Đăng ký Đăng nhập
Trang chủ Giáo dục - Đào tạo Cao đẳng - Đại học Luận văn nghiên cứu xác định phthalate trong mẫu nước bằng phương pháp sắc kí kh...

Tài liệu Luận văn nghiên cứu xác định phthalate trong mẫu nước bằng phương pháp sắc kí khí ghép nối khối phổ (gc ms)

.PDF
69
119
137

Mô tả:

BỘ TÀI NGUYÊN VÀ MÔI TRƢỜNG TRƢỜNG ĐẠI HỌC TÀI NGUYÊN VÀ MÔI TRƢỜNG HÀ NỘI LUẬN VĂN THẠC SĨ NGHIÊN CỨU XÁC ĐỊNH PHTHALATE TRONG MẪU NƢỚC BẰNG PHƢƠNG PHÁP SẮC KÍ KHÍ GHÉP NỐI KHỐI PHỔ (GC/MS) CHUYÊN NGÀNH: KHOA HỌC MÔI TRƢỜNG NGUYỄN THỊ NGỌC ÁNH Hà Nội - Năm 2018 BỘ TÀI NGUYÊN VÀ MÔI TRƢỜNG CÔNG TRÌNH ĐƢỢC HOÀN THÀNH TẠI TRƢỜNG ĐẠI HỌC TÀI NGUYÊN VÀ MÔI TRƢỜNG HÀ NỘI TRƢỜNG ĐẠI HỌC TÀI NGUYÊN VÀ MÔI TRƢỜNG HÀ NỘI Cán bộ hƣớng dẫn 1: TS. Trần Mạnh Trí Cán bộ hƣớng dẫn 2: PGS.TS. Lê Thị Trinh Cán bộ phản biện 1: LUẬN VĂN THẠC SĨ Cán bộ phản biện 2: NGHIÊN CỨU XÁC ĐỊNH PHTHALATE TRONG MẪU NƢỚC BẰNG PHƢƠNG PHÁP Luận văn thạc sĩ đƣợc vệ tại: SẮC KÍbảo KHÍ GHÉP NỐI KHỐI PHỔ (GC/MS) HỘI ĐỒNG CHẤM LUẬN VĂN THẠC SĨ TRƢỜNG ĐẠINGUYỄN HỌC TÀI NGUYÊN VÀ MÔIÁNH TRƢỜNG HÀ NỘI THỊ NGỌC Ngày…tháng…năm 20.. CHUYÊN NGÀNH: KHOA HỌC MÔI TRƢỜNG MÃ SỐ: 8440301 NGƢỜI HƢỚNG DẪN KHOA HỌC: Hƣớng dẫn 1: TS. TRẦN MẠNH TRÍ Trƣờng Đại học Khoa học Tự nhiên- Đại học Quốc gia Hà Nội Hƣớng dẫn 2: PGS.TS. LÊ THỊ TRINH Trƣờng Đại học Tài nguyên và Môi trƣờng Hà Nội Hà Nội - Năm 2018 LỜI CAM ĐOAN Em xin cam đoan các nội dung, số liệu, kết quả nêu trong luận văn là trung thực và chƣa từng đƣợc công bố trong bất kỳ công trình nào khác. Những số liệu trong các bảng biểu phục vụ cho việc phân tích, nhận xét, đánh giá đƣợc chính tác giả thu thập từ các nguồn khác nhau có ghi rõ trong phần tài liệu tham khảo. Học viên Nguyễn Thị Ngọc Ánh i LỜI CẢM ƠN Em xin cảm ơn đến các quý thầy cô, đặc biệt các thầy cô trong Khoa Môi trƣờng, trƣờng Đại học Tài nguyên và Môi trƣờng Hà Nội đã tận tình và truyền đạt kiến thức cho em trong suốt thời gian học tập tại trƣờng. Em đặc biệt gửi lời cảm ơn sâu sắc đến TS. Trần Mạnh Trí và PGS.TS. Lê Thị Trinh đã tận tình hƣớng dẫn, giúp đỡ và chỉ dạy em những kinh nghiệm quý báu trong quá trình làm luận văn tốt nghiệp. Đồng thời em xin chân thành cảm ơn gia đình, bạn bè và đồng nghiệp đã tạo điều kiện cũng nhƣ giúp đỡ để em hoàn thành luận văn. Trong quá trình viết luận văn cũng còn nhiều thiếu sót, vì vậy em rất mong nhận đƣợc những ý kiến đóng góp quý báu của quý thầy, cô để bài luận văn tốt nghiệp đƣợc hoàn chỉnh hơn. Em xin chân thành cảm ơn! Học viên Nguyễn Thị Ngọc Ánh ii MỤC LỤC LỜI CAM ĐOAN ............................................................................................................. i LỜI CẢM ƠN ..................................................................................................................ii DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU VÀ CHỮ VIẾT TẮT ..................................................... v DANH MỤC BẢNG ...................................................................................................... vi DANH MỤC HÌNH ......................................................................................................vii MỞ ĐẦU ......................................................................................................................... 1 CHƢƠNG 1: TỔNG QUAN ........................................................................................... 3 1.1. Giới thiệu chung về phthalate ................................................................................... 