hàm lượng chất chống oxi hóa butyl hydroxytoluen (bht) và butyl hydroxyanisol (bha)

ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI

TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN

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

TRẦN THỊ THU PHƯƠNG

NGHIÊN CỨU PHÂN TÍCH VÀ ĐÁNH GIÁ

HÀM LƯỢNG CHẤT CHỐNG OXI HOÁ BUTYL

HYDROXYTOLUEN (BHT) VÀ BUTYL

HYDROXYANISOL (BHA) TRONG BAO BÌ ĐÓNG GÓI

LUẬN VĂN THẠC SỸ KHOA HỌC

Hà Nội - 2015

ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI

TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN

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

TRẦN THỊ THU PHƯƠNG

NGHIÊN CỨU PHÂN TÍCH VÀ ĐÁNH GIÁ

HÀM LƯỢNG CHẤT CHỐNG OXI HOÁ BUTYL

HYDROXYTOLUEN (BHT) VÀ BUTYL

HYDROXYANISOL (BHA) TRONG BAO BÌ ĐÓNG GÓI

Chuyên ngành: Hóa phân tích

Mã số: 60440118

LUẬN VĂN THẠC SỸ KHOA HỌC

Người hướng dẫn khoa học:

PGS.TS. Từ Bình Minh

Hà Nội - 2015

III

LỜI CAM ĐOAN

Tôi cam đoan Luận văn thạc sỹ khoa học với đề tài “Nghiên cứu phân tích và

đánh giá hàm lượng chất chống oxi hóa butyl hydroxytoluen (BHT) và butyl

hydroxyanisol (BHA) trong bao bì đóng gói” là công trình nghiên cứu của bản thân.

Các thông tin tham khảo dùng trong luận văn được lấy từ các công trình nghiên cứu có

liên quan và được nêu rõ nguồn gốc trong danh mục tài liệu tham khảo. Các kết quả

nghiên cứu trong luận văn là trung thực và chưa được công bố trong bất kì công trình

khoa học nào khác.

Hà Nội, ngày 15 tháng 01 năm 2015

Học viên

Trần Thị Thu Phương

IV

LỜI CẢM ƠN

Với lòng biết ơn sâu sắc, tôi xin chân thành cảm ơn PGS.TS. Từ Bình Minh đã

định hướng nghiên cứu, tận tình hướng dẫn và tạo những điều kiện tốt nhất cho tôi

hoàn thành Luận văn này!

Tôi xin bày tỏ lòng biết ơn chân thành tới các thầy, cô của Bộ môn Hóa học

phân tích; đặc biệt là TS. Phạm Thị Ngọc Mai đã giúp đỡ, tạo điều kiện và cho tôi

nhiều lời khuyên giá trị trong thời gian tôi thực hiện Luận văn!

Tôi xin được gửi lời cảm ơn chân thành tới ban lãnh đạo Viện Dệt may và các

anh chị, các bạn công tác tại Trung tâm thí nghiệm Dệt may, Viện Dệt may đã tạo điều

kiện thuận lợi cho tôi được học tập và nghiên cứu.

Tôi cũng xin gửi lời cảm ơn các anh chị, bạn bè của tập thể lớp cao học hoá K23,

đặc biệt là những người bạn trong nhóm hoá phân tích K23 đã giúp đỡ, động viên tôi

trong suốt quá trình học tập và nghiên cứu tại Khoa Hóa học, Trường Đại học Khoa

học Tự nhiên, Đại học Quốc gia Hà Nội.

Cuối cùng tôi xin gửi lời cảm ơn tới gia đình và bạn bè đã luôn động viên, chia

sẻ mọi khó khăn cùng tôi.

Hà Nội, ngày 15 tháng 01 năm 2015

Học viên

Trần Thị Thu Phương

V

MỤC LỤC

LỜI CAM ĐOAN......................................................................................................... III

LỜI CẢM ƠN .............................................................................................................. IV

MỤC LỤC .................................................................................................................... V

DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT ................................................................................... VII

DANH MỤC HÌNH ..................................................................................................... VIII

DANH MỤC BẢNG BIỂU .......................................................................................... IX

LỜI MỞ ĐẦU .............................................................................................................. 1

CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN ........................................................................................ 4

1.1. GIớI THIệU Về CHấT CHốNG OXI HÓA HYDROXYTOLUENE BUTYLATED (BHT) VÀ

BUTYLATED HYDROXYANISOLE ( BHA ) .................................................................... 4

1.1.1. Cấu tạo và tính chất lí hóa ............................................................................ 4

1.1.2. Độc tính và liều lượng cho phép .................................................................... 5

1.1.3. Sản xuất & sử dụng ....................................................................................... 7

1.2. GIớI THIệU SƠ LƯợC Về MẫU PHÂN TÍCH ................................................................. 9

1.2.1. Sơ lược về LDPE và HDPE ........................................................................... 9

1.2.2. Sự có mặt của các chất chống oxi hóa trong polyme ..................................... 11

1.3. MộT Số PHƯƠNG PHÁP PHÂN TÍCH BHT VÀ BHA .................................................. 12

CHƯƠNG 2. ĐỐI TƯỢNG VÀ PHƯƠNG PHÁP PHÂN TÍCH .............................. 16

2.1. ĐốI TƯợNG VÀ MụC TIÊU NGHIÊN CứU ................................................................... 16

2.2. PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CứU .................................................................................. 16

2.2.1. Nguyên tắc chung của phương pháp phân tích .............................................. 16

2.2.2 Xác nhận giá trị sử dụng của phương pháp .................................................... 19

2.3. QUY TRÌNH THựC NGHIệM ..................................................................................... 23

2.3.1. Quy trình xử lý mẫu trên nền LDPE .............................................................. 23

2.3.1. Quy trình xử lý mẫu trên nền HDPE .............................................................. 24

2.4. THIếT Bị, HÓA CHấT .............................................................................................. 25

2.4.1. Thiết bị .......................................................................................................... 25

2.4.2. Dụng cụ ......................................................................................................... 25

2.4.3. Hoá chất, Chất chuẩn ................................................................................... 25

2.5. CHUẩN Bị CÁC DUNG DịCH CHUẩN ......................................................................... 26

CHƯƠNG 3. KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN ............................................................... 28

VI

3.1 TốI ƯU HÓA CÁC ĐIềU KIệN PHÂN TÍCH HAI CHấT CHốNG OXI HÓA BHT VÀ BHA

TRÊN Hệ THốNG GC-MS .............................................................................................. 28

3.1.1 Chọn điều kiện bơm mẫu, thông số cho hệ máy GC-MS ................................. 28

3.1.2 Khảo sát nhiệt độ cổng bơm mẫu ................................................................... 28

3.1.3 Khảo sát tốc độ dòng khí mang Heli ............................................................... 29

3.1.4 Khảo sát nhiệt độ buồng ion ........................................................................... 30

3.1.5 Chế độ quan sát chọn lọc ion ( Selected Ion Monitoring-SIM)........................ 31

3.1.6 Khảo sát thời gian lưu của các chất cần phân tích ......................................... 32

3.2. XÂY DựNG ĐƯờNG CHUẩN, XÁC ĐịNH LOD, LOQ CủA THIếT Bị .............................. 37

3.2.1 Khảo sát xây dựng đường chuẩn xác định BHT và BHA ................................. 37

3.2.2 Giới hạn phát hiện LOD và giới hạn định lượng LOQ của thiết bị đối với

chất phân tích ......................................................................................................... 38

LOD của thiết bị được xác định như mục 2.2.2 ....................................................... 38

3.2.3 Độ lặp lại của thiết bị ..................................................................................... 38

3.3 KHảO SÁT VÀ ĐÁNH GIÁ CÁC ĐIềU KIệN TÁCH CHấT PHÂN TÍCH RA KHỏI NềN MẫU

PHÂN TÍCH .................................................................................................................. 39

3.3.1 Phân tích trên nền mẫu LDPE ........................................................................ 40

3.3.2 Phân tích trên nền mẫu HDPE ...................................................................... 52

3.4. KếT QUả PHÂN TÍCH MộT Số MẫU THậT ................................................................... 62

3.4.1. Kết quả phân tích hàm lượng BHT và BHA trong mẫu bao bì đóng gói các

sản phẩm dệt may ................................................................................................... 62

3.4.2. Kết quả phân tích một BHT và BHA trong một số sản phẩm bao gói thực

phẩm ....................................................................................................................... 63

KẾT LUẬN .................................................................................................................. 64

PHỤ LUC ..................................................................................................................... 66

PHổ KHốI LƯợNG CủA BHT, BHA VÀ MM CHế Độ SIM .................................... 66

DANH MỤC TÀI LIỆU THAM KHẢO..................................................................... 73

VII

DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT

Chữ viết tắt Tiếng Anh Tiếng Việt

ADI Acceptable Daily Intake Lượng vào hàng ngày có thể chấp nhận được

ASTM American Society for Testing and Materials

Hiệp hội Vật liệu và Thử nghiệm Mỹ

BHA Butylated hydroxyanisole

BHT Butylated hydroxytoluene

CAS Chemical Abstracts Service Dịch vụ tóm tắt hoá chất

CTCT Công thức cấu tạo

CTPT Công thức phân tử

EI Electron ionization Ion hóa va đập điện tử

FAO Food and Agriculture Organization

Tổ chức Nông lương

FDA Food and Drug Administration Cục quản lý Thực phẩm và Dược phẩm Hoa Kỳ

GC-MS Gas chromatography – Mas spectrometry

Sắc kí khí ghép nối khối phổ

IDL Instrument Detection Limit Giới hạn phát hiện của thiết bị

IS Internal standard Chất nội chuẩn

JECFA Joint FAO/WHO expert committee on food additives

Ủy ban chuyên gia quốc tế về phụ gia thực phẩm

KLPT Khối lượng phân tử LOQ Limit of Quantity Giới hạn định lượng MDL Method Detection Limit Giới hạn phát hiện của phương pháp MSD Mass spectrometry detector Detector khối phổ MM Methyl myristate

ND Not detected Không phất hiện thấy (Nhỏ hơn giới hạn phát hiện của phương pháp)

NCI Negative chemical ionization Ion hóa hóa học âm ppb Part per billion Nồng độ / hàm lượng phần tỉ ppm Part per million Nồng độ / hàm lượng phần triệu

SIM Selected ion monitoring Chế độ quan sát chọn lọc ion

UNEP United Nations Environment Programme

Chương trình môi trường Liên Hợp Quốc

USDA United States Department of Agriculture

Bộ Nông nghiệp Hoa Kỳ

WHO World Health Organization Tổ chức Y tế thế giới

VIII

DANH MỤC HÌNH

Hình 2.1. Sơ đồ cấu tạo hệ sắc kí khí khối phổ ............................................................... 19

Hình 3.1. Sắc đồ sự ảnh hưởng của diện tích pic vào nhiệt độ cổng bơm mẫu ................ 29

Hình 3.2. Săc đồ sự ảnh hưởng của tốc độ dòng khí mang đến diện tích pic................... 30

Hình 3.3. Săc đồ sự ảnh hưởng của nhiệt độ buồng ion đến diện tích pic ....................... 31

Hình 3.4. Sắc đồ thời gian lưu của BHT, BHA và MM .................................................. 33

Hình 3.7. Phổ khối lượng của BHA chế độ scan ............................................................ 35

Hình 3.8. Phổ khối lượng của BHA chế độ SIM ............................................................ 35

Hình 3.9. Phổ khối lượng của MM chế độ scan .............................................................. 36

Hình 3.10. Phổ khối lượng của MM chế độ SIM ............................................................ 36

Hình 3.11. Đồ thị sự phụ thuộc của độ thu hồi vào thời gian chiết ................................. 40

Hình 3.12. Sự phụ thuộc của độ thu hồi vào thời gian chiết mẫu .................................... 45



Hình 3.15. Sự phụ thuộc của độ thu hồi vào thời gian chiết mẫu. ................................... 56

Hình 3.16. Sơ đồ tổng hợp các phương pháp chiết mẫu ................................................. 61

Hình 3.17. Phương pháp chiết tối ưu cho cả 2 nền mẫu .................................................. 62

IX

DANH MỤC BẢNG BIỂU

Bảng 1.1. Cấu tạo và tính chất vật lý của BHT, BHA ...................................................................... 5

Bảng 1.2. Sản lượng BHT ở một số nước trên thế giới.................................................................... 8

Bảng 1.3. Một số lĩnh vực chính sử dụng BHT ................................................................................... 8

Bảng 1.4. Kí hiệu một số loại nhựa thông dụng .................................................................................. 9

Bảng 1.5. Một số đặc tính vật lí của nhựa LDPE và HDPE .......................................................... 10

Bảng 1.6. Một số phương pháp phân tích BHT, BHA ..................................................................... 14

Bảng 2.1. Cách chuẩn bị dung dịch chuẩn làm việc .......................................................................... 26

Bảng 2.2. Cách chuẩn bị các dung dịch để dựng đường chuẩn .................................................... 27

Bảng 3.1. Các mảnh phổ đặc trưng của BHT và BHA ................................................................... 31

Bảng 3.2: Các thông số tối ưu hóa cho quá trình chạy sắc kí ........................................................ 32

Bảng 3.5. Chương trình nhiệt độ của GC cho phân tích BHT, BHA ......................................... 32

Bảng 3.4. Thời gian lưu và độ rộng cửa sổ thời gian lưu của BHT,BHA và nội chuẩn

MM .......................................................................................................................................................................... 33

Bảng 3.5. Đường chuẩn của BHT ............................................................................................................. 37

Bảng 3.6. Đường chuẩn của BHA ............................................................................................................ 37

Bảng 3.7. Giới hạn phát hiện và giới hạn định lượng của các chất ............................................ 38

Bảng 3.8. Độ lặp lại của thiết bị ở nồng độ 0,5ppm .......................................................................... 38

Bảng 3.9. Độ lặp lại của thiết bị ở nồng độ 2,0ppm .......................................................................... 39

Bảng 3.10. Độ lặp lại của thiết bị ở nồng độ 5,0ppm ....................................................................... 39

Bảng 3.11. Khảo sát thời gian chiết mẫu ................................................................................................ 40

Bảng 3.12. Giới hạn phát hiện của BHT và BHA theo phương pháp lắc ................................ 41

Bảng 3.13. Độ chụm và độ đúng ở khoảng nồng độ thấp trên đường chuẩn ......................... 42

Bảng 3.14. Độ chụm và độ đúng ở khoảng nồng độ trung bình trên đường chuẩn ............. 42

Bảng 3.15. Độ chụm và độ đúng ở khoảng nồng độ cao trên đường chuẩn ........................... 43

Bảng 3.16. Khảo sát thời gian chiết .......................................................................................................... 44

Bảng 3.17. Giới hạn phát hiện và giới hạn định lượng của 2 chất phân tích .......................... 45




Bảng 3.21. Khảo sát thời gian siêu âm .................................................................................................... 48





X

Bảng 3.26. Tổng kết 3 phương pháp chiết đối với mẫu LDPE ..................................................... 51











Bảng 3.37. Tổng kết 3 phương pháp chiết đối với mẫu LDPE ..................................................... 60

Bảng 3.38: Hàm lượng BHT và BHA trong mẫu bao bì áo sơ mi .............................................. 62

Bảng 3.39 : Hàm lượng BHT và BHA trong mẫu bao gói thực phẩm ...................................... 63

1

LỜI MỞ ĐẦU

Polyme được sử dụng rộng rãi trong mọi lĩnh vực của cuộc sống hiện đại, bao

gồm trong công nghiệp thực phẩm, dược phẩm, y tế, đồ gia dụng, bao gói các sản

phẩm như thực phẩm, quần áo…Để nâng cao tính chất, tuổi thọ sử dụng, hạn chế sự

suy giảm về chất lượng …của polyme người ta thường cho thêm các chất phụ gia như

hoá dẻo, chống cháy, chống oxi hoá và nhiều loại chất phụ gia khác trong quá trình

chế tạo polyme. Việc lựa chọn phụ gia loại nào là phụ thuộc vào từng loại polyme và

mục đích sử dụng của chúng.

Tất cả các polyme thiên nhiên hay tổng hợp đều có phản ứng với oxi. Dưới

nhiều tác nhân khác nhau như ánh sáng, nhiệt, tác nhân hoá học, tác nhân sinh

học…các phản ứng oxi hoá xảy ra gây ra hiện tượng lão hoá polyme. Chính sự oxi hoá

này làm giảm tính chất polyme, giảm khả năng sử dụng của chúng. Các nhóm chất

chống oxi hoá thường được sử dụng trong polyme là nhóm phenolic, nhóm photphit

hữu cơ và nhóm dẫn xuất amin. Trong đó nhóm phenolic là được sử dụng phổ biến

hơn cả. Hai hợp chất điển hình trong nhóm chất chống oxi hoá này là butyl

hydroxytoluene (BHT) và butyl hydroxyanisole (BHA).

