Phân tích nhóm hợp chất peflo hóa trong các loại mẫu môi trường: nước, trầm tích, cá bằng phương pháp sắc ký lỏng khối phổ hai lần

Bài viết này trình bày việc thẩm định quy trình phân tích 12 hợp chất PFCs thuộc nhóm axit peflocacboxylic và pefloankyl sunfonat trong các loại mẫu môi trường: nước, trầm tích, cá bằng phương pháp sắc ký lỏng (LC) ghép nối với khối phổ hai lần (MS/MS) kết hợp với quá trình xử lý mẫu bằng chiết siêu âm và chiết pha rắn. Quy trình phân tích mẫu được áp dụng theo qui trình chuẩn quốc tế ISO 25101:2009 và hướng dẫn của dự án hợp tác với Trường đại học liên hợp quốc (UNU Nhật Bản) về phân tích các hợp chất PFCs.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Phân tích nhóm hợp chất peflo hóa trong các loại mẫu môi trường: nước, trầm tích, cá bằng phương pháp sắc ký lỏng khối phổ hai lầnTạp chí Khoa học ĐHQGHN: Khoa học Tự nhiên và Công nghệ, Tập 33, Số 3 (2017) 87-93Phân tích nhóm hợp chất peflo hóa trong các loại mẫumôi trường: nước, trầm tích, cá bằng phương pháp sắc ký lỏngkhối phổ hai lầnNguyễn Thúy Ngọc, Phan Đình Quang, Lê Hữu Tuyến, Trương Thị Kim,Phùng Thị Vĩ, Phạm Hùng Việt, Dương Hồng Anh*Phòng thí nghiệm Trọng điểm Công nghệ Phân tích phục vụ kiểm định môi trường và an toàn thực phẩm,Trường Đại học Khoa học Tự nhiên, ĐHQGHN, 334 Nguyễn Trãi, Thanh Xuân, Hà Nội, Việt NamNhận ngày 06 tháng 9 năm 2017Chỉnh sửa ngày 15 tháng 9 năm 2017; Chấp nhận đăng ngày 20 tháng 9 năm 2017Tóm tắt: 12 hợp chất PFCs thuộc nhóm axit peflocacboxylic và muối pefloankyl sunfonat (chứa 4đến 12 nguyên tử C trong phân tử) trong các mẫu môi trường nước, trầm tích và cá đã được phântích bằng sắc ký lỏng ghép nối khối phổ 2 lần (LC-MS/MS) kết hợp với xử lý mẫu bằng kỹ thuậtchiết pha rắn sử dụng cột trao đổi anion yếu (WAX). Kết quả thẩm định phương pháp cho thấy,đối với mẫu nước và mẫu cá, cả 12 PFCs được phân tích cho hiệu suất thu hồi tốt từ 87 tới 112%(4-17% CV) và 81-125% (3-12% CV), tương ứng. Đối với mẫu trầm tích, qui trình phân tích đángtin cậy cho 10 hợp chất PFCs với hiệu suất thu hồi trong khoảng 80-121% (3-16% CV) ngoại trừPFUdA và PFDoA. Giới hạn định lượng đối với 12 PFCs dao động từ 0,06 đến 0,6 ng/L cho mẫunước và từ 0,01 đến 0,06 ng/g cho mẫu trầm tích và mẫu cá.Từ khóa: PFCs, LC-MS/MS, nước, trầm tích, cá.1. Giới thiệuaxit peflocacboxylic (PFCAs), pefloankylsunfonat (PFASs), peflosunfoamit (PFSAs) vàflotelome ancol (FTOHs). Trong đó hai chấtđặc trưng là PFOA (axit peflooctanoic) vàPFOS (muối peflooctansunfonat) thuộc nhómchất PFCAs và PFASs được tìm thấy trong hầuhết mẫu môi trường.Sự tích lũy của các PFCs trong cơ thểkhông tuân theo quy luật chung như các hợpchất ô nhiễm hữu cơ bền vững (POPs) khác,chúng không tích lũy trong mô mỡ mà chủ yếuliên kết với protein trong máu và gan. Nhiềunghiên cứu đã chỉ ra tác hại của các PFCs tớisức khỏe sinh sản của con người như làm suygiảm số lượng tinh trùng [5] và làm giảm khảCác hợp chất peflo hóa (PFCs) là nhữngchất hữu cơ mà trong phân tử tất cả các liên kếtC-H được thay thế bằng liên kết C-F. PFC cónguồn gốc từ công nghiệp thuộc nhóm chất hoạtđộng bề mặt dạng anion và trung tính được sửdụng rộng rãi trong các ngành dệt may, xi mạ,khai thác mỏ, hóa dầu và được sử dụng làm lớpphủ, bọt chống cháy, chất lỏng thủy lực và chấtdiệt côn trùng từ những năm 1950 [1,4]. CácPFC được chia thành một số nhóm chính như:_______Tác giả liên hệ. ĐT.: 84-912380373.Email: hoanggianga0@gmail.comhttps://doi.org/10.25073/2588-1140/vnunst.46568788N.T. Ngọc và nnk. / Tạp chí Khoa học ĐHQGHN: Khoa học Tự nhiên và Công nghệ, Tập 33, Số 3 (2017) 87-93năng mang thai [6]. Các nghiên cứu khác đã chỉra sự phơi nhiễm PFOS và PFOA trước khi sinhsẽ làm giảm sự tăng trưởng của thai nhi nhưgiảm trọng lượng và kích thước khi sinh [7,8].