ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI
TRƢỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN

----------------------

Nguyễn Thị Tâm

XÁC ĐỊNH MỘT SỐ HỢP CHẤT HYDROCACBON ĐA VÒNG
THƠM (PAH) TRONG THỊT VÀ SẢN PHẨM TỪ THỊT BẰNG
KỸ THUẬT SẮC KÝ KHÍ KHỐI PHỔ HAI LẦN (GC-MS/MS)

LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC

Hà Nội - 2015

1


ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI
TRƢỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN

----------------

Nguyễn Thị Tâm

XÁC ĐỊNH MỘT SỐ HỢP CHẤT HYDROCACBON ĐA VÒNG
THƠM (PAH )TRONG THỊT VÀ SẢN PHẨM TỪ THỊT BẰNG
KỸ THUẬT SẮC KÝ KHÍ KHỐI PHỔ HAI LẦN (GC-MS/MS)
Chuyên ngành : Hóa phân tích
Mã số


Thái Bình, tháng 12 năm 2015
Học viên
Nguyễn Thị Tâm

3


MỤC LỤC

MỞ ĐẦU .......................................................................................................... 1
CHƢƠNG 1: TỔNG QUAN......................... Error! Bookmark not defined.
1.1. Tổng quan về PAH ................................. Error! Bookmark not defined.
1.1.1. Giới thiệu chung về PAH .............. Error! Bookmark not defined.
1.1.2. Tính chất vật lý và hoá học của PAH .......... Error! Bookmark not
defined.
1.1.2.1. Tính chất vật lý ......................... Error! Bookmark not defined.
1.1.2.2. Tính chất hoá học ..................... Error! Bookmark not defined.
1.1.3.Độc tính của PAH và ảnh hưởng của PAH tới môi trường sống
Error! Bookmark not defined.
1.1.3.1.Ảnh hưởng đối với thực vật ....... Error! Bookmark not defined.
1.1.3.2.Ảnh hưởng đối với động vật, con người ... Error! Bookmark not
defined.
1.1.4. Giới hạn cho phép PAH trong thực phẩm... Error! Bookmark not
defined.
1.1.5. Hiện trạng ô nhiễm PAH trên thế giới và ở Việt Nam .......... Error!
Bookmark not defined.
1.2. Các phƣơng pháp xác định PAH .......... Error! Bookmark not defined.
1.2.1. Các phương pháp chiết tách hợp chất PAH Error! Bookmark not
defined.
1.2.1.1. Phương pháp chiết lỏng – lỏng Error! Bookmark not defined.

not defined.
2.3.5 Phương pháp xử lý số liệu.............. Error! Bookmark not defined.
CHƢƠNG 3: KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN .............. Error! Bookmark not
defined.
3.1. Khảo sát điều kiện phân tích PAH bằng GC-MS/MS ................. Error!
Bookmark not defined.
3.1.1. Lựa chọn các điều kiện tách của GC ........... Error! Bookmark not
defined.
5


3.1.2. Lựa chọn các điều kiện phân tích MS/MS .. Error! Bookmark not
defined.
3.2. Khảo sát quy trình xử lý mẫu ............... Error! Bookmark not defined.
3.2.1. Lựa chọn dung môi chiết và hỗn hợp muối chiết ................. Error!
Bookmark not defined.
3.2.2. Khảo sát bước làm sạch ................. Error! Bookmark not defined.
3.3. Xác nhận giá trị sử dụng của phƣơng pháp ...... Error! Bookmark not
defined.
3.3.1. Đánh giá tính đặc hiệu, chọn lọc của phương pháp phân tích
Error! Bookmark not defined.
3.3.2. Khảo sát khoảng tuyến tính và lập đường chuẩn ................. Error!
Bookmark not defined.
3.3.3. Giới hạn phát hiện (LOD), giới hạn định lượng (LOQ) ....... Error!
Bookmark not defined.
3.3.4. Độ lặp lại và độ thu hồi ................. Error! Bookmark not defined.
3.4. Ứng dụng phƣơng pháp để phân tích mẫu .......................................... 45
KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ ...................... Error! Bookmark not defined.
1. Kết luận ...................................................... Error! Bookmark not defined.
2. Kiến nghị .................................................... Error! Bookmark not defined.