Bên cạnh những lợi ích mà những hoá chất này mang lại thì việc sử dụng chúng

không có kiểm soát cũng là vấn đề đáng lo ngại đối với sức khoẻ của chính chúng ta,

những người tiếp xúc trực tiếp, thường xuyên với những sản phẩm có thể có chứa hàm

lượng gây hại của chúng. Đặc biệt là đối với những vật liệu polyme được dùng để bao

gói thực phẩm, đồ uống, là những thứ sẽ trực tiếp đi vào cơ thể.

Liều lượng BHT cao ở các loài vật được thử nghiệm gây ra các ảnh huởng như

sau: làm tăng sự hấp thu iot ở tuyến giáp, tăng trọng lượng của tuyến trên thận, giảm

khối lượng của lá lách, làm chậm quá trình vận chuyển các axit hữu cơ, gây tổn

thương thận. Một số lượng lớn các nghiên cứu đã được tiến hành trên một vài loài để

xác định độc tính đối với sự sinh sản và phát triển. Những nghiên cứu về các chất sinh

ung thư cũng được tiến hành trên chuột. Kết quả cho thấy, BHT có thể là tác nhân xúc

tiến cho một vài chất sinh ung thư hóa học; tuy nhiên, tính xác đáng cho những ảnh

hưởng này đối với con người thì chưa rõ ràng và vẫn đang là vấn đề gây tranh cãi đối

với các nhà khoa học.

2

BHA hấp thụ qua thành ruột non, tham gia quá trình trao đổi chất, cũng là chất

nghi ngờ gây dị ứng và ung thư. Theo JECFA (Joint FAO/WHO expert committee on

food additives-Ủy ban chuyên gia quốc tế về phụ gia thực phẩm) thì ADI (Acceptable

Daily Intake-Lượng vào hàng ngày có thể chấp nhận được) cho BHT là dưới

0,125mg/kg thể trọng trong một ngày (mg/kg bw/day) còn BHA là dưới 0,5mg/k

bw/day. Theo FDA (Food and Drug Administration-Cục quản lý Thực phẩm và Dược

phẩm Hoa Kỳ) và USDA (United States Department of Agriculture-Bộ Nông nghiệp

Hoa Kỳ) thì hàm lượng tối đa cho phép của BHT, BHA trong thực phẩm là 0,02% và

0,01% tính theo phần trăm khối lượng chất béo.

Ngoài những tác hại về sức khoẻ như đã kể trên thì việc sử dụng không có sự

kiểm soát chặt chẽ BHT sẽ gây ra những thiệt hại to lớn về kinh tế đặc biệt trong

nghành may mặc thời trang vì lí do sau. Các sản phẩm may mặc thường được lưu giữ,

bảo quản trong các bao gói polyme, nếu các bao gói này có chứa BHT với hàm lượng

đáng kể thì cùng với sự có mặt của nitơ đioxit, độ ẩm cao do việc lưu trữ thường là

trong các nhà kho, có thể sinh ra nitrobenzen hoặc quinon là những hợp chất có màu

vàng, hợp chất này tiếp xúc với hàng dệt may lâu ngày sẽ dẫn đến tình trạng ố vàng

cho sản phẩm dẫn đến những thiệt hại kinh tế đáng kể.

Để tránh những tổn thất về kinh tế cũng như về sức khoẻ như đã kể trên, việc

kiểm tra hàm lượng BHT, BHA trong các sản phẩm polyme trước khi đưa vào sử dụng

là điều hết sức cần thiết. Hiện nay, ở nước ta mới tập trung nghiên cứu về các chất

chống oxi hoá tổng hợp BHT và BHA trong đối tượng mẫu thực phẩm. Tuy nhiên,

chưa có nhiều các nghiên cứu sâu trong đối tượng mẫu là các polyme bao gói thực

phẩm nói riêng và polyme làm bao bì đóng gói nói chung. Do đó, chúng tôi đã chọn đề

tài “Nghiên cứu phân tích và đánh giá hàm lượng chất chống oxi hóa butyl

hydroxytoluen (BHT) và butyl hydroxyanisol (BHA) trong bao bì đóng gói”

Luận văn này được thực hiện nhằm mục đích đóng góp một phần vào công tác

bảo vệ sức khỏe con người, một xu hướng mang tính thời đại của khoa học nói chung

và ngành hóa học phân tích nói riêng. Chúng tôi hướng đến việc nghiên cứu qui trình

phân tích BHT và BHA trong các đối tượng polyme làm bao bì đóng gói thực phẩm và

hàng may mặc. Việc tối ưu hóa một qui trình phân tích đáng tin cậy đối với các chất

3

này sẽ đóng vai trò quan trọng trong việc kiểm tra hàm lượng trong các đối tượng bao

bì, và hạn chế sự phơi nhiễm trong cơ thể người.

Đây là một chỉ tiêu phân tích tương đối mới và trên đối tượng phân tích chưa

được quan tâm nhiều trong các nghiên cứu trước đây tại Việt Nam. Phương pháp phân

tích được chúng tôi sử dụng là phương pháp sắc kí khí khối phổ, đây là phương pháp

có độ nhạy, độ chọn lọc và độ chính xác cao dùng cho phân tích lượng vết và siêu vết

các chất hữu cơ trong nền mẫu phức tạp. Trong khuôn khổ luận văn này, tôi nghiên

cứu về cách xác định hàm lượng BHT, BHA trong hai nền là nhựa LDPE (Low-

density polyethylene) và HDPE (High-density polyethylene ) trên thiết bị GC-MS.

4

CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN

1.1. Giới thiệu về chất chống oxi hóa hydroxytoluene butylated (BHT) và

butylated hydroxyanisole ( BHA )

Hàng ngày, chúng ta đều chịu tác động của các hợp chất hoá học, chúng có trong

không khí mà chúng ta hít thở, trong nước mà chúng ta uống, thực phẩm mà chúng ta

ăn, đồ vật mà chúng ta tiếp xúc. Hoá chất hiện diện ở khắp mọi nơi. Nhóm phenolic là

một loại hợp chất hoá học được xem là phụ gia quan trọng đóng vai trò là chất chống

oxi hoá cho nhiều ngành công nghiệp như công nghiệp hoá chất, sản xuất nhựa, dược

phẩm, thực phẩm, mỹ phẩm…Hai hợp chất quan trọng nhất, được sử dụng nhiều nhất

trong nhóm phenolic này là BHT và BHA.

1.1.1. Cấu tạo và tính chất lí hóa

BHT còn được gọi là 2,6-bis (1,1-dimethylethyl)-4-methylphenol; 2,6-di-tert-

butyl-p-cresol hay 2,6-di-tert-butyl-4-methylpheno. BHT có công thức phân tử là

C15H24O. Các tính chất vật lý của chất này sẽ được trình bày trong bảng 1.1 [17,18].

BHA là hỗn hợp của 2 đồng phân là 3-tert-butyl-4-hydroxyanisole và 2-tert-

butyl-4-hydroxyanisole. Cũng được biết đến với tên gọi là BOA, tert-butyl-4-

hydroxyanisole, (1,1-dimethylethyl)-4-methoxyphenol, tert-butyl-4-methoxyphenol,

antioxyne B, và còn nhiều tên thương mại khác.

5

Bảng 1.1. Cấu tạo và tính chất vật lý của BHT, BHA

BHT có tính chất tương tự như BHA nhưng có tính bền nhiệt hơn. Tuy nhiên,

cấu trúc không gian của BHT cồng kềnh hơn BHA ( do trong phân tử của BHT có 2

nhóm tert – butyl xung quanh nhóm – OH).

1.1.2. Độc tính và liều lượng cho phép

1.1.2.1. BHT

BHT được thử nghiệm trên loài gặm nhấm, chuột và người cho thấy khi BHT đi

vào cơ thể qua đường miệng sẽ được hấp thụ nhanh chóng qua dạ dày, ruột, sau đó sẽ

được thải ra ngoài theo nước tiểu và phân. Ở người, sự bài tiết BHT thông qua thận

cũng được thử nghiệm khi cho ăn với khẩu phần có chứa 40mg/kg thể trọng. Nghiên

cứu cho thấy 50% liều lượng này được bài tiết ra ngoài trong 24 giờ đầu, và 25% liều

lượng còn lại được bài tiết trong 10 ngày tiếp theo. Sự chuyển hóa thông qua con

đường oxy hóa; trong đó sự oxy hóa nhóm methyl trội ở loài gặm nhấm, thỏ và khỉ,

còn sự oxy hóa nhóm tert – butyl thì trội ở người.

Chất BHT BHA

CTPT C15H24O C11H16O2

KLPT 220,35gmol-1 180,24gmol-1

Tên hóa học 2,6-di-tert-butyl-p-cresol

Hydroxytoluene butylated Butylated hydroxyanisole

CTCT

Trạng thái tồn tại Bột màu trắng Dạng sáp rắn, đôi khi hơi vàng

Nhiệt độ nóng chảy 70oC - 73

oC 60

oC - 65

oC

Nhiệt độ sôi 265oC 264

oC - 270

oC

Khả năng tan

Tan kém trong nước, độ tan

1,1mg/l ở 20 oC.

Tan vô hạn trong etanol,

toluen, xeton, axeton.

Không tan trong nước.

Tan tốt trong dầu, mỡ, etanol và

các dung môi hữu cơ khác như

propylen glycol, ete, xăng, tan

hơn 50% trong rượu.

6

Thử nghiệm trên động vật cho thấy, liều lượng BHT cao khi đưa vào cơ thể

trong 40 ngày hoặc hơn sẽ gây độc cho các cơ quan trong cơ thể. Gây kích ứng da và

mắt khi tiếp xúc.

Ví dụ: khi cho chuột ăn khẩu phần có 0,58% BHT trong 40 ngày sẽ gây xuất

huyết nhiều ở các cơ quan. Tuy nhiên, ảnh hửơng này không xảy ra ở tất cả các loài,

sự xuất huyết khi ăn một liều lượng lớn BHT chỉ xảy ra ở một vài giống chuột, heo;

còn ở chuột đồng, chó, thỏ và chim cút thì không thấy có hiện tượng này. Đó là sự

nhạy cảm khác nhau ở các loài.

Liều lượng BHT cao ở các loài vật được thử nghiệm cũng gây ra các ảnh huởng

sau: Làm tăng sự hấp thu iốt ở tuyến giáp, tăng trọng lượng của tuyến trên thận, giảm

khối lượng của lá lách, làm chậm quá trình vận chuyển các acid hữu cơ, gây tổn

thương thận, trầm cảm. Một số lượng lớn các nghiên cứu đã được tiến hành trên một

vài loài để xác định độc tính đối với sự sinh sản và phát triển. Thử nghiệm trên chuột

cho thấy tỷ lệ sinh sản giảm hơn 10 lần khi cho chuột ăn thức ăn có chưa

100mgBHT/kg/ngày. Các thử nghiệm trên một số loài động vật cho thấy BHT cũng

không là chất độc có khả năng di truyền. Những nghiên cứu về các chất sinh ung thư

cũng được tiến hành trên chuột. Kết quả cho thấy, BHT có thể là tác nhân xúc tiến cho

một vài chất sinh ung thư hóa học; tuy nhiên, tính xác đáng cho những ảnh hưởng này

đối với con người thì không rõ ràng [30].

Theo JECFA thì ADI cho BHT là dưới 0,125mg/kg thể trọng trong một ngày

(mg/kg bw/day). Theo FDA và USDA thì hàm lượng tối đa cho phép của BHT trong

thực phẩm là 0,02% và 0,01% tính theo phần trăm khối lượng chất béo [13, 16, 38].

Ngoài ra sự có mặt của BHT trong bao bì lưu trữ có thể ảnh hưởng đến sự

nhuốm màu lên vải thông qua ví dụ sau:

BHT+NOx=Không màu Sợi PA Phức màu vàng

7

1.1.2.2. BHA

BHA với liều lượng 50 – 100 mg/kg thể trọng sẽ được chuyển hóa và đưa ra

khỏi cơ thể ở dạng nước tiểu, ở dạng glucuronit hay sulfat. Là chất nghi ngờ gây ung

thư, dị ứng, ngộ độc…gây rối loạn cơ thể của một loạt động vật thí nghiệm như khỉ,

chó, chuột, mèo.

Tác dụng gây độc mãn tính của BHA cũng được thử nghiệm ở chuột, chó và khỉ.

Người ta cho các động vật này ăn khẩu phần có vài phần trăm BHA (gấp vài ngàn lần

liều lượng mà con người đưa vào cơ thể) trong hai năm; và nhận thấy rằng BHA

không bị xem là mối nguy đối với sự sinh sản và phát triển. Đối với sự hình thành khối

u, năm 1982, người ta đã tìm thấy khối u ác tính ở chuột khi được cho ăn ở liều lượng

2% trong khẩu phần (gần 0, 8g/kg thể trọng một ngày) trong hai năm. Tuy nhiên, khối

u ác tính không hình thành khi cho ăn ở liều lượng 0, 5% trong cùng điều kiện. Ngoài

ra, các thử nghiệm cũng cho thấy BHA gây kích ứng da,mắt khi tiếp xúc. Gây kích

ứng phổi nếu hít phải. Gây hại cho các cơ quan trong cơ thể khi tiếp xúc lâu ngày.

Theo JECFA thì ADI cho BHA là dưới 0,5mg/kg thể trọng trong một ngày

(mg/kg bw/day). Theo FDA và USDA thì hàm lượng tối đa cho phép của BHA trong

thực phẩm là 0,02% và 0,01% tính theo phần trăm khối lượng chất béo [18,19,21].

1.1.3. Sản xuất & sử dụng

1.1.3.1. BHT

BHT được tạo thành do phản ứng của para – cresol (4-methylphenol) với

isobutylen (2-methylpropene) xúc tác bởi acd sulfuric.

CH3(C6 H4)OH + 2 CH2=C(CH3)2 → ((CH3)3C)2CH3C6H2OH

Ngoài ra, BHT được lấy từ 2,6-di-tert-butylphenol hydroxymethylation hoặc

aminomethylation trong phản ứng thuỷ phân.

Một nghiên cứu đã phát hiện ra rằng thực vật phù du, bao gồm tảo lục,

Botryococcus braunii, cũng như ba loài cyanobacteria khác (Cylindrospermopsis

raciborskii, Microcystis aeruginosa và Oscillatoria sp.) có khả năng sản xuất hợp chất

này. Việc xác nhận đã được thực hiện thông qua phân tích sắc ký khí khối phổ.

8

BHT được sản xuất khoảng 62000 tấn/năm bởi hơn 20 nhà sản xuất trên thế giới

theo thống kê năm 2000, số liệu thống kê được cho trong bảng 1.2 [30].

Bảng 1.2. Sản lượng BHT ở một số nước trên thế giới

TT Nước

Số nhà

sản

xuất

Sản lượng

(tấn/năm)

1 Mỹ 2 7000

2 Nhật Bản 3 15000

3 Tây Âu 4 25000

4 Nga 1 5000

5 Ấn Độ 1 1000

6 Trung Quốc 8 9000

BHT được sử dụng làm chất chống oxi hoá cho thực phẩm, thức ăn cho động

vật, các sản phẩm từ dầu, cao su tổng hợp, nhựa, các loại dầu động vật và thực vật, xà

phòng.

Theo số liệu thống kê năm 2000, phần trăm sử dụng BHT trên thế giới trong các

lĩnh vực khác nhau được đưa ra trong bảng 1.3 [30].

Bảng 1.3. Một số lĩnh vực chính sử dụng BHT

TT Lĩnh Vực Phần trăm sử dụng

1 Cao su 27%

2 Nhựa 27%

3 Phụ gia cho nhiên liệu và dầu

khoáng 17%

4 Thực phẩm, dược phẩm, mỹ

phẩm 12%

5 Thức ăn cho động vật và vật

nuôi 11%

6 Mực in/ những đối tượng khác 6%

9

1.1.3.2. BHA

BHA chủ yếu được sử dụng làm phụ gia và chất bảo quản hay có trong bao gói

bảo quản thực phẩm, các loại thực phẩm như ngũ cốc hay dầu ăn, các loại mỹ phẩm

đặc biệt là son môi hay kẻ mắt, cao su, các sản phẩm từ dầu hoả, dược phẩm, nhựa. Về

tình hình sản xuất và sử dụng BHA chúng tôi chưa thấy có những thống kê cụ thể.

