MỤC LỤC
LỜI CẢM ƠN.............................................................................................................
DANH MỤC CÁC KÍ HIỆU VÀ CHỮ VIẾT TẮT....................................................
DANH MỤC BẢNG...................................................................................................
MỞ ĐẦU................................................................................................................... 1
CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN.....................................................................................2
1.1. Tổng quan về phthalate...................................................................................2
1.1.1. Giới thiệu về phthalate..............................................................................2
1.1.2. Tính chất của phthalate.............................................................................5
1.1.3. Độc tính của phthalate...............................................................................7
1.1.4. Quá trình chuyển hóa các phthalate trong cơ thể người..........................12
1.1.5. Quy chuẩn hàm lượng phthalate..............................................................15
1.2. Các phương pháp phân tích phthalate...........................................................19
1.3. Phương pháp sắc ký GC/MS.........................................................................19
1.3.1. Khái niệm................................................................................................19
1.3.2. Sơ đồ và nguyên tắc hoạt động thiết bị GC/MS......................................20
1.4. Các thông số cơ bản của phương pháp phân tích..........................................21
1.4.1. Giới hạn phát hiện, giới hạn định lượng..................................................21
1.4.2. Độ chính xác của phép đo.......................................................................22
1.4.3. Độ thu hồi...............................................................................................23
1.4.4. Khoảng tuyến tính..................................................................................24
CHƯƠNG 2: PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU VÀ THỰC NGHIỆM..................25
2.1. Mục tiêu và đối tượng nghiên cứu................................................................25
2.1.1. Mục tiêu..................................................................................................25


2.1.2. Đối tượng nghiên cứu..............................................................................25
2.2. Hóa chất, thiết bị...........................................................................................25
2.2.1. Hóa chất..................................................................................................25
2.3. Khảo sát điều kiện tối ưu..............................................................................27
2.3.1. Lựa chọn cột tách sắc ký.........................................................................27

3.2.3. Đánh giá sự thay đổi nồng độ phthalate khi nhiệt độ thay đổi.................44
3.3. Xác định các thông số của phương pháp.......................................................46
3.3.1. Giới hạn phát hiện và định lượng của phương pháp...............................46
3.3.2. Độ thu hồi và độ lặp lại của phương pháp...............................................47
3.4. Quy trình phân tích......................................................................................49
3.5. Kết quả phân tích một số mẫu không khí trong nhà......................................50
3.5.1. Nồng độ phthalate trong pha hơi.............................................................50
3.5.2. Nồng độ phthalate trong pha hạt.............................................................52
3.5.3. Nồng độ phthalate trong không khí.........................................................55
3.5.4. So sánh tỉ lệ nồng độ phthalate giữa pha hơi và pha hạt..........................56
3.5.5. Sự phân bố các phthalate trong mẫu không khí.......................................57
3.5.6. So sánh kết quả nồng độ phthalate trong không khí với các nghiên cứu
khác trên thế giới.....................................................................................................59
3.6. Hằng số kp và kow.........................................................................................59
3.6.1. Xác định hằng số kp và kow......................................................................59
3.6.2. So Sánh giá trị ước lượng logKow với các nghiên cứu khác...................62


3.7. Ước lượng mức độ phơi nhiễm phthalate qua con đường hít thở không khí.64
CHƯƠNG 4: KẾT LUẬN.......................................................................................68
TÀI LIỆU THAM KHẢO.......................................................................................69
PHỤ LỤC....................................................................................................................
Phụ lục 1: Đường chuẩn của 10 phthalate..............................................................
Phụ lục 2: Phân tích phương sai một yếu tố...........................................................
Phụ lục 3: Sắc ký đồ của một số mẫu thực............................................................


