Luận án Đánh giá hàm lượng các chất β-Agonist (clenbuterol và salbutamol) trong thức ăn gia súc và dưlượng trong thịt gia súc bằng kỹthuật sắc ký lỏng ghép khối phổ

albuterol, salbutamol…Clenbuterol được dùng với tên biệt dược là broncodil, clenburol, ventolax, protovent (Theo tài liệu trên trang web Trong chăn nuôi, các dược liệu này đã có lúc được đưa vào trong thức ăn gia súc nhằm làm giảm lớp mỡ dưới da, tăng cơ, tăng trọng đối với thú vật nuôi. Theo nhiều nghiên cứu, các loại dược liệu này gây hại cho gia súc và cả cho người nếu ăn phải thịt thú vật nuôi bằng loại thức ăn có trộn các loại dược liệu trên, vì các hóa chất thuộc nhóm β-agonist thường là những chất kích thích mạnh, làm suy nhược chức năng gan[14]. Tại Châu Âu và Châu Mỹ, những loại hóa chất trên bị cấm sử dụng. Ở Việt Nam, các loại dược liệu thuộc nhóm β-agonist trong đó có clenbuterol và salbutamol được xếp vào danh mục 18 hóa chất bị cấm của Bộ Nông Nghiệp và Phát Triển Nông Thôn (Quyết định số 54 ngày 20 tháng 06 năm 2002 của Bộ NN & PTNT)[11]. Tuy nhiên, các chất này vẫn còn bị một bộ phận người dân lén sử dụng trong chăn nuôi và việc kiểm tra sự hiện diện của chúng trong thức ăn gia súc, gia cầm vào những năm 2005-2008 phần lớn chỉ dừng lại ở mức độ định tính và định lượng bằng ELISA với độ chính xác chưa cao. Việc định lượng chính xác dư lượng của các β-agonist trong thức ăn chăn nuôi là vấn đề cần được quan tâm trong công tác kiểm tra chất lượng sản phẩm. Đồng thời, việc xác định tồn dư β-agonist trong thịt một số gia súc là rất cần thiết về mặt quản lý để đánh giá tình hình mức độ sử dụng các chất này trong thức ăn chăn nuôi và đưa ra những cảnh báo về vệ sinh an toàn thực phẩm nếu có. Xuất phát từ tình hình thực tế, trên cơ sở khoa học của các công trình nghiên cứu về salbutamol (sal) và clenbuterol (clen) được công bố trong và ngoài nước, đồng thời nhờ sự hỗ trợ về thiết bị của Trung tâm Đào tạo và Phát triển Sắc ký TP Hồ Chí Minh, Phòng Thí nghiệm Chuyên sâu của trường Đại Học Cần Thơ, chúng tôi đã thực hiện đề tài “Đánh giá hàm lượng các chất β-agonists (clenbuterol và salbutamol) trong thức ăn gia súc và dư lượng trong thịt gia súc bằng kỹ thuật sắc ký lỏng ghép khối phổ” Nghiên cứu này sẽ góp phần vào việc bảo đảm vệ sinh an toàn thực phẩm và bảo vệ sức khỏe người tiêu dùng. Mục đích nghiên cứu Đề tài này được thực hiện với mong muốn: • Xây dựng được phương pháp phân tích dư lượng clen và sal trong thức ăn chăn nuôi, thịt gia súc, gia cầm bằng kỹ thuật sắc ký lỏng ghép khối phổ đạt độ nhạy và độ chọn lọc cao, đáp ứng được nhu cầu phân tích của các đơn vị kiểm nghiệm trong nước. • Theo dõi mức độ tồn lưu của clen và sal trong thực phẩm gà, heo khi nuôi gà, heo với thức ăn có chứa clen và sal. • Điều tra sơ bộ tình hình sử dụng hợp chất β-agonist, cụ thể là sal và clen, trong thức ăn gia súc và khả năng tồn lưu của chúng trong thịt gia súc ở một số tỉnh đồng bằng sông Trang 2 Cửu Long (Cần Thơ, Vĩnh Long, Hậu Giang). Đối tượng và phạm vi nghiên cứu a. Các mẫu thức ăn gia súc: lấy mẫu từ các cơ sở bán thức ăn gia súc, gia cầm gồm một số loại được ký hiệu như sau: NH, MT, HG, CTC, CC, CG, TAS80, ST, ADBC, ODBAS, TA11C30, TATNB, TĐĐ 6711, CT (mẫu được lấy từ tháng 7 năm 2007 đến tháng 9 năm 2009). b. Mẫu thịt heo, thịt gà nuôi thử nghiệm với thức ăn có chứa nồng độ nhất định clen và sal để kiểm tra khả năng tồn lưu của hai chất nầy. c. Mẫu thịt dùng cho điều tra được lấy từ các tỉnh Vĩnh Long, Hậu Giang, Thành phố Cần Thơ d. Thiết bị phân tích • Máy sắc ký lỏng ghép khối phổ ba tứ cực LC/MS/MS TSQ Quantum Access của Thermo Scientific (Công ty dịch vụ KHCN Sắc ký Hải Đăng – Thành phố Hồ Chí Minh) • Máy sắc ký lỏng ghép khối phổ 1 tứ cực LC/MS 2010A của Shimadzu (Công ty dịch vụ KHCN Sắc ký Hải Đăng – Thành phố Hồ Chí Minh) Phạm vi nghiên cứu • Xây dựng phương pháp chuẩn bị mẫu để tách chiết và làm giàu chất phân tích (clenbuterol và salbutamol) trước khi đưa vào máy sắc ký lỏng ghép khối phổ. • Sử dụng phương pháp sắc ký lỏng ghép khối phổ ba tứ cực để xác định khả năng tồn dư clenbuterol và salbutamol trong thịt heo, thịt gà. • Phân tích 1700 mẫu thức ăn chăn nuôi và thịt heo, thịt gà, sơ bộ đánh giá tình hình sử dụng clenbuterol và salbutamol ở thành phố Cần thơ và hai tỉnh Vĩnh Long, Hậu Giang Điểm mới của luận án. • Xây dựng thành công phương pháp định lượng clenbuterol và salbutamol bằng LC/MS/MS, có sử dụng nội chuẩn đồng vị clenbuterol-d9 và salbutamol-d3 , làm tăng độ tin cậy của phương pháp. • Quy trình phân tích tương đối không quá phức tạp nhưng đạt các yêu cầu trong quy định của Châu Âu về hiệu suất thu hồi, giới hạn phát hiện (theo quyết định 2002/657/EC). • Phân tích hơn 1700 mẫu gồm: Thức ăn chăn nuôi (TACN), thịt heo và thịt gà ở thành phố Cần Thơ và hai tỉnh Vĩnh Long, Hậu Giang trong ba năm 2007-2009. • Xác định khả năng lưu tồn của clenbuterol và salbutamol trong thịt gà và thịt heo qua thử nghiệm nuôi gà, nuôi heo trực tiếp bằng chất kích thích clenbuterol, salbutamol với các nồng độ đưa vào thức ăn cho các nghiệm thức thí nghiệm là 400, 600, 1000μg/kg; thực tế, cho đến nay, chưa có tác giả nào ở Việt Nam thực hiện nghiên cứu tương tự. Trang 3 CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN 1.1. Tình hình nghiên cứu thuộc lĩnh vực đề tài ở nước ngoài và trong nước. 1.1.1. Tình hình nghiên cứu ở nước ngoài Năm 2001, tác giả Woodward K.N[77] thuộc viện nghiên cứu về thuốc thú y ở Anh đã nghiên cứu quá trình chuyển hóa và độc tính của clenbuterol trên một số loài động vật (chuột, khỉ, trâu, bò, ngựa). Các tác giả Warriss P. D và cộng sự (1990 và 1991) [73],[74], Fawcett J. P và cộng sự (2004)[40] đã nghiên cứu ảnh hưởng của salbutamol lên thịt heo, các chuyển hóa về mặt sinh học của gia súc khi sử dụng hợp chất này. Theo các tài liệu đã công bố, từ năm 1990 đến 2011, nhiều tác giả đã nghiên cứu phương pháp phân tích clenbuterol, bằng LC-MS, LC-MS/MS với các giá trị LOD cho clenbuterol trong nhiều nền mẫu khác nhau (thịt, gan, thận, thức ăn chăn nuôi, mẫu máu...) thường đạt từ 0,02 dến 9 ppb [33]; [34],[41],[50],[54],[72],[75] ; với phương pháp phân tích β-agonist trên các nền mẫu sinh học bằng sắc ký khí (GC-MS), các nghiên cứu được công bố cho giá trị LOD của clenbuterol < 0,5 ppb hoặc không công bố giá trị LOD [55]. Riêng trong năm 1999, Guy và cộng sự[43] thuộc trung tâm nghiên cứu Nestlé - Switzerland đã thông báo phương pháp phân tích clenbuterol trong thịt gia súc bằng phương pháp sắc ký lỏng ghép khối phổ ba tứ cực (với qui trình chiết mẫu bằng acid HClO4) với LOD đạt 0,01 ppb, hiệu suất thu hồi đạt 63-70%. 