3 1.1.1. Công thức cấu tạo của phthalate ............................................................................ 3 1.1.2. Tính chất lý hóa của phthalate ............................................................................... 5 1.1.3. Độc tính của phthalate ........................................................................................... 6 1.1.4. Ứng dụng của phthalate ......................................................................................... 9 1.1.5. Các nguồn gây ô nhiễm phthalate đến môi trƣờng nƣớc, quá trình chuyển hóa các phthalate trong cơ thể con ngƣời ............................................................................... 9 1.1.6. Một số tiêu chuẩn về giới hạn của phthalate trong môi trƣờng, thực phẩm và hiện trạng, mức độ ô nhiễm của phthalate trong mẫu đồ uống, nƣớc mặt .................... 12 1.2. Phƣơng pháp phân tích ........................................................................................... 16 1.2.1. Phƣơng pháp sắc kí khí ....................................................................................... 16 1.2.2. Detector khối phổ trong hệ thống GC/MS .......................................................... 18 1.3. Các thông số cơ bản của phƣơng pháp phân tích ................................................... 20 1.3.1. Độ thu hồi ............................................................................................................ 20 1.3.2. Độ lặp lại của phƣơng pháp ................................................................................. 20 1.3.3. Giới hạn phát hiện, giới hạn định lƣợng .............................................................. 21 1.3.4. Khoảng tuyến tính ............................................................................................... 21 1.4. Khái quát một số đặc điểm tự nhiên, kinh tế-xã hội của một số quận của thành phố Hà Nội............................................................................................................................ 21 1.4.1. Điều kiện tự nhiên ............................................................................................... 21 1.4.2. Điều kiện kinh tế - xã hội .................................................................................... 22 CHƢƠNG 2: ĐỐI TƢỢNG VÀ PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU ............................ 24 2.1. Đối tƣợng nghiên cứu ............................................................................................. 24 2.2. Hóa chất, thiết bị..................................................................................................... 24 2.3. Phƣơng pháp nghiên cứu ........................................................................................ 25 2.3.1. Phƣơng pháp thu thập, kế thừa số liệu ................................................................ 25 2.3.2. Phƣơng pháp lấy mẫu, bảo quản, xử lý và phân tích mẫu................................... 25 2.3.3. Phƣơng pháp thống kê, thu thập, phân tích, tổng hợp số liệu ............................. 33 2.3.4. Phƣơng pháp xử lý số liệu ................................................................................... 33 iii CHƢƠNG 3: KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN ...................................... 34 3.1. Xác nhận giá trị sử dụng phân tích đồng thời một số phthalate trong mẫu nƣớc... 34 3.1.1. Lựa chọn cột tách sắc ký ..................................................................................... 