân số khá nhanh hiện nay, nếu quản lý không chặt, nhiễm chéo từ độc chất môi trường ảnh hƣởng không nhỏ đến VSATTP
*Việc giả nhãn hiệu, việc sử dụng những hóa chất nhái phụ gia TP có thể nguy hại cho sức khỏe ngƣời tiêu dùng, vì mục đích lợi nhuận phi pháp, tạo nhiều vi phạm về ATTP:
-melamine trong sữa và sản phẩm từ sữa, đường cho vào mật ong
-DEHP dùng làm chất tạo đục, phẩm màu công nghiệp bị cấm dùng trong TP, -nước tương nhiễm 3-chloro-1,2-propandiol (3-MCPD)
- phẩm màu công nghiệp rhodamine B nhuộm hạt dưa, 2,4-diaminoazobenzene dùng nhuộm gà vịt cho có màu vàng tươi, orange II nhuộm thịt quay và thịt xá xíu cho có màu đỏ cam tươi bắt mắt .
-kháng sinh, chất diệt nấm mốc trong nuôi trồng thủy sản,
-hóa chất tăng trọng bị cấm: clenbuterol và salbutamol, ractopamine , tạo thịt siêu nạc trong chăn nuôi gia súc gia cầm
CAÙC SÖÏ KIEÄN VEÀ NGOÄ ÑOÄC THÖÏC PHAÅM
SOÁ VUÏ NGOÄ ÑOÄC THÖÏC PHAÅM
SOÁ NGÖÔØI BÒ NGOÄ ÑOÄC THÖÏC PHAÅM SOÁ NGÖÔØI CHEÁT 1997-2000 1391 25 509 217 2001 245 3 901 63 2002 2005 2006 2007 2008 2009 2010 2011 2012 (đến 12/2012) 208 144 165 248 205 152 175 148 164 4 894 4 300 7135 7329 7828 5200 5664 4700 5400 71 53 57 55 61 35 51 27 33
Những khó khăn trong giám sát, kiểm nghiệm ATTP
*Trong tình hình sản xuất hiện nay, khó dự đoán hết tất cả nhữngchất nguy hại có thể có trong thực phẩm và thức ăn chăn nuôi và do
đó rất hiếm khi kiểm soát chúng trọn vẹn.
•Việc nhập khẩu phi pháp qua biên giới những hóa chất, sản phẩm không rõ nguồn gốc, việc quản lý còn lỏng lẻo các phụ gia thực phẩm trong nƣớc càng làm trầm trọng thêm sự mất VSATTP.
* Phụ gia TP vẫn bày bán chung với hoá chất dùng cho mục đích
khác, quãn lý Nhà nƣớc chƣa quy định rạch ròi, tạo điều kiện cho ngƣời sản xuất, vì lợi nhuận bất chính, lạm dụng trong chế biến TP.
*
Lƣu ý cùng một hóa chất nhƣng sử dụng cho thực phẩm
thì khắt khe hơn nhiều so với nhiều mục tiêu công
nghiệp khác.
*Các quy định về tiêu chuẩn VSATTP ở nhiều nƣớc trên thế giới ngày càng khắt khe, thƣờng xuyên đƣợc duyệt lại, các đơn vị kiểm nghiệm phải liên tục cải tiến các phƣơng pháp kiểm nghiệm phù hợp hơn vì nếu không thì cả xuất khẩu cũng bị đe dọa.
•Các phòng thử nghiệm cung cấp dịch vụ kiểm nghiệm thực phẩm phải đối mặt với những giới hạn liên tục đƣợc hạ thấp về mức độ nhiễm hóa chất có thể gây nguy hiểm.
*Những hoạt động kiểm nghiệm càng lúc càng tăng cƣờng có thể tạo ảnh hƣởng xấu đến sức khỏe con ngƣời và môi trƣờng với việc sử dụng
những lƣợng lớn hóa chất và dung môi độc hại đƣợc thải bỏ thiếu kiểm soát sau đó.
*
Việc cải tiến các phƣơng pháp kiểm nghiệm làm
giảm thiểu tối đa nguy hại cho sức khỏe và môi
*Nhiều phƣơng tiện kiểm nghiệm hiện có trong nƣớc chủ yếu
kiểm soát đƣợc các đối tƣợng nhắm đến chứ chƣa cho phép nhận diện thêm các chất lạ khác không nằm trong tầm nhắm. Nguồn nhân lực có trình độ chuyên môn cao, kinh nghiệm còn mỏng.
*không có những phƣơng tiện kiểm nghiệm phù hợp để quản lý tốt chất lƣợng thực phẩm thì xuất khẩu sang EU, Bắc Mỹ, Nhật sẽ bị đe dọa.
*Ngay cả trong nƣớc, ngƣời tiêu dùng ngày nay cũng ngày càng ý thức rõ chất lƣợng thực phẩm không phải chỉ là ngon miệng, bắt mắt mà còn phải an toàn, không gây hại đến sức khỏe.
