Những thách thức trong phân tích kiểm nghiệm thực phẩm hiện nay, mối quan tâm lớn của các phõng kiểm nghiệm

NHỮNG THÁCH THỨC TRONG PHÂN TÍCH KIỂM NGHIỆM THỰC PHẨM HIỆN NAY, MỐI QUAN TÂM LỚN CỦA CÁC PHÕNG KIỂM NGHIỆM Nguyễn Hồng Thảo, Nguyễn Phương Phi, Võ Trương Duy, Nguyễn Sĩ Hồng Liên, Đỗ Vũ Phương Thảo, Đinh thị Hà Long, Phạm thị Ánh, Chu Phạm Ngọc Sơn Hội Hĩa học TP Hồ Chí Minh Cơng ty Dịch vụ KHCN Sắc Ký Hải Đăng PHẦN TRÌNH BÀY I. NHỮNG SỰ KIỆN VỀ AN TỒN THỰC PHẨM II. CÁC HĨA CHẤT ĐỘC HẠI III. NHỮNG THÁCH THỨC TRONG PHÂN TÍCH KIỂM NGHIỆM ĐẢM BẢO AN TỒN THỰC PHẨM I. NHỮNG SỰ KIỆN 1.Cung cấp thực phẩm (TP) hiện nay mang tính tồn cầu địi hỏi phải tăng cƣờng giám sát để đảm bảo an tồn thực phẩm (ATTP) 2. Thực phẩm hiện rất nhiều và phức tạp, phụ gia thực phẩm rất đa dạng, đan xen với hĩa chất cĩ khả năng gây độc cố tình hay do thiếu hiểu biết đƣợc cho thêm vào để tạo đƣợc một đặc trƣng nhằm đạt lợi nhuận bất chính 3.Mức độ nguy hiểm cĩ thể rất lớn đối với những thực phẩm sản xuất tại các nƣớc cĩ hạ tầng chƣa thật phát triển và cơ cấu giám sát chƣa thật hiệu quả Cácmối nguy hiểm: vi sinh, vật lý, hĩa học, hàng nhái 4Một chuyên ngành gọi là Foodomics chuyên nghiên cứu thực phẩm (dinh dƣỡng, thực phẩm biến đổi gen, protein học, độc chất học liên quan) TÍNH TỒN CẦU CỦA SỰ LÂY NHIỄM MELAMINE HỆ THỐNG THƠNG BÁO VÀ CẢNH BÁO CỦA CHÂU ÂU VỀ CHẤT LƢỢNG THỰC PHẨM CHO NGƢỜI VÀ THỨC ĂN CHĂN NUƠI Năm Số lơ hàng khơng đạt yêu cầu Thứ hạng Năm Số lơ hàng khơng đạt yêu cầu Thứ hạng 2002 67 7 2007 45 18 2003 19 35 2008 56 15 2004 59 13 2009 100 11 2005 124 7 2010 71 13 2006 68 13 2011 109 9 Trong những năm gần đây, hàng hố Việt Nam xuất khẩu nhìn chung cĩ chất lƣợng tốt hơn nhờ các biện pháp quản lý chặt chẽ, hệ thống phịng kiểm nghiệm ngày càng được tăng cường và hoạt động cĩ hiệu quả *Trong nƣớc, vệ sinh an tồn thực phẩm (VSATTP) vẫn cịn bị đe dọa và hiện đang làmột vấn đề bức xúc\của xã hội. *Quản lý VSATTP vẫn cịn phần nào lỏng lẻo, chƣa thật đảm bảo TP an tồn. Việc nhiễm vi khuẩn độc hại vẫn cịn chiếm tỷ lệ khá cao. *Với tốc độ đơ thị hĩa và cơng nghiệp hĩa, tăng dân số khá nhanh hiện nay, nếu quản lý khơng chặt, nhiễm chéo từ độc chất mơi trường ảnh hƣởng khơng nhỏ đến VSATTP *Việc giả nhãn hiệu, việc sử dụng những hĩa chất nhái phụ gia TP cĩ thể nguy hại cho sức khỏe ngƣời tiêu dùng, vìmục đích lợi nhuận phi pháp, tạo nhiều vi phạm vềATTP: -melamine trong sữa và sản phẩm từ sữa, đường cho vào mật ong -DEHP dùng làm chất tạo đục, phẩm màu cơng nghiệp bị cấm dùng trong TP, -nước tương nhiễm 3-chloro-1,2-propandiol (3-MCPD) - phẩmmàu cơng nghiệp rhodamine B nhuộm hạt dưa, 2,4-diaminoazobenzene dùng nhuộm gà vịt cho cĩ màu vàng tươi, orange II nhuộm thịt quay và thịt xá xíu cho cĩ màu đỏ cam tươi bắt mắt . -kháng sinh, chất diệt nấm mốc trong nuơi trồng thủy sản, -hĩa chất tăng trọng bị cấm: clenbuterol và salbutamol, ractopamine , tạo thịt siêu nạc trong chăn nuơi gia súc gia cầm -trifluralin trong thủy sản và ethoxyquin trong tơm do bị nhiễm từ thức ăn. VSATTP của thức ăn đường phố: vẫn rất đáng lo CÁC SỰ KIỆN VỀ NGỘ ĐỘC THỰC PHẨM SỐ VỤ NGỘ ĐỘC THỰC PHẨM SỐ NGƯỜI BỊ NGỘ ĐỘC THỰC PHẨM SỐ NGƯỜI CHẾT 1997-2000 1391 25 509 217 2001 245 3 901 63 2002 2005 2006 2007 2008 2009 2010 2011 2012 (đến 12/2012) 208 144 165 248 205 152 175 148 164 4 894 4 300 7135 7329 7828 5200 5664 4700 5400 71 53 57 55 61 35 51 27 33 CHI PHÍ/NĂM Trung bình 200 triệu USD theo WHO (10/2007) Những khĩ khăn trong giám sát, kiểm nghiệmATTP *Trong tình hình sản xuất hiện nay, khĩ dự đốn hết tất cả những chất