34 3.1.2. Khảo sát chƣơng trình nhiệt độ ........................................................................... 34 3.1.3. Giới hạn phát hiện và giới hạn định lƣợng của thiết bị và phƣơng pháp ............ 35 3.1.4. Độ chọn lọc của phƣơng pháp ............................................................................. 36 3.1.5. Đƣờng chuẩn và khoảng tuyến tính ..................................................................... 38 3.1.6. Quy trình phân tích mẫu trắng ............................................................................. 39 3.1.7. Đánh giá quy trình phân tích mẫu trắng .............................................................. 40 3.2. Đề xuất quy trình để phân tích mẫu........................................................................ 42 3.3. Áp dụng quy trình để xác định hàm lƣợng phthalate trong mẫu nƣớc ................... 42 3.3.1. Xác định nồng độ của phthalate trong mẫu đồ uống. .......................................... 42 3.3.2. Xác định sự phân bố của các phthalate trong mẫu đồ uống ................................ 44 3.3.3. Đánh giá nồng độ phthalate trong nƣớc sông Tô Lịch và sông Kim Ngƣu ........ 48 3.3.4. Xác định sự phân bố của các phthalate trong mẫu nƣớc tại sông Tô Lịch và sông Kim Ngƣu ...................................................................................................................... 53 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ ....................................................................................... 56 TÀI LIỆU THAM KHẢO ............................................................................................. 57 PHỤ LỤC ...................................................................................................................... 62 iv DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU VÀ CHỮ VIẾT TẮT Chữ viết tắt AOAC BzBP Tên Tiếng Anh Tên Tiếng Việt Association of Official Analytical Hiệp hội các nhà hóa học phân tích chính thống Chemistry Benzylbutyl phthalate IDL Instrumental Detection Dimit Giới hạn phát hiện của thiết bị IQL Instrumental Quantification Limit Giới hạn định lƣợng của thiết bị DBP Di-n-butylphthalate DCHP Dicyclohexyl phthalate DEHP Di-2-ethylhexyl phthalate DEP Diethyl phthalate DiBP Di-iso-buthylphthalate DMP Dimethyl phthalate DnHP Di-n-hexylphthalate DnOP Di-n-octyl phthalate DPP Di-n-propyl phthalate GC Gas Chromatography Sắc ký khí Method Detection Limit Giới hạn phát hiện phƣơng pháp Mass Spectrometry Khối phổ Method Quantification Limit Giới hạn định lƣợng của phƣơng pháp Standard Deviation Độ lệch chuẩn MDL MS MQL SD Tiêu chuẩn Việt Nam TCVN RSC Relative Standard Deviation v Độ lệch chuẩn tƣơng đối DANH MỤC BẢNG Bảng 1.1: Một số phthalate thƣờng gặp ..........................................................................3 Bảng 1.2: Tính chất lý, hoá học của các phthalate trong nghiên cứu này .......................5 Bảng 1.3: LD50 của một số phthalate...............................................................................7 Bảng 1.4: Quy định giới hạn của phthalate trong các môi trƣờng khác nhau ...............13 Bảng 1.5: Quy định về hàm lƣợng phthalate ở một số nƣớc trên thế giới ....................13 Bảng 2.1: Vị trí các điểm lấy mẫu tại Sông Tô Lịch .....................................................25 Bảng 2.2: Vị trí các điểm lấy mẫu tại Sông Kim Ngƣu ................................................27 