1.2. Giới thiệu sơ lược về mẫu phân tích

Hiệp hội các ngành công nghiệp nhựa (SPI) thành lập một hệ thống phân loại

vào năm 1988 để cho phép người tiêu dùng và các nhà tái chế có thể tái chế và xử lý

đúng cách các loại nhựa khác nhau và vẫn có giá trị cho đến nay. Mỗi một loại nhựa sẽ

có một mã nhất định và thường được các nhà sản xuất in trên sản phẩm. Bảng 1.4 sau

đây đưa ra một số loại nhựa phổ biến và kí hiệu của chúng trên thị trường.

Bảng 1.4. Kí hiệu một số loại nhựa thông dụng

Ký

hiệu

Loại

nhựa PET HDPE PVC LDPE PP PS

Các loại

còn lại

Trong đó, LDPE và HDPE được ứng dụng nhiều trong việc sản xuất các loại túi

nhựa, bao gói các sản phẩm về thực phẩm cũng như nhiều mặt hàng khác trong đó có

hàng dệt may

1.2.1. Sơ lược về LDPE và HDPE

Polyetylen mật độ thấp (Low-density polyethylene - LDPE) là một loại nhựa

nhiệt dẻo được tạo thành từ các monome etylen. Nó là lớp nhựa đầu tiên của

polyetylen, được sản xuất năm 1933 bởi Imperial Chemical Industries (ICI) bằng

cách trùng hợp các gốc tự do ở áp suất cao. EPA ước tính khoảng 5,7% LDPE được

tái chế. Mặc dù ngày nay ra đời rất nhiều loại polyme hiện đại hơn nhưng LDPE vẫn

là một phân lớp nhựa vô cùng quan trọng. Năm 2009, lượng LDPE tiêu thụ lên đến

22,2 tỉ US.

10

Đặc tính : Bán cứng, mờ đục, dai, chịu được thời tiết, khả năng kháng hoá

chất cao, hấp thụ nước kém, dễ dàng xử lý bởi hầu hết các phương pháp này, giá

thành thấp.

Trong các ứng dụng của LDPE thì việc sử dụng nó để làm bao gói là một trong

những ứng dụng lớn nhất do giá thành thấp, bao kín dễ dàng và bảo vệ sản phẩm tốt.

LDPE là PE có mật độ khoảng 0.917–0.930 g/cm3. Nó không phản ứng ở nhiệt

độ phòng, ngoại trừ trường hợp có tác nhân oxi hoá mạnh và một vài dung môi gây ra

sự trương nở (swelling). Nó có thể chịu được nhiệt độ 80°C và tiếp tục đến 95 °C

trong một thời gian ngắn. Nó khá dai và bền. LDPE có nhiều nhánh hơn HDPE

(khoảng 2% số nguyên tử cacbon), vì vậy lực liên phân tử của nó yếu hơn, sức căng

thấp hơn, khả năng phục hồi cao hơn.

LDPE có nhiều ứng dụng trong cuộc sống, ví dụ như làm chai, đồ chơi, túi

mang, cách nhiệt cao tần, lót thùng chứa hóa chất, các loại bao bì, ống dẫn khí

và nước.

Polyetylen mật độ cao( High-density polyethylene - HDPE) là một polyethylene

nhiệt dẻo làm từ dầu mỏ. HDPE được sử dụng trong sản xuất chai nhựa , ống chống ăn

mòn, màng địa kĩ thuật và gỗ nhựa và một trong những ứng dụng điển hình của HDPE

là sản xuất các màng phim (film) để làm các loại túi mang, lớp lót thùng carton chứa

thực phẩm như thịt, ngũ cốc và các sản phẩm khác. HDPE có khả năng được tái chế

cao và thường được tái sử dụng. Trong năm 2007, thị trường HDPE toàn cầu đạt đến

hơn 30 triệu tấn.

Bảng 1.5. Một số đặc tính vật lí của nhựa LDPE và HDPE

Thông số LDPE HDPE

Mật độ 0.917 - 0.930 g/cm3 0,940-0,970 g/cm3

Lực căng 0.20 - 0.40 N/mm² Từ vài đến vài chục N/mm2

Nhiệt độ sử dụng tối đa 65°C 120°C

Hệ số giãn nở nhiệt 100 - 220 x 10-6 m/m°C 120 x 10-6m/m°C

11

1.2.2. Sự có mặt của các chất chống oxi hóa trong polyme

Việc sử dụng thành công vật liệu nhựa trong nhiều ứng dụng, chẳng hạn như

trong ngành công nghiệp ô tô, ngành điện tử, bao bì và sản xuất hàng tiêu dùng, là do

sự đóng góp đáng kể các chất phụ gia cho cả nhựa nguyên sinh và tái chế. Ngành công

nghiệp polyme là không thể không có chất phụ gia. Phụ gia trong polyme giúp giải

quyết nhiều vấn đề trong khâu sản xuất, xử lý, tăng hiệu suất sản xuất và tính ổn định

của polyme với môi trường cũng được cải thiện đáng kể. Các loại phụ gia thường được

sử dụng là phụ gia chống oxi hoá, phụ gia chống cháy, phụ gia hoá dẻo, phụ gia bền

ánh sáng, phụ gia trợ giúp gia công…

Đặc biệt nếu không sử dụng phụ gia chống oxi hoá thích hợp thì polyme dễ dàng

bị phá huỷ bởi oxi và ánh sáng. Các chất chống oxy hóa thường được sử dụng là các

chất thuộc nhóm phenolic trong đó BHT và BHA là hai chất điển hình của nhóm này.

Ngoài ra, các dẫn xuất amin, các hợp chất phosphite hữu cơ và thioeste cũng hay được

sử dụng. Các chất chống oxi hoá này giúp bảo vệ các polyme chống lại tác dụng của

nhiệt và oxy trong các quá trình làm khô, làm giảm nguy cơ tạo vòng trong quá trình

lưu trữ và xử lý và cũng giúp bảo vệ sự lưu hóa chống lại sự oxy hóa tự động .

1.2.3 Cơ chế chống oxi hóa của BHT và BHA

Trước khi nói về cơ chế chống oxi hoá của BHT và BHA, chúng ta hãy xem kĩ

hơn về quá trình oxi hoá dẫn đến sự suy giảm chất lượng của polime. Suy thoái

polyme là do sự tác động của nhiệt, oxy, hoặc bức xạ và thường xảy ra thông qua một

cơ chế gốc tự do. [18,25,30]. Các gốc tự do được hình thành như sau:

Năng lượng

Quá trình này cơ thể xảy ra ở bất cứ thời điểm nào trong vòng đời của polime

như quá trình trùng hợp, xử lý hay trong cả quá trình sử dụng. Các gốc tự do này phản

ứng với chuỗi polyme.

12

Chấm dứt chuỗi phản ứng của các gốc tự do

Bước này làm tăng khối lượng phân tử của polyme, giảm sức kéo, tăng độ

giòn đồng nghĩa với sự suy giảm về các đặc tính vật lý quan trọng của polime.

Chất chống oxi hoá không hoàn toàn loại trừ quá trình oxi hoá mà làm giảm

tốc độ oxi hoá. Chúng đóng góp hydro hoạt động của chúng (-OH) đặc biệt là cho

các gốc peroxy và do đó tạo thành sản phẩm không phản ứng.

1.3. Một số phương pháp phân tích BHT và BHA

Qua tìm hiểu các tài liệu tham khảo, các bài báo khoa học trong nước và quốc tế,

chúng tôi nhận thấy số công trình nghiên cứu về xác định hàm lượng BHT và BHA

trong nền polyme là không nhiều. Hiện tại trong nước mới chỉ có những nghiên cứu

xác định hàm lượng hai chất này trong đối tượng mẫu thực phẩm. Hai phương pháp

13

phân tích thường được sử dụng để xác định BHT và BHA là phương pháp sắc kí lỏng

và phương pháp sắc kí khí.

Theo tiêu chuẩn ASTM D 4275-09, BHT trong 3 loại nền mẫu polyme là LDPE,

HDPE và ethylen-vinylaxetate ( EVA ) được chiết bằng phương pháp lắc và chiết hồi

lưu. Có hai loại dung môi được sử dụng là cyclohexan và isopropanol, dịch chiết được

phân tích trên hệ thống GC-ECD. Chất nội chuẩn được sử dụng trong phép phân tích

là MM [7].

Một nghiên cứu xác định hàm lượng chất chống oxi hoá trong mẫu túi bao thực

phẩm polyme bằng phương pháp chiết với cyclohexan trong bể siêu âm, phân tích dịch

chiết trên hệ GC-ECD cũng đã được chúng tôi tham khảo [36]. Độ thu hồi cho BHT và

BHA lần lượt là 88% -93% , 92% - 101%. Giới hạn phát hiện cho cả 2 chất là

0,5mg/kg. Hàm lượng của chúng trong mẫu trong khoảng 6,3-28,4 mg/kg.

Trong một nghiên cứu xác định hàm lượng BHT trong mẫu kẹo cao su [24], mẫu

được nghiền thành dạng bột sau đó 5,0 g mẫu được chiết với l00ml ACN bằng cách

đun trong tủ hút có khuấy từ trong 1h. Sau đó lọc mẫu vào bình cầu đáy tròn dung tích

500ml, dùng 3x10ml ACN để lọc sạch mẫu. Sau khi lọc, giấy lọc được rửa thêm với

50ml ACN nữa. Cô quay chân không đến gần khô ở 30°C. Phần cặn được hòa tan

bằng một lương nhỏ ethyl axetat và chuyển vào bình dung tích 5ml. Thêm 250 µl BHA

vào bình, định mức đến vạch bằng ethyl axetat. Nồng độ cuối cùng cho BHA là 50

µl/ml. BHA được sử dụng làm chất nội chuẩn cho việc tính toán nồng độ BHT và 3,5-

di-tert-butylphenol là surrogate để xác định bất cứ sự làm mất BHT nào trong mẫu.

Mục đích của nghiên cứu này là xác định nồng độ BHT trong 6 mẫu kẹo khác nhau.

Nồng độ BHT trong 1,0g kẹo được phát hiện thấy nằm trong khoảng 92.30 -

174.38µg. Độ thu hồi từ 6.27% - 57.13% . Mẫu được phân tích trên hệ GC 6890

Agilent với detector chọn lọc khối 5973N. Model của cột là HP 5MS 30 m x 0.25 mm

x 0.25 µm. Nhiệt độ của cột được giữ ở 100°C trong 5 phút và chương trình gia nhiệt

từ 100°C đến 300°C với tốc độ 20°C/ phút. Nhiệt độ cổng bơm và buồng ion lần lượt

là 250°C và 280°C, thế ion hóa là 70eV. Khí mang là He với áp suất đầu vào 7.7psi ở

50°C. Ion chọn lọc cho BHT là m/z 220 , m/z 165 cho BHA, m/z 191 cho 3,5-di-tert-

butylphenol.

14

Một nghiên cứu khác xác định hàm lượng 5 chất chống oxi hoá phenolic là

BHA, BHT, NDGA (nordihydroguaiaretic acid), PG (propyl gallate), TBHQ (tert-

butylhydroquinone) trong thực phẩm bằng LC-MS và GC-MS cũng đã được tiến hành

ở viện khoa học sức khoẻ quốc gia Nhật ( National Institute of Health Sciences)[34].

Mẫu được chiết với hỗn hợp ACN:2-propanol:etanol (tỉ lệ thể tích 2:1:1), hỗn hợp này

được để trong tủ đông rồi lọc. Dich lọc được làm cho qua cột C18 để loại bỏ chất béo,

sau đó được phân tích trên hệ GC-MS với các điều kiện như sau: cột, DB-

5MS(0.25mm x 0.25 mm x 30 m, J&W Scientific Co., Folam, CA, USA); thể tích bơm

1mL(splitless); nhiệt độ cột 60°C (0-2 phút) đến 300°C (7 phút), tốc độ tăng nhiệt

15°C/ phút ; nhiệt độ cổng bơm mẫu và interface là 280°C ; khí mang helium, 100

kPa; tốc độ dòng 20 mL/phút. Điều kiện MS: ionization metphương pháp ion hoá EI;

thế ion hoá 70 eV; detector 1.3 kV; ion mảnh để xác nhận các chất BHA, 165 (137,

180); BHT, 205 (220, 145); TBHQ, 123 (151, 166 ). LOQ của phương pháp là

0,01mg/l. Độ thu hồi cho BHT và BHA lần lượt nằm trong khoảng 48,1-89,7% và

42,7-91,6%.

Chúng tôi tóm lược một số quy trình phân tích hai chất BHT và BHA trong một

số đối tượng mẫu trong bảng 1.6.

Bảng 1.6. Một số phương pháp phân tích BHT, BHA

STT Đối tượng mẫu Điều kiện chiết Tài liệu

1 Polyme-bao gói thực phẩm

-Siêu âm với cyclohexan -Lọc qua màng 0,45µm.

[36]

2 Polyme (LDPE,HDPE,EVA)

-Lắc với cyclohexan -Chiết hồi lưu với isopropanol -Chiết hồi lưu với cyclohexan

[7]

3 Kẹo cao su -Chiết mẫu ở dạng bột với ACN. [24] 4 Mỹ phẩm -Chiết hồi lưu với ACN [29]

5 Thực phẩm

-Mẫu thêm 5g natri sunfat khan + 50ml CH3CN/IPA/C2H5OH = 2/1/1 (tỷ lệ thể tích), để lạnh ở -50C 1h. Ly tâm 10 phút. Thu lấy dịch lọc.

[20]

6 Dầu và mỡ -Mẫu+TMAH, lắc rồi chiết với ete [37]

7 Thực phẩm (dầu ô liu, mì ống, bơ đậu phộng, kẹo cao su)

-Chiết mẫu với CH3CN/IPA/C2H5OH = 2/1/1 (tỷ lệ thể tích), sau đó làm lạnh trong tủ đông rồi lọc.

[34]

8 Vỏ thuốc con nhộng -Siêu âm trong 20 phút với nước/ACN,1:9 (tỉ lệ thể tích)

[11]

15

Qua các tài liệu tham khảo chúng tôi thấy, để chiết 2 chất chống oxi hoá BHT và

BHA ra khỏi nền mẫu người ta thường sử dụng các dung môi là xyclohexan,

isopropanol, axeton nitril hoặc với hỗn hợp dung môi của CH3CN/IPA/C2H5OH =

2/1/1 (theo tỷ lệ thể tích). Các phương pháp chiết thường được sử dụng là siêu âm, lắc,

hồi lưu, thời gian chiết từ 20 phút đến 2 giờ tuỳ thuộc vào đối tượng mẫu và phương

pháp chiết. Sau khi chiết tuỳ thuộc vào từng đối tượng mẫu mà có những phương pháp

làm sạch khác nhau như một số loại mẫu thực phẩm thì được làm sạch qua cột C18,

một số nền mẫu thực phẩm khác hay mỹ phẩm thì làm sạch qua màng lọc 0,5µm hoặc

0,45µm. Độ thu hồi của các phương pháp từ 30-105%. Nồng độ của chúng trong các

mẫu phân tích mà tôi tìm hiểu được thông qua các tài liệu tham khảo đều nhỏ hơn rất

nhiều so với hàm lượng tối đa cho phép.

16

CHƯƠNG 2. ĐỐI TƯỢNG VÀ PHƯƠNG PHÁP PHÂN TÍCH

2.1. Đối tượng và mục tiêu nghiên cứu

Trong luận văn này, hướng nghiên cứu tập trung vào phân tích BHT và BHA

trong các bao gói bằng polyme, cụ thể là bao gói thực phẩm và hàng dệt may trên 2

nền LDPE và HDPE.

Cụ thể: Đề tài xây dựng phương pháp xác định đồng thời BHT và BHA trong

LDPE và HDPE bằng phương pháp sắc kí khí khối phổ. Từ đó áp dụng phương pháp

để xác định hàm lượng các chất này trong các bao gói được làm từ hai loại nhựa là

LDPE và HDPE.

2.2. Phương pháp nghiên cứu

2.2.1. Nguyên tắc chung của phương pháp phân tích

2.2.1.1 Tách các chất phân tích bằng sắc kí khí

Các yếu tố cơ bản quyết định phép tách sắc kí đói với mọi chất phân tích bao

gồm: khí mang (loại khí mang, tốc độ khí mang), cột tách (thành phần pha tĩnh, độ

phân cực pha tĩnh, bề dày lớp phim pha tĩnh, chiều dài cột tách) và chương trình nhiệt

độ cho lò cột.

Loại khí mang được sử dụng phổ biến nhất là khí hiếm heli, độ tinh khiết trên

99,99%; thường được duy trì ở chế độ đẳng dòng với tốc độ dòng qua cột từ 1,0 đến

1,5 ml/phút.