nguy hại cĩ thể cĩ trong thực phẩm và thức ăn chăn nuơi và do đĩ rất hiếm khi kiểm sốt chúng trọn vẹn. •Việc nhập khẩu phi pháp qua biên giới những hĩa chất, sản phẩm khơng rõ nguồn gốc, việc quản lý cịn lỏng lẻo các phụ gia thực phẩm trong nƣớc càng làm trầm trọng thêm sự mất VSATTP. * Phụ gia TP vẫn bày bán chung với hố chất dùng cho mục đích khác, quãn lý Nhà nƣớc chƣa quy định rạch rịi, tạo điều kiện cho ngƣời sản xuất, vì lợi nhuận bất chính, lạm dụng trong chế biến TP. * Lƣu ý cùng một hĩa chất nhƣng sử dụng cho thực phẩm thì khắt khe hơn nhiều so với nhiều mục tiêu cơng nghiệp khác. *Các quy định về tiêu chuẩn VSATTP ở nhiều nƣớc trên thế giới ngày càng khắt khe, thƣờng xuyên đƣợc duyệt lại, các đơn vị kiểm nghiệm phải liên tục cải tiến các phƣơng pháp kiểm nghiệm phù hợp hơn vì nếu khơng thì cả xuất khẩu cũng bị đe dọa. •Các phịng thử nghiệm cung cấp dịch vụ kiểm nghiệm thực phẩm phải đối mặt với những giới hạn liên tục đƣợc hạ thấp về mức độ nhiễm hĩa chất cĩ thể gây nguy hiểm. *Những hoạt động kiểm nghiệm càng lúc càng tăng cƣờng cĩ thể tạo ảnh hƣởng xấu đến sức khỏe con ngƣời và mơi trƣờng với việc sử dụng những lƣợng lớn hĩa chất và dung mơi độc hại đƣợc thải bỏ thiếu kiểm sốt sau đĩ. *Việc cải tiến các phƣơng pháp kiểm nghiệm làm giảm thiểu tối đa nguy hại cho sức khỏe và mơi trƣờng sống là rất cần thiết. *Nhiều phƣơng tiện kiểm nghiệm hiện cĩ trong nƣớc chủ yếu kiểm sốt đƣợc các đối tƣợng nhắm đến chứ chƣa cho phép nhận diện thêm các chất lạ khác khơng nằm trong tầm nhắm. Nguồn nhân lực cĩ trình độ chuyên mơn cao, kinh nghiệm cịn mỏng. *khơng cĩ những phƣơng tiện kiểm nghiệm phù hợp để quản lý tốt chất lƣợng thực phẩm thì xuất khẩu sang EU, Bắc Mỹ, Nhật sẽ bị đe dọa. *Ngay cả trong nƣớc, ngƣời tiêu dùng ngày nay cũng ngày càng ý thức rõ chất lƣợng thực phẩm khơng phải chỉ là ngonmiệng, bắt mắtmà cịn phải an tồn, khơng gây hại đến sức khỏe. Báo cáo nầy xin đƣợc giới hạn vào những phức tạp trong kiểm nghiệm hĩa chất hữu cơ độc hại trong thực phẩm bằng các phƣơng pháp sắc ký nhằm gĩp phần vào đảm bảo VSATTP trong tình hình thực tế hiện nay của Việt Nam Agilent GC-MS/MS II.CÁC LOẠI HĨA CHẤT HỮU CƠ ĐỘC HẠI CĨ THỂ PHÁT HIỆN TRONG THỰC PHẨM 1. Hĩa chất độc gốc tự nhiên: * Cyanogenic glycosides trong măng, khoai mì * Tetrodotoxin trong cá nĩc và trong một số hải sản khác * Độc chất sinh học biển trong các loại nhuyễn thể hai mảnh vỏ (ASP, DSP,PSP) * Mycotoxins (aflatoxin, ochratoxin…) * Histamine và các biogenic amines khác 2. Các loại thuốc bảo vệ thực vật bị cấm hoặc dùng quá giới hạn cho phép: * organochlorides, * organophosphates, * carbamates, pyrethroids, triazines, trifluralin… 3. Các loại thuốc thú y, dược liệu bị cấm hoặc dùng quá giới hạn cho phép ( tetracyclines, sulfonamides, aminoglycosides, chloramphenicol, malachite green, crystal violet, nitrofurans, fluoroquinolones, nitroimidazoles, beta-agonists nhƣ clenbuterol, salbutamol, ractopamine…) 4. Phụ gia bị cấm hoặc dùng quá giới hạn cho phép (chất bảo quản, phẩmmàu…) 5. Hĩa chất độc sinh ra trong quá trình chế biến thực phẩm (acrylamide, 3-chloro-1,2-propandiol, 1,3-dichloro-2-propanol…) KHÁNG SINH ACRYLAMIDE 3-MCPD 6. Hĩa chất độc gốc mơi trường ( kim loại nặng, alkylphenols, PAH, PCB, dioxins..) 