DANH MỤC CÁC KÍ HIỆU VÀ CHỮ VIẾT TẮT

Chữ viết tắt


DnHP

Di-n-hexyl phthalate

DnOP

Di-n-octyl phthalate

DPP

Di-n-propyl phthalate

PVC

Polyvinyl cloride

PUF

Polyurethane foam

GC

Gas Chromatography (Sắc ký khí)

IDL

Instrumental Detection Limit (Giới hạn phát hiện của thiết bị)

IQL

Bảng 3.5. Sự phụ thuộc diện tích pic vào nồng độ phthalate...................................42
Bảng 3.6. Phương trình đường chuẩn của các phthalate..........................................42
Bảng 3.7. Hàm lượng các phthalate có trong mỗi PUF mới....................................43
Bảng 3.8. Hàm lượng các phthalate có trong mẫu trắng ở pha hơi(ng)....................44
Bảng 3.9. Nồng độ phthalate trong không khí ở các nhiệt độ khác nhau.................45
Bảng 3.10. MDL và MQL của các phthalate...........................................................46
Bảng 3.11. Độ thu hồi và lặp lại của các d4- phthalate trong pha hơi (%)................47
Bảng 3.12. Độ thu hồi và lặp lại của các d4- phthalate trong pha hạt (%)................48
Bảng 3.13. Nồng độ phthalate trong pha hơi (ng/m3).............................................51
Bảng 3.14. Nồng độ phthalate trong pha hạt (ng/mg).............................................53
Bảng 3.15. Nồng độ phthalate trong không khí (ng/m3)..........................................55
Bảng 3.16. Kết quả log ( KP)...................................................................................60
Bảng 3.17. Kết quả log ( Kow)..................................................................................61
Bảng 3.18. So sánh giá trị logKow trong một số nghiên cứu khác nhau..................63


Bảng 3.19. Mức độ ước lượng phơi nhiễm phthalate thông qua con đường hít thở
không khí trong nhà (ng/kg-bw/ngày).....................................................................65
Bảng 3.20. Mức độ ước lượng phơi nhiễm phthalate thông qua các con đường khác
nhau (ng/kg-bw/ngày).............................................................................................67


DANH MỤC HÌNH
Hình 1.1. Sơ đồ hệ thống sắc ký khí GC-MS...........................................................20
Hình 2.1. Máy sắc ký khí GC..................................................................................27
Hình 2.2. Dụng cụ thu mẫu khí................................................................................31
Hình 2.3. Bộ thu mẫu khí........................................................................................31
Hình 3.1. Chương trình nhiệt độ buồng cột.............................................................37
Hình 3.2. Sắc ký đồ chất chuẩn phthalate 500 ng/mL.............................................40
Hình 3.3. Sự phụ thuộc nồng độ phthalate trong không khí vào nhiệt độ...............46

đóng góp thêm những hiểu biết về sự phân bố, khả năng rủi ro cho những cư dân
sống trong môi trường bị ô nhiễm phathalte, chúng tôi đã thực hiện đề tài nghiên
cứu "Nghiên cứu phân tích và đánh giá rủi ro phơi nhiễm phthalate từ không
khí trong nhà tại Hà Nội, Việt Nam".
Mục tiêu:
1. Xây dựng phương pháp xác định phthalate trong mẫu không khí trong
nhà sử dụng kĩ thuật sắc kí khí ghép nối khối phổ.
2. Thu thập mẫu và xác định sự phân bố của phthalate từ không khí trong
nhà tại Hà Nội, Việt Nam.
3. Đánh giá rủi ro phơi nhiễm phthalate qua con đường hít thở không khí
đối với các nhóm đối tượng khác nhau.
Phương pháp: Xác định hàm lượng phthalate bằng phương pháp sắc ký khí
khối phổ (GC/MS).