Các chất phân tích được tách trên các loại cột mao quản hở có thành trong phủ

pha tĩnh silica biến tính (FS-WCOT); pha tĩnh nhìn chung đều có độ phân cực rất thấp,

chủ yếu là loại pha tĩnh có thành phần Poly(5% diphenyl, 95% dimetylsiloxan) (tương

ứng với các cột DB-5, DB-5ms, HP-5MS, Rtx-1614) và loại pha tĩnh có thành phần

Poly(14% diphenyl, 86% dimetylsiloxan) (tương ứng với cột DB-XLB, Rxi-XLB). Cột

DB-5HT với thành phần pha tĩnh Poly(4% diphenyl, 1% divinyl, 95% dimetylsiloxan)

hay cột HT-5 có thành phần pha tĩnh 5% phenyl polycacboran-siloxan cũng được

khuyến cáo sử dụng ở nhiệt độ cao.

17

Nhiệt độ cổng bơm mẫu phải đủ cao để đảm bảo hóa hơi được toàn bộ mẫu,

nhưng cũng không được quá lớn, tránh hiện tượng phân huỷ mẫu và phải phù hợp với

những khuyến cáo của nhà sản xuất. Do chỉ phân tích hai chất là BHT và BHA nên

chương trình nhiệt độ cho lò cột tương đối đơn giản.

2.2.1.2. Định tính và định lượng bằng khối phổ

Sau khi được tách bằng sắc kí khí, các chất phân tích có thể được xác định bằng

các detector như detector bắt giữ điện tử (ECD), detedtor ion hoá ngọn lửa (FID) hay

detector khối phổ (MSD). Trong đó detector MS có nhiều ưu điểm như: độ nhạy cao,

độ chọn lọc cao (chế độ quan sát chọn lọc ion – SIM), độ chính xác cao, hơn nữa vẫn

có thể định tính và định lượng các chất phân tích một cách chính xác ngay cả khi quá

trình sắc kí không tách được các chất ra khỏi nhau hoàn toàn.

Mỗi chất phân tích sẽ được định tính và định lượng bằng cách quan sát chọn lọc

một số mảnh m/z đặc trưng và tính toán nồng độ dựa trên tỉ lệ diện tích pic của chất

phân tích so với chất nội chuẩn. Thông thường, một mảnh m/z sẽ được lựa chọn để

làm mảnh định lượng, một hoặc hai mảnh m/z khác được dùng làm mảnh đối chứng.

Mảnh m/z nào được lựa chọn để quan sát phụ thuộc vào chế độ ion hóa của khối phổ.

Hai chế độ ion hóa thường được được ứng dụng trong phân tích là ion hóa va đập điện

tử (EI) và ion hóa hóa học âm (NCI).

Đối với chế độ ion hóa EI, chất phân tích sau khi đi qua cột sắc kí sẽ được dẫn

vào một buồng, ở đây có một dòng electron có năng lượng động học khoảng 70 eV

hoặc thấp hơn chuyển động vuông góc với mẫu và xảy ra va chạm giữa chúng, biến

các phân tử trung hoà thành các ion phân tử hoặc các ion mảnh. Năng lượng của dòng

electron thường không quá cao để hạn chế sự phân mảnh và ion quan sát được là ion

phân tử.

Chế độ ion hóa CI là cho dòng phân tử khí va chạm với một dòng ion dương

hoặc ion âm để biến các phân tử trung hoà thành các ion phân tử hay ion mảnh. Trong

quá trình này, trước tiên phải biến các phân tử khí thành ion, sau đó các ion này mới va

chạm với các phân tử mẫu phân tích. Khí tác nhân phổ biến nhất trong CI là khí metan.

Dưới đây là sự phân mảnh phổ khối lượng của BHT và BHA

18

Qua tham khảo các tài liệu và để phù hợp với điều kiện phòng thí nghiêm chúng

tôi lựa chọn phương pháp sắc kí khí khối phổ GC-MS để định tính và định lượng 2

chất chống oxi hoá là BHT và BHA. Chất nội chuẩn được sử dụng là Methyl

Merystate (MM). Phương pháp này được chúng tôi tham khảo từ phương pháp tiêu

chuẩn ASTM D4275-09 , và các tài liệu tham khảo khác với một số thay đổi để phù

hợp với điều kiện của phòng thí ghiệm. Dưới đây là sơ đồ cấu tạo của hệ thống sắc kí

khí khối phổ.

19

Hình 2.1. Sơ đồ cấu tạo hệ sắc kí khí khối phổ

Các thí nghiệm trên hệ thống GC-MS bao gồm: phân tích các dung dịch chuẩn

BHT, BHA (với các nồng độ 0,05ppm, 0,1ppm, 0,2ppm, 0,5ppm, 1,0ppm, 2,0ppm,

3,0ppm, 4,0ppm, 5,0ppm) từ đó xây dựng đường chuẩn, xác định các giá trị giới hạn

phát hiện, giới hạn địnhlượng của thiết bị.

2.2.2 Xác nhận giá trị sử dụng của phương pháp

Để xác nhận giá trị sử dụng của phương pháp xác định hai chất chống oxi hoá

BHT và BHA trong nền mẫu polyme chúng tôi tiến hành những nội dung sau

Xây dựng đường chuẩn

Tiến hành khảo sát sự phụ thuộc của hệ số đáp ứng Rf vào nồng độ của các chất cần

phân tích. Từ dung dịch hỗn hợp chuẩn 100ppm pha tiếp các dung dịch chuẩn trung gian

nồng độ 10 và 1,0ppm. Từ các dung dịch chuẩn trung gian này pha 1 dãy các dung dịch

chuẩn có nồng độ từ 0.05÷5,0mg/l. Các dung dịch chuẩn được pha trong cyclohexan. Mỗi

nồng độ được bơm lặp 3 lần và lấy giá trị trung bình để dựng đường chuẩn.

20

Ở đây Rf được định nghĩa thông qua phương trình sau

Rf = (Ccpt x AIS)/(CIS x Acpt)

Trong đó: - Ccpt : Nồng độ chất phân tích (mg/l)

- Acpt : Diện tích píc săc kí cúa chất phân tích

- CIS : Nồng độ chất nội chuẩn (mg/l)

- AIS : Diện tích píc sắc kí của chất nội chuẩn

Giới hạn phát hiện (LOD)

LOD được xem là nồng độ thấp nhất (xL) của chất phân tích mà hệ thống phân tích

cho tín hiệu phân tích (yL) khác có nghĩa với tín hiệu của mẫu trắng hay tín hiệu nền.

Tức là: yL = by + k.Sb

Với by là tín hiệu trung bình của mẫu trắng sau nb thí nghiệm (lớn hơn 20 thí

nghiệm). Sb là độ lệch chuẩn tín hiệu của mẫu trắng, k là đại lượng số học được chọn

theo độ tin cậy mong muốn.

1

1 bn

bjbjb

y yn

bn

i

bbi

b

b xxn

S1

22 )(1

1

Như vậy : . bL b

k Sy y

b

Mẫu trắng được pha với nồng độ chất phân tích xb = 0.

Do đó giới hạn phát hiện:

. bk SLOD

b

Trong trường hợp không phân tích mẫu trắng thì có thể xem độ lệch chuẩn của

mẫu trắng Sb đúng bằng sai số của phương trình hồi quy, tức là Sb = Sy và tín hiệu khi

phân tích mẫu nền yb = a. Khi đó tín hiệu thu được ứng với nồng độ phát hiện

YLOD = a + k.Sy. Với độ tin cậy 95%, k = 3. Sau đó dùng phương trình hồi quy

có thể tìm được LOD.

21

xLOD = 3Sy

b

Giới hạn định lượng (LOQ)

LOQ được xem là nồng độ thấp nhất (xQ) của chất phân tích mà hệ thống phân

tích định lượng được với tín hiệu phân tích (yQ) khác có ý nghĩa định lượng với tín

hiệu của mẫu trắng hay tín hiệu nền.

YQ = by + K. Sb

Thông thường LOQ được tính với K = 10 tức là CQ = 10.SB/b.

Hay S/N = 10 nên suy ra LOQ = 3,33 LOD.

Giới hạn phát hiện và giới hạn định lượng của phương pháp:

Chúng tôi tiến hành thử nghiệm 2 phương pháp xác định giá trị giới hạn phát

hiện của phương pháp như sau:

Phương pháp thứ nhất:

Giới hạn phát hiện (Method detection limit-MDL) và giới hạn định lượng

(Method quantity limit-MQL) của phương pháp phân tích đối với BHT và BHA không

chỉ phụ thuộc vào LOD, LOQ của thiết bị phân tích mà còn chịu ảnh hưởng bởi qui

trình phân tích và tay nghề của người phân tích. Các yếu tố cơ bản ảnh hưởng đến

MDL và MQL bao gồm: khối lượng mẫu phân tích, thể tích dung dịch mẫu cô đặc, khả

năng làm sạch mẫu,…Với giả thiết quá trình làm sạch mẫu đã loại bỏ được các chất

gây ảnh hưởng, tín hiệu nền thấp và ổn định thì công thức tính MDL dựa trên LOD

như sau:

MDL = LOD.V

m.H(%)

Trong đó:

- MDL: giới hạn định lượng của phương pháp đối với chất phân tích

(mg/kg mẫu khô).

- LOD: giới hạn phát hiện của thiết bị đối với chất phân tích (ppm hay

22

mg/l).

- V: thể tích dịch chiết (ml).

- m: khối lượng mẫu phân tích (g mẫu khô)

- H(%): Độ thu hồi

Như vậy, giới hạn phát hiện của phương pháp phụ thuộc vào thể tích chiết và

khối lương mẫu phân tích. Do đó, nếu muốn MDL của phương pháp thấp hơn thì ta có

thể làm giàu bằng cách cô đặc dịch chiết bằng thiết bị cô quay chân không, sau đó thổi

khô bằng dòng khí trơ yếu (thường là nito), sử dụng 1 lượng dung môi nhỏ hơn, có thể

là 1ml làm thể tích cuối cùng rồi đem phân tích. Ta cũng có thể hạ thấp MDL bằng

cách tăng khối lượng mẫu phân tích ban đầu.

Phương pháp thứ 2:

Trên cơ sở ước tính được giới hạn phát hiện dựa vào đường chuẩn, lựa chọn mẫu

có hàm lượng BHT và BHA nồng độ gấp khoảng 5-7 lần so với giới hạn dự đoán và

tiến hành xử lý mẫu như mục 3.3, tiến hành làm lặp 6 lần (từ khâu cân mẫu), kết quả

thu được ở bảng .

Giới hạn phát hiện LOD của phương pháp được tính theo công thức: LOD = 3s,

trong đó s: độ lệch chuẩn. Giới hạn định lượng LOQ của phương pháp.

LOQ = 3*LOD/10

Để đánh giá LOD đã tính được, tính R = TB/LOD

- Nếu 4 < R < 10 thì nồng độ dung dịch thử là phù hợp và LOD tính được là tin

cậy

- Nếu R > 10 thì phải dùng dung dịch thử nồng độ thấp hơn và tính toán lại.

- Nếu R < 4 thì phải dùng dung dịch thử nồng độ lớn hơn và tính toán lại

Xác định độ đúng của phương pháp trên nền mẫu thật

Độ đúng cho biết mức độ gần nhau giữa giá trị trung bình của các kết quả thí

nghiệm và giá trị thực hay giá trị được chấp nhận là đúng µ. Do đó, thước đo độ đúng

thường được kí hiệu bằng độ chệch hay đánh giá qua sai số tương đối. Có 2 cách

thường dung để xác định độ đúng của 1 phương pháp là xác định độ thu hồi của

phương pháp và so sánh phương pháp khảo sát với một phương pháp khác được coi

23

như phương pháp tiêu chuẩn. Trong luận văn này, chúng tôi xác định độ đúng thông

qua độ thu hồi.

Độ thu hồi R% = (Lượng chuẩn tìm thấy/ lượng chuẩn thêm vào) x 100.

Xác định độ chụm của phương pháp trên nền mẫu thật

Độ chụm là khái niệm định tính và được biểu thị định lượng bằng độ lệch chuẩn

hay hệ số biến thiên. Độ chụm cho biết mức độ dao động của các kết quả thí nghiệm

lặp lại quanh giá trị trung bình.

2.3. Quy trình thực nghiệm

Chuẩn bị mẫu: Nghiền hoặc cắt nhỏ mẫu cỡ 20 mesh (khoảng 0,8mm).

Chuẩn bị mẫu giả: Mẫu túi thu thập được trên thị trường được cắt nhỏ sau đó

chiết trong dung môi cyclohexan bằng phương pháp lắc hoặc siêu âm trong 2 giờ. Gạn

bỏ dung môi, sấy ở nhiệt độ khoảng 500C hoặc để khô tự nhiên. Làm lặp lại cho đến

khi dung dịch chiết không còn thấy sự xuất hiện của BHT và BHA.

Làm thí nghiệm với mẫu thêm chuẩn trên nền mẫu giả: Mẫu giả được thêm

chuẩn hỗn hợp BHT và BHA ở mức 0,5 ; 2,0 và 5,0 ppm sau đó phân tích để đánh giá

độ thu hồi, lặp lại và xác định giới hạn phát hiện, giới hạn định lượng của phương

pháp theo các điều kiện khác nhau với các đối tượng mẫu khác nhau

2.3.1. Quy trình xử lý mẫu trên nền LDPE

Thực hiện chiết bằng 3 phương pháp là lắc với cyclohexan, chiết hồi lưu với iso

propanol; siêu âm với cyclohexan. Đưa ra kết luận về phương pháp áp dụng phân tích

mẫu thật cho hiệu quả cao nhất.

Để khảo sát và đánh giá các điều kiện tách chất phân tích ra khỏi nền mẫu LDPE

bằng phương pháp lắc với cyclohexan chúng tôi đã tiến hành như sau: Thêm vào bình

nón dung tích 250ml có chứa 2,0g mẫu giả hỗn hợp chất chuẩn 100ppm để được các

nồng độ 0,5ppm ; 2,0ppm và 5,0ppm là 3 khoảng nồng độ khác nhau trên đường chuẩn.

Thêm cyclohexan để được 15,0ml dung dịch. Để bình nón qua đêm trong ngăn mát tủ

lạnh. Trước khi chiết, để bình nón về nhiệt độ phòng sau đó đem lắc. Không để mẫu

24

bám lên thành bình. Sau khi lắc, sử dụng xyranh y tế hút mẫu và lọc mẫu qua màng lọc

PTFE kích thước 0,45um rồi đem phân tích trên hệ thống GC-MS

Đối với phương pháp chiết hồi lưu với iso propanol chúng tôi đã tiến hành như

sau: Thêm vào bình cầu dung tích 250ml có chứa 2,0g mẫu giả hỗn hợp chất chuẩn

100ppm để được các nồng độ 0,5ppm ; 2,0ppm và 5,0ppm là 3 khoảng nồng độ khác

nhau trên đường chuẩn. Thêm iso propanol để được 25,0ml dung dịch. Để bình qua

đêm trong ngăn mát tủ lạnh. Trước khi chiết, để bình cầu về nhiệt độ phòng sau đó

đem chiết hồi lưu trong 1 giờ. Sau khi chiết, để nguội về nhiệt độ phòng, sử dụng

xyranh y tế hút mẫu và lọc mẫu qua màng lọc PTFE kích thước 0,45um rồi đem phân

tích trên hệ thống GC-MS

Với phương pháp siêu âm với cyclohexan chúng tôi đã tiến hành như sau: Thêm

vào bình phản ứng nắp lót silicon dung tích 50ml có chứa 2,0g mẫu giả hỗn hợp chất

chuẩn 100ppm để được các nồng độ 0,5ppm ; 2,0ppm và 5,0ppm là 3 khoảng nồng độ

khác nhau trên đường chuẩn. Thêm cyclohexan để được 10,0ml dung dịch. Để bình

qua đêm trong ngăn mát tủ lạnh. Để bình phản ứng về nhiệt độ phòng sau đó đem siêu

âm trong 1 giờ. Sau khi chiết, để nguội về nhiệt độ phòng, sử dụng xyranh y tế hút

mẫu và lọc mẫu qua màng lọc PTFE kích thước 0,45um rồi đem phân tích trên hệ

thống GC-MS

2.3.1. Quy trình xử lý mẫu trên nền HDPE

Để khảo sát và đánh giá điều kiện tách chất phân tích ra khỏi nền mẫu HDPE

bằng phương pháp chiết hồi lưu với cyclohexan chúng tôi đã tiến hành như sau: Thêm

vào bình cầu dung tích 250ml có chứa 2,0g mẫu giả một thể tích hỗn hợp chất chuẩn

100ppm để được các nồng độ 0,5ppm ; 2,0ppm và 5,0ppm là 3 khoảng nồng độ khác

nhau trên đường chuẩn, Thêm cyclohexan để được 25,0ml dung dịch. Để bình cầu qua

đêm trong ngăn mát tủ lạnh. Đưa bình cầu về nhiệt độ phòng sau đó đem chiết hồi lưu

trong 1 giờ. Sau khi chiết, sử dụng xyranh y tế hút mẫu và lọc mẫu qua màng lọc

PTFE kích thước 0,45um rồi đem phân tích trên hệ thống GC-MS.