Báo cáo nầy xin đƣợc giới hạn vào những phức tạp trong kiểm nghiệm hóa chất hữu cơ độc hại trong thực phẩm bằng các
phƣơng pháp sắc ký nhằm góp phần vào đảm bảo VSATTP trong tình hình thực tế hiện nay của Việt Nam
II.CÁC LOẠI HÓA CHẤT HỮU CƠ ĐỘC HẠI
CÓ THỂ PHÁT HIỆN TRONG THỰC PHẨM
1. Hóa chất độc gốc tự nhiên:
* Cyanogenic glycosides trong măng, khoai mì
* Tetrodotoxin trong cá nóc và trong một số hải sản khác
* Độc chất sinh học biển trong các loại nhuyễn thể hai mảnh vỏ (ASP, DSP,PSP)
* Mycotoxins (aflatoxin, ochratoxin…) * Histamine và các biogenic amines khác
2. Các loại thuốc bảo vệ thực vật bị cấm hoặc dùng quá giới hạn cho phép:
* organochlorides, * organophosphates,
* carbamates, pyrethroids, triazines, trifluralin…
3. Các loại thuốc thú y, dược liệu bị cấm hoặc dùng quá giới hạn cho
phép ( tetracyclines, sulfonamides, aminoglycosides, chloramphenicol, malachite green, crystal violet, nitrofurans, fluoroquinolones, nitroimidazoles, beta-agonists nhƣ clenbuterol, salbutamol, ractopamine…)
4. Phụ gia bị cấm hoặc dùng quá giới hạn cho phép (chất bảo quản, phẩm màu…)
5. Hóa chất độc sinh ra trong quá trình chế biến thực phẩm
(acrylamide, 3-chloro-1,2-propandiol, 1,3-dichloro-2-propanol…)
KHÁNG SINH ACRYLAMIDE
6. Hóa chất độc gốc môi trường ( kim loại nặng, alkylphenols, PAH, PCB, dioxins..)
7. Hóa chất độc thôi ra từ bao bì (styrene, dialkyl phthalates, bis phenol A…)
8. Hóa chất “nhái” (Adulterants) nhằm tạo một đặc trƣng cho thực
phẩm (melamine giả tăng đạm, đƣờng saccharose giả glucose, fructose để tăng ngọt mật ong, sữa pha loãng với nƣớc, phẩm màu Sudan trong bột ớt, bột cary, DEHP tạo đục…)
DEHP MELAMINE
ÑOÄC CHAÁT DEÃ SINH RA TÖØ CAÙCH CHIEÂN, XAØO NÖÔÙNG LAØM THÖÙC AÊN CUÛA TA.
HAØM LÖÔNG ACRYLAMIDE ÑAËC BIEÄT CAO TRONG KHOAI TAÂY CHIEÂN.
IARC SAÉP ACRYLAMIDE VAØO LOAÏI COÙ KHAÛ NAÊNG GAÂY UNG THÖ CHO NGÖÔØI (Class 2A, LD50 chuoät 107/mg/kg theå troïng).
Loại thực phẩm N Hàm lượng [µg/kg] Trung bình [µg/kg] Hàm lượng
Thường gặp Soá maãu nhieãm
min. max. Khoai chiên lát mỏng 192 140 3640 819 1000 76 Khoai cọng chiên 98 < 10 2779 151 570 11 Bánh biscuit, bánh nướng 38 < 10 1090 190 660 4 Cà phê bột 30 115 1685 343 370 14 Bánh mì nướng miếng nhỏ 32 15 1714 133 610 8 Ngũ cốc ăn sáng 32 < 10 846 65 260 4 HAØM LÖÔÏNG ACRYLAMIDE
Asparagine
Acrylamide
Nhiệt, đường (glucose, fructose…)Chất béo trans (Trans fat) trong thực phẩm chiên với
dầu thực vật
*Từ phản ứng hydrogen hóa các chất béo có nhiều nối kép trên dây triglycerid
*Từ sự dồng phân hóa chất béo dạng cis thành trans trong quá trình chiên nóng liên tục thông qua sự hình thành gốc tự do
Acid elaidic (trans) Acid oleic (cis)
Canada: nhỏ hơn 0,2 mg/ phần ăn Mỹ : nhỏ hơn 0,5 mg/ phần ăn Trƣờng hợp nầy có thể ghi:
TRANS FAT = 0
Nguy cơ thực phẩm bị nhiễm chất độc thôi ra tƣ̀ bao bì
Một số loại bao bì cho thực phẩm chứa những phụ gia có thể thôi ra và đi vào thực phẩm và gây ô nhiễm thực phẩm:-Chất hóa dẻo DEHP (thƣờng gọi là DOP) trong các bao bì
PVC dễ dàng thôi vào thực phẩm, nhất là các thực phẩm nhiều
béo.
-Nhiều cuộn loại nhựa trong dùng bọc thực phẩm để đƣa vào lò
nƣớng hay lò vi sóng thực chất là nhựa PVC với chất hóa dẻo DOP, dễ dàng thôi DOP vào thực phẩm ở nhiệt độ cao.