1.1.2. Tình hình nghiên cứu ở trong nước - Việc phân tích clenbuterol, salbutamol tại nhiều phòng thí nghiệm ở Việt Nam vào năm 2006 chủ yếu được thực hiện với phương pháp ELISA (dựa vào phản ứng kháng nguyên - kháng thể) [6]. Tuy nhiên, phương pháp này chủ yếu có tính sàng lọc và có thể cho kết quả dương tính giả. Theo quyết định 2002/657/ EC của châu Âu, một phương pháp sàng lọc, dù đã được chứng minh có thể áp dụng được cho đối tượng kiểm nghiệm, vẫn phải được xác minh lại bằng một phương pháp có tính khẳng định hơn nếu nghi ngờ về kết quả. - Năm 2007, Phạm Xuân Viết và cộng sự[16], Trường Đại Học Dược Hà Nội đã nghiên cứu phương pháp sắc ký lỏng hiệu năng cao, một tứ cực, để định lượng salbutamol trong huyết tương, hiệu suất chiết salbutamol ở các nồng độ 10, 75, 200ppb khoảng 80%. - Năm 2008, Trung Tâm Dịch Vụ Phân Tích Thí nghiệm TPHCM đã nghiên cứu và xây dựng qui trình phân tích clenbuterol bằng sắc ký khí ghép khối phổ (GC/MS) đạt hiệu suất thu hồi từ 65- 88%; giá trị LOD đối với TACN là 0,16 ppb (clen), 0,11 ppb (sal); giá trị LOD đối với thịt là 0,05 ppb (clen), 0,07 ppb (sal) báo cáo đề tài cấp thành phố năm 2008. - Năm 2009, Bùi Quốc Anh (công ty Inotech – Thành phố Hồ chí Minh) nghiên cứu đề tài bộ kit phát hiện nhanh chất clenbuterol trong thịt gia súc gia cầm trong thời gian 2 giờ. Tuy nhiên, đây chỉ là phương pháp định tính dựa trên sự biến đổi màu của thuốc thử. Năm 2010, Nguyễn Thị Chân và cộng sự [2] thuộc trung tâm phân tích và thí nghiệm TPHCM, đã nghiên cứu đề tài “ Xác định clenbuterol trong thịt heo bằng phương pháp sắc ký lỏng ghép khối phổ triplequad (LC-MS/MS) ” giới hạn phát hiện LOD = 0,03ppb. Nhóm nghiên cứu không sử dụng nội chuẩn đồng vị và do đó không tận dụng được ưu thế của loại nội chuẩn nầy. Trang 4 1.2. Lý thuyết về chất kích thích tăng trưởng họ β-agonists 1.2.1. Clenbuterol - Công thức phân tử : C12H18Cl2ON2 - Khối lượng phân tử: 276,0796 đvC - Công thức cấu tạo Cl Cl H2N NH OH - Tên gọi: 2–(tert–butylamino)–1–(4–amino–3,5–dichlorophenyl)ethanol Trong y học, clenbuterol có tác dụng làm dãn phế quản, dãn cơ trơn ở cuống phổi, clenbuterol còn là dược phẩm được chỉ gây tổn định để điều trị các chứng bệnh có liên quan đến phổi như: hen, suyễn, tuy nhiên có thể hại đến hệ thần kinh và tuần hoàn của con người. Trong thú y, clenbuterol được sử dụng để điều trị các căn bệnh dị ứng đường hô hấp ở ngựa (tên thương mại là ventipulmin), điều trị bệnh đường hô hấp ở trâu, bò,..Thuốc có thể thải dần qua đường tiểu và qua phân nhưng với thời gian rất dài. 1.2.2. Salbutamol - Công thức phân tử: C13H21O3N - Khối lượng phân tử: 239,152 đvC - Công thức cấu tạo: HO HO NH OH - Tên gọi: 2–(tert–Butylamino)–1-(3–hydroxyethyl–2–hydroxyphenyl)ethanol Salbutamol được ứng dụng trong y học để điều trị bệnh hen suyễn rất hiệu nghiệm. Thuốc điều trị bệnh hen suyễn có chứa salbutamol có nhiều trên thị trường trong nước cũng như trên thế giới. Tác dụng của clenbuterol và salbutamol lên động vật nuôi và người Clenbuterol và salbutamol tích lũy trong thực phẩm thịt sẽ làm ảnh hưởng đến sức khỏe người tiêu dùng thông qua dây chuyền thực phẩm, gây ra các triệu chứng rối loạn nhịp tim, tim đập nhanh, tăng huyết áp, co thắt phế quản, phù nề, run cơ, liệt cơ, choáng váng,… 1.3. Giới thiệu phương pháp sắc ký lỏng hiệu năng cao (HPLC) Thiết bị gồm các bộ phận chính: bơm chịu áp suất (pump), van tiêm mẫu (injector), cột sắc ký lỏng (column), đầu dò (detector) và phần điều khiển và xử lý số liệu (data processor). Bộ phân tích khối ba tứ cực Với hệ thống ba tứ cực, chế độ vận hành rất phong phú, cho phép có nhiều thông tin hữu ích trong phân tích, thí dụ có thể chạy Full Scan, SIM, Full Scan MS/MS hay Product ion, SRM (Selected Reaction Monitoring). Trang 5 1.4. Quy trình định tính và định lượng β- agonists (salbutamol và clenbuterol) Hầu hết các phương pháp phân tích sắc ký dùng phát hiện và định lượng salbutamol và clenbuterol đều trãi qua ba giai đoạn như sau • Chiết chất phân tích ra khỏi nền mẫu (mẫu nguyên liệu) • Làm sạch mẫu, loại tạp chất ra khỏi dịch chiết và làm giàu chất phân tích • Sử dụng các phương pháp sắc ký lỏng ghép khối phổ để định lượng chất phân tích. Trang 6 CHƯƠNG 2. THỰC NGHIỆM 2.1. Thiết bị và hóa chất 2.1.1. Thiết bị: Hệ thống máy LC-MS/MS Thermo Finnigan gồm: • Hệ thống máy sắc ký lỏng: Bơm và hệ thống tiêm mẫu tự động • Đầu dò khối phổ ba tứ cực TSQ Quantum Access với hai loại nguồn ion hóa ESI và APCI • Cột sắc ký lỏng pha đảo Purospher Star C18, 150 mm x 4,6 mm, kích cỡ hạt 5 µm, cột bảo vệ pha đão C18 (hãng Merck) • Phần mềm Xcalibur, điều khiển thiết bị và xử lý dữ liệu sắc ký 2.1.2. Hóa chất và dung dịch thử • Nước cất 2 lần khử ion, CH3OH loại HPLC; H3PO4, p.a (pure analysis); HCOOH loại HPLC và K2HPO4, p.a (pure analysis); Dung dịch thử K2HPO4 0,1M • Dung dịch pha động: MeOH (0,1% HCOOH) và H2O (0,1% HCOOH) (v/v) 2.1.3. Chất chuẩn và nội chuẩn • Clenbuterol hydrochloride, Dr. Ehrenstorfer, 95% (C12H18Cl2ON2,HCl) • Clenbuterol–d9 (100 mg/L), Dr. Ehrenstorfer (C12H 9D9 Cl2ON2). • Salbutamol sulfate, Dr. Ehrenstorfer, 99 % (C13H22O3N, ½ H2SO4 • Salbutamol–d3 (100 mg/L), Dr. Ehrenstorfer (C13H19D3O3N). 