Đối với phương pháp siêu âm với cyclohexan chúng tôi đã tiến hành như sau:

Thêm vào bình phản ứng dung tích 50ml có chứa 2,0g mẫu giả một thể tích hỗn hợp

chất chuẩn 100ppm để được các nồng độ 0,5ppm ; 2,0ppm và 5,0ppm là 3 khoảng

25

nồng độ khác nhau trên đường chuẩn, Thêm cyclohexan để được 10,0ml dung dịch. Để

bình phản ứng qua đêm trong ngăn mát tủ lạnh. Đưa bình phản ứng về nhiệt độ phòng

sau đó đem siêu âm trong 1 giờ. Sau khi chiết, sử dụng xyranh y tế hút mẫu và lọc mẫu

qua màng lọc PTFE kích thước 0,45um rồi đem phân tích trên hệ thống GC-MS.

2.4. Thiết bị, hóa chất

2.4.1. Thiết bị

- Hệ thống GC-MS Thermo scientific : Trace GC Ultra/ISQ; Cột tách DB5-MS

- Bể siêu âm Elmasonic S100H

- Bể lắc Amerex Insstrument Model 939XL

- Cân phân tích : Độ đọc 0,0001g

2.4.2. Dụng cụ

- Bình phản ứng dung tích 50ml ; bình nón dung tích 250ml ; bình quả lê dung

tích 200ml ; bình định mức dung tích 25ml, 50ml.

- Pipet 25,0ml; 2,0ml

- Micropipet 100-1000µl ; 10-100µl ; 20-200µl

- Vial đựng mẫu dung tích 1,8ml ; 5ml

- Xyranh y tế

- Màng lọc PTFE kích thước 0,45µm

2.4.3. Hoá chất, Chất chuẩn

- BHT-Sigma-Aldrich,USA 99,5%

- BHA- Sigma-Aldrich,USA 99,5%

- Methyl myristate (MM)- Sigma-Aldrich,USA 99,5%

- Cyclohexan dùng cho sắc kí khí, Merck

- Isopropanol dùng cho sắc kí khí, Merck

26

2.5. Chuẩn bị các dung dịch chuẩn

Các dung dịch chuẩn làm việc được chuẩn bị từ dung dịch chuẩn gốc với dung

môi pha loãng là cyclohexan. Các dung dịch chuẩn để dựng đường chuẩn được chuẩn

bị từ các dung dịch chuẩn làm việc và cyclohexan, các dung dịch này được pha và bảo

quản trực tiếp trong vial thủy tinh tối màu, thể tích của các dung dịch thành phần và

dung môi được tính toán là lấy chính xác bằng micropipet.

Cân một lượng chính xác BHT và BHA (khoảng 10mg), định mức 5,0ml bằng

cyclohexan. Từ dung dịch chuẩn này, sử dụng micropipet hút lượng đã tính toán trước

vào một bình định mức 50ml và thêm cyclohexan đến vạch thu được hỗn hợp dung

dịch chuẩn 100ppm (C1). Sử dụng C1 là dung dịch làm việc. MM được sử dụng làm

nội chuẩn trong định lượng BHT và BHA. Cân, pha MM tương tự như BHT và BHA.

Sử dụng dung dịch 25ppm (B) trong cyclohexan làm dung dịch làm việc.

Cách chuẩn bị và mục đích sử dụng của các dung dịch chuẩn được trình bày

trong bảng 2.1 và bảng 2.2.

Bảng 2.1. Cách chuẩn bị dung dịch chuẩn làm việc

TT Nồng độ (ppm)

và kí hiệu

Thể tích cần lấy (µl)

Mục đích sử dụng

C1 C2 Cyclohexan

1 10 (C2) 100 - 900 Chuẩn bị dung dịch để

dựng đường chuẩn 2 1 (C3) - 100 900

27

Bảng 2.2. Cách chuẩn bị các dung dịch để dựng đường chuẩn

TT Nồng độ

(ppm)

Thể tích cần lấy (µl) Mục đích sử dụng

C1 C2 C3 B Cyclohexan

1 0,05 - - 50 20 930

Chuẩn bị dung dịch để

dựng đường chuẩn

2 0,1 - - 100 20 880

3 0,2 - 20 - 20 960

4 0,5 - 50 - 20 930

5 1,0 10 - - 20 970

6 2,0 20 - - 20 960

7 3,0 30 - - 20 950

8 4,0 40 - - 20 940

9 5,0 50 - - 20 930

28

CHƯƠNG 3. KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN

3.1 Tối ưu hóa các điều kiện phân tích hai chất chống oxi hóa BHT và BHA trên

hệ thống GC-MS

3.1.1 Chọn điều kiện bơm mẫu, thông số cho hệ máy GC-MS

Dựa vào các tài liệu tham khảo cùng với khuyến cáo của nhà sản xuất Thermo

scientific để phù hợp với cấu hình máy và các điều kiện có sẵn trong phòng thí

nghiệm cho phép phân tích hàm lượng BHT, BHA có trong mẫu nhựa đạt được độ

chính xác cao, chúng tôi đã chọn các thông số để khảo sát như sau:

- Thể tích bơm mẫu 1µl, chế độ bơm không chia dòng (splitless).

- Khảo sát tốc độ dòng khí mang 0,8ml/phút ; 1,0ml/ phút và 1,2ml/phút

- Khảo sát nhiệt độ cổng bơm mẫu 230°C, 250°C và 280°C

- Khảo sát nhiệt độ nguồn ion 200°C, 220°C và 250°C

- Năng lượng nguồn ion hóa Ei 0,7eV

- Thời gian ngắt dung môi 4,30 phút

- Chế độ quét SCAN : quét ion trong khoảng m/z 30-300 amu

- Chế độ SIM: chọn các ion đặc trưng 43, 57, 74, 87, 137, 165, 180, 205, 220.

- Nhiệt độ MS Transfer line : 300°C.

- Cột tách : DB-5MS kích thước cột 30m dài x 0,25mm ID x 1,0µm film.

3.1.2 Khảo sát nhiệt độ cổng bơm mẫu

Theo các tài liệu tham khảo [24,34], nhiệt độ cổng bơm mẫu có thể chọn từ

230°C÷280°C. Nhiệt độ cổng bơm mẫu phải đủ cao để mẫu phân tích được hoá hơi

hoàn toàn nhưng lại không được quá lớn để tránh hiện tượng phân huỷ mẫu. Chúng tôi

khảo sát nhiệt độ cổng bơm ở 230°C ; 250°C ; 280°C với hỗn hợp dung dịch chuẩn

BHT và BHA nồng độ 2,0mg/l.

29

Hình 3.1. Sắc đồ sự ảnh hưởng của diện tích pic vào nhiệt độ cổng bơm mẫu

Từ sắc đồ ta thấy ở nhiệt độ 250°C là diện tích píc lớn và đồng đều hơn cả. Ở

nhiệt độ 280°C diện tích pic của BHA lớn nhưng diện tích pic của BHT nhỏ hơn so

với ở nhiệt độ 250°C, có thể do hiện tượng phân huỷ mẫu BHT ở nhiệt độ này. Ở

230°C có hiện tượng doãng pic.

3.1.3 Khảo sát tốc độ dòng khí mang Heli

Tốc độ khí mang là đại lượng ảnh hưởng đến độ phân giải của chất phân tích

theo phương trình Van-Deemter. Sự thay đổi tốc độ dòng sẽ làm thay đổi áp suất, thời

gian lưu và diện tích pic. Dựa vào tài liệu của hãng và các tài liệu tham khảo [24,34]

chúng tôi đã lưa chọn khảo sát tốc độ dòng ở 0,8; 1,0 và 1,2 ml/ phút. Chúng tôi sử

dụng hỗn hợp chuẩn 2,0 ppm để khảo sát.

30

Hình 3.2. Săc đồ sự ảnh hưởng của tốc độ dòng khí mang đến diện tích pic

Từ sắc đồ ta thấy, ở tốc độ dòng 0,8 ml/phút có hiện tượng doãng pic, diện tích

pic thấp hơn nhiều so với 2 tốc độ dòng còn lại. Tuy ở tốc độ 1,2ml/phút diện tích píc

có lớn hơn nhưng không nhiều so với tốc độ 1,0ml/phút. Do đó, để đảm bảo hiệu quả

kinh tế mà vẫn đảm bảo hiệu quả phân tích chúng tôi lựa chọn tốc độ dòng là 1,0

ml/phút cho các nghiên cứu tiếp theo.

3.1.4 Khảo sát nhiệt độ buồng ion

Căn cứ vào tài liệu của hãng chúng tôi tiến hành khảo sát nhiệt độ nguồn ion ở

200°C; 220°C ; 250°C đối với hỗn hợp dung dịch chuẩn 2,0 ppm.

31

Hình 3.3. Săc đồ sự ảnh hưởng của nhiệt độ buồng ion đến diện tích pic

Dựa vào hình sắc đồ trên ta thấy, về hình dạng cũng như diện tích pic tốt hơn cả

là ở nhiệt độ 220°C. Do đó, chúng tôi chọn nhiệt độ buồng ion là 220°C cho các

nghiên cứu tiếp theo.

3.1.5 Chế độ quan sát chọn lọc ion ( Selected Ion Monitoring-SIM)

Sau khi phân tích hỗn hợp chất chuẩn ở chế độ SCAN, chúng tôi chọn ra được

một số mảnh có tính chất đặc trưng, tín hiệu mạnh; sử dụng các mảnh phổ này để phân

tích chế độ SIM nhằm tăng độ nhạy của phép phân tích. SIM là chế độ quét chọn lọc

ion dùng để định lượng cho độ chính xác cao. Trong chế độ SIM, detector MS chỉ ghi

nhận tín hiệu những mảnh ion mà được cài đặt theo phương pháp, đó là những mảnh

đặc trưng cho chất cần phân tích. Chúng tôi đưa ra các mảnh phổ đặc trưng cho các

chất như trong bảng 3.1.

Bảng 3.1. Các mảnh phổ đặc trưng của BHT và BHA

STT

Chất phân tích và nội

chuẩn

Mảnh định lượng

(m/z) Mảnh so sánh (m/z)

1 BHT 205 57 ; 220

2 BHA 165 137 ; 180

3 MM 74 87 ; 43

32

Sau khi tham khảo các tài liệu và khảo sát các điều kiện như đã nêu ở trên,

chúng tôi lựa chọn các thông số tối ưu hóa cho quá trình chạy sắc kí như bảng 3.2

Bảng 3.2: Các thông số tối ưu hóa cho quá trình chạy sắc kí

TT Thông số Giá trị tối ưu cho phép phân

tích trên GC-MS

1 Nhiệt độ nguồn ion hoá 220°C

2 Nhiệt độ MS Transferline 300°C

3 Nhiệt độ cổng bơm mẫu 250°C

4 Thể tích bơm mẫu 1µl

5 Chế độ bơm mẫu Không chia dòng (splitless)

6 Khí mang Heli (99,999%)

7 Cột tách DB5-MS

8 Tốc độ khí mang (chế độ đẳng dòng) 1.0 ml/phút

9 Chế độ chạy GC SIM

10 Thế ion hoá 70eV

11 Thời gian trì hoãn dung môi 4,30 phút

12 Hệ thống bơm mẫu Tự động

Bảng 3.3 Chương trình nhiệt độ của GC cho phân tích BHT, BHA

TT Nhiệt độ cột GC

(°C)

Tốc độ tăng nhiệt

(°C/phút)

Thời gian duy trì nhiệt

độ (phút)

1 80 0 0,5

2 300 25 3

3.1.6 Khảo sát thời gian lưu của các chất cần phân tích

Tiến hành khảo sát thời gian lưu của các chất cần phân tích bằng cách đo lặp lại

3 lần hỗn hợp chuẩn 2,0 ppm với các điều kiện tối ưu như đã khảo sát ở trên.

33

Bảng 3.4. Thời gian lưu và độ rộng cửa sổ thời gian lưu của BHT,BHA và nội chuẩn MM

Tên

chất

Thời gian lưu (tR)

tR trung

bình (phút)

Độ lệch

chuẩn (s)

Độ rộng cửa

sổ tR (3s) tR (phút) Lần

1

Lần

2

Lần

3

BHT 5.28 5.28 5.28 5.28 0 0 5.28

BHA 5.50 5.49 5.49 5.49 0.006 0.02 5.49±0.02

MM 6.08 6.08 6.08 6.08 0 0 6.08

Hình 3.4. Sắc đồ thời gian lưu của BHT, BHA và MM

34

1 #367 RT: 5.25 AV: 1 SB: 41 5.25-5.32 , 5.17-5.24 NL: 8.92E5T: {0,0} + c EI Full ms [30.00-300.00]

40 60 80 100 120 140 160 180 200 220 240 260 280

m/z

0

5

10

15

20

25

30

35

40

45

50

55

60

65

70

75

80

85

90

95

100

Re

lative

Ab

un

da

nce

205.32

57.20

81.21

220.34

67.18 145.24 177.28105.19

91.17 206.3141.17

77.15 121.2055.18

65.16 128.18 149.26 161.26189.3039.18 141.2371.1853.16

159.26 163.2689.16 203.25 218.33 224.24 234.48 280.27249.12 262.23 291.61

Hình 3.5. Phổ khối lượng của BHT chế độ scan 2 #31 RT: 5.22 AV: 1 NL: 1.57E6T: {0,0} + c EI SIM ms [42.50-43.50, 56.50-57.50, 73.50-74.50, 86.50-87.50, 136.50-137.50, 164.50-165.50, 179.50-180.50, 204.50-205.50, 219.50-220.50]

50 60 70 80 90 100 110 120 130 140 150 160 170 180 190 200 210 220

m/z

0

5

10

15

20

25

30

35

40

45

50

55

60

65

70

75

80

85

90

95

100

Rela

tive A

bun

da

nce

205.00

220.00

57.0043.00

137.00 165.0087.0074.00 180.00

Hình 3.6. Phổ khối lượng của BHTchế độ SIM

35


40 60 80 100 120 140 160 180 200 220 240 260 280

m/z

0

5

10

15

20

25

30

35

40

45

50

55

60

65

70

75

80

85

90

95

100

Rela

tive A

bun

da

nce

165.24

137.20

180.26

77.15

91.17

79.1865.16 124.17105.1941.17 53.15115.1739.16 83.22 150.2243.19 103.18 125.18 181.2957.19 76.18

151.22 167.24 183.32 279.41225.40 269.37209.44 239.32 297.19251.35

Hình 3.7. Phổ khối lượng của BHA chế độ scan BHA+BHT #151 RT: 7.06 AV: 1 SB: 24 7.10-7.41 , 6.92-7.06 NL: 1.16E6T: {0,0} + c EI SIM ms [56.50-57.50, 136.50-137.50, 164.50-165.50, 179.50-180.50, 204.50-205.50, 219.50-220.50]

60 70 80 90 100 110 120 130 140 150 160 170 180 190 200 210 220

m/z

0

5

10

15

20

25

30

35

40

45

50

55

60

65

70

75

80

85

90

95

100

Rela

tive A

bun

da

nce

165.00

180.00

137.00

57.00

Hình 3.8. Phổ khối lượng của BHA chế độ SIM

36


40 60 80 100 120 140 160 180 200 220 240 260 280

m/z

0

5

10

15

20

25

30

35

40

45

50

55

60

65

70

75

80

85

90

95

100

Re

lativ

e A

bu

nd

an

ce

74.15

87.16

43.18 55.17

75.1641.17

69.18143.25

59.1683.20 88.16 101.18 199.32129.22

67.18 157.2739.16 242.39211.36185.31115.2054.17 171.30130.23 266.37221.27 282.21 295.20252.40

Hình 3.9. Phổ khối lượng của MM chế độ scan CHUAN5PPM #59 RT: 6.08 AV: 1 NL: 6.95E5T: {0,0} + c EI SIM ms [42.50-43.50, 56.50-57.50, 73.50-74.50, 86.50-87.50, 136.50-137.50, 164.50-165.50, 179.50-180.50, 204.50-205.50, 219.50-220.50]

50 60 70 80 90 100 110 120 130 140 150 160 170 180 190 200 210 220

m/z

0

5

10

15

20

25

30

35

40

45

50

55

60

65

70

75

80

85

90

95

100

Re

lativ

e A

bu

nd

an

ce

74.00

87.00

43.00

57.00

137.00 165.00 180.00 205.00 220.00

Hình 3.10. Phổ khối lượng của MM chế độ SIM

37

3.2. Xây dựng đường chuẩn, xác định LOD, LOQ của thiết bị

3.2.1 Khảo sát xây dựng đường chuẩn xác định BHT và BHA

Tiến hành khảo sát sự phụ thuộc của hệ số đáp ứng Rf vào nồng độ của các chất

cần phân tích. Các dung dịch chuẩn được pha như trong bảng 2.2. Mỗi nồng độ được

bơm lặp 3 lần và lấy giá trị trung bình để dựng đường chuẩn.