-Formaldehyde từ chén đĩa bằng nhựa melamine formaldehyde
C O O CH2 CH CH2 (CH2)3 CH3 CH3 C O CH2 CH CH2 CH3 (CH2)3 CH3 O C O O C O O (CH2)3 (CH2)3 CH3 CH3
DEHP : trong caùc loaïi bao bì, thaûm traûi nhaø, aùo ñi möa… baèng PVC DBP : myõ phaåm
DEHP DBP
QUI ÑÒNH NAÀY CUÕNG ÑÖÔÏC VIEÄT NAM AÙP DUÏNG (QUYEÁT ÑÒNH 3339/2001/QÑ-BYT NGAØY 30/7/2001).
TUY NHIEÂN, TRONG DANH SAÙCH CAÙC HOAÙ CHAÁT COÙ THEÅ “THOÂI RA” THÌ ÑOÁI VÔÙI ESTE PHTALAT, VIEÄT NAM CHÆ LIEÄT KEÂ DIETHYL PHTALAT.
QUI ÑÒNH CHAÂU AÂU 90/128/EEC:
-SOÁ LÖÔÏNG TOÁI ÑA CHAÁT THÖÔØNG TÖØ BAO BÌ ÑI VAØO 1KG THÖÏC PHAÅM LAØ 60 MG HOAËC 10MG/DM2 DIEÄN TÍCH BAO BÌ
Phát hiện độc chất phthalate trong nƣớc giải khát
50 loại nước giải khát chứa độc dược gây hại đã được phát
hiện ở Trung Quốc. Đài Loan vừa phát hiện một công ty sản
xuất chất tạo đục dùng trong thực phẩm và đồ uống có sử
dụng hóa chất DEHP rất độc hại cho sức khỏe
(26/5/2011).
C C O O OCH2CH(CH2)3CH3 OCH2CH(CH2)3CH3 CH2CH3 CH2CH3 Di(2-ethylhexyl) phthalate (DEHP)Bisphenol A, hóa chất độc có thể
thôi ra tƣ̀ các bình sửa
Việt Nam đã có quy định mức BPA cho phép là 2,5 mg/kg (Quyết định 46/2007/QĐ-BYT).
Kết quả các mẫu kiểm nghiệm BPA thôi nhiễm từ bình sữa trẻ em do Viện Kiểm nghiệm An toàn vệ sinh thực phẩm Quốc gia tiến hành đều thấp so với quy định hiện hành (
tại công ty Sắc
Ký Hải Đăng:0,7 ppm trên một số chai sản xuất tại
Nhật
).Theo các nghiên cứu tại Mỹ, BPA có thể gây tổn thƣơng não, ảnh hƣởng tới khả năng sinh sản, thay đổi chức năng hệ miễn dịch, về lâu dài có
Gaàn ñaây, moät soá maøu coâng nghieäp ñaõ ñöôïc tìm thaáy trong thöïc phaãm vaø ñaõ ñöôïc chaâu AÂu xeáp vaøo loaïi doái töôïng kieåm tra:
Orange II Rhodamine B Para Red
Phẩm màu công nghiệp
N N H2N NH2 2,4-diaminoazo benzeneIII.NHỮNG THÁCH THỨC ĐẶC TRƢNG
TRONG PHÂN TÍCH KIỂM NGHIỆM
III.1. CHUẨN BỊ MẪU: chiết ra đƣợc chất phân tích tƣ̀ những nền
mẫu thƣờng rất phức tạp: thịt , cá, sữa, mật ong, thức ăn đa dạng III.2. PHƢƠNG PHÁP ĐO:
* phát hiện và đo đƣợc chính xác những lƣợng chất thật nhỏ, nhất là đối với những chất độc bị cấm hẳn, không đƣợc có trong thực phẩm, phƣơng pháp không tạo âm tính giả hay dƣơng tính giả * có thể phát hiện và định lƣợng đƣợc nhiều chất độc trong một
lần xử lý mẫu
* phƣơng pháp phải ổn định, áp dụng đƣợc cho nhiều nền mẫu
tƣơng tự, nhanh, ít tốn hóa chất, dung môi nhất là hóa chất dung môi độc hại, bảo đảm an toàn cho sức khỏe, không gây hại môi trƣờng
III.3. PHÁT HIỆN ĐƢỢC NHỮNG CHẤT KHÁC
TARGETS, UNKNOWNS) NGOÀI CÁC CHẤT NHẮM ĐẾN (TARGETS)
PHÁT HIÊN VÀ ĐỊNH LƢỢNG
THERMO TSQ 8000 GC-MSMS
*Độc chất trong thực phẩm chủ yếu ở dạng vi lƣợng rất khó phát hiện và phân tích, đặc biệt trong nền mẫu phức tạp
* Phƣơng pháp phân tích luôn cải tiến: -đáp ứng tiêu chuẩn ngày càng khắt khe
-nhanh, đúng, lặp lại tốt, không làm ô nhiễm môi trƣờng, không gây hại đến sức khỏe
Chiết chất phân tích Làm đậm đặc và tinh chế Định lƣợng (Extraction) loại tạp (Clean- up) GC-MS; GC-MS/MS
LC-MS, LC-MS/MS…
Mục đich
: Xác nhận đúng chất phân tích, tăng độ nhạy của phƣơng pháp, bảo vệ thiết bị phân tíchKHÓ KHĂN TRONG CHUẨN BỊ MẪU:
•Nền mẫu phức tạp
* Chất phân tích ở dạng vết
* Số chất phân tích có thể nhiều và khá khác bản chất * Chất phân tích có thể đã tạo phản ứng với nền mẫu
*Tạp đồng chiết với chất phân tích (co-extractants) gây khó trong clean-up
*Thời gian dành cho chuẩn bị mẫu có thể chiếm đến trên 70% toàn thời gian để hoàn tất phân tích
Khâu nầy có thể gây hại cho sức khỏe ngƣời và cho môi trƣờng sống nếu sử dụng nhiều hóa chất độc hại
