Luận văn: Xác định hàm lượng parabens trong thực phẩm và mỹ phẩm bằng HPLC

Luận văn thạc sĩ HUS nghiên cứu xác định hàm lượng parabens trong thực phẩm và mỹ phẩm bằng phương pháp sắc ký lỏng HPLC hiệu quả.

• Tác giả: Lê Thị Xuân
• Người hướng dẫn: PGS. Phạm Thị Ngọc Mai
• Trường học: Trường Đại học Khoa học Tự nhiên
• Chuyên ngành: Hóa phân tích
• Đề tài: Xác Định Hàm Lượng Parabens Trong Thực Phẩm Và Mỹ Phẩm Bằng Sắc Ký Lỏng Hiệu Năng Cao (HPLC)
• Loại tài liệu: Luận văn thạc sĩ
• Năm xuất bản: 2016
• Địa điểm: Hà Nội

Mục lục chi tiết

• ĐẶT VẤN ĐỀ
• 1. CHƯƠNG 1: Tổng quan về các hợp chất parabens
• 1.1. Công thức phân tử và tính chất vật lý của các parabens
• 1.2. Tác dụng kháng khuẩn của parabens
• 1.3. Tác động của parabens đối với sức khỏe
• 1.3.1. Gây dị ứng da
• 1.3.2. Hiện tượng lão hóa da
• 1.3.3. Mối liên hệ với giữa parabens và bệnh ung thư vú
• 1.4. Tình hình sử dụng parabens trên thế giới và ở Việt Nam
• 1.5. Các phương pháp phân tích parabens
• 1.5.1. Phương pháp điện di mao quản (CE)
• 1.5.2. Phương pháp sắc ký lỏng
• 1.5.2.1. Sắc ký lỏng hiệu năng cao (HPLC) ghép nối detector UV-VIS
• 1.5.2.2. Phương pháp sắc ký lỏng khối phổ (LC-MS/MS)
• 1.5.3. Phương pháp sắc ký khí khối phổ (GC-MS)
• 1.6. Đại cương về phương pháp sắc ký lỏng
• 1.6.1. Nguyên tắc chung của phương pháp sắc ký lỏng
• 1.6.2. Một số đại lượng đặc trưng của sắc ký lỏng
• 1.7. Các phương pháp xử lý mẫu
• 2. CHƯƠNG 2: ĐỐI TƯỢNG, NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
• 2.1. Mục tiêu nghiên cứu
• 2.2. Đối tượng nghiên cứu
• 2.3. Nội dung nghiên cứu
• 2.4. Hóa chất, dụng cụ và thiết bị
• 2.5. Phương pháp nghiên cứu
• 2.5.1. Xác định các điều kiện phân tích
• 2.5.1.1. Xác định các thông số cho detector khối phổ
• 2.5.1.2. Khảo sát điều kiện đo sắc ký
• 2.5.1.3. Khảo sát các điều kiện chiết mẫu
• 2.5.2. Xác nhận giá trị sử dụng của phương pháp
• 2.5.2.1. Xây dựng đường chuẩn
• 2.5.2.2. Giới hạn phát hiện (LOD) và giới hạn định lượng (LOQ)
• 3. CHƯƠNG 3: KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN
• 3.1. Xác định các điều kiện phân tích
• 3.1.1. Xác định các thông số của detector khối phổ
• 3.1.2. Khảo sát điều kiện đo trên máy sắc ký lỏng
• 3.1.2.1. Khảo sát chương trình rửa giải
• 3.1.2.2. Khảo sát nồng độ dung dịch đệm
• 3.1.3. Khảo sát điều kiện chiết mẫu
• 3.1.3.1. Khảo sát loại dung môi chiết
• 3.1.3.2. Khảo sát thành phần dung môi chiết MeOH:H2O
• 3.1.3.3. Khảo sát thời gian rung siêu âm
• 3.1.3.4. Khảo sát nhiệt độ rung siêu âm
• 3.2. Đánh giá phương pháp phân tích
• 3.2.1. Xây dựng đường chuẩn
• 3.2.2. Độ thu hồi (độ đúng) của phương pháp
• 3.2.3. Giới hạn phát hiện (LOD) và giới hạn định lượng (LOQ)
• 3.3. Phân tích parabens trong các mẫu mỹ phẩm và thực phẩm chức năng
• TÀI LIỆU THAM KHẢO