Đường chuẩn cho phép phân tích BHT và BHA được cho trong bảng 3.5 và 3.6

Bảng 3.5. Đường chuẩn của BHT

0 1 2 3 4 5

0 ,0

0 ,5

1 ,0

1 ,5

2 ,0

2 ,5

3 ,0

S(B

HT

)/S

(MM

)

C (p p m )

BHT: Y = A + B * X

Parameter Value Error

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

A -0,00485 0,00369

B 0,53505 0,00149

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

R2 SD N P

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

0,99997 0,00779 9 <0.0001

Bảng 3.6. Đường chuẩn của BHA

0 1 2 3 4 5

0,0

0,5

1,0

1,5

2,0

2,5

3,0

3,5

S(B

HA

)/S

(MM

)

C (ppm )

BHA : Y = A + B * X

Parameter Value Error

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

A -0,0103 0,00452

B 0,63374 0,00182

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

R2 SD N P

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

0,99997 0,00954 9 <0.0001

Phương trình hồi qui đường chuẩn của BHT và BHA trong khoảng nồng độ khảo

sát 0,05 đến 5,0 ppm đều có hệ số tương quan lớn là 0,9999; chứng tỏ có mối quan hệ

tuyến tính giữa tỷ lệ diện tích pic của BHT và BHA với MM và nồng độ chất phân

tích. Phương trình hồi qui này được sử dụng để tính toán nồng độ chất phân tích trong

38

dịch chiết từ mẫu thông qua tỷ lệ diện tích pic tương ứng, qua đó sẽ tính toán được

hàm lượng chất phân tích trong mẫu.

3.2.2 Giới hạn phát hiện LOD và giới hạn định lượng LOQ của thiết bị đối với

chất phân tích

LOD của thiết bị được xác định như mục 2.2.2

Bảng 3.7. Giới hạn phát hiện và giới hạn định lượng của các chất

Tên chất LOD(ppm) LOQ(ppm)

BHT 0,044 0,147

BHA 0,045 0,150

3.2.3 Độ lặp lại của thiết bị

Tiến hành đo lặp 3 lần hỗn hợp dung dịch chuẩn nồng độ 0,5ppm; 2,0 ppm và

5,0ppm. Sử dụng phương trình đường chuẩn đã xây dựng, tính toán lại nồng độ dung

dịch theo đường chuẩn. Kết quả thu được trong bảng sau.

Bảng 3.8. Độ lặp lại của thiết bị ở nồng độ 0,5ppm

Tên chất

Nồng độ (ppm) Độ lệch

chuẩn (s) RSD (%)

Lần 1 Lần 2 Lần3

BHT 0,469 0,513 0,508 0,024 4,8

BHA 0,515 0,482 0,493 0,017 3,4

39


Tên chất Nồng độ (ppm) Độ lệch chuẩn

(s) RSD (%)


BHT 2,048 1,956 2,015 0,047 2,3

BHA 2,091 1,995 1,937 0,078 3,9


Tên chất Nồng độ (ppm) Độ lệch chuẩn

(s) RSD (%)


BHT 5,236 4,892 4,911 0,193 3,9

BHA 5,220 5,071 5,022 0,050 2,0

Theo AOAC, RSD% cho phép tại cấp độ 0,1-1ppm là 15-11%, từ 1-10ppm là

11-7,3%. Thực nghiệm cho thấy thiết bị có độ ổn định cao theo các điều kiện đã khảo

sát với giá trị độ lệch chuẩn tương đối RSD nằm trong khoảng 2,0 đến 4,8%.

3.3 Khảo sát và đánh giá các điều kiện tách chất phân tích ra khỏi nền mẫu phân

tích

Có thể chiết chất phân tích ra khỏi nền mẫu bằng các phương pháp như sau:

- Với mẫu là LDPE có thể chiết bằng cách lắc hoặc siêu âm với cyclohexan hay

đun hồi lưu với isopropanol.

- Với mẫu là HDPE có thể chiết bằng cách đun hồi lưu hoặc siêu âm với

cyclohexan.

Để tìm được quy trình chiết tối ưu, chúng tôi sẽ khảo sát đánh giá các tiêu chí sau:

- Thời gian chiết chất phân tích ra khỏi nền mẫu

- Giới hạn phát hiện và giới hạn định lượng của phương pháp

- Xác định độ đúng của phương pháp

- Xác định độ chụm của phương pháp

40

3.3.1 Phân tích trên nền mẫu LDPE

3.3.1.1 Chiết bằng phương pháp lắc với cyclohexan

a. Khảo sát thời gian chiết

Cách tiến hành: Mẫu được chuẩn bị như ở mục 2.3.1, nồng độ chất phân tích

trong dich chiết là 2,0ppm sau đó tiến hành lắc ở nhệt độ phòng trong các khoảng

thời gian như bảng 3.11. Mỗi giá trị làm lặp 3 lần.

Bảng 3.11. Khảo sát thời gian chiết mẫu

Thời gian

(h)

BHT BHA

Diện tích pic Rf

Độ thu hồi

(%) Diện tích pic Rf

Độ thu hồi

(%)

1.0 3584362 0,873 82,0 4060188 0,988 78,8

1.5 3613855 0,922 86,6 3979353 1,015 80,9

2.0 3652266 0,960 90,2 4173639 1,097 87,4

2.5 3748304 0,960 90,2 4283387 1,097 87,4

3.0 3882777 0,964 90,5 4432488 1,100 87,6

Hình 3.11. Đồ thị sự phụ thuộc của độ thu hồi vào thời gian chiết

Từ bảng kết quả ta thấy, với thời gian chiết là 2 giờ nồng độ chất phân tích thay

đổi không còn đáng kể. Do đó chúng tôi chọn thời gian chiết mẫu là 2giờ.

b. Giới hạn phát hiện MDL và giới hạn định lượng MQL của phương

41

pháp

Để xác định MDL của phương pháp này chúng tôi tiến hành thử nghiệm trên một

mẫu LDPE có hàm lượng BHT khoảng xấp xỉ 2mg/kg , tức là nồng độ BHT trong 15ml

dịch chiết /2,0g mẫu là khoảng gần 0,3 ppm gấp khoảng 7 lần giá trị LOD ước tính theo

đường chuẩn. Do chưa tìm được mẫu nào có lượng BHA tương ứng nằm trong khoảng

gấp 5-7 lần LOD ước tính, do đó chúng tôi tiến hành thêm BHA chuẩn vào mẫu sao cho

lượng BHA trong dung dịch chiết là 0,3ppm. Tiến hành làm lặp 6 lần. Sau khi thêm

chuẩn, mẫu được để qua đêm trong tủ lạnh trước khi tiến hành thử nghiệm.

Bảng 3.12. Giới hạn phát hiện của BHT và BHA theo phương pháp lắc

BHT(ppm) BHA(ppm)

Lần 1 0,244 0,291

Lần 2 0,262 0,273

Lần 3 0,261 0,302

Lần 4 0,278 0,275

Lần 5 0,269 0,290

Lần 6 0,288 0,314

TB 0,267 0,291

S 0,015 0,016

LOD 0,046 0,047

MDL(mg/kg) 0,342 0,353

MQL(mg/kg) 1,14 1,18

R 5,9 6,2

42

Với giá trị R nằm trong khoảng 4-10 như tính được như ở bảng trên, LOD tính

toán được là hoàn toàn đáng tin cậy.

c. Độ chụm và độ đúng của phương pháp

Độ đúng và độ chụm của phương pháp được tiến hành như mục 2.3.1. Kết quả

thu được trong bảng 3.13 đến 3.15

Bảng 3.13. Độ chụm và độ đúng ở khoảng nồng độ thấp trên đường chuẩn

BHT BHA

Nồng độ

(ppm) Độ thu hồi (%) Nồng độ (ppm) Độ thu hồi (%)

Lần 1 0,458 91,6 0,478 95,6

Lần 2 0,442 88,4 0,481 96,2

Lần 3 0,491 98,2 0,452 90,4

Lần 4 0,453 90,6 0,463 92,6

Lần 5 0,472 94,4 0,469 93,8

Lần 6 0,46 92,0 0,495 99,0

TB 0,463 92,5 0,473 94,6

S 0,017 0,015

RSD 3,7 3,2

Bảng 3.14. Độ chụm và độ đúng ở khoảng nồng độ trung bình trên đường chuẩn

BHT BHA

Nồng độ (ppm) Độ thu hồi

(%) Nồng độ (ppm) Độ thu hồi (%)

Lần 1 1,89 94,5 1,70 85,3

Lần 2 1,67 83,6 1,77 88,4

Lần 3 1,79 89,6 1,65 82,6

Lần 4 1,99 99,4 1,76 88,0

43

Lần 5 1,68 84,2 1,64 82,2

Lần 6 1,78 89,1 1,67 83,6

TB 1,80 90,0 1,70 85,0

S 0,122 0,054

RSD 6,8 3,2

Bảng 3.15. Độ chụm và độ đúng ở khoảng nồng độ cao trên đường chuẩn

BHT BHA

Nồng độ (ppm) Độ thu hồi

(%) Nồng độ (ppm)

Độ thu hồi

(%)

Lần 1 3,91 78,2 4,41 88,2

Lần 2 4,52 90,5 3,99 79,8

Lần 3 4,41 88,2 4,40 88,0

Lần 4 4,72 94,5 4,26 85,1

Lần 5 4,48 89,7 4,06 81,3

Lần 6 4,61 92,2 4,36 87,2

TB 4,44 88,9 4,25 84,9

S 0,282 0,181

RSD 6,4 4,3

Theo AOAC, tại cấp độ 0,1-10ppm độ thu hồi cho phép từ 80-110% ; RSD%

cho phép là 15-11% ở cấp hàm lượng 0,1-1ppm; 11-7,3% với cấp hàm lượng 1-

10ppm. Như vậy với kết quả thực nghiệm RSD% nằm trong khoảng 3,2-6,8% và độ

thu hồi 84,9-94,6% là hoàn toàn đạt yêu cầu. Phương pháp này có thể áp dụng để xác

định hàm lượng BHT và BHA trong mẫu thực tế.

Tính toán hàm lượng BHT và BHA trong mẫu thực tế

BHT,BHA (mg/kg) = C(mg/l).15,0 (ml)

m(g)

44

Trong đó:

C(mg/l) là nồng độ chất phân tích được suy ra từ đường chuẩn

15,0 (ml) là thể tích dung môi chiết được sử dụng

m(g) là khối lượng mẫu phân tích

3.3.1.2 Chiết mẫu bằng phương pháp chiết hồi lưu với iso propanol



trong dich chiết là 2,0ppm sau đó tiến hành lắc ở nhệt độ phòng trong các

khoảng thời gian như bảng 3.16. Mỗi giá trị làm lặp 3 lần.

Bảng 3.16. Khảo sát thời gian chiết

Thời gian

(h)

BHT BHA

Diện tích pic Rf

Độ thu hồi


Độ thu hồi

(%)

0,5 3060373 0,859 80,7 3604107 1,011 80,6

1.0 3285602 0,950 89,2 3814480 1,103 87,8

1,5 3501212 0,949 89,1 4078738 1,105 88,0

2,0 3419999 0,953 89,5 3952584 1,101 87,7

45

Hình 3.12. Sự phụ thuộc của độ thu hồi vào thời gian chiết mẫu

Từ bảng kết quả ta thấy, với thời gian chiết là 1 giờ nồng độ chất phân tích thay


b. Giới hạn phát hiện LOD và giới hạn định lượng LOQ của phương pháp

Cách chuẩn bị mẫu và tiến hành thực nghiệm tương tự phương pháp chiết bằng

cách lắc mẫu với cyclohexan. Kết quả thu được trong bảng 3.17

Bảng 3.17. Giới hạn phát hiện và giới hạn định lượng của 2 chất phân tích

BHT(ppm) BHA(ppm)

Lần 1 0,251 0,281

Lần 2 0,262 0,272

Lần 3 0,282 0,301

Lần 4 0,259 0,280

Lần 5 0,290 0,302

Lần 6 0,261 0,310

TB 0,268 0,291

S 0,0151 0,0153

LOD 0,045 0,046

MDL(mg/kg) 0,565 0,572

MQL(mg/kg) 1,88 1,91

R 5,9 6,4

Với giá trị R tính được như ở bảng trên, LOD tính toán được là hoàn toàn đáng

tin cậy.

46

c. Độ thu hồi và độ chụm của phương pháp phân tích




BHT BHA

Nồng độ (ppm) Độ thu hồi (%) Nồng độ (ppm) Độ thu hồi (%)

Lần 1 0,461 92,2 0,472 94,4

Lần 2 0,463 92,6 0,453 90,6

Lần 3 0,492 98,4 0,491 98,2

Lần 4 0,476 95,2 0,472 94,4

Lần 5 0,511 102,2 0,503 100,6

Lần 6 0,528 105,6 0,510 102,0

TB 0,489 97,7 0,484 96,7

S 0,027 0,022

RSD 5,5 4,5


BHT BHA

Nồng độ

(ppm)

Độ thu hồi (%) Nồng độ (ppm) Độ thu hồi (%)

Lần 1 1,72 86,2 1,91 95,6

Lần 2 1,93 96,6 1,85 92,7

Lần 3 1,69 84,8 1,74 87,1

Lần 4 1,88 94,2 1,62 81,1

Lần 5 1,65 82,7 1,61 80,5

Lần 6 1,89 94,5 1,82 91,1

TB 1,80 89,8 1,76 88,0

S 0,119 0,125

RSD 6,6 7,1

47


BHT BHA

Nồng độ

(ppm)


Lần 1 3,77 75,4 4,58 91,6

Lần 2 4,72 94,4 4,02 80,3

Lần 3 4,27 85,5 4,25 84,9

Lần 4 3,98 79,7 3,92 78,5

Lần 5 4,07 81,5 3,94 78,7

Lần 6 4,94 98,8 4,22 84,4

TB 4,29 85,9 4,15 83,1

S 0,451 0,251

RSD 10,5 6,0







BHT,BHA (mg/kg) = C(mg/l).25,0(ml)

m(g)

Trong đó: C(mg/l) là nồng độ chất phân tích được suy ra từ đường chuẩn



3.3.1.3 Chiết mẫu bằng phương pháp siêu âm với cyclohexan


48



thời gian như bảng 3.21. Mỗi giá trị làm lặp 3 lần.

Bảng 3.21. Khảo sát thời gian siêu âm

Thời gian

(h)

BHT BHA

Diện tích pic Rf

Độ thu hồi


Độ thu hồi

(%)

0,5 3165041 0,859 80,7 3713356 1,007 80,3

1.0 3757728 0,998 93,7 4405047 1,170 93,1

1,5 3664134 0,994 93,3 4309161 1,168 93,0

2,0 3722555 1,001 94,0 4359247 1,172 93,3


Từ bảng kết quả ta thấy, với thời gian siêu âm là 1 giờ nồng độ chất phân tích

thay đổi không còn đáng kể. Do đó chúng tôi chọn thời gian chiết mẫu là 1giờ

b. Giới hạn phát hiện LOD và giới hạn định lượng LOQ của phương pháp

49

Cách chuẩn bị mẫu và tiến hành thực nghiệm tương tự phương pháp chiết bằng

cách lắc mẫu với cyclohexan.