19

Bảng 2.2. Giới hạn sai lệch cho phép tối đa của tỷ lệ ion

22

Bảng 2.3. Độ lặp lại tối đa chấp nhận tại các nồng độ khác nhau

24

(theo AOAC)
Bảng 2.4. Độ thu hồi chấp nhận ở các nồng độ khác nhau

25

theo AOAC
Bảng 3.1. Bảng các chương trình nhiệt độ được khảo sát sử dụng

27

Bảng 3.2. Thời gian lưu và điều kiện MS/MS để phân tích PAH

29

Bảng 3.3. Tỷ lệ ion của các PAH

38

Bảng 3.4. Các phương trình hồi quy tuyến tính mối tương quan giữa



1000 ng/mL
Hình 3.2. Sắc ký đồ MRM của từng PAH

32

Hình 3.3. Quy trình dự kiến xử lý mẫu phân tích các PAH

33

Hình 3.4. Khảo sát ảnh hưởng của việc sử dụng PSA và C18 trong bước

35

làm sạch đến độ thu hồi của các PAH
Hình 3.5. Quy trình xử lý mẫu phân tích các PAH

36

Hình 3.6. Sắc đồ của 16 PAH trên nền mẫu trắng, mẫu trắng thêm

37

chuẩn và mẫu chuẩn
Hình 3.7. Một số đường chuẩn phân tích PAH

41

Hình 3.8. Sắc đồ một số mẫu phân tích tại nồng độ LOQ



Acetonitril
Hiệp hội các cộng đồng phân tích
(Association of Analytical Communities)

3

APCI

Ion hóa hóa học ở áp suất khí quyển
(Atmospheric Pressure Chemical Ionization)

4

APPI

Ion hóa quang hóa ở áp suất khí quyển
(Atmospheric Pressure Photo Ionization)

5

d-SPE

Chiết phân tán pha rắn
(Dispersive Solid Phase Extraction)
Uỷ ban Châu Âu (European Commission )

6

EC


Sắc ký lỏng khối phổ hai lần (Liquid chromatography
tandem Mass Spectrometry)

11

LOD

Giới hạn phát hiện (Limit of Detection)

12

LOQ

Giới hạn định lượng (Limit of Quantification)

13

MRM

Kiểm soát đa phản ứng (Multireaction mornitoring)

14

MS

Khối phổ (Mass Spectrometry)

15


POP

Các chất hữu cơ gây ô nhiểm tồn dư dai dẳng (Persistant
Organic Pollutants)
Các amin bậc 1 và bậc 2 (Primary Secondary Amines)

20

PSA

21

PS-DVB

22

QuEChERS

23

RSD

Độ lệch chuẩn tương đối (Relative Standard Deviation)

24

R(%)

Độ thu hồi (Recovery)



30

WHO

Tử ngoại (Ultra Violet)
Tổ chức Y tế thế giới (World Health Organization)