Tóm tắt

I. Tổng quan về Parabens và phương pháp sắc ký lỏng HPLC

Parabens, hay este của axit p-hydroxybenzoic, là nhóm chất bảo quản trong mỹ phẩm và thực phẩm được sử dụng rộng rãi từ những năm 1920. Các parabens phổ biến bao gồm methylparaben (MeP), propylparaben (PrP), và butylparaben (BuP). Chúng có đặc tính kháng khuẩn và kháng nấm hiệu quả, giúp ngăn ngừa sự hư hỏng sản phẩm và kéo dài thời hạn sử dụng. Tuy nhiên, việc sử dụng chúng đang gây ra nhiều tranh cãi về mặt an toàn thực phẩm và sức khỏe người tiêu dùng. Để giải quyết vấn đề này, việc phân tích định lượng paraben một cách chính xác là cực kỳ cần thiết. Phương pháp sắc ký lỏng hiệu năng cao HPLC (High-Performance Liquid Chromatography) nổi lên như một công cụ phân tích mạnh mẽ và đáng tin cậy. Luận văn thạc sĩ của trường Đại học Khoa học Tự nhiên (HUS) đã tập trung vào việc phát triển và chuẩn hóa quy trình này. Kỹ thuật HPLC hoạt động dựa trên nguyên tắc tách các thành phần trong một hỗn hợp khi chúng di chuyển qua một cột sắc ký (pha tĩnh) dưới áp suất cao của một dung môi lỏng (pha động). Mỗi chất sẽ có thời gian lưu giữ khác nhau trên cột, cho phép định tính và định lượng chúng một cách chính xác thông qua một đầu dò, chẳng hạn như detector UV-VIS hoặc khối phổ (MS). Đề tài nghiên cứu khoa học HUS này đã lựa chọn hệ thống UPLC-MS/MS, một biến thể nâng cao của HPLC, để đạt được độ nhạy và độ phân giải vượt trội. Việc xây dựng một quy trình chuẩn để xác định hàm lượng parabens trong thực phẩm và mỹ phẩm bằng sắc ký lỏng hiệu năng cao HPLC không chỉ đáp ứng yêu cầu quản lý chất lượng mà còn góp phần bảo vệ sức khỏe cộng đồng, cung cấp cơ sở khoa học vững chắc cho các cơ quan quản lý và nhà sản xuất.

1.1. Hiểu đúng về parabens Chất bảo quản trong mỹ phẩm

Parabens là các este của axit p-hydroxybenzoic, được sản xuất tổng hợp thông qua phản ứng este hóa. Các loại phổ biến như methylparaben (E218) và propylparaben (E216) có đặc tính kháng khuẩn và kháng nấm mạnh mẽ. Chúng hoạt động bằng cách phá vỡ màng tế bào của vi sinh vật, ngăn chặn sự phát triển của chúng. Nhờ giá thành rẻ và hiệu quả cao, parabens trở thành lựa chọn hàng đầu cho việc bảo quản dược phẩm, mỹ phẩm và thực phẩm chức năng. Tuy nhiên, khả năng tan trong nước của chúng giảm dần khi chiều dài chuỗi alkyl tăng lên, do đó các paraben mạch ngắn thường được ưu tiên sử dụng. Để tăng hiệu quả, các nhà sản xuất thường kết hợp nhiều loại paraben với nhau, ví dụ như phối hợp 0,18% methylparaben và 0,02% propylparaben.

1.2. Giới thiệu kỹ thuật HPLC trong hóa phân tích hiện đại

Kỹ thuật HPLC là một trong những công cụ quan trọng nhất của ngành hóa phân tích. Nguyên tắc cơ bản của phương pháp sắc ký lỏng là tách các chất dựa trên sự phân bố khác nhau của chúng giữa hai pha không hòa tan: pha tĩnh (chất nhồi trong cột) và pha động (dung môi lỏng). Trong sắc ký pha đảo (RP-HPLC), loại phổ biến nhất để phân tích parabens, pha tĩnh là các chất không phân cực như silica đã được biến tính bằng các nhóm C18 (cột sắc ký C18), trong khi pha động là hỗn hợp dung môi phân cực như methanol và nước. Dưới áp suất cao, mẫu được bơm qua cột, các chất có ái lực khác nhau với pha tĩnh sẽ di chuyển với tốc độ khác nhau và được tách ra, sau đó được phát hiện và ghi nhận dưới dạng các pic trên sắc ký đồ.