Bảng 3.1: Các mảnh ion dùng định lƣợng các chất phthalate: 34 Bảng 3.2: IDL và IQL của phthalate 35 Bảng 3.3: MDL và MQL của phthalate 36 Bảng 3.4: Thời gian lƣu của phthalate 37 Bảng 3.5: Nồng độ các dung dịch chuẩn 38 Bảng 3.6: Các phƣơng trình đƣờng chuẩn 38 Bảng 3.7: Độ thu hồi, độ lặp lại của các d4 -phthalate trong mẫu trắng 40 Bảng 3.8: Lƣợng phthalate trong mẫu trắng 41 Bảng 3.9: Nồng độ của phthalate trong mẫu nƣớc đồ uống 43 Bảng 3.10: So sánh nồng độ phthalate trong nƣớc đồ uống 46 Bảng 3.11: Nồng độ của phthalate trong mẫu nƣớc tại sông Tô Lịch 51 Bảng 3.12: Nồng độ của phthalate trong mẫu nƣớc tại sông Kim Ngƣu 52 Bảng 3.13: Kết quả so sánh với một số nghiên cứu 54 vi DANH MỤC HÌNH Hình 1.1: Công thức cấu tạo chung của các phthalate ....................................................3 Hình 1.2: Chất DEP chuyển hóa thành monoester ........................................................10 Hình 1.3: Các chất chuyển hóa giai đoạn I ....................................................................10 Hình 1.4: Các chất chuyển hóa giai đoạn II ..................................................................11 Hình 1.5: Chất DEHP chuyển hóa sang monoester phthalate .......................................11 Hình 1.6: Chất DEHP chuyển hóa sang MECPP ..........................................................11 Hình 1.7: Hệ thống sắc ký khí .......................................................................................17 Hình 1.8: Cấu tạo của hệ thống GC/MS ........................................................................18 Hình 2.1: Bản đồ vị trí lấy mẫu nƣớc tại sông Tô Lịch .................................................27 Hình 2.2: Bản đồ vị trí lấy mẫu nƣớc tại sông Kim Ngƣu ............................................29 Hình 3.1: Sắc ký đồ của chất chuẩn phthalate 500 ng/mL ............................................37 Hình 3.2: Sơ đồ phân tích phthalate trong mẫu trắng....................................................39 Hình 3.3: Sơ đồ phân tích mẫu đồ uống và mẫu nƣớc ..................................................42 Hình 3.4: Tổng nồng độ các phthalate trong mẫu đồ uống. ..........................................44 Hình 3.5: Sự phân bố các phthalate trong mẫu đồ uống ...............................................45 vii MỞ ĐẦU Hiện nay, vấn đề ô nhiễm các loại hóa chất tổng hợp trong nƣớc đang là một trong những thực trạng đáng lo ngại của toàn nhân loại. Tại Việt Nam, tốc độ công nghiệp hóa và đô thị hóa cũng nhƣ sự gia tăng dân số đã ảnh hƣởng nhiều đến tài nguyên nƣớc. Ô nhiễm nƣớc đang là một thách thức lớn mặc dù các cấp, các ngành đã có nhiều quan tâm về chính sách, pháp luật về bảo vệ môi trƣờng. Các nguồn ô nhiễm này làm gia tăng hàm lƣợng các chất độc hại trong nƣớc trong đó có hợp chất phthalate. Phthalate là các ester của acid phthalic đƣợc sử dụng nhƣ chất làm dẻo trong một loạt các ứng dụng công nghiệp và thƣơng mại [29], sản xuất nhựa làm cho nhựa mềm hoặc linh hoạt hơn, sản xuất các sản phẩm chăm sóc cá nhân, đồ gia dụng, vật liệu xây dựng, thiết bị y tế, đồ chơi, bao bì thực phẩm, dƣợc phẩm và mỹ phẩm, dầu gội. Con ngƣời tiếp xúc với phthalate thông qua con đƣờng ăn uống, hô hấp, hấp thụ qua da và do đó chúng đƣợc tìm thấy trong sữa, huyết thanh và nƣớc tiểu. Phthalate có thể đƣợc chuyển hóa thành các hợp chất độc hại hơn trong cơ thể con ngƣời, gây ảnh hƣởng lớn đến sức khỏe của con ngƣời. Hiện nay phthalate đang đƣợc nhiều