7. Hĩa chất độc thơi ra từ bao bì (styrene, dialkyl phthalates, bis phenol A…) 8. Hĩa chất “nhái” (Adulterants) nhằm tạo một đặc trƣng cho thực phẩm (melamine giả tăng đạm, đƣờng saccharose giả glucose, fructose để tăng ngọt mật ong, sữa pha lỗng với nƣớc, phẩm màu Sudan trong bột ớt, bột cary, DEHP tạo đục…) DEHP MELAMINE BIS PHENOL A ĐỘC CHẤT DỄ SINH RA TỪ CÁCH CHIÊN, XÀO NƯỚNG LÀM THỨC ĂN CỦA TA. HÀM LƯƠNG ACRYLAMIDE ĐẶC BIỆT CAO TRONG KHOAI TÂY CHIÊN. IARC SẮP ACRYLAMIDE VÀO LOẠI CÓ KHẢ NĂNG GÂY UNG THƯ CHO NGƯỜI (Class 2A, LD50 chuột 107/mg/kg thể trọng). Acrylamide Loại thực phẩm N Hàm lượng [µg/kg] Trung bình [µg/kg] Hàm lượng Thường gặp Số mẫu nhiễm min. max. Khoai chiên lát mỏng 192 140 3640 819 1000 76 Khoai cọng chiên 98 < 10 2779 151 570 11 Bánh biscuit, bánh nướng 38 < 10 1090 190 660 4 Cà phê bột 30 115 1685 343 370 14 Bánh mì nướng miếng nhỏ 32 15 1714 133 610 8 Ngũ cốc ăn sáng 32 < 10 846 65 260 4 HÀM LƯỢNG ACRYLAMIDE Asparagine Acrylamide Nhiệt, đường (glucose, fructose…) Chất béo trans (Trans fat) trong thực phẩm chiên với dầu thực vật *Từ phản ứng hydrogen hĩa các chất béo cĩ nhiều nối kép trên dây triglycerid *Từ sự dồng phân hĩa chất béo dạng cis thành trans trong quá trình chiên nĩng liên tục thơng qua sự hình thành gốc tự do Acid elaidic (trans) Acid oleic (cis) Canada: nhỏ hơn 0,2 mg/ phần ăn Mỹ : nhỏ hơn 0,5 mg/ phần ăn Trƣờng hợp nầy cĩ thể ghi: TRANS FAT = 0 nhiệt Nguy cơ thực phẩm bị nhiễm chất độc thơi ra tƣ̀ bao bì Một số loại bao bì cho thực phẩm chứa những phụ gia cĩ thể thơi ra và đi vào thực phẩm và gây ơ nhiễm thực phẩm: -Chất hĩa dẻo DEHP (thƣờng gọi là DOP) trong các bao bì PVC dễ dàng thơi vào thực phẩm, nhất là các thực phẩm nhiều béo. -Nhiều cuộn loại nhựa trong dùng bọc thực phẩm để đƣa vào lị nƣớng hay lị vi sĩng thực chất là nhựa PVC với chất hĩa dẻo DOP, dễ dàng thơi DOP vào thực phẩm ở nhiệt độ cao. -Formaldehyde từ chén đĩa bằng nhựa melamine formaldehyde cĩ thể thơi vào thực phẩm khi sử dụng ở nhiệt đơ cao. CO O CH2 CH CH2 (CH2)3 CH3 CH3 C O CH2 CH CH2 CH3 (CH2)3 CH3 O C O O C O O (CH2)3 (CH2)3 CH3 CH3 DEHP : trong các loại bao bì, thảm trải nhà, áo đi mưa… bằng PVC DBP : mỹ phẩm DEHP DBP Environment Health Perspect, 108,895-900 (2000) QUI ĐỊNH NẦY CŨNG ĐƯỢC VIỆT NAM ÁP DỤNG (QUYẾT ĐỊNH 3339/2001/QĐ- BYT NGÀY 30/7/2001). TUY NHIÊN, TRONG DANH SÁCH CÁC HOÁ CHẤT CÓ THỂ “THÔI RA” THÌ ĐỐI VỚI ESTE PHTALAT, VIỆT NAM CHỈ LIỆT KÊ DIETHYL PHTALAT. QUI ĐỊNH CHÂU ÂU 90/128/EEC: -SỐ LƯỢNG TỐI ĐA CHẤT THƯỜNG TỪ BAO BÌ ĐI VÀO 1KG THỰC PHẨM LÀ 60 MG HOẶC 10MG/DM2 DIỆN TÍCH BAO BÌ -VỚI CHẤT ĐỘC CÓ QUI ĐỊNH RIÊNG Phát hiện độc chất phthalate trong nƣớc giải khát 50 loại nước giải khát chứa độc dược gây hại đã được phát hiện ở Trung Quốc. Đài Loan vừa phát hiện một cơng ty sản xuất chất tạo đục dùng trong thực phẩm và đồ uống cĩ sử dụng hĩa chất DEHP rất độc hại cho sức khỏe (26/5/2011). C C O O OCH2CH(CH2)3CH3 OCH2CH(CH2)3CH3 CH2CH3 CH2CH3 Di(2-ethylhexyl) phthalate (DEHP) Bisphenol A, hĩa chất độc cĩ thể thơi ra tƣ̀ các bình sửa Việt Nam đã cĩ quy định mức BPA cho phép là 2,5 mg/kg (Quyết định 46/2007/QĐ-BYT). Kết quả cácmẫu kiểm nghiệm BPA thơi nhiễm từ bình sữa trẻ em do Viện Kiểm nghiệmAn tồn vệ sinh thực phẩm Quốc gia tiến hành đều thấp so với quy định hiện hành (tại cơng ty Sắc Ký Hải Đăng:0,7 ppm trên một số chai sản xuất tại Nhật). Theo các nghiên cứu tại Mỹ, BPA cĩ thể gây tổn thƣơng não, ảnh hƣởng tới khả năng sinh sản, thay đổi chức năng hệ miễn dịch, về lâu dài cĩ nguy cơ gây ung thƣ. Gần đây, một số màu công nghiệp đã được tìm thấy trong thực phẫm và đã được châu Âu xếp vào loại dối tượng kiểm tra: Orange II Rhodamine B Para Red Phẩmmàu cơng nghiệp N N H2N NH2 2,4-diaminoazo benzene Thịt heo quay, xá xíu gà, vịt tƣơi sống hạt dƣa gia vị, một số loại hạt III.NHỮNG THÁCH THỨC ĐẶC TRƢNG TRONG PHÂN TÍCH KIỂM NGHIỆM ĐẢM BẢO