2.2. Tối ưu hóa các thông số kỹ thuật của hệ thống LC-MS/MS. 2.2.1 Khảo sát quá trình quét phổ các ion chất chuẩn và nội chuẩn (Sử dụng chế độ Full scan) Để đảm bảo độ phân giải và độ nhạy của thiết bị LC-MS/MS trong phân tích vết clenbuterol (clen) và salbutamol (sal), cần phải tối ưu hóa các thông số vận hành của máy. Quá trình khảo sát gồm các bước sau: - Chuẩn bị dung dịch của riêng từng chất sal sulfate, clen hydrochloride, sal-d3, clen-d9. Các dung dịch đều có nồng độ 10ppb. Trên phần mềm Xcalibur, chọn các thông số thích hợp: Điều chỉnh khoảng khối lượng nguyên tử cần quét để thu được đủ số ion cần thiết cụ thể từ 50 đến 400 Da 2.2.2. Khảo sát năng lượng phân mảnh của các tiền ion (chọn chế độ SRM: Selected Reaction Monitoring) ─ Chuẩn bị hỗn hợp dung dịch chuẩn gồm clen, sal với nồng độ mỗi chất khoảng 10ppb. ─ Điều chỉnh năng lượng phân mảnh tiền ion (tính theo volt, thực chất là eV), mỗi lần tăng lên hoặc giảm xuống một hoặc hai đơn vị cho đến khi nào độ nhạy tức cường độ mũi sắc ký, không tăng nữa thì dừng lại. 2.2.3. Khảo sát nhiệt độ ống mao quản ─ Chọn nhiệt độ cần khảo sát cho ống mao quản, bắt đầu khảo sát ở nhiệt độ 300oC. ─ Điều chỉnh nhiệt độ tăng dần, mỗi lần tăng lên 25oC đến khi nào độ nhạy không tăng nữa thì dừng lại. Sau khi cài đặt nhiệt độ, tiêm trực tiếp hỗn hợp dung dịch chuẩn 10ppb vào hệ thống MS/MS Trang 7 2.2.4. Khảo sát chương trình dung môi 2.2.4.1. Khảo sát theo chương trình đẳng dòng Chuẩn bị hỗn hợp dung dịch chuẩn của 2 chất clen, sal với nồng độ khoảng 5ppb được pha trong pha động là MeOH:H2O (10:90). ─ Tiến hành phân tích hỗn hợp dung dịch chuẩn vừa chuẩn bị với các thông số đã tối ưu hóa, dùng cột sắc ký C18 và pha động chạy HPLC theo chương trình đẳng dòng (tốc độ dòng 0,5ml/phút) 2.2.4.2. Khảo sát thành phần pha động theo chương trình gradient Với tốc độ dòng đã chọn, tiến hành khảo sát chương trình gradient dung môi bằng cách phân tích hỗn hợp dung dịch chuẩn 5ppb clen và sal đã chuẩn bị. Tính độ phân giải RS và hệ số đối xứng AS theo công thức sau. 2 1 1 20,5( ) R R S t t R W W −= + với 2R t : thời gian lưu của chất phân tích 2 (clenbuterol) 1R t : thời gian lưu của salbutamol chất phân tích 1 (salbutamol) 1b W : chiều rộng đáy của mũi sắc ký của chất phân tích 1 2b W : chiều rộng đáy của mũi sắc ký của chất phân tích 2 Yêu cầu: RS≥ 1,3 ( khi RS < 1 cần thay đổi các thông số thực nghiệm) S bA a = với b: độ dài của phân nửa đoạn bên phải của đường ngang vẽ ở 10% chiều cao mũi sắc ký a: độ dài của phân nửa đoạn bên phải của đường ngang vẽ ở 10% chiều cao mũi sắc ký Yêu cầu: Mũi sắc ký được chấp nhận khi 0,9 < AS < 1,2 2.2.5. Khảo sát khoảng tuyến tính của clen và sal trong xây dựng đường chuẩn Do clen và sal bị cấm không được có theo tiêu chuẩn Việt Nam nên phần đánh giá khoảng tuyến tính cần khảo sát với khoảng nồng độ sal, clen ≤ 200μg/L (ppb). Với các mẫu có nồng độ Co (nồng độ cuối khi tiêm vào máy) vượt quá 200μg/L, cần giảm lượng mẫu cân. Đường chuẩn phải có độ tuyến tính tốt, bình phương hệ số tương quan lớn hơn 0,99. Dung dịch chuẩn được pha chế từ chuẩn gốc có nồng độ clen:118 ppm, sal: 189ppm 2.3. Khảo sát quy trình chuẩn bị mẫu. 2.3.1. Khảo sát ảnh hưởng của đệm pH trên khả năng giữ lại clen, sal và nội chuẩn đồng vị trên cột SCX. ─ Bước 1: Chuẩn bị 6 ống ly tâm nhựa 50ml. Mỗi ống ly tâm chứa: 0,1ml hỗn hợp nội chuẩn (sal-d3: 4ppb; clen-d9: 2ppb) + 0,1ml hỗn hợp chuẩn gồm (sal: 7,763 ppb; clen: 1,981ppb) + 10ml K2HPO4 0,1M có giá trị pH tương ứng trong 6 ống ly tâm lần lượt là 5,0; 5,5; 6,0; 6,5; 7,0; 7,5. Lắc (vortex) các ống ly tâm ─ Bước 2: Chuẩn bị cột SPE (Strata-SCX), hoạt hóa mỗi cột SPE bằng 6ml MeOH, 6ml H2O khử ion, 6ml đệm K2HPO4 0,1M có pH ứng với pH ở bước 1. ─ Bước 3: Cho tất cả dung dịch ở bước 1 lên cột SPE, (dung dịch chảy chậm qua cột với tốc độ 1ml/1 phút). Trang 8 ─ Bước 4: Rửa cột SPE lần lượt bằng 3ml nước, 3ml hỗn hợp MeOH:H2O (10 : 90), rút chân không đến khô ─ Bước 5: Rửa giải chất cần phân tích bằng 5ml hỗn hợp MeOH : NH4OHđđ (95:5). Sau đó thổi khô dịch rửa giải dưới dòng khí nitơ. ─ Bước 6: Hút chính xác 1mL pha động là: MeOH:H2O (15:85), cho vào ống nghiệm đã thổi khô. ─ Bước 7: Lọc dung dịch qua màng lọc 0,45µm và tiêm mẫu vào thiết bị LC-MS/MS với các thông số đã được tối ưu hóa. 2.3.2. Khảo sát độ lặp lại của tín hiệu đo của chuẩn clen và sal. Sử dụng các thông số kỹ thuật đã được tối ưu hóa của hệ thống LC/MS/MS để khảo sát độ lặp lại của tín hiệu đo trên 6 lần lặp lại, khi thêm 1ml chuẩn clen nồng độ 0,495ppb, chuẩn sal nồng độ 0,776 ppb, (chứa nội chuẩn xác định clen-d9 và sal-d3) vào mẫu trắng, tách chiết, làm sạch và định mức cuối cùng là 1ml với pha động. Các đại lượng thời gian lưu trung bình Rt , độ lệch chuẩn trung bình (RSD%) được xác định dựa trên kết quả phân tích và được xử lý trên phần mềm Microsoft Excel. 2.3.3. Khảo sát ảnh hưởng của nền mẫu trong quá trình phân tích Trong phân tích LC-MS/MS, nền mẫu có thể ảnh hưởng lớn trên kết quả phân tích ở hai giai đoạn: chuẩn bị mẫu (hiệu suất tách chiết giảm) và định lượng trên đầu dò khối phổ (hiệu suất tạo ion), nên có hiện tượng khử ion. Một cách khắc phục hiệu ứng không tốt của nền mẫu là dùng nội chuẩn đồng vị. Do chuẩn và nội chuẩn có thời gian lưu xem như bằng nhau, ảnh hưởng của nền mẫu trên chuẩn và nội chuẩn trong hai giai đoạn chuẩn bị mẫu và định lượng trên đầu dò khối phổ về nguyên tắc là giống nhau. Với clen và sal, nội chuẩn đồng vị lần lượt là clen-d9 và sal-d3. Để định lượng clen và sal, đường chuẩn được xây dựng trên nền mẫu như sau: - Nội chuẩn có cùng nồng độ, chất phân tích có nồng độ khác nhau, được thêm vào những lượng mẫu trắng bằng nhau trước khi xử lý. - Mẫu được xử lý trong những điều kiện giống nhau, thể tích định mức và thể tích dung dịch bơm vào máy cũng giống nhau. 2.3.4. Xây dựng đường chuẩn trên nền mẫu Trên cơ sở khảo sát ảnh hưởng của nền mẫu trong quá trình phân tích, cần thiết phải xây dựng đường chuẩn trên nền mẫu (thịt và TACN) biểu thị mối quan hệ giữa tỉ lệ diện tích pic ion định lượng clen (m/z 203,01) và clenbuterol-d9 (m/z 204,01), tỉ lệ diện tích ion định lượng sal (m/z 148,10) và sal-d3 ( m/z 151,15) thu được theo nồng độ chuẩn clen, sal tương ứng. Việc xây dựng đường chuẩn trên nền mẫu giúp xác định hiệu suất thu hồi một cách chính xác hơn. Trang 9 )(, 10 Vm C X ×= 2.3.5. Xác định hiệu suất thu hồi Xác định hiệu suất thu