nhà khoa học quan tâm và nghiên cứu trong môi trƣờng nhƣ không khí, thực phẩm, nƣớc tiểu... Tuy nhiên nghiên cứu về sự có mặt của phthalate trong nƣớc tại Việt Nam còn chƣa nhiều và cũng chƣa có phƣơng pháp tiêu chuẩn để đánh giá hàm lƣợng phthalate trong một số loại mẫu nƣớc cụ thể . Do đó em chọn đề tài : “Nghiên cứu xác định phthalate trong mẫu nƣớc bằng phƣơng pháp sắc kí khí ghép nối khối phổ (GC/MS)” Mục tiêu của đề tài: - Xác nhận giá trị sử dụng phƣơng pháp phân tích đồng thời một số phthalate trong nƣớc. - Xác định hàm lƣợng phthalate trong mẫu đồ uống, và một số mẫu nƣớc tại khu vực nội đô Hà Nội, bƣớc đầu đánh giá mức độ ô nhiễm phthalate trong mẫu nghiên cứu. Nội dung nghiên cứu: 1 a. Xác nhận giá trị sử dụng phƣơng pháp phân tích các hợp chất phthalate trong mẫu nƣớc: - Lựa chọn điều kiện phân tích sắc ký phù hợp để xác định đồng thời một số chất phthalate trên thiết bị sắc kí khí ghép nối khối phổ (GC/MS). - Xác định giới hạn phát hiện, giới hạn định lƣợng của thiết bị và của phƣơng pháp, độ thu hồi, độ lặp lại, đối với các chất nhóm phthalate - Xây dựng phƣơng trình đƣờng chuẩn định lƣợng các hợp chất phthalate để xác định các chất phthalate trong các mẫu nƣớc. b. Áp dụng quy trình dựng đƣợc để phân tích phthalate trong mẫu đồ uống và mẫu nƣớc sông trong nội đô Hà Nội. 2 CHƢƠNG 1: TỔNG QUAN 1.1. Giới thiệu chung về phthalate 1.1.1. Công thức cấu tạo của phthalate Các phthalate (hay còn gọi là các diester của 1,2-benzenedicarboxylic acid hoặc phthalic acid). R và R’ là 2 gốc hydrocarbon. Cấu trúc khác nhau của 2 nhánh này sẽ tạo ra những tính chất hóa học và vật lý rất riêng của phân tử và làm thay đổi hoạt tính sinh học của chúng [36]. Hình 1.1 là công thức cấu tạo chung của các phthalate. Hình 1.1: Công thức cấu tạo chung của các phthalate Phthalate là một nhóm các hóa chất tổng hợp đƣợc ứng dụng nhiều trong công nghiệp, y tế, lần đầu tiên đƣợc giới thiệu là chất làm mềm nhựa [38]. Việc sử dụng chính (90%) phthalate với trọng lƣợng phân tử cao hơn, nhƣ di (2-ethylhexyl) phthalate (DEHP) làm cho một số vật liệu nhựa có chứa polyvinyl cloride (PVC) có tính linh hoạt và dễ uốn. Sản lƣợng PVC hàng năm ở châu Á là hơn 16 triệu tấn, chiếm 46,5% sản lƣợng toàn cầu năm 2007 [41]. Trong năm 2010, sản lƣợng phthalate toàn cầu đƣợc ƣớc tính là 4,9 triệu tấn, chiếm 84% tổng sản lƣợng chất hóa dẻo [40]. Mặt khác, những loại có trọng lƣợng phân tử thấp hơn, nhƣ diethyl phthalate (DEP), dibutyl phthalate (DBP) và dimethyl phthalate (DMP), đƣợc sử dụng làm dung môi, chất kết dính, sáp, mực, dƣợc phẩm, mỹ phẩm và thuốc trừ sâu [ 29]. Trong sản xuất thiết bị y tế, phthalate cho thấy sự xuất hiện của nó trong các túi nhựa đựng máu, nƣớc và hóa chất, ống thông và ống dạ dày gia súc. Trong thực tế, DEP đã đƣợc áp dụng để điều trị bệnh ghẻ [27] kể từ nhiều năm trƣớc. Tên gọi, công thức hóa học của một số phthalate thông dụng đƣợc thể hiện ở bảng dƣới đây: Bảng 1.1: Một số phthalate thƣờng gặp STT Tên gọi Viết tắt 1 Dimethyl phthalate DMP Công thức phân tử C10H10O4 M=194.18 3 Công thức cấu tạo STT Tên gọi Viết tắt 2 Diethyl phthalate DEP Di-nbutylphthalate DBP Di-iso-butyl phthalate DiBP n-Butyl phenyl phthalate BPP Di-n-hexyl phthalate DnHP Di-2-ethyl DEHP 3 4 5 6 7 Công thức phân tử C12H14O4 M=222.24 C14H14O4 M=278.34 C16H22O4 M=278.34 C18H19O4 M=312.36 C20H30O4 M: 334.45 C24H38O4 hexyl phthalate M: 390.56 4 Công thức cấu tạo STT Tên gọi Di-n-octyl 8 phthalate 9 10 Viết tắt Công thức phân tử Công thức cấu