AN TỒN THỰC PHẨM III.1. CHUẨN BỊ MẪU: chiết ra đƣợc chất phân tích tƣ̀ những nền mẫu thƣờng rất phức tạp: thịt , cá, sữa, mật ong, thức ăn đa dạng III.2. PHƢƠNG PHÁP ĐO: * phát hiện và đo đƣợc chính xác những lƣợng chất thật nhỏ, nhất là đối với những chất độc bị cấm hẳn, khơng đƣợc cĩ trong thực phẩm, phƣơng pháp khơng tạo âm tính giả hay dƣơng tính giả * cĩ thể phát hiện và định lƣợng đƣợc nhiều chất độc trong một lần xử lý mẫu * phƣơng pháp phải ổn định, áp dụng đƣợc cho nhiều nền mẫu tƣơng tự, nhanh, ít tốn hĩa chất, dung mơi nhất là hĩa chất dung mơi độc hại, bảo đảm an tồn cho sức khỏe, khơng gây hại mơi trƣờng III.3. PHÁT HIỆN ĐƢỢC NHỮNG CHẤT KHÁC (NON- TARGETS, UNKNOWNS) NGỒI CÁC CHẤT NHẮM ĐẾN (TARGETS) PHÁT HIÊN VÀ ĐỊNH LƢỢNG THERMO TSQ 8000 GC-MSMS *Độc chất trong thực phẩm chủ yếu ở dạng vi lƣợng rất khĩ phát hiện và phân tích, đặc biệt trong nền mẫu phức tạp * Phƣơng pháp phân tích luơn cải tiến: -đáp ứng tiêu chuẩn ngày càng khắt khe -nhanh, đúng, lặp lại tốt, khơng làm ơ nhiễmmơi trƣờng, khơng gây hại đến sức khỏe Chiết chất phân tích Làm đậm đặc và tinh chế Định lƣợng (Extraction) loại tạp (Clean- up) GC-MS; GC-MS/MS LC-MS, LC-MS/MS… Mục đich: Xác nhận đúng chất phân tích, tăng độ nhạy của phƣơng pháp, bảo vệ thiết bị phân tích III.1. CHUẨN BỊ MẪU KHĨ KHĂN TRONG CHUẨN BỊ MẪU: •Nền mẫu phức tạp * Chất phân tích ở dạng vết * Số chất phân tích cĩ thể nhiều và khá khác bản chất * Chất phân tích cĩ thể đã tạo phản ứng với nền mẫu *Tạp đồng chiết với chất phân tích (co-extractants) gây khĩ trong clean-up *Thời gian dành cho chuẩn bị mẫu cĩ thể chiếm đến trên 70% tồn thời gian để hồn tất phân tích Khâu nầy cĩ thể gây hại cho sức khỏe ngƣời và cho mơi trƣờng sống nếu sử dụng nhiều hĩa chất độc hại Cần áp dụng những nguyên tắc của hĩa học xanh trong chuẩn bị mẫu Trong khâu nầy, xu hƣớng chung hiện nay là phải đạt đƣợc những mục tiêu sau đây: - chiết được cùng lúc nhiều chất, - hiệu suất chiết phải đạt gần 100%, - giới hạn phát hiện phải thấp, - ít tạp chất đi kèm theo để giảm tối đa ảnh hưởng của nền mẫu và tăng độ chọn lọc, - độ lặp lại tốt,độ ổn định của phƣơng pháp chiết đạt tốt, - áp dụng được cho nhiều nền mẫu khác nhau, - sử dụng càng ítmẫu càng tốt nhằm giảm hiệu ứng nền, nhưng phải đảm bảo đƣợc tính đại diện của mẫu phân tích, - sử dụng ít hĩa chất trong tách chiết, an tồn cho người thao tác, ít gây ơ nhiễm mơi trường, -nhanh, dễ thao tác, giá thành thấp. -Trongmột số trƣờng hợp, phƣơng pháp định lƣợng trực tiếp trên máy, nếu đƣợc, rất đƣợc khuyến khích. Những vấn đề cần chú trọng ở khâu nầy: * bản chất của nền mẫu, bản chất của chất phân tích *mức độ hấp phụ của chất phân tích trên nền mẫu, thậm chí cĩ thê ̉ phản ứng vớimẫu * bản chất của tạp: hàm lƣợng tạp đi kèm khơng những gây khĩ khăn trong tách chiết chất phân tích, tạo âm tính giả hay dƣơng tính giảmà cịn cĩ thể tạo trở ngại trong khâu định lƣợng. HỆ QUẢ * Sắc đồ kém chất lƣợng * Khĩ khăn trong nhận danh chất phân tích * Giảm độ nhạy khiến khơng phân tích đƣợc lƣợng nhỏ chất * Giảm khả năng tạo ion từ chất phân tích, nhất là ở đầu tạo ion ESI, dẫn đến định lƣợng sai nếu khơng cĩ biện pháp phù hợp * làm bẩn hệ máy phân tích, gây nghẹt cột. Các kỹ thuật tách chiết và clean-up thơng dụng: •kỹ thuật chiết lỏng siêu tới hạn (Supercritical Fluid Extraction SFE), •kỹ thuật chiết nhanh với dung mơi (Accelerated Solvent Extraction ASE), • kỹ thuật sắc ký gel (Gel Permeation Chromatography GPC), • kỹ thuật chuẩn bị mẫu trực tuyến, • kỹ thuật clean-up băng ly trích trên pha rắn cĩ cải tiến (Solid Phase