Cần áp dụng những nguyên tắc của hóa học xanh trong chuẩn bị mẫu
T
rong khâu nầy, xu hƣớng chung hiện nay là phải đạt đƣợc những mục tiêu sau đây:- chiết được cùng lúc nhiều chất, - hiệu suất chiết phải đạt gần 100%, - giới hạn phát hiện phải thấp,
- ít tạp chất đi kèm theo để giảm tối đa ảnh hưởng của nền mẫu và
tăng độ chọn lọc,
- độ lặp lại tốt,độ ổn định của phƣơng pháp chiết đạt tốt, - áp dụng được cho nhiều nền mẫu khác nhau,
- sử dụng càng ít mẫu càng tốt nhằm giảm hiệu ứng nền, nhưng phải đảm bảo đƣợc tính đại diện của mẫu phân tích,
- sử dụng ít hóa chất trong tách chiết, an toàn cho người thao tác, ít gây ô nhiễm môi trường,
-nhanh, dễ thao tác, giá thành thấp.
-Trong một số trƣờng hợp, phƣơng pháp định lƣợng trực tiếp
Những vấn đề cần chú trọng ở khâu nầy:
* bản chất của nền mẫu, bản chất của chất phân tích
*mức độ hấp phụ của chất phân tích trên nền mẫu, thậm chí có thể phản ứng với mẫu
* bản chất của tạp:
hàm lƣợng tạp đi kèm không những gây khó khăn trong tách chiết chất phân tích, tạo âm tính giả hay dƣơng tính giả mà còn có thể tạo trở ngại trong khâu định lƣợng.
HỆ QUẢ
* Sắc đồ kém chất lƣợng
* Khó khăn trong nhận danh chất phân tích
* Giảm độ nhạy khiến không phân tích đƣợc lƣợng nhỏ chất * Giảm khả năng tạo ion từ chất phân tích, nhất là ở đầu tạo
ion ESI, dẫn đến định lƣợng sai nếu không có biện pháp phù hợp
Các kỹ thuật tách chiết và clean-up thông dụng:
•kỹ thuật chiết lỏng siêu tới hạn (Supercritical Fluid Extraction SFE),
•kỹ thuật chiết nhanh với dung môi (Accelerated Solvent Extraction ASE), • kỹ thuật sắc ký gel (Gel Permeation Chromatography GPC),
• kỹ thuật chuẩn bị mẫu trực tuyến,
• kỹ thuật clean-up băng ly trích trên pha rắn có cải tiến (Solid Phase Extraction SPE) như:
- cột Mixed Mode SPE, - cột đặc hiệu MIPSPE,
- cột ái lực miễn dịch (Immunoaffinity column),
- bộ kit QuEChERS áp dụng cho phân tích thuốc bảo vệ thực vật, đã dƣợc mở rộng ra thêm cho một số đối tƣợng khác nhƣ, kháng sinh, thuốc thú y, • kỹ thuật phân tích trực tiếp trên máy (HS-GC, SPME- HS-GCvới đầu dò khối phổ nếu đƣợc
Chiết nhanh ASE Phân tích pha hơi Headspace Hệ Combi-Pal
Vi ly trích trên pha rắn Hoạt hóa Nạp mẫu Rữa loại tạp Rửa giải
HEADSPACE – GC, HEADSPACE- GC/MS
Gần nhƣ không chuẩn bị mẫu
V mẫu ml Vnƣớc µl VMeOH std µl Cstd ppm Vtổng ml Cchuẩnthêm ppm Cƣờng độ mũi sắc ký Ctừ đƣờng chuẩn (ppm) 0.5 80 0 30400 0.58 0.00 1254132 795.91 0.5 70 10 30400 0.58 524.16 2230763 0.5 60 20 30400 0.58 946.71 2809327 0.5 40 40 30400 0.58 2096.55 4707576 y = 1629.6403x + 1297053.7546 R2 = 0.9986 0 1000000 2000000 3000000 4000000 5000000 -1000 0 1000 2000 3000 C (ppm) A re a Phƣơng pháp thêm chuẩn
Định lƣợng Metanol trong máu ngƣời say rƣợu
Phân tích tạp chất trong dầu béo bằng kỹ thuật
HS-SPME-GC-MS
Dầu thực phẩm olein đƣợc gửi đến công ty Sắc Ký
Hải Đăng để tìm chất lạ tạo mùi vị khác thƣờng so
với mẫu nhập trƣớc đây
Mẫu C, đối chứng
C13 C14 C15 C16 C17 C18
C13 C14 C15 C16 C17 Dãy hydrocarbon chuẩn
Mẫu D
Mẫu E
C12 C13 C14 C15 C16 C17
Nguyên tắc
Phƣơng pháp EZ:faast nguyên thủy đƣợc áp dụng cho phân tích aminoacid. Aminoacid trong môi trƣờng acid đƣợc cho qua và giữ lại trong một đầu lọc chứa nhựa trao đổi cation, sau đó đƣợc đùn vào một vial thủy tinh và đƣợc chuyển hóa nhanh bằng n-propyl chloroformate trong chloroform. Sản
phẩm chuyển hóa đƣợc chiết khỏi mội trƣờng phản ứng bằng isooctan . Một lƣợng dung dịch đƣợc đem thổi khô dƣới N2 và định mức lại bằng pha động , lọc và tiêm vào máy LC-MS/MS.