tạo C24H38O4 DnOP M: 390.56 Di-n-propyl phthalate DPP Benzyl butyl phthalate BzBP C14H18O4 M=250 C18H19O4 M=312.36 1.1.2. Tính chất lý hóa của phthalate Phthalate là các chất có thể ở thể lỏng khan hoặc rắn, trong suốt hoặc gần nhƣ không có màu và rất khó nhận biết mùi vị. Nó tan trong những loại dung môi hữu cơ thông thƣờng nhƣ xăng, dầu, methanol, acetonitril, hexane, chất béo nhƣng kém tan trong nƣớc. Phthalate không tác dụng với các muối nitrate, kiềm, acid hay những chất oxy hóa mạnh. Khi bị nhiệt phân hủy các phthalate này có khí mùi hơi chát. Phthalate khác nhau nhiều về tính chất hóa học do độ dài chuỗi khác nhau của chúng nên sự phân bố của chúng trong các môi trƣờng cũng khác nhau. Trọng lƣợng phân tử dao động từ khoảng 194 đến 550 g/mol, độ hòa tan trong nƣớc và hệ số phân tán octanolnƣớc tăng theo trọng lƣợng phân tử, dễ bị hòa tan trong nƣớc ngọt hơn là nƣớc mặn [39]. Tính chất vật lý, hóa học của một số phthalate trong nghiên cứu đƣợc thể hiện ở bảng 1.2. Bảng 1.2: Tính chất lý, hoá học của các phthalate trong nghiên cứu này Nhiệt hóa STT Phthalate 1 DMP 284 1,5-2,1 2 DEP 295 2,5 o hơi( C) logKow 5 Độ tan Áp suất hóa hơi trong nƣớc (mmHg) 4 mg/L (25oC) 3,08. 10-3 (25oC) 1080 mg/L 1,65.10-3 (25oC) STT Phthalate Nhiệt hóa hơi(oC) logKow Độ tan trong nƣớc Áp suất hóa hơi (mmHg) (25oC) 1,047 mg/L < 0,001 (20oC) 3 DBP 340 4,6 4 DiBP 320 - 6,2 mg/L (24oC) 4,76.10-5 (25oC) 5 BzBP 370 4,8 2,69 mg/L (25oC) 8,25.10-6 (25oC) 6 DnHP 186 - 7 DEHP 285 7,5 8 DnOP 385 5,22 9 DCHP 222 6,2 10 DPP 318 - o (20 C) 0,05 mg/L o (25 C) 0,983 mg/L (20oC) 0,2 mg/L o (25 C) 4,0 mg/L 1,4.10-5 (25oC) <0,001 (20oC) 1,44.10-4 (25oC) o 8,69.10-7 (25oC) - - (24 C) 1.1.3. Độc tính của phthalate Hợp chất phthalate và các chất chuyển hóa của chúng gần đây đã đƣợc nhắc đến nhƣ một nguyên nhân gây ra bệnh về rối loạn nội tiết tố động vật phòng thí nghiệm. Một nghiên cứu lần đầu tiên đƣợc công bố trong Environmental Health Perspectives năm 2010 chỉ ra rằng việc tiếp xúc với DEP, một hợp chất gốc của chất chuyển hóa MEP, có thể làm tăng nguy cơ mắc bệnh ung thƣ vú, rối loạn nội tiết, trong các nghiên cứu về động vật gặm nhấm,khi chúng tiếp xúc với các phthalate nhất định ở liều lƣợng cao sẽ gây thay đổi mức độ hormone và các dị tật bẩm sinh, một nghiên cứu của Anh cho thấy DBP hoặc chất chuyển hóa MBP của nó ngăn chặn steroid bởi thai-loại tế bào Leydig ở linh trƣởng nhƣ ở loài gặm nhấm, những nghiên cứu trên loài cá cho thấy, các xenoestrogens sẽ làm rối loạn giai đoạn sinh tinh trùng (spermatogenesis), hậu quả là cả số lƣợng lẫn hoạt động của tinh trùng đều giảm thấp [33]. LD50(Lethal Dose- là liều lƣợng của hoá chất phơi nhiễm trong cùng một thời điểm, gây ra cái chết cho 50% (một nửa) của một nhóm động vật dùng thử nghiệm) là 6 một chỉ số có thể đánh giá mức độ độc tính của phthalate và đƣợc khảo sát trên chuột hoặc thỏ [23] nhƣ sau: Bảng 1.3: LD50 của một số phthalate Phthalate Ghi chú LD50 Qua đƣờng tiêu hóa(chuột) 7499 mg/kg Qua da (thỏ) 20000mg/kg Qua hít thở (chuột) 25000mg/m/2h Qua đƣờng tiêu hóa(chuột) 6,9g/kg Qua đƣờng tiêu hóa(thỏ) 4,4g/kg DEP Qua đƣờng tiêu hóa (chuột) 8,6g/kg DBP Qua đƣờng tiêu hóa (chuột) 12,6g/kg Qua đƣờng tiêu hóa (chuột) 30,6g/kg Qua đƣờng tiêu hóa (thỏ) 33,9g/kg DBP DMP DEHP Cụ thể độc tính đối với một số phthalate thƣờng gặp nhƣ sau: a) Diethyl phthalate (DEP) Trong nghiên cứu cho thấy chuột trƣớc khi sinh tiếp xúc với DEP gây ra biến dạng xƣơng, trì hoãn sự cứng xƣơng ở chuột sơ sinh. Tiếp