10


MỞ ĐẦU
Các chất hydrocacbon thơm đa vòng (Polycyclic Aromatic Hydrocarbons –
PAH) là một nhóm hợp chất ô nhiễm nguy hiểm do chúng có độc tính cao và có mặt
khắp nơi trong môi trường (đất, không khí, các nguồn nước, các lớp trầm tích và
đặc biệt trong thực phẩm). Các hợp chất PAH ít tan trong nước, dễ dàng hòa tan
trong các chất béo, dung môi hữu cơ hay axit hữu cơ. PAH hấp thụ vào cơ thể thông
qua các chuỗi thức ăn, tuỳ theo cấu tạo của các PAH và đối tượng tác động mà PAH
có các mức độ tác động khác nhau. Sự có mặt ở những liều lượng nhất định của
PAH thường gây ra những tác động không tốt đến sự sinh sản, sinh trưởng, phát
triển và khả năng miễn dịch. Sau một thời gian dài tích tụ trong cơ thể, PAH sẽ gây
ảnh hưởng trực hoặc gián tiếp đến sức khỏe con người thông qua một số con đường
khác nhau. Tổ chức bảo vệ môi trường Mỹ (USEPA) đã xếp PAH vào nhóm những
chất ô nhiễm điển hình và tiến hành kiểm soát sự có mặt của PAH trong các hệ sinh
thái dưới nước cũng như trên cạn.
Trong chế biến thực phẩm có sử dụng nhiệt như chiên, nướng... hay trong
quá trình bảo quản thịt, cá bằng xông khói thường làm cho thực phẩm bị nhiễm
PAH. Điều này rất nguy hại khi người tiêu dùng hiện nay có thói quen sử dụng
nhiều thực phẩm chiên, nướng hay những thực phẩm chế biến sẵn như đồ hun
khói…

3. Lê Thị Hồng Hảo, Phạm Xuân Đà (2013), Xử lý mẫu trong phân tích thực
phẩm, Nhà xuất bản Khoa học và Kỹ thuật, Hà Nội.
4. Trần Tứ Hiếu, Từ Vọng Nghi, Nguyễn Xuân Trung, Nguyễn Văn Ri (2003),
Các phương pháp phân tích công cụ, Nhà xuất bản Đại Học Quốc Gia Hà
Nội.
5. Nguyễn Đức Huệ (2005), Các phương pháp phân tích hữu cơ, Nhà xuất bản
Đại Học Quốc Gia Hà Nội.
6. Lê Tiến Mạnh (2008), Phân lập, tuyển chọn và nghiên cứu khả năng phân hủy
sinh học hydrrocacbon thơm của một số vài chủng vi khuẩn được phân lập
từ nước ô nhiễm dầu tại quảng Ninh, Luận văn thạc sĩ Sinh học, Đại học
Thái Nguyên.
7. Phạm Luận (2004), Một số vấn đề cơ sở của sự chiết trong phân tích, Trường
đại học Quốc gia Hà Nội.
8. Nguyễn Văn Ri (2009), Giáo trình các phương pháp tách, Đại học khoa học Tự
nhiên - Đại học Quốc Gia Hà Nội.
9. Trần Cao Sơn (2015), Nghiên cứu xác định dư lượng hóa chất bảo vệ thực vật
trong dược liệu và sản phẩm từ dược liệu bằng sắc ký khối phổ, Luận án
Tiến sĩ Dược học, Đại học Dược Hà Nội.
10. Tạ Thị Thảo (2010), Bài Giảng Chuyên đề thống kê trong hoá phân tích, Đại
học khoa học Tự nhiên - Đại học Quốc Gia Hà Nội
11. Nguyễn Thị Thủy (2011), Nghiên cứu xử lý PAH trong khí thải bằng phương
pháp oxi hóa trên hệ xúc tác kim loại, Luận văn thạc sĩ khoa học, Đại học
Bách khoa Hà Nội.

13


12. Nguyễn Thị Khánh Trâm, Lê Thị Hồng Hảo (2013), Lấy mẫu thực phẩm phục
vụ công tác thanh tra kiểm tra chất lượng ATTP, Nhà xuất bản Y học, Hà
Nội.