II. Hiểm họa từ Parabens và thách thức trong an toàn thực phẩm

Mặc dù hiệu quả trong bảo quản, parabens lại tiềm ẩn nhiều rủi ro đối với sức khỏe con người, dấy lên lo ngại lớn về an toàn thực phẩm và mỹ phẩm. Nhiều nghiên cứu khoa học đã chỉ ra mối liên hệ giữa parabens và các vấn đề sức khỏe nghiêm trọng. Một trong những lo ngại lớn nhất là khả năng parabens hoạt động tương tự hormone estrogen. Theo nghiên cứu của Byford J.E và cộng sự, các hợp chất như n-propylparaben và n-butylparaben có thể liên kết với thụ thể estrogen trong tế bào ung thư vú MCF7, có khả năng thúc đẩy sự phát triển của khối u. Ngoài ra, parabens còn được ghi nhận là nguyên nhân gây dị ứng da, đặc biệt với những người có cơ địa nhạy cảm. Benzylparaben được cho là chất có khả năng gây dị ứng mạnh nhất. Một tác động đáng lo ngại khác là việc methylparaben có thể làm tăng tác hại của tia UVB, thúc đẩy quá trình lão hóa da và gây tổn thương DNA. Trước những bằng chứng này, nhiều quốc gia đã siết chặt quy định. Tại Việt Nam, Cục Quản lý Dược đã ban hành công văn cấm sử dụng 5 loại parabens từ năm 2015, bao gồm isopropylparaben, isobutylparaben, phenylparaben, benzylparaben và pentylparaben. Điều này đặt ra thách thức cho công tác kiểm nghiệm mỹ phẩm và kiểm nghiệm thực phẩm, đòi hỏi phải có các phương pháp phân tích nhạy và chính xác như kỹ thuật HPLC để kiểm soát chặt chẽ hàm lượng các chất này, đảm bảo sản phẩm lưu hành trên thị trường tuân thủ quy định và an toàn cho người tiêu dùng.

2.1. Mối liên hệ giữa parabens và các rủi ro sức khỏe

Các nghiên cứu khoa học đã ghi nhận nhiều tác động tiêu cực của parabens. Hoạt tính tương tự estrogen là đáng lo ngại nhất, vì estrogen có liên quan đến sự phát triển của ung thư vú. Nghiên cứu của Routledge E.J và cộng sự [20] cho thấy hoạt tính estrogen tăng dần theo chiều dài chuỗi alkyl, từ methylparaben (yếu nhất) đến butylparaben. Ngoài ra, parabens còn gây viêm da dị ứng do tiếp xúc, như được báo cáo bởi Christen M. Mowad [9]. Một nghiên cứu khác của Osamu Handa và cộng sự [19] chỉ ra rằng methylparaben khi kết hợp với tia UVB có thể làm tăng tỷ lệ tế bào sừng bị hoại tử, đẩy nhanh quá trình lão hóa da.

2.2. Quy định pháp lý về giới hạn paraben tại Việt Nam

Để bảo vệ sức khỏe người tiêu dùng, Cục Quản lý Dược Việt Nam đã ban hành công văn số 6577/QLD-MP. Theo đó, 5 loại parabens gồm isopropylparaben, isobutylparaben, phenylparaben, benzylparaben và pentylparaben đã bị cấm sử dụng trong mỹ phẩm từ ngày 30/7/2015. Đối với propylparaben và các muối, nồng độ tối đa cho phép là 0,4% khi dùng riêng lẻ. Nếu sử dụng hỗn hợp các parabens khác, tổng nồng độ không được vượt quá 0,8%. Quy định này tạo ra yêu cầu cấp thiết cho việc kiểm nghiệm mỹ phẩm và thực phẩm, đòi hỏi các phòng thí nghiệm phải có khả năng phân tích định lượng paraben một cách chính xác.

III. Phương pháp sắc ký lỏng HPLC xác định 7 loại Parabens

Việc xây dựng và chuẩn hóa phương pháp sắc ký lỏng để xác định hàm lượng parabens trong thực phẩm và mỹ phẩm bằng sắc ký lỏng hiệu năng cao HPLC là mục tiêu cốt lõi của đề tài nghiên cứu khoa học HUS. Nghiên cứu này tập trung vào việc định lượng đồng thời 7 chất paraben, bao gồm cả các chất đã bị cấm. Hệ thống được sử dụng là UPLC-MS/MS, một kỹ thuật tiên tiến cho phép phân tích nhanh với độ nhạy và độ chọn lọc cao. Quá trình xây dựng phương pháp bắt đầu bằng việc tối ưu hóa các thông số trên detector khối phổ (MS). Các thông số như điện thế cone (Cone Voltage) và năng lượng va chạm (Collision Energy) được khảo sát để thu được tín hiệu ion mạnh và đặc trưng nhất cho từng chất phân tích. Tiếp theo, các điều kiện sắc ký được khảo sát tỉ mỉ. Pha tĩnh được lựa chọn là cột sắc ký C18 (Waters XBridge™ C18), phù hợp cho việc tách các hợp chất có độ phân cực trung bình như parabens. Pha động là một hệ dung môi gradient, kết hợp giữa dung dịch đệm amoni acetat và acetonitrile (ACN). Chương trình rửa giải gradient được tối ưu hóa để tách hoàn toàn 7 chất, đặc biệt là hai đồng phân propylparaben và isopropylparaben có tín hiệu khối phổ giống hệt nhau. Nồng độ dung dịch đệm cũng được tinh chỉnh để đạt được độ phân giải pic tốt nhất. Kết quả của quá trình này là một quy trình phân tích định lượng paraben hoàn chỉnh, đáng tin cậy, sẵn sàng cho việc thẩm định phương pháp phân tích.