Extraction SPE) như: - cộtMixed Mode SPE, - cột đặc hiệuMIPSPE, - cột ái lực miễn dịch (Immunoaffinity column), - bộ kit QuEChERS áp dụng cho phân tích thuốc bảo vệ thực vật, đã dƣợc mở rộng ra thêm chomột số đối tƣợng khác nhƣ, kháng sinh, thuốc thú y, • kỹ thuật phân tích trực tiếp trên máy (HS-GC, SPME- HS-GCvới đầu dị khối phổ nếu đƣợc Chiết nhanh ASE Phân tích pha hơi Headspace Hệ Combi-Pal Vi ly trích trên pha rắn Hoạt hĩa Nạp mẫu Rữa loại tạp Rửa giải Ly trích trên pha rắn SPE HEADSPACE – GC, HEADSPACE- GC/MS Gần nhƣ khơng chuẩn bị mẫu V mẫu ml Vnƣớc µl VMeOH std µl Cstd ppm Vtổng ml Cchuẩnthêm ppm Cƣờng độ mũi sắc ký Ctừ đƣờng chuẩn (ppm) 0.5 80 0 30400 0.58 0.00 1254132 795.91 0.5 70 10 30400 0.58 524.16 2230763 0.5 60 20 30400 0.58 946.71 2809327 0.5 40 40 30400 0.58 2096.55 4707576 y = 1629.6403x + 1297053.7546 R 2 = 0.9986 0 1000000 2000000 3000000 4000000 5000000 -1000 0 1000 2000 3000 C (ppm) A re a Phƣơng pháp thêm chuẩn Định lƣợngMetanol trong máu ngƣời say rƣợu PHÂN TÍCH PHA HƠI ÍT ĐÕI HỎI CHUẨN BỊ MẪU Phân tích tạp chất trong dầu béo bằng kỹ thuật HS-SPME-GC-MS Dầu thực phẩm olein đƣợc gửi đến cơng ty Sắc Ký Hải Đăng để tìm chất lạ tạo mùi vị khác thƣờng so với mẫu nhập trƣớc đây Mẫu C, đối chứng Mẫu B C13 C14 C15 C16 C17 C18 C13 C14 C15 C16 C17 Dãy hydrocarbon chuẩn Mẫu B Mẫu D Mẫu E C12 C13 C14 C15 C16 C17 C12 C13 C14 C15 C16 C17 BỘ KIT EZ:Faast CỦA PHENOMENEX Nguyên tắc Phƣơng pháp EZ:faast nguyên thủy đƣợc áp dụng cho phân tích aminoacid. Aminoacid trong mơi trƣờng acid đƣợc cho qua và giữ lại trong một đầu lọc chứa nhựa trao đổi cation, sau đĩ đƣợc đùn vàomột vial thủy tinh và đƣợc chuyển hĩa nhanh bằng n-propyl chloroformate trong chloroform. Sản phẩm chuyển hĩa đƣợc chiết khỏi mội trƣờng phản ứng bằng isooctan . Một lƣợng dung dịch đƣợc đem thổi khơ dƣới N2 và định mức lại bằng pha động , lọc và tiêm vào máy LC-MS/MS. SO3 - H + + R CH COOH NH3 + SO3 - H3N + CH COOH R CH COOH RSO3 - H3N + NaOH SO3 - Na + + R CH NH2 COO - RCH COO - NH2 + Cl C O O CH2CH2CH3 Cl C O O CH2CH2CH3 R CH COOCH2CH2CH3 NHCOOCH2CH2CH3 Đầu lọc SCX Rửa với nƣớc khử ion Rửa giải Chuyển hĩa Isooctane Sản phẩm chuyển hĩaGC/MS; LC/MS, LC/MSMS PHÂN TÍCH AMIN BIOGEN (Biogenic amines) Sinh ra tƣ̀ sƣ̣ decarboxyl hĩa aminoacid dƣới tác dụng enzim BA Conc. of A (mg/L) Intensities of Ions for Quantitation A/512 A/128 A/64 A/16 A/8 A/2 Phenethylamine 23.776 11137 43830 98330 356097 721678 2843597 Tryptamine 24.057 161497 665310 1239572 4729615 9534987 35716484 Putresceine 24.746 220446 883123 1633455 6632519 13265038 52943154 Cadaverine 47.134 569946 2263573 4533683 18881438 38013484 140317910 Histamine 10.094 91637 365599 770881 2681246 5406498 20467821 Tyramine 18 334 346657 1373636 2910502 12072790 24975146 98137104 Spermidine 12.375 20349 81682 184494 644621 1304684 5097514 Serotonine 15.741 94037 372146 683018 2948357 5913565 21551005 Spermine 28.906 22219 90016 194243 786734 1590137 6005443 -2-phenethylamine: y = 568351 x + 3563 R2 = 0.9999 -Tryptamine: y = 7 133 502 x +170484 R2 = 0.9997 -Putresceine: y = 10 586 246 x + 15625 R2 = 1.000 -Cadaverine: y = 28 060 272 x + 648712 R2 = 0.9995 -Histamine y = 4 086 002 x + 93564 R2 = 0.9998 -Tyramine: y = 19 652 779 x + 40998 R2 = 1.000 . -Spermidine y = 1 018 489 x + 10374 R2 = 0.9999 -Serotonine y = 4 308 694 x + 120835 R2 = 0,9993 -Spermine: y = 1 201 369 x +17 763 R2 = 0.9998 Đƣờng chuẩn cho amin biogen Sắc đồ khối của mẫu nước mắmM4 Phenethylamine Putresceine Tryptamine Cadaverine Spermine Serotonin Spermidine Tyramine Histamine