SO3- H+ + R CH COOH NH3+ SO3 H3N + CH COOH R CH COOH R SO3 H3N + NaOH SO3 Na+ + R CH NH2 COO -RCH COO -NH2 + Cl C O O CH2CH2CH3 Cl C O O CH2CH2CH3 R CH COOCH2CH2CH3 NHCOOCH2CH2CH3 Đầu lọc SCX Rửa với nƣớc khử ion
Rửa giải
Chuyển hóa
Isooctane
Sản phẩm chuyển hóa GC/MS; LC/MS, LC/MSMS
PHÂN TÍCH AMIN BIOGEN (Biogenic amines)
BA Conc. of A (mg/L)
Intensities of Ions for Quantitation
A/512 A/128 A/64 A/16 A/8 A/2
Phenethylamine 23.776 11137 43830 98330 356097 721678 2843597 Tryptamine 24.057 161497 665310 1239572 4729615 9534987 35716484 Putresceine 24.746 220446 883123 1633455 6632519 13265038 52943154 Cadaverine 47.134 569946 2263573 4533683 18881438 38013484 140317910 Histamine 10.094 91637 365599 770881 2681246 5406498 20467821 Tyramine 18 334 346657 1373636 2910502 12072790 24975146 98137104 Spermidine 12.375 20349 81682 184494 644621 1304684 5097514 Serotonine 15.741 94037 372146 683018 2948357 5913565 21551005 Spermine 28.906 22219 90016 194243 786734 1590137 6005443 -2-phenethylamine: y = 568351 x + 3563 R2 = 0.9999 -Tryptamine: y = 7 133 502 x +170484 R2 = 0.9997 -Putresceine: y = 10 586 246 x + 15625 R2 = 1.000 -Cadaverine: y = 28 060 272 x + 648712 R2 = 0.9995 -Histamine y = 4 086 002 x + 93564 R2 = 0.9998 -Tyramine: y = 19 652 779 x + 40998 R2 = 1.000 . -Spermidine y = 1 018 489 x + 10374 R2 = 0.9999 -Serotonine y = 4 308 694 x + 120835 R2 = 0,9993 -Spermine: y = 1 201 369 x +17 763 R2 = 0.9998
Sắc đồ khối của mẫu nước mắm M4 Phenethylamine Putresceine Tryptamine Cadaverine Spermine Serotonin Spermidine Tyramine Histamine
2. Ly tâm 2 – 3 phút 4.Ly tâm 2 – 3 phút 3.Lấy lớp trên cho vào C18, PSA, MgSO4 để clean-up 5. Cho vào LC-MSMS
5. Cho vào GC-MS
KỸ THUẬT QuEChERS
1.Mẫu + dung môi+ đệm + IS + Mg SO4 , lắc 1 phút
Kỹ thuật QuEChERS
*Làm đơn giản hóa khâu chuẩn bị mẫu so với truyền thống *Rất it tốn thời gian
*Phù hợp với hóa phân tích xanh
-không đòi hỏi thủy tinh thí nghiệm phức tạp -it tốn dung môi, hóa chất
-ít chất thải
PHẠM VI ÁP DỤNG
*
Thực phẩm
:dƣ lƣợng hóa chất sử dụng trong nuôi trồng có khả năng gây hại cho ngƣời thông qua dây chuyền thực phẩm
*thuốc trừ sâu, diệt cỏ, diệt nấm mốc, chất bảo quản *kháng sinh
*chất tăng trọng
*phụ gia sử dụng quá mức cho phép…
• Môi trƣờng
:*Chất thải độc hại từ nhà máy * Kim loại năng
*PCB, PAH, dioxins *Mycotoxins…
PHƢƠNG PHÁP ĐỊNHLƢỢNG
TRIFLURALIN
TRÊN NỀN CÁ
Chuẩn bị mẫu theo phương pháp QuEChERS
Giai đoạn 1: Chiết
1,25 ml nội chuẩn trifluralin d14 10
ppb
Mẫu xay nhuyễn cân 5 gram
Vortex 13.75 ml AcOH 1% /ACN
Chiết lớp trên Ly tâm 4000 vòng/phút, 5 phút 1 g MgSO4 + 300 mg C18 Lắc đều, ly tâm 4000 vòng/phút, 5 phút Rút 12 ml lớp trên, thổi khô bằng khí N2 Định mức 1 ml bằng hexane, lọc tiêm vào
máy GCMS
Hiệu suất thu hồi trên 91% (0,25-1,25 µg/kg trong cá)
LOD : 0,02 µg/kg trong cá
Giới hạn tối đa cho phép:
1 µg/kg cá
Ảnh hƣởng nền: không có
Bảng 10. Một số kết quả phân tích thực nghiệm
IV. MỘT SỐ KẾT QUẢ PHÂN TÍCH THỰC NGHIỆM
Loại mẫu Cá basa
fillet Chả cá Hải sản Số lượng mẫu 99 11 22 Số mẫu nhiễm trifluralin 29 11 10 Hàm lượng trifluralin 0,3 đến 44,7 µg/kg 1,9 đến 158,5 µg/kg 0,3 đến 59,1 µg/kg Tổng số mẫu phân tích từ tháng 04-2010 đến tháng 10-2010 là 132 mẫu. Số mẫu nhiễm trifluralin 50 mẫu
THEO MỘT TÀI LIỆU, CÁC PHƢƠNG PHÁP CHUẨN
BỊ MẪU ĐƢỢC SỬ DỤNG Ở NHIỀU LABO TRÊN THẾ
GiỚI GỒM:
1. SPE 50 %
2. QuEChERS 37,5 %
3. CHIẾT LỎNG LỎNG HAY CHIẾT RẮN LỎNG 31,2% 4. LỌC QUA ĐĨA 62,5% 5. KHÁC 18,2%
III.2. CẢI TIẾN THIẾT BỊ PHÂN TÍCH
III.2.1. Thiết bị sắc ký
1.Kỹ thuật sắc ký lỏng siêu nhanh (UPLC) giảm đáng kể thời gian
phân tích tăng độ nhạy và độ phân giải.
2.Những loại cột sắc ký lỏng đặc biệt nhƣ cột Poroshell, cột đa cơ chế Mixed Mode, cột Hilic góp phần nâng cao khả năng phân tích
của thiết bị.
3.Sắc ký khí nhanh với cột ngắn, đƣờng kính nhỏ và pha tĩnh mỏng rút ngắn bớt thời gian phân tích.
4.Kỹ thuật backflush giúp bảo vệ cột phân tích ít bị dơ
đảm bảo tốt hơn kết quả phân tích,
5.Kỹ thuật GCxGC vói phần mềm deconvolution tách mũi
nhận diện chính xác các cấu tử có thời gian lưu rất gần nhau trong hỗn hợp đa cấu tử phức tạp .
Mũi thon:
*độ phân giải tăng
*độ nhạy tăng, LOD hạ thấp *Đo đa dƣ lƣợng có hiệu quả
Độ nhạy tăng
Độ phân giải tăng
NEXERA ACCELA
FLEXAR FX 15
AGILENT 1290
III.2.2. Cải tiến đầu dò khối phổ
1.Lợi thế:
*xác nhận tốt hóa chất bằng thời gian lƣu và phổ (GC-MS) hoặc nhờ những mảnh ion đặc trƣng (GC-MSMS, LC-MS, LC-MSMS)
•định lƣợng tốt nhờ nâng cao độ nhạy bằng cách khử nhiễu nền thích hợp.
2.GC-MS, LC-MS: sử dụng nhiều trong nƣớc để phân tích vết hữu cơ trong thực phẩm
3. LC-MSMS và gần đây GC-MSMS: sử dụng phân tích dƣ lƣợng trong những nền mẫu phức tạp
4.Các đầu dò khối phổ liên tục đƣợc cải tiến ở bốn khâu:
*hiệu suất tạo ion ở bộ phận tạo ion,
*hiệu suất chuyển ion của bộ phận chuyển ion từ bộ tạo ion đến bộ phân tích khối,
*cách khử các tạp trung hòa trong quá trình tạo ion hay phân mảnh ion, *cách phát hiện ion ở detecto
Mục tiêu cuối cùng:
•tăng độ nhạy và độ phân giải,
•cho phép phân tích những hàm lượng chất rất nhỏ trong nền thực phẩm rất phức
Lỗ vào rộng-ion vào nhiều Lỗ ra hẹp hơn-tập
LC-MSMS của Thermo Fisher với kỹ thuật H-SRM cho phép cài đặt Q1=0,1 Da, loại được các ion có phân tử khối rất gần ion phân tích , do đó tăng độ phân giải và độ chọn lọc
Thực phẩm
Môi trƣờng
Khoa học của sự sống
Chế độ SIM (một tứ cực) Chế độ MRM ( ba tứ cực)
Isoprothiolane trong gừng (1ppb)
Metabolit (suberic acid) trong nước tiểu chuột Hexa BDE trong bùn
Thiết bị hiện đại GC-MSMS ba tứ cực QqQ và UPLC-MSMS ba tứ cực QqQ:
-sử dụng nhiều hiện nay trong nƣớc do có độ nhạy và độ phân giải tăng, thích hợp cho phân tích vết hữu cơ.