xúc với DEP trong thời kì trƣớc khi sinh và cho con bú làm tinh trùng bất thƣờng và giảm testosterone ở chuột trƣởng thành. Chuột đã trƣởng thành tiếp xúc với DEP làm trọng lƣợng gan tăng đáng kể. Mới đây, Cơ quan bảo vệ môi trƣờng của Hoa kỳ (U.S.EPA) đã đánh giá lại về độc tính của DEP và kết luận rằng DEP có độc tính nhẹ qua đƣờng miệng và da. Sau khi xem xét lại, U.S.EPA đã lƣu ý về sự tăng xƣơng sƣờn ở thế hệ sau từ những cá thể mẹ bị nhiễm độc đƣợc quan sát, và kết luận rằng” không có bằng chứng về sự tăng nhạy cảm khi nghiên cứu về sinh sản ở chuột” [35]. b) Di(2-ethylhexyl) phthalate Mức độ chuyển hóa DEHP của loài gặm nhấm, động vật có vú và con ngƣời tƣơng đối cao. Đối với hàm lƣợng 500-1000mg/kg/ngày không gây ảnh hƣởng đến chuột. 7 Từ liều lƣợng 5000 – 10000 mg/kg/ngày, khi tiếp xúc với chuột khiến giảm trọng lƣợng cơ thể, nhƣng lại làm tăng khối lƣợng của thận, tim, não, tuyến thƣợng thận và gan. Sự tăng tỉ lệ mắc bệnh hen suyễn ở trẻ em có liên quan đến sự tăng nồng độ DEHP trong bụi. DEHP tiếp xúc với trẻ nhỏ, trẻ sơ sinh qua các thiết bị y tế có thể dẫn đến làm giảm lƣu lƣợng mật và rối loạn phổi bất thƣờng. Một nghiên cứu khác của trẻ vị thành niên tiếp xúc với DEHP trong quá trình điều trị ECMO nhƣ trẻ sơ sinh thì không có tác dụng phụ với nồng độ hoormone kiểm tra [35]. Chuột tiếp xúc với DEHP trƣớc sinh dẫn đến gây quái thai ở con lai bao gồm xƣơng dị tật, tăng tỷ lệ hở hàm ếch, và giảm số lƣợng bào thai sống khi sinh. Trẻ sơ sinh, trẻ nhỏ vẫn đang bú sữa mẹ tiếp xúc với DEHP có thể dẫn đến giảm hoạt động của enzym gan. Chuột cái trƣởng thành tiếp xúc với DEHP sẽ bị giảm số lƣợng trứng sản sinh từ buồng trứng [23]. MEHP và acid 2-ethyl hexanoic (các chất chuyển hóa của DEHP) đã đƣợc chứng minh là gây quái thai ở chuột cống và chuột nhắt [35]. c) Butyl benzyl phthalate (BBP) Một nghiên cứu báo cáo rằng sự tăng tỉ lệ mắc bệnh eczema và bệnh viêm mũi ở trẻ em có liên quan đến sự tăng tỉ lệ BBP ở bụi trong nhà. Chuột trƣớc khi sinh tiếp xúc với BBP gây ra dị tật cho những đời sau, bao gồm biến dạng xƣơng, tăng tỉ lệ hở hàm ếch, giảm tỉ lệ bào thai sống sau khi sinh. Chuột mang thai tiếp xúc với BBP làm giảm buồng trứng, khối lƣợng tử cung, nồng độ progesterone và các nang trứng rụng. Ở chuột cái trƣởng thành, tiếp xúc với BBP dẫn đến tăng tỉ lệ bạch cầu ở tế bào gan và các hiệu ứng đơn nhân, bao gồm kích thƣớc gan tăng tối đa. MBP-chất chuyển hoá của BBP, đƣợc chứng minh là gây quái thai ở chuột khi tiếp xúc trong thời kì mang thai [35]. d) Dibutyl phthalate (DBP) Qua các nghiên cứu cho thấy tiếp xúc với DBP gây ra số lƣợng tinh trùng giảm ở con đực và giảm khả năng sinh sản ở cả động vật đực và cái. Các loài động vật mang thai tiếp xúc với DBP đã dẫn đến dị tật xƣơng của thai nhi và giảm khoảng cách anogenital ở con đực. Ảnh hƣởng đến hệ thống sinh sản nam giới đã đƣợc nhìn thấy ở một số loài, bao gồm chuột, chuột và lợn guinea. Chuột đực tiếp xúc trực tiếp với DBP trong khoảng thời gian ở các giai đoạn khác nhau của sự phát triển cũng gây những bất thƣờng trong sinh sản phát triển chức năng, bao gồm cả tinh hoàn teo, giảm tinh trùng. Một số các nghiên cứu có chỉ ra rằng: chuột sau một thời gian tƣơng đối ngắn tiếp xúc với DBP gây ảnh hƣởng xấu đến chức năng sinh sản của giống đực [23]. 