1


CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN
1.1. Tổng quan về phthalate
1.1.1. Giới thiệu về phthalate
Phthalate hay còn gọi là các diester của 1,2-benzenedicarboxylic acid hoặc
phthalic acid. Phthalate là loại hóa chất công nghiệp được sử dụng rộng rãi trong
ngành nhựa để tạo ra tính mềm dẻo và độ bền chắc cho sản phẩm. Phthalate được
sử dụng làm chất trợ dẻo trong việc chế tạo nhựa polyinyl chloride (PVC). Chất
trợ dẻo được nhóm thành các loại sau: Phthalate, terephthalate, epoxy, aliphatic
(chủ yếu là adipate và hydro hóa phthalate), trimellitate, polymeric, phosphate, và
một số thành phần khác. Trong đó các ester của acid phthalic, thường được gọi là
chất làm dẻo phthalate, là loại chất làm dẻo chủ yếu được sản xuất và tiêu thụ trên
thế giới. Năm 2014, trên thế giới sản lượng sản xuất nhựa dẻo khoảng 8 triệu tấn,
trong đó phthalate chiếm 70%, giảm từ khoảng 88% năm 2005; chúng được dự

No
1
2
3
4
5
6
7

Tên gọi
Dimethyl
phthalate
Diethyl
phthalate
Diallyl
phthalate
Di-n-propyl
phthalate
Di-n-butyl
phthalate
Di-iso-butyl
phthalate
Butyl

Viết tắt

Công thức cấu tạo

KLPT
(đ.v.C)


DiBP

C6H4[COOCH2CH(CH3)2]2

278,34

BCHP

CH3(CH2)3OOCC6H4COOC6H11

304,38

3


cyclohexyl

8
9
10
11
12
13
14

15

16
17

Di-iso-nonyl
phthalate
Di(2propylheptyl)
phthalate
Di-iso-decyl
phthalate
Diundecyl
phthalate

DnPP

C6H4[COO(CH2)4CH3]2

306,40

DCHP

C6H4[COOC6H11]2

330,42

BzBP

CH3(CH2)3OOCC6H4COOCH2C6H5

312,36

DnHP

C6H4[COO(CH2)5CH3]2


390,56

DiOP

C6H4[COO(CH2)5CH(CH3)2]2

390,56

ODP

CH3(CH2)7OOCC6H4COO(CH2)9CH3

418,61

DiNP

C6H4[COO(CH2)6CH(CH3)2]2

418,61

DPHP

C6H4[COOCH2CH(CH2CH2CH3)
(CH2)4CH3]2

446,66

DiDP



C6H4[COO(CH2)12CH3]2

530,82

DiTP

C6H4[COO(CH2)10CH(CH3)2]2

530,82

phthalate

1.1.2. Tính chất của phthalate
- Nhóm các ester phthalate là các chất lỏng, dễ bay hơi, có mùi nhẹ, tan
không đáng kể trong nước và carbon tetracloride nhưng lại tan tốt trong các dung
môi hữu cơ như methanol, acetonitrile, hexane, các dung dịch dầu ăn, chất béo.
Chúng có thể tan được trong máu và những chất dịch cơ thể có chứa lipoprotein.
- Khi bị phân hủy nhiệt, các phthalate này cho khí mùi hơi chát.
- Phthalate không có tương tác với các muối nitrate, kiềm, acid hay những
chất oxy hóa mạnh.
- Phthalate là một nhóm hóa chất được sử dụng như chất làm dẻo, trong đó
cung cấp tính linh hoạt và độ bền cho nhựa như polyvinyl cloride (PVC).
- Phthalate khác nhau rất nhiều về tính chất hóa học do độ dài chuỗi khác
nhau của chúng. Do đó, sự phân bố của phthalate trên các môi trường khác nhau
cũng khác nhau. Trọng lượng phân tử dao động từ khoảng 194 đến 550 g/ mol, độ
hòa tan trong nước và hệ số phân tán octanol- nước tăng theo trọng lượng phân tử.
Như với hầu hết các hóa chất kỵ nước hữu cơ, các ester phthalate ít hòa tan trong
nước mặn hơn trong nước ngọt [32]. Tính chất lý hoá học của một số phthalate
được thể hiện ở bảng 1.2.