-giới hạn của đầu dò khối phổ 3 tứ cực không thể nhận danh đƣợc hóa chất hoàn toàn không biết.
-khắc phục: ngoài chất phân tích nhắm đến, phần nào có thể nhận diện đƣợc
thêm những chất khác đã biết nếu có đủ cơ sở dữ liệu (non-target known
analytes) cài sẵn trong máy (tiền ion + 2 mảnh ion con + khoảng thời gian lƣu + tỷ lệ ion) thông qua phần mềm thích hợp. Số chất nhận diện đƣợc có thể đến vài trăm chất.
.
III.3. Phân tích đa dƣ lƣợng hợp chất nhắm đến
và những hợp chất không nhắm đến (Target,
Non-target, Unknown analytes)
Target:
-chất cần phân tích thông qua GC-MS, LC-MS tốt nhất là qua GC-MS/MS hay LC-MS/MS
-đòi hỏi có chuẩn và nội chuẩn để so sánh thêm thời gian lƣu
Non-Target
:
-đòi hỏi có đủ dữ liệu, ion phân tử, ion để phân mảnh, 2 mảnh
ion con, thời gian lƣu, tỷ lệ ion
-giới hạn bởi số dữ liệu trong cơ sỏ dữ liệu database
Chất không biết
(unknown)
: chất mới không có trong cơYêu cầu khách hàng: Định lƣợng carbaryl trong nho
Column : GL InertSustain C18 ( 150 mm x 2.1 mm., 3 μm)
Mobile phase A : 0.1 % formic acid in Water
Mobile phase B : 0.1 % formic acid in Methanol Gradient program : Time (min)
Flow rate : 0.2 mL / min
Injection volume : 5μL
Column temperature : 40 ℃
MS : SHIMADZU LCMS-8030
Nebulizing gas flow : 1.5 L / min
Drying gas pressure : 10 L / min
DL temperature : 250℃
BH temperature : 400℃
Interface : ESI
CID Gas : 230 kPa
Điều kiện vận hành máy
1.00 B Conc. 40 2.00 B Conc. 60 4.00 B Conc. 60 5.00 B Conc. 80 7.00 B Conc. 100 10.00 B Conc. 100 10.50 B Conc. 20 14.00 Stop
Compounds m/z CE (V) Compounds m/z CE (V) Methomyl 163.00>87.90 10 Carbofurane-3OH 238.50>181.30 10 Methomyl 163.00>106.00 12 Pirimicarb 239.00>72.00 35 Acephate 184.10>124.60 20 Pirimicarb 239.00>182.00 35 Acephate 184.10>143.00 10 Imidacloprid 256.00>175.00 15 Carbendazim 191.90>132.00 31 Imidacloprid 256.00>209.10 19 Carbendazim 191.90>160.05 19 Thiamethoxam 291.90>181.00 15 Isoprocarb 194.20>77.00 35 Thiamethoxam 291.90>211.20 25 Isoprocarb 194.20>95.10 16 Tebuconazole 308.10>57.10 30 Carbaryl 202.00>127.00 28 Tebuconazole 308.10>70.00 50 Carbaryl 202.00>145.10 15 Tebuconazole 308.10>125.10 40 Fenobucarb 208.10>77.10 30 Flusilazole 316.00>165.10 30 Fenobucarb 208.10>95.10 16 Flusilazole 316.00>247.15 20 Propoxur 210.20>152.90 10 Propiconazole 342.00>69.10 20 Propoxur 210.20>168.00 10 Propiconazole 342.00>158.95 20 Aldicarb 213.00>70.00 25 Thiodicarb 355.00>88.10 20 Aldicarb 213.00>89.00 25 Thiodicarb 355.00>108.10 20 2,4 D 218.85>125.00 30 Difenoconazole 406.00>187.00 30 2,4 D 218.85>161.00 15 Difenoconazole 406.00>250.95 30 Carbofurane 222.10>123.10 22 Chlorantraniliprole 484.00>285.80 15 Carbofurane 222.10>165.20 12 Chlorantraniliprole 484.00>453.05 15 Aldicarb-sulfone 223.10>123.00 24 Indoxacarb 528.00>150.00 30 Aldicarb-sulfone 223.10>166.20 12 Indoxacarb 528.00>218.00 30 Methiocarb 226.10>121.20 12 Emamectine benzoate 886.50>81.90 50 Methiocarb 226.10>168.60 20 Emamectine benzoate 886.50>158.25 45 Oxamyl 237.10>72.10 30 Abamectine 896.00>448.80 45 Oxamyl 237.10>108.90 30 Abamectine 896.00>751.10 50