Đối với trẻ em bị phơi nhiễm PFCs thì cũngquan sát được các biểu hiện của chứng rối loạntăng động giảm chú ý [9]. Xem xét sự có mặttrong môi trường trên diện rộng và tiềm nănggây ảnh hưởng sức khỏe con người, EPA đãban hành các khuyến cáo y tế ngắn hạn tạm thờicho PFOS (200 ng/L) và PFOA (400 ng/L)Muối peflooctansunfonat (PFOS)trong nước uống và đang phát triển chuẩn tiếpxúc mãn tính đối với con người [10]. NhómPFCs có đặc tính tương tự như các POPs nênhai trong số các PFCs này (muốipeflooctansunfonat(PFOS)vàpeflooctansunfonyl florua (PFOSF)) đã được bổsung vào Phụ lục B của Công ước Stockholmnăm 2009. Điều này đặt ra nhu cầu quan trắcthường xuyên các hợp chất PFCs - những chấtPOPs mới trong môi trường, đặc biệt là cácquốc gia tham gia Công ước như Việt Nam.Axit peflooctanoic (PFOA)Hình 1. Công thức hóa học của PFOS và PFOA.Bài báo này trình bày việc thẩm định quytrình phân tích 12 hợp chất PFCs thuộc nhómaxit peflocacboxylic và pefloankyl sunfonattrong các loại mẫu môi trường: nước, trầm tích,cá bằng phương pháp sắc ký lỏng (LC) ghép nốivới khối phổ hai lần (MS/MS) kết hợp với quátrình xử lý mẫu bằng chiết siêu âm và chiết pharắn. Quy trình phân tích mẫu được áp dụng theoqui trình chuẩn quốc tế ISO 25101:2009 [2] vàhướng dẫn của dự án hợp tác với Trường đạihọc liên hợp quốc (UNU Nhật Bản) về phântích các hợp chất PFCs [3].2. Thực nghiệm2.1. Hóa chấtHỗn hợp chất chuẩn và chất nội chuẩn gốcđược sử dụng là: hỗn hợp PFAC-MXB 2ppm(Wellington Lab) gồm 13 hợp chất axitpeflocacboxylic (từ C4-C14, C16 và C18) và 4hợp chất pefloankyl sunfonat (C4, C6, C8 vàC10) và hỗn hợp MPFAC-MXA 2 ppm(Wellington Lab) gồm 7 hợp chất 13C axitpeflocaboxylic (C4, C6, C8, C9, C10, C11 vàC12) và 2 hợp chất 18O, 13C pefloankyl sunfonat(C6 và C8). Cột chiết pha rắn là loại trao đổianion yếu WAX (225 mg) Oasis, Water, Mỹ.Các hóa chất, dung môi sử dụng đều là loại tinhkhiết phân tích.2.2. Quy trình xử lý mẫuQui trình xử lý mẫu nước: Trước khi chiết,mẫu nước được lọc qua màng lọc thủy tinh đểloại cặn lơ lửng. Phần metanol sau khi ngâmcặn lơ lửng được gộp với phần mẫu đã lọc. Mẫusau đó được thêm 50 µL dung dịch nội chuẩn(IS) nồng độ 100 ppb và được cho chảy qua cộtWAX. Sau khi kết thúc, cột được làm khô bằngchân không và dùng 4 mL hỗn hợp amoniac0,1% trong metanol để rửa giải các PFC. Dịchrửa giải được cô về 1 mL bằng thiết bị thổi nitơ,lọc qua màng lọc nylon 0,2 µm x d.10 mm chovào lọ bơm mẫu 1,5 mL.Qui trình xử lý mẫu trầm tích: Mẫu trầmtích được cân ướt với khối lượng 5 g cho vàoN.T. Ngọc và nnk. / Tạp chí Khoa học ĐHQGHN: Khoa học Tự nhiên và Công nghệ, Tập 33, Số 3 (2017) 87-93ống nghiệm PP 50 mL, thêm 50 µL chất nộichuẩn nồng độ 100 ppb vào ống nghiệm và 10mL dung dịch 20% metanol trong nước. Ốngnghiệm chứa mẫu được lắc bằng máy Vortextrong 2 phút ...