(mmHg)

dẫn


1

2

DMP

DEP

284

1,52,1

295

2,5

4
mg/L
(25oC)
1080

3,08. 10-3
( 25oC)

[16]


340

4,6

6,2
4

DiBP

320

-

mg/L

4,76.10-5

(24oC)

( 25oC)

-

2,69
5

BzBP

370

0,983
7

DEHP

285

6

7,5

mg/L
o

(20 C)

-

< 0,001
( 20oC)

[17]


0,2
8

DnOP

385


8,69.10-7
(25oC)

[7],[11]

[22]

-

1.1.3. Độc tính của phthalate
Phthalate được sử dụng rộng rãi trong nhiều sản phẩm chăm sóc cá nhân và
tiêu dùng của con người, do phthalate không tạo thành một liên kết hoá học bền
vững với chất dẻo, chỉ có sự tương tác lưỡng cực giữa chúng nên chúng có thể
thoát khỏi sản phẩm ra môi trường một cách dễ dàng.
Chưa có nhiều thử nghiệm về tác hại của các phthalate đối với cơ thể con
người. Tuy nhiên đối với những nghiên cứu trên động vật (cụ thể là chuột ở cả hai
giống đực và cái) đã cho ta thấy những kết quả đáng sợ về độc tính của các
phthalate này. Theo nghiên cứu trước đây đã nêu ra độc tính của các phthalate này
trên những con chuột được tiêm vào một lượng phthalate nhất định. Tất cả các
phthalate kiểm tra đều có những tác hại về hệ sinh sản và một điều đáng lưu ý ở
một số thai nhi bị biến đổi ở hầu hết các động vật được tiêm. Các phthalate khi
được tiêm vào tĩnh mạch chuột, cơ thể chuột tích tụ các phthalate lại trong phổi,
gan và lá lách với những lượng khác nhau các phthalate và dần dần làm mất chức
năng của các bộ phận đó [28], [36]. Trong các nghiên cứu trên động vật thí
nghiệm, khi tiếp xúc với phthalate lâu dài sẽ dẫn đến tỷ lệ mắc các bệnh bất

7



Qua đường tiêu hóa (thỏ)

4,4 g/kg

DEP

Qua đường tiêu hóa (chuột)

8,6 g/kg

DBP

Qua đường tiêu hóa (chuột)

12,6 g/kg

Qua đường tiêu hóa (chuột)

30,6 g/kg

Qua đường tiêu hóa (thỏ)

33,9 g/kg

DMP

DEHP

LD50- (Lethal Dose - là liều lượng của hoá chất phơi nhiễm trong cùng một
thời điểm, gây ra cái chết cho 50% (một nửa) của một nhóm động vật dùng thử

dưới đồi và tuyến yên. Từ đó tiết ra các hormone hướng dục (gonadotropins)
“đánh thức” buồng trứng làm việc và gây ra dậy thì sớm. Biểu hiện của dậy thì
sớm ở bé gái thể hiện qua: phát triển vú, sau đó mọc lông nách, lông trên xương
mu và xuất hiện kinh nguyệt. Ở bé trai, cũng có dậy thì sớm nhưng dấu hiệu
thường kín đáo hơn.
Một số phthalate cụ thể đã được nghiên cứu:
a. Butylbenzyl phthalate (BBP)
Thường có trong vinyl sàn, chất kết dính, đồ chơi, bao bì, thực phẩm, da
tổng hợp, dung môi công nghiệp, sản phẩm chăm sóc cá nhân... Sự phơi nhiễm
phthalate với nồng độ cao có nguy cơ làm tăng tỉ lệ mắc bệnh Eczema và viêm
mũi ở trẻ em [5]. Nghiên cứu trên động vật (chuột), khi mang thai việc tiếp xúc