Kết quả phân tích amin biogen trong một sớ mẫu 2. Ly tâm 2 – 3 phút 4.Ly tâm 2 – 3 phút 3.Lấy lớp trên cho vào C18, PSA, MgSO4 để clean-up 5. Cho vào LC-MSMS 5. Cho vào GC-MS KỸ THUẬT QuEChERS 1.Mẫu + dung mơi+ đệm + IS + Mg SO4 , lắc 1 phút Kỹ thuật QuEChERS *Làm đơn giản hĩa khâu chuẩn bị mẫu so với truyền thống *Rất it tốn thời gian *Phù hợp với hĩa phân tích xanh -khơng địi hỏi thủy tinh thí nghiệm phức tạp -it tốn dung mơi, hĩa chất -ít chất thải -ít gây ơ nhiễmmơi trƣơng PHẠM VI ÁP DỤNG *Thực phẩm: dƣ lƣợng hĩa chất sử dụng trong nuơi trồng cĩ khả năng gây hại cho ngƣời thơng qua dây chuyền thực phẩm *thuốc trừ sâu, diệt cỏ, diệt nấm mốc, chất bảo quản *kháng sinh *chất tăng trọng *phụ gia sử dụng quámức cho phép… •Mơi trƣờng : *Chất thải độc hại từ nhà máy * Kim loại năng *PCB, PAH, dioxins *Mycotoxins… PHƢƠNG PHÁP ĐỊNHLƢỢNG TRIFLURALIN TRÊN NỀN CÁ ĐỊNH LUỢNG TRIFLURALIN TRÊN NỀN CÁ BASA BẰNG GCMS Chuẩn bị mẫu theo phương pháp QuEChERS Giai đoạn 1: Chiết 1,25 ml nội chuẩn trifluralin d14 10 ppb Mẫu xay nhuyễn cân 5 gram Vortex 13.75 ml AcOH 1% /ACN Lắc đều 6 g MgSO4 và 1,5 g NaOAc Chiết lớp trên Ly tâm 4000 vịng/phút, 5 phút 1 g MgSO4 + 300 mg C18 Lắc đều, ly tâm 4000 vịng/phút, 5 phút Rút 12 ml lớp trên, thổi khơ bằng khí N2 Định mức 1 ml bằng hexane, lọc tiêm vào máy GCMS Hiệu suất thu hồi trên 91% (0,25-1,25 µg/kg trong cá) LOD : 0,02 µg/kg trong cá Giới hạn tối đa cho phép: 1 µg/kg cá Ảnh hƣởng nền: khơng cĩ Giai đoạn 2: Clean-up MỘT SỐ KẾT QUẢ PHÂN TÍCH THỰC NGHIỆM Bảng 10. Một số kết quả phân tích thực nghiệm IV. MỘT SỐ KẾT QUẢ PHÂN TÍCH THỰC NGHIỆM Loại mẫu Cá basa fillet Chả cá Hải sản Số lượng mẫu 99 11 22 Số mẫu nhiễm trifluralin 29 11 10 Hàm lượng trifluralin 0,3 đến 44,7 µg/kg 1,9 đến 158,5 µg/kg 0,3 đến 59,1 µg/kg Tổng số mẫu phân tích từ tháng 04-2010 đến tháng 10-2010 là 132 mẫu. Số mẫu nhiễm trifluralin 50 mẫu THEO MỘT TÀI LIỆU, CÁC PHƢƠNG PHÁP CHUẨN BỊ MẪU ĐƢỢC SỬ DỤNG Ở NHIỀU LABO TRÊN THẾ GiỚI GỒM: 1. SPE 50 % 2. QuEChERS 37,5 % 3. CHIẾT LỎNG LỎNG HAY CHIẾT RẮN LỎNG 31,2% 4. LỌC QUA ĐĨA 62,5% 5. KHÁC 18,2% III.2. CẢI TIẾN THIẾT BỊ PHÂN TÍCH III.2.1. Thiết bị sắc ký 1.Kỹ thuật sắc ký lỏng siêu nhanh (UPLC) giảm đáng kể thời gian phân tích tăng độ nhạy và độ phân giải. 2.Những loại cột sắc ký lỏng đặc biệt nhƣ cột Poroshell, cột đa cơ chếMixed Mode, cột Hilic gĩp phần nâng cao khả năng phân tích của thiết bị. 3.Sắc ký khí nhanh với cột ngắn, đƣờng kính nhỏ và pha tĩnh mỏng rút ngắn bớt thời gian phân tích. 4.Kỹ thuật backflush giúp bảo vệ cột phân tích ít bị dơ đảm bảo tốt hơn kết quả phân tích, 5.Kỹ thuật GCxGC vĩi phần mềm deconvolution tách mũi nhận diện chính xác các cấu tử cĩ thời gian lưu rất gần nhau trong hỗn hợp đa cấu tử phức tạp . Mũi thon: *độ phân giải tăng *độ nhạy tăng, LOD hạ thấp *Đo đa dƣ lƣợng cĩ hiệu quả Độ nhạy tăng Độ phân giải tăng CỘT LÕI RẮN POROSHELL, KINETEX, ACCUCORE NEXERA ACCELA FLEXAR FX 15 AGILENT 1290 HPLC UPLC III.2.2. Cải tiến đầu dị khối phổ 1.Lợi thế: *xác nhận tốt hĩa chất bằng thời gian lƣu và phổ (GC-MS) hoặc nhờ những mảnh ion đặc trƣng (GC-MSMS, LC-MS, LC-MSMS) •định lƣợng tốt nhờ nâng cao độ nhạy bằng cách khử nhiễu nền thích hợp. 2.GC-MS, LC-MS: sử dụng nhiều trong nƣớc để phân tích vết hữu cơ trong thực phẩm 3. LC-MSMS và gần đây GC-MSMS: sử dụng phân tích dƣ lƣợng trong những nền mẫu phức tạp 4.Các đầu dị khối phổ liên tục đƣợc cải tiến ở bốn khâu: *hiệu suất tạo ion ở bộ phận tạo ion, *hiệu suất chuyển ion của bộ phận chuyển ion từ bộ tạo ion đến bộ phân tích khối, *cách khử các tạp trung hịa