hồi của clen và sal trên mẫu trắng, trên nền thịt, TACN, gan Chuẩn bị dung dịch chuẩn: 1ml dung dịch chuẩn sal và clen trong MeOH ở các nồng độ khác nhau: Clen: 0,1; 0,25; 0,5; 1; 10; 20 ; 50; 100 μg/L (ppb) Sal: 1,6 ; 4; 10; 50; 100 ; 155 μg/L (ppb) Sử dụng mẫu trắng Chuẩn bị các mẫu thịt (gan) và thức ăn chăn nuôi, mỗi mẫu 2g, cho vào các ống ly tâm nhựa dung tích 50mL. Bổ sung các dung dịch chuẩn sao cho nồng độ mỗi chất trong mẫu từ 0,05 - 75 μg/L (ppb) theo dãy nồng độ đã nêu, (thực hiện 03 lần), để yên 1 giờ. Sau đó, tách chiết làm sạch (chọn pH = 6,0 ở bước 2). Yêu cầu: Độ lệch chuẩn (RSD%) tính theo diện tích pic sắc kí của 03 lần thực hiện riêng biệt trên cùng một nồng độ phải nhỏ hơn 10 %. • Hiệu suất thu hồi trên các nền mẫu khác nhau phải đáp ứng quy định của châu Âu (theo 2002/657/EC): • Nồng độ chất cần phân tích có trong mẫu kiểm được tính theo công thức sau: Trong đó: - X: nồng độ chất cần phân tích có trong mẫu kiểm, μg/kg hoặc μg/L - Co: nồng độ chất cần phân tích tính từ đường chuẩn, μg/L - 1: Thể tích định mức 1 mL - m: khối lượng mẫu (g) hoặc (V) thể tích mẫu phân tích, (mL) 2.4. Khảo sát giới hạn phát hiện, giới hạn định lượng của phương pháp (LOD, LOQ) Thêm dung dịch chuẩn sal, clen vào mẫu thức ăn chăn nuôi và mẫu thịt (mẫu trắng) sao cho hàm lượng các chất có trong mẫu khá nhỏ. Xử lý mẫu và thực hiện phân tích trên thiết bị LC-MS/MS theo các điều kiện đã chọn. Tìm nồng độ chuẩn trong nền mẫu tối thiểu của clen và sal (Cmin Clen và Cmin Sal) sao cho sau khi tách chiết và làm sạch (clean up) và tiêm vào máy với thể tích 25 μL dung dịch, mũi sắc đồ khối có cường độ T đáp ứng được điều kiện: 3 15ST N < = < Với: S là cường độ tín hiệu, N là nhiễu nền Giới hạn phát hiện của phương pháp Cmin được tính theo công thức: m in3 CL O D T = Giới hạn định lượng được tính theo công thức: LOQ ≈ 3 x LOD 2.5. Thực nghiệm nuôi gà lấy mẫu - Kiểm tra dư lượng của clen và sal trong mẫu thử nghiệm 2.5.1. Phương tiện thí nghiệm Thí nghiệm được tiến hành trên 24 gà nòi lai (12 gà nòi mái và 12 gà nòi trống) có trọng lượng 0,6 ± 0,1kg trong thời gian 21 ngày Thức ăn và khẩu phần thí nghiệm: Thức ăn được mua một lần tại địa điểm bán thức ăn vào đầu thí nghiệm, phối hợp thành một khẩu phần cơ sở, các nghiệm thức được bổ sung Trang 10 chất kích thích tăng trưởng clen và sal (với hàm lượng lần lượt là 0; 200; 300; 500 ppb cho mỗi chất ) Công thức thức ăn thí nghiệm được bố trí như sau: Nghiệm thức đối chứng (ĐC): Khẩu phần cơ sở (KPCS) (A) Nghiệm thức 1 (NT1): KPCS + 200 ppb clen + 200 ppb sal (B) Nghiệm thức 2 (NT2): KPCS + 300 ppb clen + 300 ppb sal (C) Nghiệm thức 3 (NT3): KPCS + 500 ppb clen + 500 ppb sal (D) Các khẩu phần thí nghiệm sau khi phối trộn dạng bột được đem đóng viên tại nhà máy thức ăn khoa Thủy Sản, Đại Học Cần thơ để đảm bảo viên có đường kính 4mm Công thức phối hợp khẩu phần cơ sở : - Nguyên liệu thực phẩm: Bắp (42%); Tấm (18%); Cám (20%); Bánh đậu nành (13%); Bột cá (5%); Dicalcium phosphate (1%); Thyromin(0,5%). - Thành phần hóa học và đinh dưỡng: Ẩm độ (12,73%); Hàm lượng tro (7,93%); protein thô (crude protein):18,11%; Chiết chất ether hay béo thô (Ether Extract): (4,9%), Xơ thô (Crude Fibre): 6,13%, Chiết chất không đạm (Nitrogen free extractives): 62,93%, Năng lượng trao đổi (Metabolizable Energy):3224kcal/Kg)* * Metabolizable Energy: được tính theo Jansen, 1989. 2.5.2. Phương pháp thí nghiệm a. Bố trí thí nghiệm: Thí nghiệm được bố trí theo thể thức hoàn toàn ngẩu nhiên với 4 nghiệm thức, có tổng cộng 24 đơn vị thí nghiệm, mỗi đơn vị thí nghiệm nhận 1 con gà. b. Chăm sóc nuôi dưỡng: Thức ăn được cân một lần trong ngày, cho vào xô đựng riêng biệt cho từng đơn vị thí nghiệm, gà được cho ăn nhiều lần trong ngày, cuối ngày cân lượng thức ăn còn thừa. c. Mỗ khảo sát: Đến cuối thí nghiệm (sau 21 ngày), tất cả 24 con gà được tiến hành mỗ khảo sát để lấy mẫu phân tích. Mẫu được ký hiệu theo từng nghiệm thức và trữ đông ở -18oC. Tổng số mẫu khảo sát: 24 mẫu thịt gà, 12 mẫu gan gà và 8 mẫu thận d. Các chỉ tiêu theo dõi - Tiêu tốn thức ăn: lượng thức ăn cho ăn trừ đi lượng thức ăn thừa - Hệ số chuyển hóa thức ăn: tiêu tốn thức ăn / tăng trọng salbut - Dư lượng clenbuterol và salbutamol trong thịt, gan và thận gà sau thời gian thử nghiệmamol và clenbutar 2.6. Thực nghiệm nuôi heo lấy mẫu- Kiểm tra dư ượng của clen và sal trong mẫu thử nghiệm. 2.6.1. Phương tiện thí nghiệm Từ ngày 02/04/2008 đến ngày 02/09/2008, heo được nuôi tại Xã Thuộc nhiêu, Huyện Cai Lậy, tỉnh Tiền Giang. Mẫu thịt, gan, thận heo được giữ động lạnh và bảo quản ở phòng thí nghiệm chuyên sâu của trường Đại Học Cần Thơ Thí nghiệm được thực hiện trên 5 heo giống, trung bình từ 16kg/con đến 18 kg/con. Chia thành 2 nghiệm thức: Trang 11 Đối chứng : 1 heo ăn khẩu phần cơ sở (không cho ăn chất kích thích tăng trưởng). Thí nghiệm: 2 heo với khẩu phần cơ sở + 500ppb clen và 2 heo với khẩu phần cơ sở + 500ppb sal c. Thức ăn thí nghiệm Thức ăn tự chế với thành phần gồm cám, gạo, các vitamin dạng premix (khẩu phần cơ sở) có trộn thêm chất kích thích tăng trưởng clen và sal với hàm lượng 500ppb cho mỗi loại. Các khẩu phần thí nghiệm sau khi phối trộn và được xay nhuyễn ở dạng bột 2.6.2. Phương pháp thí nghiệm a. Chăm sóc nuôi dưỡng: heo được nuôi riêng mỗi con ở một chuồng khác nhau và ăn riêng. Thức ăn được cân một lần trong ngày, cho vào xô đựng riêng biệt cho từng đơn vị thí nghiệm, heo được cho ăn ba lần trong ngày, cuối ngày cân lượng thức ăn còn thừa. b. Mổ khảo sát: Đến cuối thí nghiệm, tất cả 5 con heo được tiến hành mổ khảo sát để lấy mẫu phân tích. Mẫu được ký hiệu theo từng nghiệm thức và trữ đông ở -18oC. Tổng số mẫu khảo sát: 5 loại mẫu thịt heo, 5 loại mẫu gan heo và 5 loại mẫu thận heo . c. Các chỉ tiêu theo dõi - Tiêu tốn thức ăn (g/ngày) - Hệ số chuyển hóa thức ăn: xác định bằng cách chia tổng số thức ăn trong kỳ thí nghiệm cho tăng trọng - Dư lượng của clenbuterol và salbutamol trong thịt, gan và thận heo sau thời gian thử nghiệm 2.7. Điều tra tình hình sử dụng clenbuterol và salbutamol trong thức ăn chăn