9


với BBP gây quái thai, dị dạng xương, tăng tỉ lệ hở hàm ếch ở trẻ khi sinh, làm
giảm trọng lượng buồng trứng và nang trứng, những khiếm khuyết trong sự phát
triển cơ quan sinh sản của chuột con [27], ở chuột cái đã trưởng thành phơi nhiễm
phthalate làm tăng tỉ lệ mắc bệnh bạch cầu [6].
Mono - n- butyl Phthalate (MBP) là 1 chất chuyển hoá của BBP đã được
chứng minh là gây quái thai ở chuột, sau khi tiếp xúc của người mẹ trong thời kỳ
mang thai, dị tật ở thai nhi, dẫn đến gia tăng tỉ lệ tử vong của bào thai [21].
b. Dibutyl phthalate (DBP)
Tiếp xúc với DBP ở hàm lượng 500 mg/kg/ngày không ảnh hưởng đến sự
tăng trưởng của chuột cũng như không làm rối loại nội tiết [13].
Tuy nhiên khi tiếp xúc ở hàm lượng lớn hơn sẽ làm giảm số lượng tinh
trùng, giảm kích thước tinh hoàn ở chuột đực và giảm hàm lượng progesterone (là
chất giúp ngăn ngừa đẻ non và bảo vệ bào thai phát triển toàn diện) ở chuột cái khi
mang thai. Giảm khả năng sinh sản và thay đổi chức năng buồng chứng [8]
Sự tiếp xúc của chuột với DBP trước khi sinh gây quái thai, bao gồm dị tật

gây ra biến dạng xương, làm giảm quá trình cứng xương ở chuột con khi sinh ra,
làm giảm testosterone ở chuột trưởng thành, chuột đã trưởng thành tiếp xúc với
DEP làm tăng trọng lượng gan [9].
1.1.4. Quá trình chuyển hóa các phthalate trong cơ thể người
Phthalate được thải ra môi trường từ nhiều nguồn khác nhau bao gồm phát
thải công nghiệp, chất thải rắn đô thị, sử dụng đất của bùn thải và phát thải từ sản
phẩm có chứa phthalate. Phthalate di chuyển vào thức ăn và môi trường, Theo thời
gian phthalate có thể bay hơi và phát tán vào không khí, do đó chúng có khả năng
phân bố ở khắp mọi nơi trong môi trường vì thế con người dễ dàng bị phơi nhiễm
với phthalate qua các con đường trực tiếp hay gián tiếp. Mức độ tiếp xúc hàng
ngày với DEHP ở trẻ em ước tính khoảng 12,4 µg/kg trọng lượng cơ thể/ngày (bé
trai khoảng 9,9 µg/kg trọng lượng cơ thể/ngày, bé gái khoảng 17,8 µg/kg trọng
lượng cơ thể/ngày), ở phụ nữ ước tính khoảng 41,7 µg/kg trọng lượng cơ thể/ngày
[10]
Sau khi cơ thể bị phơi nhiễm, các phthalate nhanh chóng được chuyển hóa
và bài tiết qua nước tiểu và phân. Trong quá trình biến đổi sinh học ở giai đoạn I,

11


các phthalate có khối lượng phân tử thấp (ví dụ: DEP) sẽ thủy phân một nhóm
ester để chuyển hóa thành các monoester thủy phân của chúng.

Công thức hóa học của phthalate diester và chất chuyển hóa phthalate
monoester.
(Với R là alkyl hoặc nhóm ankyl: -CH 3 (dimethyl phthalate), -CH2CH3
(diethyl phthalate), -CH2CH2CH2CH3 (dibutyl phthalate),
-CH2CH(CH2CH3)CH2CH2CH2CH3 (di(2-ethylhexyl)phthalate), -CH2CH2CH2CH3
và -CH2C6H5 (butylbenzyl phthalate)).
Ngược lại, những phthalate có khối lượng phân tử lớn, đầu tiên sẽ được


Đối tượng áp dụng
Đồ chơi trẻ em

Giới hạn (w/w %)

Sản phẩm chăm sóc dành DEHP + DBP + BBP ≤0,1%
cho trẻ dưới 3 tuổi
Đồ chơi trẻ em và các sản DINP + DIDP + DNOP ≤
phẩm được cho vào miệng