trong quá trình tạo ion hay phân mảnh ion, *cách phát hiện ion ở detecto Mục tiêu cuối cùng: •tăng độ nhạy và độ phân giải, •cho phép phân tích những hàm lượng chất rất nhỏ trong nền thực phẩm rất phức tạp Lỗ vào rộng- ion vào nhiều Lỗ ra hẹp hơn-tập trung ion vào Q3 LC-MSMS của Thermo Fisher với kỹ thuật H-SRM cho phép cài đặt Q1=0,1 Da, loại được các ion cĩ phân tử khối rất gần ion phân tích , do đĩ tăng độ phân giải và độ chọn lọc Thực phẩm Mơi trƣờng Khoa học của sự sống Chế độ SIM (một tứ cực) Chế độMRM ( ba tứ cực) Isoprothiolane trong gừng (1ppb) Metabolit (suberic acid) trong nước tiểu chuột Hexa BDE trong bùn Thiết bị hiện đại GC-MSMS ba tứ cực QqQ và UPLC-MSMS ba tứ cực QqQ: -sử dụng nhiều hiện nay trong nƣớc do cĩ độ nhạy và độ phân giải tăng, thích hợp cho phân tích vết hữu cơ. -giới hạn của đầu dị khối phổ 3 tứ cực khơng thể nhận danh đƣợc hĩa chất hồn tồn khơng biết. -khắc phục: ngồi chất phân tích nhắm đến, phần nào cĩ thể nhận diện đƣợc thêm những chất khác đã biết nếu cĩ đủ cơ sở dữ liệu (non-target known analytes) cài sẵn trong máy (tiền ion + 2 mảnh ion con + khoảng thời gian lƣu + tỷ lệ ion) thơng qua phần mềm thích hợp. Số chất nhận diện đƣợc cĩ thể đến vài trăm chất. . III.3. Phân tích đa dƣ lƣợng hợp chất nhắm đến và những hợp chất khơng nhắm đến (Target, Non-target, Unknown analytes) Target: -chất cần phân tích thơng qua GC-MS, LC-MS tốt nhất là qua GC-MS/MS hay LC-MS/MS -địi hỏi cĩ chuẩn và nội chuẩn để so sánh thêm thời gian lƣu Non-Target: -địi hỏi cĩ đủ dữ liệu, ion phân tử, ion để phân mảnh, 2 mảnh ion con, thời gian lƣu, tỷ lệ ion -giới hạn bởi số dữ liệu trong cơ sỏ dữ liệu database Chất khơng biết (unknown) : chất mới khơng cĩ trong cơ sở dữ liệu Yêu cầu khách hàng: Định lƣợng carbaryl trong nho Column : GL InertSustain C18 ( 150 mm x 2.1 mm., 3 μm) Mobile phase A : 0.1 % formic acid in Water Mobile phase B : 0.1 % formic acid in Methanol Gradient program : Time (min) Flow rate : 0.2 mL / min Injection volume : 5μL Column temperature : 40℃ MS : SHIMADZU LCMS-8030 Nebulizing gas flow : 1.5 L / min Drying gas pressure : 10 L / min DL temperature : 250℃ BH temperature : 400℃ Interface : ESI CID Gas : 230 kPa Điều kiện vận hành máy 1.00 B Conc. 40 2.00 B Conc. 60 4.00 B Conc. 60 5.00 B Conc. 80 7.00 B Conc. 100 10.00 B Conc. 100 10.50 B Conc. 20 14.00 Stop Compounds m/z CE (V) Compounds m/z CE (V) Methomyl 163.00>87.90 10 Carbofurane-3OH 238.50>181.30 10 Methomyl 163.00>106.00 12 Pirimicarb 239.00>72.00 35 Acephate 184.10>124.60 20 Pirimicarb 239.00>182.00 35 Acephate 184.10>143.00 10 Imidacloprid 256.00>175.00 15 Carbendazim 191.90>132.00 31 Imidacloprid 256.00>209.10 19 Carbendazim 191.90>160.05 19 Thiamethoxam 291.90>181.00 15 Isoprocarb 194.20>77.00 35 Thiamethoxam 291.90>211.20 25 Isoprocarb 194.20>95.10 16 Tebuconazole 308.10>57.10 30 Carbaryl 202.00>127.00 28 Tebuconazole 308.10>70.00 50 Carbaryl 202.00>145.10 15 Tebuconazole 308.10>125.10 40 Fenobucarb 208.10>77.10 30 Flusilazole 316.00>165.10 30 Fenobucarb 208.10>95.10 16 Flusilazole 316.00>247.15 20 Propoxur 210.20>152.90 10 Propiconazole 342.00>69.10 20 Propoxur 210.20>168.00 10 Propiconazole 342.00>158.95 20 Aldicarb 213.00>70.00 25 Thiodicarb 355.00>88.10 20 Aldicarb 213.00>89.00 25 Thiodicarb 355.00>108.10 20 2,4 D 218.85>125.00 30 Difenoconazole 406.00>187.00 30 2,4 D 218.85>161.00 15 Difenoconazole 406.00>250.95 30 Carbofurane 222.10>123.10 22 Chlorantraniliprole 484.00>285.80 15 Carbofurane 222.10>165.20 12 Chlorantraniliprole 484.00>453.05 15 Aldicarb-sulfone 223.10>123.00 