21. Bogusz M.J., El Hajj S.A., Ehaideb Z., Hassan H., & Al-Tufail M. (2004),
“Rapid determination of benzo(a)pyrene in olive oil samples with solidphase extraction and low-pressure, wide-bore gaschromatography–mass
spectrometry and fast liquid chromatography with fluorescence detection”,
Journal of Chromatography A, 1026(1), pp. 1-7.
22. Canadian Environmental Protection Act (1994), Polycyclic Aromatic
Hydrocarbons, Minister of supply and services Canada, Catalogue No. En
40-215/42E.
23. Canadian Food Inspection Agency (2001), Industry Advisory, />24. Cejpek K, Hajslová, Jehlicková Z, Merhant J. (1995), “ Simplified extraction
and clean-up procedure for the determination of polycyclic aromatic
hydrocarbons in fatty and protein-rich matrices”, International Journal of
Environmental Analytical Chemistry, 61(1), pp. 65-80.
25. Chen B. H., Wang C. Y., & Chiu C. P. (1996), “ Evaluation of analysis of
polycyclic

aromatic

hydrocarbons

in

meat

products

by

liquid

chromatography”, Journal of Agricultural and Food Chemistry, 44(8), pp.
2244-2251.

92/59/EEC of 29 June 1992 on general product safety, Official Journal of
the European Communication, pp. 228- 24.
33. European Commission Regulation (EC) No 208/2005 (2005), Commission
regulation (EC) No 208/2005 of 4 February 2005 amending Regulation
(EC) No 466/2001 as regards polycyclic aromatic hydrocarbons, Official
Journal of the European Communication, pp. 34- 37.
34. European Commission Regulation (EC) No 1881/2006 (2006), Commission
regulation (EC) No 1881/2006 of 19 December 2006 setting maximum
levels for certain contaminants in foodstuffs, Official Journal of the
European Communication, pp. 364 - 369.
35. European Commission Recommendation (EC) 2005/108/EC (2005), GC
Analysis of Pesticide/PAH Compounds on SLB-5ms application for GC,
Official Journal of the European Communication, pp. 34 -43.
36. European Commission Regulation (EC) 333/2007, (2007), Laying down the
methods of sampling and analysis for the official control of the levels of
lead, cadmium, mercury, inorganic tin, 3-MCPD and benzo(a)pyrene in
foodstuffs , Official Journal of the European Communication, pp. 88 -29.
37. European Food Safety Authority (EFSA), (2008), Polycyclic aromatic
hydrocarbons in food, Scientific opinion of the panel on contaminants in
the food chain , The EFSA Journal, 724, pp. 1-114.
38. European Commission Regulation (EC) 835/2011 (2011), Commission
regulation (EU) No 835/2011 of 19 August 2011 amending Regulation
16


(EC) No 1881/2006 as regards maximum, levels for benzo(a)pyrene,
benz(a)anthracene, benzo(b)fluoranthene and chrysene, Annual Report No
3801, pp. 1-19.
39. Forsberg N.D., Wilson G.R., & Anderson K.A. (2011), “Addition to the
determination of parent and substituted polycyclic aromatic hydrocarbons

Handbook of GC/MS: Fundamentals and

applications, 2nd edition, Wiley-VCH, Weiheim.
47. Jánská M., Tomaniová M., Hajšlová J., & Kocourek V. (2004), “Appraisal of
"classic" and "novel" extraction procedure efficiencies for the isolation of
polycyclic aromatic hydrocarbons and their derivatives from biotic
matrices”, Analytica Chimica Acta, 520, pp. 93–103.
48. Jira, W. (2004), “A GC/MS method for the determination of carcinogenic
polycyclic aromatic hydrocarbons (PAH) in smoked meat products and
liquid smokes”, European Food Research and Technology, 218(2), pp.
208-212.
49. Johnson Y.S. (2012), “Determination of Polycyclic Aromatic Hydrocarbons in
Edible

Seafood

by

QuEChERS-Based

Extraction

and

Gas

Chromatography-Tandem Mass Spectrometry”, Journal of Food Science,
77(7), pp. 1750-3841.
50. Karl, H., & Leinemann, M. (1996), “ Determination of polycyclic aromatic
hydrocarbons in smoked fishery products from different smoking kilns”,