14

0,1%


BBP hạn chế

Mỹ phẩm

DBP, DEHP: cấm
BBP ≤ 0,03%

Chai nhựa, vỏ bọc thức ăn

DBP ≤ 0,03%
DEHP ≤ 0,015%

Đồ chơi cho trẻ em dưới 12
tuổi không được cho vào DEHP, DBP, BBP ≤ 0,1%

Brazil

Nhật Bản

DBP +

BBP+

DINP + DIDP + DNOP ≤

vào miệng
0,1%
Đồ chơi ethenylvinyl và
DEHP, DBP, BBP ≤ 0,1%
các sản phẩm cho trẻ em
Đồ chơi ethenylvinyl và
DEHP, DBP, BBP, DINP,
sản phẩm cho trẻ dưới 3
DIDP, DNOP ≤ 0,1%
tuổi
Đồ chơi nhựa tổng hợp
DEHP: cấm
Sản phẩm có tiếp xúc vào
miệng cho trẻ em dưới 6 DEHP và DINP: cấm
tuổi

15


Các quy chuẩn để hạn chế hoặc cấm các hợp chất phthalate trong đồ chơi



Năm 2007, luật Hóa chất (REACH) của Hội đồng Châu Âu đã đưa 03 phthalate
bao gồm diethyl hexyl phthalate (DEHP), dibutyl phthalate (DBP) và benzyl butyl
phthalate (BzBP) vào mục 52, phụ lục XVII nhằm hạn chế sự sản xuất, buôn bán
và sử dụng các hợp chất này. Năm 2009, đạo luật về cải tiến an toàn sản phẩm tiêu
dùng của Mỹ (CPSIA) cũng qui định đồ chơi và đồ dùng dành cho trẻ em không
được phép chứa 3 phthalate trên với hàm hàm lượng vượt quá 0,1% [30]
Vào tháng tám năm 2008, Quốc hội Hoa Kỳ thông qua và Tổng thống
Geoege W. Bush đã ký Đạo luật cải tiến an toàn sản phẩm tiêu dùng (CPSIA).
Mục 108 của đạo luật quy định rằng, "Nó là bất hợp pháp cho bất kỳ người nào
sản xuất để bán, chào bán, phân phối trong thương mại, hoặc nhập khẩu đồ chơi,
hay các sản phẩm chăm sóc cho trẻ em có chứa hàm lượng lớn hơn 0,1% (về khối
lượng các phthalate so với sản phẩm) vào Hoa Kỳ ''. Hơn nữa, luật pháp Hoa Kỳ
quy định việc thành lập một hội đồng xét duyệt thường xuyên để xác định hàm
lượng của phthalate trong các sản phẩm tiêu dùng [31].
Năm 2012, Bộ trưởng Môi trường Đan Mạch Ida Auken đã thông báo lệnh
cấm của DEHP, DBP, DIBP và BBP, tại Đan Mạch trước Liên minh châu Âu đã
bắt đầu một quá trình loại bỏ phthalate. Tuy nhiên, nó đã bị trì hoãn hai năm và đã
có hiệu lực vào năm 2015 và không phải trong tháng 12 năm 2013 như kế hoạch
ban đầu, lý do là bốn phthalate phổ biến hơn nhiều so với dự kiến và các nhà sản
xuất không thể loại bỏ phthalate nhanh như Bộ Môi trường yêu cầu. Năm 2012,
Pháp trở thành quốc gia đầu tiên trong EU cấm sử dụng DEHP ở các khoa nhi, trẻ
sơ sinh và thai sản trong bệnh viện.
DEHP hiện đã được xếp vào loại 1B độc tố reprotoxin và hiện đang nằm
trong Phụ lục XIV của luật REACH của Liên minh châu Âu. DEHP đã được loại
bỏ ở Châu Âu theo REACH và chỉ có thể được sử dụng trong các trường hợp cụ
thể nếu đã được cấp phép. Ủy quyền của Ủy ban châu Âu cấp phép sau khi có ý
kiến của Ủy ban đánh giá rủi ro RAC và Ủy ban phân tích kinh tế xã hội SEAC
của Cơ quan hóa chất châu Âu ECHA.