nuôi, thịt heo, thịt gà ở thành phố Cần thơ, tỉnh Vĩnh Long và tỉnh Hậu Giang trong thời gian 3 năm từ tháng 7/2007 đến 12/2009 2.7.1. Thu mẫu TACN, thịt heo, thịt gà: từ tháng 7/ 2007 đến 12/2009 mẫu được điều tra ở các địa phương: Thành phố Cần Thơ, Tỉnh Hậu Giang, Tỉnh Vĩnh Long Loại TACN gồm 14 loại của các công ty sản xuất thức ăn chăn nuôi trong nước cũng như các công ty hợp tác với nước ngoài được ký hiệu như sau: NH, MT, HG, CTC, CC, CG, TAS80, ST, ADBC, ODBAS, TA11C30, TATNB, TĐĐ 6711, CT. 2.7.3. Phân tích mẫu. Áp dụng quy trình tách chiết và làm giàu mẫu trên cột chiết pha rắn SPE Strata - SCX và phương pháp phân tích bằng sắc ký lỏng ghép khối phổ, số mẫu TACN điều tra và phân tích là 393. Số mẫu thịt heo, thịt gà điều tra và phân tích là 1377 mẫu (gồm thịt heo, thịt gà, gan heo, thận heo). Trang 12 CHƯƠNG 3. KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 3.1. Kết quả tối ưu hóa các thông số kỹ thuật của hệ thống LC-MS/MS 3.1.1 Kết quả khảo sát quá trình quét phổ các ion chuẩn và nội chuẩn (sử dụng chế độ full scan) Quá trình khảo sát thu được kết quả ở bảng 3.1 và cơ chế phân mảnh của clen, sal, clen-d9 và sal-d3 được trình bày trong hình 3.1.a, 3.1.b, 3.2.a và 3.2.b Bảng 3.1. Các trị số m/z của clen, sal Tên ion Clen Clen-d9 Sal Sal-d3 m/z tiền ion 277,05 286,05 240,10 243,10 m/z ion con 132,10 203,01 204,01 148,10 166,01 151,15 Hình 3.1.a. Cơ chế phân mảnh của clen Hình 3.1.b. Cơ chế phân mảnh của clen - d9 Hình 3.2.a. Cơ chế phân mảnh của sal Hình 3.2.b. Cơ chế phân mảnh của sal-d3 Bảng 3.6: Tóm tắt kết quả tối ưu hóa năng lượng (E) phân mảnh tiền ion clen, clen-d9; sal, sal-d3 Chất phân tích Tiền ion Ion định lượng E Phân mảnh (Volt) Điện thế ống chuyển ion (V) Ion xác nhận E Phân mảnh (Volt) Điện thế ống chuyển ion (V) Clen 277,05 203,01 17 99 132,10 29 99 Clen-d9 286,10 204,01 17 90 Sal 240,10 148,10 18 85 166,01 13 85 Sal-d3 243,05 151,15 17 96 Trang 13 3.1.3. Kết quả khảo sát nhiệt độ ống mao quản. Việc khảo sát nhiệt độ ống mao quản được trình bày ở bảng 3.7. Bảng 3.7. Kết quả khảo sát nhiệt độ ống mao quản Nhận xét: Kết quả khảo sát từ bảng 3.7 cho thấy với nhiệt độ từ 325-350oC độ nhạy các ion con của clen và sal đạt cao nhất, trong phân tích thực tế chọn nhiệt độ tối ưu của ống mao quản là là 350oC. 3.1.4. Kết quả khảo sát chương trình dung môi. 3.1.4. 1. Khảo sát theo chương trình đẳng dòng Kết quả khảo sát thời gian lưu của sal, và clen theo chương trình đẳng dòng được trình bày ở bảng 3.8 Bảng 3.8. Bảng kết quả thời gian lưu của sal, clen theo một số chương trình đẳng dòng Thí nghiệm Pha động Thời gian lưu (phút) H2O (a) MeOH (b) Clen Sal 1 10 90 2,91±0,02 2,87±0,02 2 20 80 2,89±0,02 2,83±0,02 3 30 70 3,86±0,02 2,99±0,02 4 40 60 5,28±0,02 3,02±0,02 5 50 50 8,13±0,02 3,24±0,02 Nhận xét: Thí nghiệm 1, 2, 3 (bảng 3.8) cho thấy clen và sal có thời gian lưu gần bằng nhau và do đó không tách ra được Thí nghiệm 4, 5 cho thấy các mũi sắc ký của clen và sal đã tách ra, mũi sắc ký của sal vẫn còn ra quá sớm. Do đó, chương trình đẳng dòng không cho kết quả thích hợp. 3.1.4. 2. Khảo sát theo chương trình gradient Loại ion Tỉ số m/z Nhiệt độ ống mao quản (oC) 300 325 350 375 Sal A 148,10 614378 898954 913136 646054 A 166,01 243314 328691 337489 242525 Clen A 203,01 897433 1534036 1499867 1159150 A 132,10 546681 800062 825808 603181 Loại ion Tỉ số m/z Nhiệt độ ống mao quản (oC) 300 325 350 375 Sal A 148,10 614378 898954 913136 646054 A 166,01 243314 328691 337489 242525 Clen A 203,01 897433 1534036 1499867 1159150 A 132,10 546681 800062 825808 603181 Trang 14 Bảng 3.9. Bảng kết quả thống kê thời gian lưu của sal, clen khi khối phổ thực hiện theo chương trình gradient dung môi TN Thời gian (phút) Pha động Thời gian lưu (phút) Hệ số đối xứng của pic sắc ký AS Độ phân giải RS MeOH (a) H2O (a) Clen Sal Clen Sal 2 0-1 15 85 7,91 ±0,02 5,70 ±0,02 1,1 1,09 5,97 2 60 40 2,5-13 100 0 14-25 15 85 RS ; AS được tính từ công thức ở mục 2.2 .4 Nhận xét: Kết quả cho thấy, ở thí nghiệm 2, mũi sắc ký của clen và sal đối xứng và tách tốt, thời gian lưu tương đối không lớn lắm, (5- 8 phút), độ phân giải 5,97, các hệ số đối xứng của các pic sắc ký (của sal và clen) đều nằm trong khoảng cho phép, tạo thuận lợi cho phân tích chuỗi mẫu. 3.1.5. Kết quả khảo sát khoảng tuyến tính của clen và sal trong xây dựng đường chuẩn Hình 3.3. Đường chuẩn clen theo các nồng độ từ 0,0495- 99,057 μg/L Hình 3.4. Đường chuẩn sal theo các nồng độ từ 0,0776– 155,525 μg/L Nhận xét: Kết quả từ đường chuẩn cho thấy: Với nồng độ clen từ 0,0495– 99,057μg/L, sal từ 0,0776– 155,525μg/L, mức độ phù hợp của phương trình hồi quy với thực nghiệm rất cao, bình phương hệ số tương quan R2 = 1. Do đó, có thể sử dụng đường chuẩn thiết lập như trên để phân tích clen, sal 3.2. Kết quả khảo sát quy trình chuẩn bị mẫu. 3.2.1. Kết quả khảo sát ảnh hưởng của đệm pH trên khả năng giữ lại clen, sal và nội chuẩn đồng vị trên cột SCX. Kết quả khảo sát ảnh hưởng của đệm pH trên khả năng giữ lại clen và sal được trình bày trong bảng 3.14 Bảng 3.14. Ảnh hưởng của đệm pH trên khả năng giữ clen, sal trên cột SCX pH 5 5,5 6 6,5 7 7,5 A148,10 4865775 4758080 4992276 4823494 4949243 4829415 A 203,01 1147949 1124791 1663487 1638758 1657720 1299969 Nhận xét: bảng 3.14 cho thấy, ở pH = 6,0 , diện tích của sal và clen có trị số cao nhất, do đó, đệm pH = 6,0 là tối ưu cho việc chiết tách đồng thời cả hai chất clen và sal Trang 15 3.2.2. Kết quả khảo sát quy trình chuẩn bị mẫu. Sau khi chọn được pH thích hợp, quy trình chuẩn bị mẫu được thực hiện như sau: Hình 3.11. Sơ đồ tóm tắt quy trình định lượng clen và sal 3.2.3. Kết quả khảo sát độ lặp lại của tín hiệu đo của chuẩn clen và sal. Kết quả khảo sát độ lặp lại của tín hiệu đo của clen và sal trong dung dịch, trong nền mẫu thịt và TACN được trình bày trong bảng 3.17 Bảng 3.17. Độ lặp lại của tín hiệu đo với chuẩn clen và sal trong nền mẫu thịt và thức ăn chăn nuôi μg/L Cclen tiêm vào mẫu Nền mẫu R T (n=6) (RSD) A203 (clen) A204 (clen) Tỉ lệ trung bình A 203/204 0,495 μg/L Thịt 7,95 (0,19) 246448 (1,07) 839869 (0,91) 0,29 (0,98) 0,495 μg/L TACN 7,74 (0,18) 230875 (1,18) 760605 (0,42) 0,304 (1,31) Csal tiêm vào mẫu Nền mẫu RT (n=6) (RSD %) A148 (sal) A151 (sal) Tỉ lệ trung bình A 148/151 0,776 μg/L Thịt 5,38 (0,16) 325331 (1,24) 938110 (1,66) 0,347 (1,18) 0,77 6 μg/L TACN 5,28 (0,88) 323865 (1,16) 931993 (0,40) 0,348 (1,21) Nhận xét: Kết quả bảng 3.17 cho thấy với 6 lần phân tích mẫu, độ lêch chuẩn tương đối của thời gian lưu không sai lệch nhiều (không vượt quá 1%), sự lặp lại của cường độ tín hiệu của ion có m/z 151,15; m/z 204,01(ion định lượng của nội chuẩn sal-d3 và clen-d9) biến - Thêm 1 mL dung dịch nội chuẩn sal-d3 , clen-d9 - Thêm 5 mL đệm K2HPO4 (pH = 6) Vortex 2 phút, ly tâm 15 phút với tốc độ 5000 vòng/ phút, lấy lớp dịch chiết (Chiết mẫu 3 lần , Gom dịch chiết qua cột SCX (đã được thoạt hóa lần lượt: 6ml MeOH, 6ml H2O , 6ml K2HPO4 (pH= 6) Rửa cột lần lượt: 3 mL H2O, 3ml MeOH:H2O (10: 90), rút nhẹ chân không để làm khô cột Rửa giải: 5ml MeOH: NH4OHđđ (95:5 v/v) Thổi khô dung dịch rửa giải bằng khí nitơ - Hòa tan cặn với 1 mL dung dịch pha động - Lọc dung dịch mẫu qua màng lọc 0, 45 μm Phân tích mẫu bằng LC/MS/MS Cân (2g) mẫu đã đồng nhất cho vào ống ly tâm 50 mL Trang 16 thiên trong khoảng nhỏ hơn 2%, có thể chấp nhận được. Vì thế, có thể dùng thời gian lưu làm yếu tố định danh và yếu tố tín hiệu để định lượng clen và sal. 3.2.4. Kết quả khảo sát ảnh hưởng của nền mẫu trong quá trình phân tích - xây dựng đường chuẩn trên nền mẫu 3.2.4.1. Kết quả khảo sát ảnh hưởng của nền mẫu trong quá trình phân tích Bảng 3.19. Kết quả khảo sát ảnh hưởng nền mẫu trong quá trình phân tích Clen Nồng độ C (μg/L hay ppb) 0,991 9,91 34,685 Dung dịch chuẩn A 203,01 573269 5862573 20156858 A 132,10 173127 1735322 6087371 A 204,01 863398 880666 878939 Thêm vào mẫu thịt sau khi xử lý A 203,01 571549 5827398 20116544 A 132,10 170322 1759874 6155663 A 204,01 872032 873621 876302 Thêm vào mẫu TACN sau khi xử lý A 203,01 568691 5839123 19955289 A 132,10 164352 1815967 6305871 A 204,01 868406 870288 873666 Sal Nồng độ C (μg/L hay ppb) 1,552 7,76 38,82 Dung dịch chuẩn A 148,10 873605 3826916 19895125 A 166,01 242862 1090671 5610425 A 151,15 1266598 1276731 1261532 Thêm vào mẫu thịt sau khi xử lý A 148,10 870722 3811608 19835558 A 166,01 248156 1128236 5970503 A 151,15 1280539 1269101 1245066 Thêm vào mẫu TACN sau khi xử lý A 148,10 870287 3804747 19736380 A 166,01 271529 1046306 6216960 A 151,15 1272931 1271624 1270295 Nhận xét: Kết quả từ bảng 3.19 cho thấy các diện tích pic của mỗi ion lần lượt trong dung dịch chuẩn và dung dịch chuẩn thêm vào nền mẫu sau xử lý tương tự như nhau, điều này chứng tỏ không có hiệu ứng nền trong giai đoạn tạo ion ở đầu dò khối phổ. 3.2.4.2. Kết quả xây dựng đường chuẩn clen và sal trên nền thịt và TACN Hình 3.7. Đường chuẩn clen (nền thịt) Hình 3.9. Đường chuẩn sal (nền thịt) Trang 17 Hình 3.8. Đường chuẩn clen (nền TACN) Hình 3.10. Đường chuẩn sal (nền TACN) 3.2.5. Kết quả xác định hiệu suất thu hồi của clen, sal Đường chuẩn dùng để xác định hiệu suất thu hồi được xây dựng trên dung dịch và trên các nền mẫu thịt, TACN, gan. Hiệu suất thu hồi của clen, sal trên TACN, thịt và gan heo được xác định dựa trên đường chuẩn của tỉ lệ diện tích ion chuẩn và nội chuẩn theo nồng độ của clen và sal trên các nền mẫu.Hiệu suất thu hồi của phương pháp (HPP), với việc sử dụng nội chuẩn đồng vị phải đạt khoảng 100%. Có thể ước tính hiệu suất thu hồi thực trong tách chiết (HT) bằng cách dựa trên đường chuẩn xây dựng từ các dung dịch chuẩn. Kết quả được trình bày trong các bảng 3.24 ; 3.25 ; 3.26 Bảng 3.24. Hiệu suất thu hồi của clen và sal trên nền thịt (m mẫu = 2g) Clenbuterol Salbutamol Co mẫu (μg/Kg) Co Định mức (nguyên tắc) (μg/Kg) HPP TB (%) (RSD%) HT TB (%) (RSD%) Co mẫu (ng/mL) Co Định mức (nguyên tắc) (ng/mL) HPP TB (%) (RSD%) HT TB (%) (RSD%) 0,05 0,1 96,99 (3,97) 68,49 (2,120) 0,8 1,6 98,27 (3,32) 73,82 (4,51) 0,125 0,25 97,26 (1,42) 71,39 (3,03) 2 4,0 97,52 (2.72) 76,42 (4,29) 0,5 1 96,59 (1,78) 77,37 (2,90) 5 10 99,70 (1,61) 83,59 (1,71) 10 20 100,14 (0,3) 83,85 (0,50) 25 50 97,98 (3,89) 84,49 (1,96) 50 100 99,53 (0,93) 86,78 (2,7) 50 100 100,50 (2,55) 85,26 (4,01) Trang 18 Bảng 3.25. Hiệu suất thu hồi của clen và sal trên nền TACN (m mẫu = 2g) Clenbuterol Salbutamol Co mẫu (μg/Kg) Co Định mức (nguyên tắc) (μg/Kg) HPP TB (%) (RSD%) HT TB (%) (RSD%) Co mẫu (ng/mL) Co Định mức (nguyên tắc) (ng/mL) HPP TB (%) (RSD%) HT TB (%) (RSD%) 0,25 0,5 98,54 (0,75) 70,53 (1,14) 0,8 1,6 99,97 (5,40) 70,91 (1,55) 0,4 0,8 97,74 (3,27) 72,77 (2,52) 5 10 101,21 (3,20) 82,75 (4,25) 1 2 97,54 (0,77) 77,70 (2,24) 25 50 97,15 (1,43) 83,04 (3,63) 5 10 97,87 (0,58) 83,01 (2,14) 50 100 100,11 (6,34) 84,78 (4,13) 50 100 98,12 (0,96) 84,73 (4,07) 75 150 99,85 (2,40) 85,59 (2,10 Bảng 3.26. Hiệu suất thu hồi của clen và sal trên nền gan (m mẫu = 2g Clenbuterol Salbutamol Co mẫu (μg/Kg) Co Định mức (nguyên tắc) (μg/Kg) HPP TB (%) (RSD%) HT TB (%) (RSD%) Co mẫu ng/mL Co Định mức (nguyên tắc) (ng/mL) HPP TB (%) (RSD%) HT TB (%) (RSD%) 0,5 1 99,18 (1,23) 73,95 (5,42) 0,5 1 100,57 (0,96) 70,17 (1,57) 5 10 100,01 (1,67) 81,21 (2,20) 10 20 98,64 (1,95) 81,91 (4,05) 10 20 100,73 (3,01) 82,15 (0,55) 25 50 100,13 (3,88) 82,21 (3,53) 25 50 98,94 (1,35) 82,56 (1,86) 50 100 99,84 (6,94) 83,93 (4,11) 50 100 99,06 (4,89) 83,03 (4,07) 75 150 99,76 (3,49) 83,99 (1,53) Nhận xét: Hiệu suất thu hồi của phương pháp (HPP) đạt khoảng 100% như đã dự đoán và hiệu suất thu hồi thực (HT) trên các nền mẫu khảo sát đạt các kết quả như sau: • Đối với clenbuterol : Mẫu có nồng độ 0,05-50μg/Kg, hiệu suất thu hồi đạt 68,5- 86,78% • Đối với salbutamol : Mẫu có nồng độ 0,8-75μg/Kg, hiệu suất thu hồi đạt 70,91- 85,59% Các kết quả trên đáp ứng đúng yêu cầu của Châu Âu theo quyết định 2002/657/EC Trang 19 3.3. Kết quả khảo sát giới hạn phát hiện, giới hạn định lượng của phương pháp (LOD, LOQ). Bảng 3. 