Kết quả thu được trong bảng 3.22


BHT(ppm) BHA(ppm)

Lần 1 0,282 0,307

Lần 2 0,263 0,274

Lần 3 0,281 0,292

Lần 4 0,259 0,301

Lần 5 0,303 0,315

Lần 6 0,279 0,278

TB 0,278 0,295

S 0,016 0,016

LOD 0,047 0,049

MDL(mg/kg) 0,236 0,243

MQL(mg/kg) 0,787 0,810

R 5,9 6,0

Với giá trị R tính được như ở bảng trên, LOD tính toán được là hoàn toàn đáng

tin cậy.

c. Độ thu hồi của phương pháp phân tích




BHT BHA

Nồng độ

(ppm)


Lần 1 0,474 94,8 0,493 98,6

Lần 2 0,511 102,2 0,477 95,4

Lần 3 0,463 92,6 0,471 94,2

Lần 4 0,506 101,2 0,503 100,6

Lần 5 0,495 99,0 0,480 96,0

Lần 6 0,462 92,4 0,461 92,2

50

TB 0,485 97,0 0,481 96,2

S 0,022 0,015

RSD 4,5 3,1


BHT BHA

Nồng độ

(ppm)


Lần 1 1,84 92,0 1,77 88,5

Lần 2 1,98 98,9 1,79 89,4

Lần 3 1,93 96,6 1,99 99,6

Lần 4 2,04 102,0 1,92 96,1

Lần 5 1,62 81,1 1,89 94,3

Lần 6 2,10 104,8 1,94 97,0

TB 1,92 95,9 1,88 94,2

S 0,170 0,088

RSD 8,9 4,7


BHT BHA

Nồng độ

(ppm)


Lần 1 2,02 100,8 1,83 91,3

Lần 2 2,00 100,2 1,96 98,3

Lần 3 1,92 96,2 1,88 94,0

Lần 4 1,95 97,7 1,77 88,4

Lần 5 1,99 99,8 1,88 94,0

Lần 6 2,00 100,3 1,64 82,1

51

TB 1,98 99,2 1,83 91,3

S 0,036 0,112

RSD 1,8 6,1







BHT,BHA (mg/kg) ) = C(mg/l) x 10,0 (ml)

m(g)

Trong đó: C(mg/l) là nồng độ chất phân tích được suy ra từ đường chuẩn



3.3.1.4 Phương pháp chiết tối ưu đối với mẫu LDPE

Bảng 3.26. Tổng kết 3 phương pháp chiết đối với mẫu LDPE

Phương

pháp

Thời gian

chiết (giờ)

Thể tích

dung môi

MDL(mg/kg) Thu hồi(%) RSD(%)

BHT BHA

Lắc 2 15 0,330 0,338 84,9-94,6 3,2-6,8

Hồi lưu 1 25 0,550 0,563 83,1-97,7 4,5-10,5

Siêu âm 1 10 0,220 0,225 91,3-99,2 1,8-8,9

Từ bảng tổng kết trên ta thấy phương pháp siêu âm không những cho độ thu hồi

cao, độ chụm thấp, giới hạn phát hiện thấp mà còn có ưu điểm lớn về mặt thời gian

cũng như về sự tiêu tốn dung môi.

52

3.3.2 Phân tích trên nền mẫu HDPE

3.3.2.1 Chiết mẫu bằng phương pháp chiết hồi lưu với cyclohexan

a/ Khảo sát thời gian chiết



thời gian như bảng 3.27. Mỗi giá trị làm lặp 3 lần

Bảng 3.27. Khảo sát thời gian chiết

Thời gian

(h)

BHT BHA

Diện tích pic Rf

Độ thu hồi


Độ thu hồi

(%)

0,5 3410499 0,879 82,6 4026809 1,038 82,7

1.0 3815215 0,973 91,4 4446417 1,134 90,3

1,5 3705170 0,974 91,5 4318243 1,136 90,4

2,0 3802599 0,974 91,5 4436740 1,137 90,5


53

Từ bảng kết quả ta thấy, với thời gian là 1 giờ nồng độ chất phân tích thay đổi

không còn đáng kể. Do đó chúng tôi chọn thời gian chiết mẫu là 1giờ.

b/ Giới hạn phát hiện LOD và giới hạn định lượng LOQ của phương pháp

phân tích

Để xác định MDL của phương pháp này chúng tôi tiến hành thử nghiệm trên

một mẫu LDPE có hàm lượng BHT khoảng xấp xỉ 2mg/kg , tức là nồng độ BHT trong

25ml dịch chiết /2,0g mẫu là khoảng 0,5 ppm gấp khoảng 6 lần giá trị LOD ước tính

theo đường chuẩn. Do chưa tìm được mẫu nào có lượng BHA tương ứng nằm trong

khoảng gấp 5-7 lần LOD ước tính, do đó chúng tôi tiến hành thêm BHA chuẩn vào

mẫu sao cho lượng BHA trong dung dịch chiết là 0,3ppm. Tiến hành làm lặp 6 lần.

Sau khi thêm chuẩn, mẫu được để qua đêm trong tủ lạnh trước khi tiến hành thử

nghiệm.

Kết quả thử nghiệm được cho trong bảng 3.28


BHT(ppm) BHA(ppm)

Lần 1 0,238 0,287

Lần 2 0,263 0,290

Lần 3 0,240 0,323

Lần 4 0,256 0,313

Lần 5 0,268 0,286

Lần 6 0,230 0,291

TB 0,249 0,298

S 0,015 0,016

LOD 0,046 0,047

MDL(mg/kg) 0,573 0,588

MQL(mg/kg) 1,91 1,96

R 5,4 6,3

Với giá trị R tính được như ở bảng trên, LOD tính toán được là hoàn toàn

đáng tin cậy.

54

c/ Độ thu hồi và độ chụm của phương pháp phân tích


BHT BHA


Lần 1 0,467 93,4 0,482 96,3

Lần 2 0,422 84,4 0,490 97,9

Lần 3 0,477 95,3 0,449 89,7

Lần 4 0,482 96,3 0,411 82,2

Lần 5 0,434 86,8 0,462 92,4

Lần 6 0,460 91,9 0,482 96,4

TB 0,457 91,4 0,462 92,5

S 0,024 0,029

RSD 5,2 6,4


BHT BHA


Lần 1 1,92 96,0 1,66 83,0

Lần 2 1,87 93,5 1,85 92,5

Lần 3 1,70 85,0 1,79 89,5

Lần 4 1,90 95,0 1,68 84,0

Lần 5 1,64 82,0 1,94 97,0

Lần 6 1,77 88,5 1,72 86,0

TB 1,80 90,0 1,77 88,7

S 0,115 0,108

RSD 6,4 6,1

55


BHT BHA


Lần 1 4,97 99,5 4,17 83,4

Lần 2 5,04 100,9 4,20 84,0

Lần 3 4,15 83,0 5,16 103,3

Lần 4 4,80 96,0 4,34 86,9

Lần 5 4,39 87,8 4,34 86,9

Lần 6 4,77 95,4 4,19 83,8

TB 4,69 93,8 4,40 88,0

S 0,349 0,382

RSD 7,4 8,7

Theo AOAC, tại cấp độ 0,1-10ppm độ thu hồi cho phép từ 80-110% ;

RSD% cho phép là 15-11% ở cấp hàm lượng 0,1-1ppm; 11-7,3% với cấp hàm

lượng 1-10ppm. Như vậy với kết quả thực nghiệm RSD% nằm trong khoảng

5,2-8,7% và độ thu hồi 88,0-93,8% là hoàn toàn đạt yêu cầu. Phương pháp này

có thể áp dụng để xác định hàm lượng BHT và BHA trong mẫu thực tế.


BHT,BHA (mg/kg) = C(mg/l) x 25,0(ml)

m(g)

Trong đó: 10,0 (ml) là thể tích dung môi chiết được sử dụng



3.3.2.2 Chiết mẫu bằng phương pháp siêu âm với cyclohexan

a/ Khảo sát thời gian chiết

56

Cách tiến hành: Mẫu được chuẩn bị như ở mục 2.3.1, nồng độ chất

phân tích trong dich chiết là 2,0ppm sau đó tiến hành lắc ở nhệt độ phòng

trong các khoảng thời gian như bảng 3.21. Mỗi giá trị làm lặp 3 lần

Bảng 3.32. Khảo sát thời gian siêu âm

Thời gian

(h)

BHT BHA

Diện tích pic Rf

Độ thu hồi


Độ thu hồi

(%)

0,5 3373134 0,869 81,7 4007139 1,033 82,3

1.0 3857164 0,989 92,9 4516264 1,158 92,2

1,5 3745865 0,985 92,5 4409826 1,160 92,3

2,0 3848541 0,986 92,6 4510944 1,156 92,0

Hình 3.15. Sự phụ thuộc của độ thu hồi vào thời gian chiết mẫu.

57

Từ bảng kết quả ta thấy, với thời gian là 1 giờ nồng độ chất phân tích thay


b/ Giới hạn phát hiện LOD và giới hạn định lượng LOQ của phương pháp

phân tích

Để xác định MDL của phương pháp này chúng tôi tiến hành thử nghiệm

trên một mẫu LDPE có hàm lượng BHT khoảng xấp xỉ 2mg/kg , tức là nồng độ

BHT trong 10ml dịch chiết /2,0g mẫu là khoảng 0,5 ppm gấp khoảng 6 lần giá

trị LOD ước tính theo đường chuẩn. Do chưa tìm được mẫu nào có lượng BHA

tương ứng nằm trong khoảng gấp 5-7 lần LOD ước tính, do đó chúng tôi tiến

hành thêm BHA chuẩn vào mẫu sao cho lượng BHA trong dung dịch chiết là

0,3ppm. Tiến hành làm lặp 6 lần. Sau khi thêm chuẩn, mẫu được để qua đêm

trong tủ lạnh trước khi tiến hành thử nghiệm.

Kết quả thử nghiệm được cho trong bảng 3.33


BHT(ppm) BHA(ppm)

Lần 1 0,251 0,262

Lần 2 0,260 0,301

Lần 3 0,222 0,291

Lần 4 0,231 0,278

Lần 5 0,240 0,309

Lần 6 0,263 0,29

TB 0,245 0,289

S 0,016 0,017

LOD 0,049 0,052

MDL(mg/kg) 0,245 0,260

MQL(mg/kg) 0,817 0,867

R 5,0 5,6

Với giá trị R tính được như ở bảng trên, LOD tính toán được là hoàn toàn

đáng tin cậy.

58

c/ Độ thu hồi và độ chụm của phương pháp phân tích


BHT BHA


Lần 1 0,477 95,4 0,507 101,4

Lần 2 0,495 99,0 0,479 95,8

Lần 3 0,516 103,2 0,494 98,8

Lần 4 0,505 101,0 0,481 96,2

Lần 5 0,475 95,0 0,473 94,6

Lần 6 0,486 97,2 0,483 96,6

TB 0,492 98,5 0,486 97,2

S 0,016 0,012

RSD 3,3 2,5


BHT BHA


Lần 1 1,99 99,5 1,86 93,1

Lần 2 1,76 87,8 1,77 88,8

Lần 3 1,93 96,4 1,77 88,4

Lần 4 1,84 92,3 1,96 98,1

Lần 5 1,80 90,0 1,80 90,1

Lần 6 1,82 91,1 1,89 94,4

TB 1,86 92,8 1,84 92,1

S 0,087 0,075

RSD 4,7 4,1

59


BHT BHA


Lần 1 4,72 94,4 4,94 98,7

Lần 2 4,61 92,2 4,52 90,4

Lần 3 4,54 90,9 4,67 93,5

Lần 4 4,89 97,8 4,49 89,9

Lần 5 4,96 99,3 4,51 90,1

Lần 6 4,52 90,5 4,62 92,5

TB 4,71 94,2 4,63 92,5

S 0,184 0,167

RSD 3,9 3,6

Theo AOAC, tại cấp độ 0,1-10ppm độ thu hồi cho phép từ 80-110% ;

RSD% cho phép là 15-11% ở cấp hàm lượng 0,1-1ppm; 11-7,3% với cấp hàm

lượng 1-10ppm. Như vậy với kết quả thực nghiệm RSD% nằm trong khoảng

2,5-3,6% và độ thu hồi 92,1-98,5% là hoàn toàn đạt yêu cầu. Phương pháp này

có thể áp dụng để xác định hàm lượng BHT và BHA trong mẫu thực tế.


BHT,BHA (mg/kg) = C(mg/l) x 10,0(ml)

m(g)

Trong đó: 10,0 (ml) là thể tích dung môi chiết được sử dụng



60

Bảng 3.37. Tổng kết 3 phương pháp chiết đối với mẫu LDPE

Phương pháp Thời gian

chiết (giờ)

Thể tích

dung môi

MDL(mg/kg) Thu hồi(%) RSD(%)

BHT BHA

Hồi lưu 1 25 0,573 0,588 88,0-93,8 5,2-8,7

Siêu âm 1 10 0,245 0,260 92.1-98,5 2,5-3,6

Từ bảng tổng kết trên ta thấy phương pháp siêu âm không những cho độ thu

hồi cao, độ chụm thấp, giới hạn phát hiện thấp mà còn có ưu điểm lớn về mặt thời

gian cũng như về sự tiêu tốn dung môi.

61

Hình 3.16. Sơ đồ tổng hợp các phương pháp chiết mẫu

BHT và BHA

LDPE HDPE

Lắc 2,0g

mẫu với

15,0ml

cyclohexan

Chiết hồi

lưu 2,0g

mẫu với

25,0ml

isopropanol

Siêu âm

2,0g mẫu

với 10,0ml

cyclohexan

Chiết hồi

lưu 2,0g

mẫu với

25,0ml

cyclohexan

Siêu âm

2,0g mẫu

với 10,0ml

cyclohexan

Lọc dịch chiết qua màng PTFE 0,45µm

Phân tích trên hệ GC-MS với các thông số được cho trong bảng 3.2 và 3.3

Các mục khảo sát:

Thời gian chiết

MLD,MLQ

Độ thu hồi

Độ chụm

62

Hình 3.17. Phương pháp chiết tối ưu cho cả 2 nền mẫu

BHT và BHA

LDPE HDPE

Cắt hoặc nghiền mẫu cỡ 20 mesh

Siêu âm 2,0g mẫu với 10,0ml cyclohexan

trong 1 giờ

Lọc dịch chiết qua màng PTFE 0,45µm

Phân tích trên hệ GC-MS với các thông số

được cho trong bảng 3.2 và 3.3

3.4. Kết quả phân tích một số mẫu thật

Chúng tôi sử dụng phương pháp chiết siêu âm như hình 3.12 để phân tích BHT

và BHA trên cả hai nền mẫu LDPE và HDPE.

3.4.1. Kết quả phân tích hàm lượng BHT và BHA trong mẫu bao bì đóng gói các

sản phẩm dệt may

Chúng tôi tiến hành xác định hàm lượng BHT và BHA trong 06 mẫu bao bì của

một số hãng áo sơ mi trên thị trường theo quy trình như sơ đồ 3.11. Kết quả thu được

trong bảng 3.38

Bảng 3.38: Hàm lượng BHT và BHA trong mẫu bao bì áo sơ mi

TT Chất Hàm lượng (mg/kg)

M1 M2 M3 M4 M5 M6

1 BHT 2,81±0,02 3,65±0,03 5,43±0,03 ND 1,97±0,02 4.34±0,03

2 BHA ND ND 1,25±0,01 ND ND 1,46±0,01

63

Từ bảng kết quả có thể thấy sự xuất hiện của BHT ở hầu hết các mẫu bao bì,

BHA thì được sử dụng ít hơn. Ở mức hàm lượng này sự có mặt của 2 chất chống oxi

hoá trên thực tế chưa nhận biết được những tác hại lên sản phẩm mà nó bao gói. Tuy

nhiên việc sử dụng các chất chống oxi hoá tổng hợp này, đặc biệt là BHT trong các túi

bao sản phẩm dệt may cần phải được xem xét cẩn thận để tránh những thiết hại đáng

tiếc về kinh tế.

3.4.2. Kết quả phân tích một BHT và BHA trong một số sản phẩm bao gói thực

phẩm

Một số mẫu cốc nhựa đựng cháo dinh dưỡng của trẻ em và mẫu túi bao gói các

sản phẩm đông lạnh như dăm bông, thịt nguội cũng được chúng tôi thu thập trên thị

trường và phân tích hàm lượng hai chất chống oxi hoá BHT và BHA theo quy trình

như sơ đồ 3.11. Kết quả thu được trong bảng 3.39.

Bảng 3.39 : Hàm lượng BHT và BHA trong mẫu bao gói thực phẩm

TT Chất

Hàm lượng trong cốc đựng

cháo (mg/kg)

Hàm lượng trong bao gói sản

phẩm đông lạnh (mg/kg)

M7 M8 M9 M10 M11

1 BHT ND ND 1,98±0,02 3,41±0,03 ND

2 BHA ND ND 1,12±0,01 ND ND

BHT,BHA có thể rất độc nếu sử dụng ở hàm lượng cao nhưng với hàm lượng

BHT,BHA đang được sử dụng trong một số sản phẩm ngày nay mà chúng tôi nghiên

cứu thì không độc vì hàm lượng của chúng đều nhỏ hơn hàm lượng cho phép trên thực

phẩm. Tuy nhiên những người sản xuất vẫn phải cẩn thận khi thêm những hóa chất

tổng hợp này vào trong thực phẩm cũng như các vật liệu tiếp xúc trực tiếp với thực

phẩm và trong tương lai có thể hạn chế sử dụng các loại hóa chất chống oxi hóa tổng

hợp vì sự an toàn của con người và môi trường sống nói chung sẽ được cải thiện.