24 Indoxacarb 528.00>150.00 30 Aldicarb-sulfone 223.10>166.20 12 Indoxacarb 528.00>218.00 30 Methiocarb 226.10>121.20 12 Emamectine benzoate 886.50>81.90 50 Methiocarb 226.10>168.60 20 Emamectine benzoate 886.50>158.25 45 Oxamyl 237.10>72.10 30 Abamectine 896.00>448.80 45 Oxamyl 237.10>108.90 30 Abamectine 896.00>751.10 50 Chromatogram of Grape sample detected some kinds of pesticide CARBARYL NOT DETECTED TEBUCONAZOLE DETECTED DIFENOCONAZOLE DETECTED EMAECTIN BENZOATE DETECTED CARBENDAZIM DETECTED Compounds m/z Re. Time Area Result (µg/kg) Compounds m/z Re. Time Area Result (µg/kg) Methomyl --- 0 0 NDCarbofurane-3OH --- 0 0 ND Methomyl --- 0 0 NDPirimicarb --- 0 0 ND Acephate --- 0 0 NDPirimicarb --- 0 0 ND Acephate --- 0 0 NDImidacloprid 256.00>175.00 5.232 5738 ND Carbendazim 191.90>132.00 4.56 253980 5.22Imidacloprid 256.00>209.10 5.254 6193 ND Carbendazim 191.90>160.05 4.563 1378045 5.22Thiamethoxam 291.90>181.00 4.762 661776 ND Isoprocarb --- 0 0 NDThiamethoxam --- 0 0 ND Isoprocarb --- 0 0 NDTebuconazole 308.10>57.10 9.177 539979 15.21 Carbaryl --- 0 0 NDTebuconazole 308.10>70.00 9.203 2195189 15.21 Carbaryl 202.00>145.10 7.925 11669 NDTebuconazole 308.10>125.10 9.203 389237 15.21 Fenobucarb 208.10>77.10 8.59 62695 NDFlusilazole 316.00>165.10 8.997 14170 ND Fenobucarb 208.10>95.10 8.59 516093 NDFlusilazole 316.00>247.15 9.022 18907 ND Propoxur --- 0 0 NDPropiconazole 342.00>69.10 9.31 254589 4.97 Propoxur 210.20>168.00 7.523 7555 NDPropiconazole 342.00>158.95 9.31 161899 4.97 Aldicarb 213.00>70.00 6.766 16463 NDThiodicarb --- 0 0 ND Aldicarb 213.00>89.00 6.808 5283 NDThiodicarb 355.00>108.10 8.024 24423 ND 2,4 D --- 0 0 NDDifenoconazole 406.00>187.00 9.471 4567308 83.58 2,4 D --- 0 0 NDDifenoconazole 406.00>250.95 9.48 138018832 83.58 Carbofurane --- 0 0 NDChlorantraniliprole --- 0 0 ND Carbofurane --- 0 0 NDChlorantraniliprole --- 0 0 ND Aldicarb-sulfone --- 0 0 NDIndoxacarb --- 0 0 ND Aldicarb-sulfone --- 0 0 NDIndoxacarb --- 0 0 ND Methiocarb --- 0 0 ND Emamectine benzoate 886.50>81.90 8.809 326320 6.44 Methiocarb --- 0 0 ND Emamectine benzoate 886.50>158.25 8.809 2235497 6.44 Oxamyl --- 0 0 NDAbamectine 896.00>448.80 10.193 379 ND Oxamyl --- 0 0 NDAbamectine --- 0 0 ND TÌM ĐƢỢC VÀ KHƠNG BỊ GIỚI HẠN CÁC CHẤT KHÁC TRONG MẪU KỂ CẢ UNKNOWNS NGỒI CHẤT CẦN PHÂN TÍCH: GC-QTOF VÀ LC-QTOF, VỚI ĐỘ PHÂN GiẢI CAO (10000 – 40000), ORBITRAP VỚI ĐỘ PHÂN GIẢI CAO HƠN (10 000- TRÊN 50 000) *Full scan MS: tìm các chất cĩ cƣờng độ mũi sắc ký trên ngƣỡng cài đặt *Với mỗi chất , phân mảnh tiếp cho Full MSMS *Cĩ các phân tử khối chính xác (sai số cở ppm) của precursor ion , các ion đồng vị, cácmảnh ion con *Cĩ cơng thức nguyên tƣơng ứng với các ion đĩ TỪ ĐĨ, QUA MERCK INDEX HAY THƢ ViỆN ĐƢỢC CUNG CẤP HOẶC QUA CHEMSPIDER, XÁC NHẬN CHẤT. SẮC DỒ FULL MS CỦA DỊCH CHIẾT TỪ NHO SPIROXAMINE MS MS/MS CO O N H C O + N + CH3CHO C O O N H H C O + N O H m/z = 100,11262 m/z = 144,13883 ION PHÂN TỬ VÀ CÁC ĐỒNG VỊ V. KẾT LUẬN Một hệ thống quản lý cĩ hiệu quả, bớt chồng chéo, dễ dàng qui trách nhiệm, hƣớng mạnh về xây dựng chuỗi thực phẩm an tồn từ trang trại đến bàn ăn, cộng thêmmột hệ thống labo kiểm nghiệm đƣợc tổ chức rất khoa học với trang bị hiện đại chuyên dùng và đội ngũ giàu kinh nghiệm, năng nổ nhiệt tình, đƣợc quản lý theomột hệ thống chất lƣợng đƣợc quốc tế cơng nhận, đƣợc mở rộng thực sự theo hƣớng xã hội hĩa, huy động đƣợc tổng lực là chìa khĩa gĩp phần đảm bảo VSATTP trong nƣớc trong thực tế nuơi trồng và sản xuất hiện nay. VÌ MỘT NGÀY MAI AN TỒN, HẠNH PHÚC THÀNH THẬT CẢM ƠN