Chromatogram of Grape sample detected some kinds of pesticide CARBARYL NOT DETECTED TEBUCONAZOLE DETECTED DIFENOCONAZOLE DETECTED EMAECTIN BENZOATE DETECTED CARBENDAZIM DETECTED
Compounds m/z Re. Time Area Result (µg/kg) Compounds m/z Re. Time Area Result (µg/kg) Methomyl --- 0 0 NDCarbofurane-3OH --- 0 0 ND Methomyl --- 0 0 NDPirimicarb --- 0 0 ND Acephate --- 0 0 NDPirimicarb --- 0 0 ND Acephate --- 0 0 NDImidacloprid 256.00>175.00 5.232 5738 ND Carbendazim 191.90>132.00 4.56 253980 5.22Imidacloprid 256.00>209.10 5.254 6193 ND Carbendazim 191.90>160.05 4.563 1378045 5.22Thiamethoxam 291.90>181.00 4.762 661776 ND Isoprocarb --- 0 0 NDThiamethoxam --- 0 0 ND Isoprocarb --- 0 0 NDTebuconazole 308.10>57.10 9.177 539979 15.21 Carbaryl --- 0 0 NDTebuconazole 308.10>70.00 9.203 2195189 15.21 Carbaryl 202.00>145.10 7.925 11669 NDTebuconazole 308.10>125.10 9.203 389237 15.21 Fenobucarb 208.10>77.10 8.59 62695 NDFlusilazole 316.00>165.10 8.997 14170 ND Fenobucarb 208.10>95.10 8.59 516093 NDFlusilazole 316.00>247.15 9.022 18907 ND Propoxur --- 0 0 NDPropiconazole 342.00>69.10 9.31 254589 4.97 Propoxur 210.20>168.00 7.523 7555 NDPropiconazole 342.00>158.95 9.31 161899 4.97 Aldicarb 213.00>70.00 6.766 16463 NDThiodicarb --- 0 0 ND Aldicarb 213.00>89.00 6.808 5283 NDThiodicarb 355.00>108.10 8.024 24423 ND 2,4 D --- 0 0 NDDifenoconazole 406.00>187.00 9.471 4567308 83.58 2,4 D --- 0 0 NDDifenoconazole 406.00>250.95 9.48 138018832 83.58 Carbofurane --- 0 0 NDChlorantraniliprole --- 0 0 ND Carbofurane --- 0 0 NDChlorantraniliprole --- 0 0 ND Aldicarb-sulfone --- 0 0 NDIndoxacarb --- 0 0 ND Aldicarb-sulfone --- 0 0 NDIndoxacarb --- 0 0 ND Methiocarb --- 0 0 ND Emamectine benzoate 886.50>81.90 8.809 326320 6.44 Methiocarb --- 0 0 ND Emamectine benzoate 886.50>158.25 8.809 2235497 6.44 Oxamyl --- 0 0 NDAbamectine 896.00>448.80 10.193 379 ND Oxamyl --- 0 0 NDAbamectine --- 0 0 ND
TÌM ĐƢỢC VÀ KHÔNG BỊ GIỚI HẠN CÁC CHẤT
KHÁC TRONG MẪU KỂ CẢ UNKNOWNS NGOÀI
CHẤT CẦN PHÂN TÍCH: GC-QTOF VÀ LC-QTOF, VỚI
ĐỘ PHÂN GiẢI CAO (10000 – 40000), ORBITRAP VỚI
ĐỘ PHÂN GIẢI CAO HƠN (10 000- TRÊN 50 000)
*Full scan MS: tìm các chất có cƣờng độ mũi sắc ký trên ngƣỡng cài đặt
*Với mỗi chất , phân mảnh tiếp cho Full MSMS
*Có các phân tử khối chính xác (sai số cở ppm) của precursor ion , các ion đồng vị, các mảnh ion con *Có công thức nguyên tƣơng ứng với các ion đó
TỪ ĐÓ, QUA MERCK INDEX HAY THƢ ViỆN ĐƢỢC CUNG CẤP HOẶC QUA CHEMSPIDER, XÁC NHẬN CHẤT.
SPIROXAMINE
MS
C O O N H C O + N + CH3CHO C O O N H H C O + N O H m/z = 100,11262 m/z = 144,13883
V. KẾT LUẬN
Một hệ thống quản lý có hiệu quả, bớt chồng chéo, dễ dàng qui trách nhiệm, hƣớng mạnh về xây dựng chuỗi thực phẩm an toàn từ trang trại đến bàn ăn, cộng thêm một hệ thống labo kiểm nghiệm đƣợc tổ chức rất khoa học với trang bị hiện đại chuyên dùng và đội ngũ giàu kinh nghiệm, năng nổ nhiệt tình, đƣợc quản lý theo một hệ thống chất lƣợng đƣợc quốc
tế công nhận, đƣợc mở rộng thực sự theo hƣớng xã hội hóa, huy động đƣợc tổng lực là chìa khóa góp phần đảm bảo VSATTP trong nƣớc trong thực tế nuôi trồng và sản xuất hiện nay.