64

KẾT LUẬN

Đứng trước những nguy cơ ô nhiễm môi trường và rủi ro đối với sức khỏe con

người mà các chất chống oxi hoá tổng hợp phenolic cụ thể là hai chất BHT và BHA

mang lại, chúng tôi đã thực hiện luận văn thạc sỹ khoa học này và đạt được những kết

quả cơ bản như sau:

Nghiên cứu và áp dụng thành công phương pháp phân tích lượng vết (cỡ ppb)

02 chỉ tiêu chất chống oxi hoá là BHT và BHA trong 02 đối tượng mẫu polyme là

LDPE và HDPE. Mẫu được chiết bằng 3 phương pháp lắc, chiết hồi lưu, siêu âm, dịch

chiết được lọc qua màng PTFE kích thước 0,45µm, phân tích trên thiết bị sắc kí khí

khối phổ GC-MS, định lượng bằng phương pháp nội chuẩn với độ chính xác cao. So

sánh 3 phương pháp chiết và đưa ra được quy trình chiết siêu âm với cyclohexan tối

ưu. Giới hạn định lượng của phương pháp phân tích tối ưu mà chúng tôi nghiên cứu

được là 0,236mg/kg đối với BHT và 0,243 mg/kg đối với BHA.

Hàm lượng BHT và BHA phát hiện thấy trong một số mẫu polyme bao gói áo

sơ mi đối với BHT nằm trong khoảng 1,97-5,43mg/kg; với BHA là 1,25-1,46mg/kg.

Với mẫu polyme bao gói thực phẩm hàm lượng BHT là 1,98-3,41mg/kg, hàm lượng

BHA là 0-1,12mg/kg. Nhìn chung BHT có độc tính cao hơn nhưng lại được sử dụng

nhiều hơn BHA trong các mẫu polyme làm bao bì đóng gói.

Có thể đưa ra kết luận sơ bộ về tình hình sử dụng BHT và BHA trong nước,

với hàm lượng BHT, BHA đang được sử dụng trong một số sản phẩm ngày nay mà

chúng tôi nghiên cứu thì không độc. Tuy nhiên những nhà sản xuất vẫn phải cẩn thận

khi thêm những hóa chất tổng hợp này vào trong thực phẩm cũng như các vật liệu tiếp

xúc trực tiếp với thực phẩm và các bao bì đóng gói nói chung. Trong tương lai có thể

hạn chế sử dụng các loại hóa chất chống oxi hóa tổng hợp vì sự an toàn của con người

và môi trường sống sẽ được cải thiện.

Với những hạn chế của một luận văn thạc sỹ khoa học như năng lực của bản

thân học viên, kinh phí thực hiện luận văn, thời gian thực hiện luận văn, hạn chế về cơ

sở dữ liệu đối với một nhóm chất mới được quan tâm và chưa có bất kì một văn bản

pháp qui nào tại Việt Nam liên quan đến các chất chống oxi hoá tổng hợp phenolic,

luận văn này chắc chắn không tránh khỏi những thiếu sót. Tuy nhiên với những kết

65

quả bước đầu này, chúng tôi mong muốn sẽ tiếp tục phát triển các nghiên cứu sâu hơn

về các chất chống oxi hoá tổng hợp họ phenolic như tăng số lượng mẫu phân tích, mở

rộng đối tượng mẫu phân tích, đưa ra được một quy trình phân tích tối ưu cho tất cả

các loại polyme, nghiên cứu thêm về các chất chống oxi hoá khác trong nhóm phenolic

như propyl gallate (PG), nordihydro-guaiareticacid (NDGA), 2,4,5-

trihydroxybutyrophenone (THBP), tert-butylhydro-quinone(TBHQ), 4-

hydroxymethyl-2,6-di-tert-butyl-phenol (HMBP), octyl gallate(OG) và dodecyl gallate

(DG).

66

PHỤ LUC

Sắc đồ hỗn hợp chuẩn 3ppm

CHUAN3PPM #29-62 RT: 5.16-6.17 AV: 34 NL: 8.57E4T: {0,0} + c EI SIM ms [42.50-43.50, 56.50-57.50, 73.50-74.50, 86.50-87.50, 136.50-137.50, 164.50-165.50, 179.50-180.50, 204.50-205.50, 219.50-220.50]

50 60 70 80 90 100 110 120 130 140 150 160 170 180 190 200 210 220

m/z

0

5

10

15

20

25

30

35

40

45

50

55

60

65

70

75

80

85

90

95

100

Rela

tive A

bu

nd

ance

57.00

43.00 137.00

165.00

205.00

74.00

180.00

87.00

220.00

Phổ khối lượng của BHT, BHA và MM chế độ SIM

67

Sắc đồ phân tích mẫu túi bao gói áo sơ mi

RT:4.05 - 12.29

4.5 5.0 5.5 6.0 6.5 7.0 7.5 8.0 8.5 9.0 9.5 10.0 10.5 11.0 11.5 12.0 Time (min)

0

5

10

15

20

25

30

35

40

45

50

55

60

65

70

75

80

85

90

95

100

Relative Abundance

9.32

MM

9.01

BHA

9.99 9.50

7.70 BHT

8.37 6.93 10.399.638.55 7.91 8.71 7.18 9.23

8.77 8.22 9.87 10.09 7.366.57

10.82 5.68 4.45 6.35 6.72

4.70 10.94 5.13 11.34 11.77 11.98 5.924.94

NL:2.43E6TIC MS

68

Sắc đồ phân tích mẫu bao gói thực phẩm đông lạnh

RT: 3.76 - 12.28

4.0 4.5 5.0 5.5 6.0 6.5 7.0 7.5 8.0 8.5 9.0 9.5 10.0 10.5 11.0 11.5 12.0Time (min)

0

5

10

15

20

25

30

35

40

45

50

55

60

65

70

75

80

85

90

95

100

Relative Abundance

9.50

6.90

6.05

6.47 7.27 8.008.687.64

8.349.63

7.42BHT

10.09

BHA

10.368.257.21 9.325.13 6.63 7.765.98 6.35 9.04 10.458.56 10.585.86 10.02 11.3411.434.64 11.954.82

NL:4.08E7

69

Sắc đồ quy trình chiết theo phương pháp hồi lưu với isopropanol nền HDPE

Sắc đồ quy trình chiết theo phương pháp siêu âm với cyclohexan nền HDPE

70

Sắc đồ quy trình chiết theo phương pháp hồi lưu với isopropanol nền LDPE

RT:

4.0 4.5 5.0 5.5 6.0 6.5 7.0 7.5 8.0 8.5 9.0 9.5 10.0 10.5 11.0 11.5 12.0

Thời gian (phút)

0

5

10

15

20

25

30

35

40

45

50

55

60

65

70

75

80

85

90

95

100

Relative Abundance

BHA

NL:1.31E6

BHT

MM

71

Sắc đồ quy trình chiết theo phương pháp lắc với cyclohexan nền LDPE

RT:3.54 - 12.23

4.0 4.5 5.0 5.5 6.0 6.5 7.0 7.5 8.0 8.5 9.0 9.5 10.0 10.5 11.0 11.5 12.0

Thời gian

(phút)

0

5

10

15

20

25

30

35

40

45

50

55

60

65

70

75

80

85

90

95

100

B

B

BHA

MM

4.45

4.67 5.68

BHT

6.57 9.505.95 7.396.38 9.729.149.08 7.24 6.72 9.87 10.21 10.4810.7011.03 11.528.37 11.68 8.13 8.55

NL:8.02E5

TIC MS

72

Sắc đồ quy trình chiết theo phương pháp siêu âm với cyclohexan nền LDPE

RT:3.60 - 12.26

4.0 4.5 5.0 5.5 6.0 6.5 7.0 7.5 8.0 8.5 9.0 9.5 10.0 10.5 11.0 11.5 12.0 Time (min)

0

5

10

15

20

25

30

35

40

45

50

55

60

65

70

75

80

85

90

95

100

Relative Abundance

6.93

9.47

7.70 BHT

MM

BHA

5.16 4.64 7.97 8.68 4.36 8.40 7.514.82

6.726.575.83 9.089.14 9.63 9.997.09 10.6110.18 10.82 11.34 11.9511.74 8.13

NL:

1.83E6 TIC MS

73

DANH MỤC TÀI LIỆU THAM KHẢO

Tài liệu tiếng Việt

1. Trần Tứ Hiếu, Từ Vọng Nghi, Nguyễn Văn Ri, Nguyễn Xuân Trung (2007), Hóa

học phân tích, Phần 2: Các phương pháp phân tích công cụ, Nhà xuất bản

Khoa học và Kỹ thuật, Hà Nội.

2. Lê Đức Ngọc (2011), Nhập môn xử lý số liệu và kế hoạch hoá thực nghiệm, Đại

học Khoa học Tự Nhiên, Đại học Quốc Gia Hà Nội.

3. Chu Phạm Ngọc Sơn (2010), Chuẩn bị mẫu, Trung tâm đào tạo và phát triển sắc ký

TP HCM, EDC-HCM.

4. Nguyễn Văn Ri (2011), “Các phương pháp tách (Tài liệu dùng cho cao học)”.Đại

học Khoa học tự nhiên - Đại học Quốc gia Hà Nội.

5. Tạ Thị Thảo (2010), Giáo trình thống kê trong hóa phân tích, Đại học Khoa học tự

nhiên – Đại học Quốc gia Hà Nội.

6. Phạm Hùng Việt (2005), Sắc kí khí cơ sở lý thuyết và khả năng ứng dụng, Nhà xuất

bản Đại học Quốc gia Hà Nội

Tài liệu tiếng Anh

7. AOAC Standard Method Performance Requirement (SMPR) Documents (2011).

8. ASTM D1996-97 (1997), Standard Test Method for Determination of Phenolic

Antioxidants and Erucamide Slip Additives in Low-Density Poly-ethylene

Using Liquid Chromatography (LC).

9. ASTM D5815-95 (1995), Standard Test Method for Determination of Phenolic

Antioxidants and Erucamide Slip Additives in Linear Low-Den-sity

Polyethylene Using Liquid Chromatography (LC).

10. ASTM D 4275 – 09 (2009), Standard Test Method for Determination of Butylated

Hydroxy Toluene (BHT) in Polymers of Ethylene and Ethylene–Vinyl Acetate

(EVA) Copolymers By Gas chromatography.

11. Bhupendrasinh Vaghela, Surendra Singh Rao, Nitish Sharma, P. Balakrishna, and

A. Malleshwar Reddy (2011), Development and validation of a reverse phase-

liquid chromatographic method for the estimation of butylated hydroxytoluene

as antioxidant in paricalcitol hard gelatin capsule formulation dosage form.

74

12. Bobbijo van Beusichem, Ph,D, Senior Staff Scientist, Expert Services, Michael A,

Ruberto, Ph,D (2014), Introduction to Polymer Additives and Stabilization.

13. Catherine A, Rice Evans, Nicholas J, Miller and George Paganga (1997),

“Antioxidant properties of phenolic compounds”, Journal of Chromatography

A, vol 2, Issues 4, pp. 152-159.

14. Chun-Xiao Wang and Wei Luan Agilent Technologies (Shanghai) and Michael

Woodman Agilent Technologies (2007), Analysis of Phenolic Antioxidant and

Erucamide Slip Additives in Polymer by Rapid-Resolution LC.

15. Elke Fries, Wilhelm Puttmann (2002), “Analysis of the antioxidant butylated

hydroxytoluene (BHT) in water by means of solid phase extraction combined

with GC/MS”, Elsevier Science, Vol 36, Issues 9, pp. 2319-2327.

16. Erik Klein, Vladimír Lukeš, Zuzana Cibulková (2005), On the energetics of

Phenol antioxidants activity.

17. European Food Safety Authority (EFSA) (2012), Scientific Opinion on the re-

evaluation of butylated hydroxytoluene BHT (E 321) as a food additive EFSA

Panel on Food Additives and Nutrient Sources added to Food (ANS),

European Food Safety Authority (EFSA).

18. European Food Safety Authority (EFSA) (2012), Scientific Opinion on the re-

evaluation of butylated hydroxytoluene BHA (E 320) as a food additive EFSA

Panel on Food Additives and Nutrient Sources added to Food (ANS),

European Food Safety Authority (EFSA).

19. Fereidoon Shahidi and Ying Zhong, Antioxidants: Regulatory Status.

20. GL Sciences, Inc, Japan (2009), Analysis of phenolicantioxidants in food by

HPLC.

21. G, M, Williams, M, J, Iatropoulos and J, Whysner (1999), Safety Assessment of

Butylated Hydroxyanisole and Butylated Hydroxytoluene as Antioxidant Food

Additives.

22. György Kasza, Thermal (2013), Antioxidative and photochemical stabilization of

polymers, Polymer Institute of the Slovak Academy of Sciences.

23. Jan Pospisil, Institute of Macromolecular Chemistry, Czechoslovak Academy

of Sciences Czechoslovakia (1988), “Mechanistic Action of Phenolic

Antioxidants in Polymers”, ScienDirect, Vol 20, Issues 3-3, pp. 181-202.

75

24. Katie Edin, Nathalie Fida-Lassang, and Logan Schmaltz (2010), “Determination

of butylated hydroxytoluene in chewing gum using GC-MS” , Concordia

College Journal of Analytical Chemistry 1, pp.14-18.

25. L, Soubra , D, Sarkis , C, Hilan , Ph, Verger (2007), Dietary exposure of children

and teenagers to benzoates, sulphites, butylhydroxyanisol (BHA) and

butylhydroxytoluen (BHT) in Beirut (Lebanon) , Université Saint Joseph,

Faculté de Pharmacie, Rue Damas, Beirut, Lebanon.

26. Lucy Ying Zhou (1998), Quantitative Analysis of Additives in Low Density

Polyethylene Using On-line Supercritical Fluid Extraction /Supercritical Fluid

Chromatography.

27. Mary Jo Garber, Martha Gill, Yousheng Hua, and Dennis Jenke (2011),

Development and Characterization of an LC–MS Method for Quantitating

Aqueous Extractables, including Bisphenol A, 1-Formylpiperidine, and Bis-

(pentamethylene)-urea, from Plastic Materials.

28. Michael Walker and Chris Torrero (2012), Eurropean and UK Regulation of Food

and Feed.

29. Mohammed Akkbik, Zaini Bin Assim, and Fasihuddin Badruddin Ahmad (2011),

Optimization and Validation of RP-HPLC-UV/Vis Method for Determination

Phenolic Compounds in Several Personal Care Products.

30. OECD SIDS-UNEP Chemicals (2002), 2,6-di-tert-butyl-p-cresol (BHT).

31. Ranjit Jayasekara, Ian Harding, Ian Bowater,Gregor B,Y, Christie and Greg T,

Lonergan (2003), Journal of Polymers and Environment, Vol, 11(2).

32. Sihama E. Salih, Abdullkhaliq F. Hamood& Alyaa H. Abd alsalam, Comparison

of the Characteristics of LDPE : PP and HDPE : PP Polymer Blends.

33. Soto-Cantu´, Graciano-Verdugo, E, Peralta, A, R, Islas-Rubio, A, Gonza´lez-

Co´rdova,A, Gonza´lez-Leo´n, and H, Soto-Valdez (2008), Release of

Butylated Hydroxytoluene from an Active Film Packagingto Asadero Cheese

and Its Effect on Oxidation and Odor Stability.

34. Sumiko Tsuji, Maki Nakano, Hisaya Terada, Yukio Tamura, and Yasuhide

Tonogai (2005), Determination and Confirmation of Five Phenolic

Antioxidants in Foods by LC/MS and GC/MS.

76

35. UNEP Publications (2002), 2,6-di-tert-butyl-p-cresol (BHT), BUA (GDCh-

Beratergremium für Altstoffe), Advisory Committee on Existing Chemicals of

the Association of German Chemists (GDCh).

36. Xiong Z, Wang L, Li N, Yu Y, Jia X (2010), Determination of antioxidant

residues in polymer food package using gas chromatography.

37. Youk-Meng Choong and Hsiu Jung Lin (2001), “Gas Chromatographic

Determination of Synthetic Antioxidants in Edible Fats and Oils – A Simple

Methylation Method” , Journal of Food and Drug Analysis, Vol. 9, No. 1,

Pages 20-26 .