30. Giá trị LOD và LOQ của clen và sal Nền mẫu Cmẫu (μg/Kg) Co (μg/Kg) LOD (RSD%) (μg/Kg) n = 6 LOQ (μg/Kg) (RSD%) clen sal clen sal Thịt (2g) 0,0991 0,0495 0,017 (14,14) 0,026 (14,36) 0,051 (14,14) 0,078 (14,36) TACN (2g) 0,396 0,198 0,074 (9,82) 0,084 (9,4) 0,22 (9,82) 0,248 (9,4) Kết quả cho thấy giá trị LOD của clen rất nhỏ đáp ứng được tiêu chuẩn của Châu Âu, Codex và phù hợp với quy định Việt Nam. 3.4. Độ dao động của tỷ lệ cường độ các mảnh ion Bảng 3.31. Tỉ lệ cường độ ion phụ và ion chính của clen và sal trên dung dịch chuẩn Clen Co (μg/L) 0,0495 0,495 0,991 1,985 9,91 99,10 A132,10/A203,01 (%) 31,40 28,50 30,90 27,90 29,90 29,20 Dao động cho phép 22,63- 36,63% Sal Co (μg/L) 0,0776 0,776 1,552 15,52 77,45 155,25 A166.01/A148,10 (%) 29,12 26,25 27,92 27,91 29,80 27,62 Dao động cho phép 21,10 -35,10% Bảng 3.32. Tỉ lệ ion phụ và ion chính của clen và sal trên nền mẫu thịt Clen Co (μg/L) 0,0495 0,495 0,991 9.91 24,75 99,1 A132/A203 (%) 28,00 28,83 27,45 30,6 30,35 30,15 Dao động cho phép 22,63- 36,63 % Sal Co ((μg/L) 0,0776 0,776 1,552 15,52 77,63 155,25 A166,01/A148,10 (%) 30,07 31,73 28,73 30,65 31,47 28,89 Dao động cho phép 21,10 -35,10% Bảng 3.33. Tỉ lệ ion phụ và ion chính của clen và sal trên nền mẫu TACN Clen Co (μg/L) 0,0495 0,495 0,991 9,91 24,75 99,1 A132,10/A203,01 (%) 29,20 31,10 30,63 29,28 31,43 28,46 Dao động cho phép 22,63- 36,63 % Sal Co (μg/L) 0,0776 0,776 1,552 15,52 77,45 155,25 A166,01/A148,10 (%) 29,87 33,06 31,97 31,95 33,98 31,65 Dao động cho phép 21,10 -35,10% Trang 20 3.5. Kết quả thử nghiệm trên gà 3.5.1. Kết quả theo dõi khả năng tiêu tốn thức ăn cho gà trong suốt kỳ thí nghiệm. Bảng 3.46. Kết quả khảo sát ảnh hưởng các mức độ bổ sung clen + sal lên tăng trọng trung bình và tiêu tốn thức ăn trung bình của gà thí nghiệm Chỉ tiêu nghiên cứu 0 ppb 400 ppb 600 ppb 1000 ppb P SEM Khối lượng gà đầu TN(g) 665 825 742 730 0,98 17,08 Khối lượng gà cuối TN(g) 1032 1266 1214 1250 0,02 21,50 Tăng trọng kỳ TN(g) 367a 428b 472c 520d <0,01 7,43 Tiêu tốn thức ăn (g) 1562 1569 1607 1578 0,18 26,77 Hệ số chuyển hóa thức ăn 4,26 a 3,67b 3,4c 3,03d <0,01 0,04 Ghi chú: Các số trung bình cùng hàng mang chữ số mũ khác nhau sai khác có ý nghĩa (P<0,05) theo phép thử Tukey.- P: xác xuất; SEM: sai số chuẩn của số tru ng bình, TN: thí nghiệm. Nhận xét: Ảnh hưởng của bổ sung clen, sal đã làm cải tiến được tăng trọng và hệ số chuyển hóa thức ăn (HSCTA) Về tăng trọng: Kết quả thí nghiệm chỉ rằng bổ sung clen + sal đã cải tiến được tăng trọng gà rõ rệt (P<0,01). Sự gia tăng hàm lượng clen + sal từ 400 lên 600 và 1000 ppb (μg/L) đã cải tiến được tăng trọng gà từ 428 g (nghiệm thức B) lên 472 g (nghiệm thức C) và 520 g (nghiệm thức D). Về tiêu tốn thức ăn:Các mức độ bổ sung clen + sal không làm tăng lượng thức ăn tiêu thụ của gà trong thời gian thí nghiệm (P = 0,18). Về hệ số chuyển hóa thức ăn:Việc bổ sung clen + sal đã cải tiến được tăng trọng rõ rệt vì thế hệ số chuyển hóa thức ăn (HSCHTA) giữa các khẩu phần có sự khác biệt rất có ý nghĩa về thống kê (P<0,01). HSCHTA thấp nhất ở nghiệm thức bổ sung 1000ppb (3,03), kế đến là nghiệm thức bổ sung 600ppb (3,4) và 400ppb là 3,67 và cao nhất là nghiệm thức không bổ sung (4,26). 3.5.2 Kết quả phân tích dư lượng của thịt gà sau khi nuôi thử nghiệm Bảng 3.51 Bảng tổng kết dư lượng clen và sal trong thịt, gan, thận gà sau thí nghiệm. Nghiệm thức Hợp chất Hàm lượng chất phân tích gà ăn (ng) Nồng độ clen và sal tích lũy (μg/Kg) (ppb) Thịt Gan Thận A (Đối chứng) Clen 0 0 0 0 Sal 0 0 0 0 B (200ppb) Clen 313800 0,146 50,69 61,83 Sal 313800 0,20 47,75 52,14 C (300ppb) Clen 482100 117,43 128,55 132,51 Sal 482100 78,05 111,91 119,66 D (500ppb) Clen 789000 215,45 246,29 254,42 Sal 789000 158,45 175,92 185,29 Trang 21 Nhận xét: Với tổng nồng độ (sal + clen) 400 ppb (μg/L) cho thêm vào thức ăn, nồng độ tồn dư trong thịt gà không đáng kể so với nồng độ trong gan và thận gà. Do khối lượng gan và thận không lớn, có thể xem như hầu hết sal và clen đều không tồn lưu trong gà . -Với các nồng độ (sal + clen) cho vào lớn hơn 600 ppb và 1000 ppb, nồng độ mỗi chất trong thịt, gan, thận gà gần tương tự nhau, hơi lớn hơn trong gan và thận và đối với clen đều vượt quá xa mức cho phép của Châu Âu là 0,1 µg/kg trong thịt và 0,5 µg/kg trong gan. Clen tích lũy trong thịt, gan, thận hơi lớn hơn so với sal. Với nghiệm thức C, tổng trọng lượng gà sau thí nghiệm khoảng 1,2 kg và với nồng độ trung bình clen và sal trong thịt lần lượt là 117,43 µg/kg và 78,05 µg/kg, cho rằng hàm lượng thịt khoảng 1 kg thì tổng hàm lượng sal và clen trong thịt gà là 195 µg/kg, một hàm lượng quá lớn, ảnh hưởng đến sức khỏe người tiêu dùng thông qua dây chuyền thực phẩm 3.6. Kết quả thử nghiệm trên heo 3.6.1. Kết quả theo dõi tiêu tốn thức ăn, tăng trọng của heo, hệ số chuyển hóa thức ăn. Bảng 3.52. Ảnh hưởng các mức độ bổ sung clen + sal lên tăng trọng trung bình và Hệ số chuyển hóa thức ăn của heo thí nghiệm Chỉ tiêu Đối chứng Nghiệm thức bổ sung clen(500 ppb) Nghiệm thức bổ sung sal (500 ppb) Ghi chú P1 P2 P3 P4 P5 P1. Heo đối chứng P2, P3: Heo ăn TA có chứa 500ppb clen P4, P5: Heo ăn TA có chứa 500ppb sal Khối lượng heo đầu TN (Kg) 18,63 18,57 16,56 16,8 17,48 Khối lượng heo cuối TN(Kg) 65,84 100,8 112,79 115,41 114,69 Tăng trọng kỳ TN (Kg) 47,21 82,23 96,23 98,61 97,21 Tiêu tốn thức ăn (Kg) 172,9 175,8 179,9 172,9 170,1 Hệ số chuyển hóa thức ăn 3,66 2,14 1,86 1,75 1,74 Hệ số CHTA Trung bình 3,66 2,00 1,745 Nhận xét: Kết quả cho thấy bổ sung clen hay sal đều không ảnh hưởng lên tiêu tốn thức ăn heo thí nghiệm. Nhưng cải tiến được tăng trọng của heo. Bảng 3.52 cho thấy hệ số chuyển hóa thức ăn (HSCHTA) giữa các khẩu phần có sự khác biệt rõ rệt. HSCHTA thấp nhất ở NT bổ sung sal 500ppb (1,74), kế đến là NT bổ sung clen 500ppb (2,00) và cao nhất là NT không bổ sung clen hay sal (3,36). 