54. Liu L.B., Hashi Y., Liu M., Wei Y., Lin J.M. (2007), “Determination of
Particle-associated Polycyclic Aromatic Hydrocarbons in Urban Air of
Beijing by GC/MS”, Analytical Sciences, 23(6), pp. 667- 671.
55. Lu, A.Y.H. , Miwa, G.T., & Wislocki, P.G. (1988), “Toxicological significance of
covalently bound drug residues”, Rev Biochem Toxicol, 9(1), pp. 1–27.
56. Luo, D., Yu, Q., Yin, H., & Feng, Y. (2007) , “Humic acid-bonded silica as a
novel sorbent for solid-phase extraction of benzo[a]pyrene in edible oils”,
Analytica Chimica Acta, 588(2), pp. 261-267.
57. Manahan S.E. (1994), Environmental chemistry. 6th ed, Boca Raton, FL: Lewis,
811.
58. MarõÂa Dolores GuilleÂn, Patricia Sopelana, & MarõÂa AraÂnzazu Partearroyo
(2000), “Determination of Polycyclic Aromatic Hydrocarbons in Commercial
Liquid Smoke Flavorings of Different Compositions by Gas ChromatographyMass Spectrometry” Journal of Agricultural and Food Chemistry, 48(2), pp.
126-131.
59. Moreda, W., Pérez-Camino, M.C., & Cert, A. (2001), “Gas

and liquid

chromatography of hydrocarbons in edible vegetable oils”, Journal of
Chromatography A, 936, pp. 159-171.
60. Moret, S., & Conte L.S. (2000) , “Polycyclic aromatic hydrocarbons in edible
fats and oils: occurrence and analytical methods”,

Journal of

Chromatography A, 882, pp. 245-253.
61. Nyman, P. J., Diachenko, G. W. , Perfetti, G. A., McNeal, T. P., Hiatt, M. H., &
Morehouse, K. M. (2008), “Survey results of benzene in soft drinks and other
beverages by headspace gas chromatography/mass spectrometry”, Journal of
Agricultural and Food Chemistry, 56(2), pp. 571 – 576.


on

Persistent

Organic

Pollutants,

/>c_Pollutants.
70. Suchanová, M., Hajslová, J., Tomaniová, M., Kocourek, V., & Babi cka,
L.(2008), “Polycyclic aromatic hydrocarbons in smoked cheese”, Journal
of the Science of Food and Agriculture, 88(8), pp. 1307-1317.
71. Takatsuki, K., Suzuki, S., Sato, N., & Ushizawa, I. (1985), “Liquid
chromatographic determination of polycyclic aromatic hydrocarbons in fish
and shellfish”, Journal Association of Official Analytical Chemists, 68(5),
pp. 945-949.
72. Veyrand, B., Brosseaud, A., Sarcher, L., Varlet, V., Monteau, F., Marchand,
P., Andre, F., & Le Bizec, B. (2007), “Innovative method for determination
of 19 polycyclic aromatic hydrocarbons in food and oil samples using gas
chromatography coupled to tandem mass pectrometry based on an isotope
dilution approach”, Journal of Chromatography A,1149(2), pp. 333-344.

20


73. Vinas L., Franco M.A. and González J.J. (2009), “ Polycyclic aromatic
hydrocarbon composition of sediments in the Ria de Vigo (NW Spain)”.
Archives of Environmental Contammination and Toxicol, 57(1), pp. 42-49.
74. Wang, G., Lee, A.S., Lewis, M.,


chromatography withelectron capture detection”, Journal of Natural
Medicines, 65(2), pp. 406–409.
79. Zakaria M.P., Takada, H., Tsutsumi S., Ohno K., Yamada J., Kouno E. and
Kumata H. (2002), “ Distribution of polycyclic aromatic hydrocarbons
(PAHs) in rivers and estuaries in Malaysia: a widespread input of
petrogenic PAHs”, Environmental Science and Technology, 36, 19071918.

21