8 1.1.4. Ứng dụng của phthalate Phthalate là loại hóa chất công nghiệp đƣợc sử dụng rộng rãi trong ngành nhựa để tạo ra tính mềm dẻo và độ bền chắc cho sản phẩm. Phthalate cũng là chất có mặt trong nhiều mặt hàng khác nhau, từ chất tẩy gia dụng đến mỹ phẩm để ổn định màu sắc và giữ hƣơng thơm. Cùng với việc đóng gói thực phẩm, phthalate cũng đƣợc thấy trong đồ chơi trẻ em, hàng dệt may, đất sét, sơn, dƣợc phẩm, và mực in. Nguồn phthalate gây sốc nhất có thể là chất bổ sung dinh dƣỡng, dƣợc phẩm, và nhiều loại thuốc, các phụ kiện y tế khác nhƣ thiết bị truyền máu cũng có chứa phthalate [35, 42]. Đặc biệt, DEP đƣợc dùng làm chất hóa dẻo trong bao phim viên thuốc, nhƣng lớp phim bao này thƣờng rất mỏng cộng với việc sử dụng hàng ngày chỉ một lƣợng nhỏ nên coi nhƣ lƣợng vào cơ thể không đáng kể [33, 43]. Những hóa chất nguy hiểm này cũng có thể có mặt trong hầu hết các chất tẩy rửa gia đình và các vật dụng khác bao gồm thảm và mành tắm. Nhiều loại thực phẩm đƣợc sử dụng hàng ngày nhƣ thịt sữa, bơ đƣợc đựng trong những bao bì nhựa có chứa chất phthalate độc hại. Trên thực tế, các hóa chất này hiện nay cũng có mặt trong không khí và có thể hấp thụ vào cơ thể thông qua việc hít thở hoặc qua da. 1.1.5. Các nguồn gây ô nhiễm phthalate đến môi trƣờng nƣớc, quá trình chuyển hóa các phthalate trong cơ thể con ngƣời Các phthalate không có liên kết cộng hóa trị để tổng hợp thành chuỗi polymer nên nó có thể dễ dàng phơi nhiễm ra môi trƣờng đặc biệt ở nhiệt độ cao [36] từ các sản phẩm trong quá trình sử dụng và chôn lấp. Sau đó nó đi vào môi trƣờng nƣớc, và đƣợc tích tụ trong các lớp trầm tích [2]. - Trong sản xuất công nghiệp: Sản xuất sơn, nhựa vinyl, cao su, các đồ chơi trẻ em. - Các thiết bị y tế (ống I.V có thể chứa 20-40% DEHP theo khối lƣợng). - DEHP và các phthalate khác đƣợc tìm thấy ở hầu hết các mẫu sữa, kem, bơ, phô mai ở Anh, Na-uy và Tây Ban Nha. Cơ quan Hóa chất Châu Âu (ECHA) đã cảnh báo nguy cơ phơi nhiễm phthalate trên cơ thể ngƣời, bên cạnh những nguồn chứa phthalate đặc thù nhƣ đồ chơi, đồ dùng, các vật dụng ở trƣờng học đối với trẻ em và sự phơi nhiễm qua da đối với ngƣời lớn thì con đƣờng xâm nhập chủ yếu của phthalate vẫn là từ đƣờng tiêu hóa, hô hấp hay qua da do sống trong môi trƣờng bị ô nhiễm hóa chất này. Sau khi tiếp xúc và đi vào trong cơ thể, các phthalate nhanh chóng đƣợc chuyển hóa và bài tiết qua nƣớc tiểu. Trong giai đoạn I của quá trình biến đổi sinh học, các 9 Phthalate có khối lƣợng phân tử thấp (ví dụ: DEP) sẽ chuyển hóa thành các monoester thủy phân của chúng bằng cách thủy phân một nhóm ester. Hình 1.2: Chất DEP chuyển hóa thành monoester Ngƣợc lại, những phthalate có khối lƣợng phân tử lớn, đầu tiên sẽ đƣợc chuyển hóa thành các monoester thủy phân tƣơng ứng của chúng, sau đó, enzym sẽ oxy hóa mạch alkyl thành các chất chuyển hóa oxy hóa, làm tăng tính thấm nƣớc của chúng. Các monoester và các chất chuyển hóa oxy hóa của phthalate có thể đƣợc bài tiết qua nƣớc tiểu hoặc chúng tiếp tục đến giai đoạn II của quá trình biến đổi sinh học, tạo thành đƣờng đôi, làm tăng khả năng tan trong nƣớc giúp việc bài tiết qua nƣớc tiểu dễ dàng hơn [31]. Tiếp theo các phthalate monoester có thể sẽ bị biến đổi bởi các quá trình oxy hóa hoặc hydroxyl hóa ở trong giai đoạn I của quá trình sinh học nhƣ sau: Hình 1.3: Các chất chuyển hóa giai đoạn I Các phthalate sẽ đƣợc gắn thêm các phân tử đƣờng ở giai đoạn II của quá trình chuyển hóa sinh học nhƣ sau: 10 Hình 1.4: Các chất chuyển hóa giai đoạn II Đặc biệt với DEHP trong cơ thể con ngƣời sẽ đƣợc chuyển hóa nhƣ sau: Hình 1.5: Chất DEHP chuyển hóa sang monoester phthalate Hình 1.6: Chất DEHP chuyển hóa sang MECPP 11
- Xem thêm -

Tài liệu liên quan