3.6.2. Kết quả theo dõi dư lượng của clen và sal trong thịt heo Bảng 3.55. So sánh ảnh hưởng của clen và sal lên thịt và nội tạng heo Nghiệm thức Lượng clen hay sal heo ăn trung bình (µg) Nồng độ clen và sal tích lũy trung bình (μg/Kg hay ppb) P Xác suất SEM Thịt Gan Thận Đối chứng 0 0 0 0 500 ppb (Clen) 88925 178,06a 233,26b 243,23b < 0,01 26,1 500 ppb (Sal) 85750 189,65a 229,24b 238,20b <0,01 29,5 Các chỉ số a, b biểu hiện sự khác nhau có ý nghĩa trong phân tích Trang 22 Nhận xét: Bảng 3.55 cho thấy dư lượng clen và sal trong các mẫu thận, gan luôn cao hơn trong các mẫu thịt (sự khác nhau có ý nghĩa trong phân tích phương sai P< 0,01). Các số liệu trên nằm trong khoảng nhiễm sal và clen thực tế trong thịt heo đo được trong các mẫu lấy trong 3 năm 2007-2009. Như vậy trong cả gà và heo, nồng độ clen và sal tồn lưu trong thịt, gan, thận là rất lớn (đối với clen vượt xa mức cho phép theo tiêu chuẩn của Châu âu hay Codex). Quyết định của Việt Nam cấm sử dụng sal, clen trong thức ăn chăn nuôi là hoàn toàn hợp l ý. 3.7. Kết quả điều tra tình hình sử dụng clen và sal ở các tỉnh ĐBSCL 3.7.1. Kết quả điều tra clen, sal trong TACN: Từ tháng 7/2007 đến 12/2009, qua phân tích 393 mẫu TACN, kết quả ghi nhận bảng 3.56 Bảng 3. 56. Kết quả điều tra hàm lượng clen và sal trong TACN từ tháng 7 năm 2007 đến tháng 12 năm 2009 STT LOẠI thức ăn chăn nuôi Số mẫu phân tích Số mẫu nhiễm clen (%) Hàm lượng (ppb) Số mẫu nhiễm sal (%) Hàm lượng (ppb) Số mẫu nhiễm (%) Số mẫu nhiễm (%) 1 NH 30 8 26,67 112- 706 kph kph kph 2 MT 30 8 26,67 128- 453 kph kph kph 3 HG 30 7 23,33 190-1257 15 50 120-297 4 CTC 30 7 23,33 135-321 12 40 230-356 5 CC 30 4 13,33 131-318 kph kph kph 6 CG 30 9 30,00 198-354 14 46,67 156-427 7 TAS80 21 8 38,10 125-315 kph kph kph 8 ST 30 8 26,67 111-379 kph kph kph 9 ADBC 21 7 33,33 201-481 9 42,86 97-196 10 ODBAS 39 11 28,21 153-724 kph kph kph 11 TT11C30 30 10 33,33 247-709 kph kph kph 12 TATNB 21 9 42,86 328-510 8 38,10 376-512 13 TĐĐ 30 10 33,33 264-526 kph kph kph 14 CT 21 kph kph Kph kph kph kph Tổng 393 106 26,97 111-1257 58 14,76 97-512 Nhận xét: Ở thời điểm từ tháng 7 năm 2007 đến tháng 12 năm 2007 các mẫu TACN chủ yếu bị nhiễm sal. Từ tháng 2 năm 2008 đến tháng 10 năm 2008 số mẫu TACN bị nhiễm clen nhiều hơn, từ tháng 12 năm 2008 đến tháng 12 năm 2009 số mẫu bị nhiễm sal nhiều hơn và không có mẫu nào vừa bị nhiễm cả sal và clen. 3.7.2. Kết quả điều tra clen, sal trong thịt heo, thịt gà: Từ tháng 7/2007 đến 12/2009, qua phân tích 1377 mẫu TACN, kết quả ghi nhận bảng 3.57 Trang 23 Bảng 3.57. Kết quả điều tra hàm lượng clen và sal trong thịt heo thịt hà năm 2007- 2009 Năm Nơi lấy mẫu Tổng số mẫu Nhiễm clen Nhiễm sal 2007 (100 mẫu) Cần thơ 40 0 11 Hậu Giang 30 0 17 Vĩnh Long 30 0 10 2008 (758 mẫu) Cần thơ 320 95 12 Hậu Giang 250 120 18 Vĩnh Long 188 51 11 2009 (519 mẫu) Cần thơ 220 18 32 Hậu Giang 160 24 38 Vĩnh Long 139 8 16 Tổng cộng 1377 316 165 Nhận xét: - Hàm lượng clen chứa trong các mẫu điều tra năm 2008 cao hơn nhiều so với năm 2007 và 2009 - Hàm lượng sal chứa trong các mẫu điều tra năm 2009 cao hơn nhiều so với năm 2007 và 2008 - Số mẫu thịt heo nhiễm nồng độ clen có nồng độ cao và chiếm tỉ lệ lớn tập trung ở một số chợ địa phương thuộc tỉnh Hậu Giang 3.7.2. Kết quả điều tra clen, sal trong TACN, thịt heo và thịt gà trong năm 2010 và hai tháng đầu năm 2011 Số mẫu hịt và TACN phân tích với kết quả như sau. Bảng 3.58. Kết quả điều tra hàm lượng clen và sal trong TACN, thịt heo và thịt gà năm 2010- 2011 Năm Loại mẫu Tổng số mẫu Nhiễm clenbuterol (ppb) Nhiễm salbutamol (ppb) 2010 (64 mẫu) Thịt 28 5 (1,36- 6,12) 7 (2,65-138) TACN 36 5 (1,36- 2,38) 11 (1,41-1145) 2011 (10 mẫu) Thịt 10 5 (2,11-2,29) 5 (1,49-1,55) TACN - - - Nhận xét: kết quả phân tích năm 2010 và hai tháng đầu năm 2011 cho thấy clen và sal vẫn còn sử dụng trong TACN, dư lượng của clen và sal vẫn có trong các mẫu thịt điều tra. Vì vậy, quy trình phân tích trong luận án cần được áp dụng để tiếp tục phân tích các mẫu TACN hoặc thịt heo, thịt gà có chứa chất kích thích tăng trọng như clen và sal, nhằm bảo vệ sức khỏe cho người tiêu dùng. Trang 24 CHƯƠNG 4. KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ - KẾT LUẬN 1. Các kết quả của luận án đã đề xuất được phương pháp phân tích hiện đại để định lượng hai hợp chất clenbuterol và salbutamol bằng phương pháp sắc ký lỏng ghép khối phổ ba tứ cực có sử dụng nội chuẩn đồng vị (salbutamol-d3 và clenbuterol-d9) cho kết quả chính xác, độ tin cậy cao, Qui trình đã đạt tiêu chuẩn phân tích theo yêu cầu của Châu Âu, với các giá trị đạt được như sau: - Hiệu suất thu hồi của phương pháp (HPP%) khoảng 100% và quy trình được sử dụng để định lượng chính xác nồng độ clen và sal trong thịt, gan, thận và thức ăn chăn nuôi. - Hiệu suất thu hồi thực (HT %) từ tách chiết: • Đối với clenbuterol: mẫu có nồng độ 0,05–50(μg/Kg), HT % : 68,5– 86,78% • Đối với salbutamol: mẫu có nồng độ 0,8 –75 (μg/Kg), HT % : 70,91– 85,59% - Giới hạn phát hiện (LOD) khá thấp cho cả clen và sal: • LODclen = 0,017 μ/kg; LODsal = 0,026 μ/kg (với thịt heo) • LODclen = 0,074 μ/kg ; LODsal = 0,084 μ/kg (với TACN) Các trị số LODclen cho thịt (LOD ≤ 1/5 MRL) phù hợp với gíá trị tối đa cho phép MRL theo cả tiêu chuẩn Châu Âu và Codex. 2. Quy trình đã xây dựng được áp dụng để phân tích hơn 1700 mẫu gồm: TACN, thịt heo và thịt gà ở thành phố Cần thơ và hai tỉnh Vĩnh Long, Hậu Giang trong ba năm 2007- 2009. 3. Đã xác định khả năng lưu tồn của clenbuterol và salbutamol trên gà và heo qua thử nghiệm nuôi gà, nuôi heo trực tiếp bằng chất kích thích clenbuterol, salbutamol với các nồng độ đưa vào thức ăn cho các nghiệm thức thí nghiệm là clen + sal: 400, 600, 1000μg/kg cho gà và 500 μg/kg clen hay sal cho heo. Kết quả cho thấy hai hợp chất trên tồn dư nhiều trong thịt nhất là trong gan và thận của heo và gà. - KIẾN NGHỊ • Trong thời gian sắp tới, chúng tôi dự kiến áp dụng phương pháp phân tích trên vào toàn bộ các β-agonist kể cả ractopamine được cho phép dùng trong một số nước, mở rộng vào các đối tượng gia súc gia cầm khác, đồng thời đánh giá mức độ tồn lưu của chúng theo thời gian tính từ lúc ngừng không cho gia súc, gia cầm ăn thức ăn có chứa β-agonist. • Chúng tôi mong rằng phương pháp nầy sẽ được những phòng kiểm nghiệm, nghiên cứu áp dụng trong kiểm tra dư lượng β-agonist trong thức ăn chăn nuôi, gia súc gia cầm nhằm đảm bảo có hiệu quả sức khỏe người tiêu dùng.