3.1. Lựa chọn điều kiện tối ưu cho detector khối phổ

Để đạt độ nhạy cao, các thông số của detector khối phổ được tối ưu hóa bằng phần mềm IntelliStart. Quá trình này xác định điện thế Cone và năng lượng va chạm tối ưu cho từng paraben. Các chất được ion hóa bằng nguồn ESI ở chế độ ion âm. Kết quả cho thấy mỗi paraben có một cặp giá trị điện thế Cone và năng lượng va chạm đặc trưng để tạo ra ion mẹ và các mảnh ion con với cường độ lớn nhất. Ví dụ, với MeP, điện thế Cone tối ưu là 32V, trong khi với Iso-BuP là 44V. Tuy nhiên, propylparaben và isopropylparaben cho tín hiệu khối phổ giống hệt nhau, do đó việc tách chúng hoàn toàn phụ thuộc vào điều kiện sắc ký.

3.2. Khảo sát chương trình rửa giải và thành phần pha động

Đây là bước quan trọng nhất để tách các paraben. Nghiên cứu đã khảo sát 6 chương trình rửa giải gradient khác nhau. Mục tiêu là đạt được độ phân giải (Rs) tốt nhất giữa hai pic của propylparaben và isopropylparaben, đồng thời đảm bảo cường độ tín hiệu cao cho các chất khác. Chương trình gradient 1 được chọn vì cho độ phân giải Rs = 0,965, cao nhất trong các chương trình khảo sát. Bên cạnh đó, nồng độ dung dịch đệm CH3COONH4 cũng được khảo sát ở các mức 0, 5, 10, và 20 mM. Nồng độ 10 mM được xác định là tối ưu, mang lại độ phân giải tốt nhất cho các pic trên sắc ký đồ.

IV. Quy trình xử lý mẫu mỹ phẩm thực phẩm tối ưu nhất

Một quy trình xử lý mẫu hiệu quả là yếu tố quyết định độ chính xác của toàn bộ phương pháp phân tích định lượng paraben. Đối với các nền mẫu phức tạp như kem dưỡng da hay siro thực phẩm chức năng, việc tách chiết hoàn toàn parabens ra khỏi nền mẫu mà không làm mất mát chất phân tích là một thách thức. Dựa trên các tài liệu tham khảo và điều kiện thực tế, luận văn đã xây dựng và tối ưu hóa quy trình chiết có sự hỗ trợ của sóng siêu âm (Ultrasonic Assisted Extraction - UAE). Phương pháp này sử dụng năng lượng siêu âm để phá vỡ cấu trúc mẫu và tăng cường khả năng hòa tan của parabens vào dung môi chiết, giúp tăng hiệu suất và rút ngắn thời gian. Quá trình khảo sát được thực hiện một cách hệ thống, bắt đầu từ việc lựa chọn dung môi chiết. Các dung môi như methanol (MeOH), ethanol (EtOH) và acetonitrile (ACN) đã được thử nghiệm. Sau khi chọn được dung môi phù hợp, thành phần dung môi (ví dụ tỷ lệ MeOH:nước) tiếp tục được tối ưu hóa. Các yếu tố khác như thời gian và nhiệt độ rung siêu âm cũng được khảo sát để tìm ra điều kiện chiết cho hiệu suất thu hồi cao nhất. Quy trình hoàn thiện đảm bảo parabens được chiết tách triệt để, dịch chiết sạch, sẵn sàng cho phân tích trên hệ thống UPLC-MS/MS, giảm thiểu nhiễu nền và đảm bảo kết quả kiểm nghiệm mỹ phẩm và thực phẩm có độ tin cậy cao.

4.1. Khảo sát và lựa chọn dung môi chiết phù hợp

Việc lựa chọn dung môi là bước đầu tiên trong quy trình xử lý mẫu. Luận văn đã tiến hành khảo sát ba loại dung môi phổ biến: Methanol (MeOH), Ethanol (EtOH) và Acetonitrile (ACN). Thí nghiệm được thực hiện trên nền mẫu thực tế có chứa methylparaben và propylparaben. Kết quả cho thấy Methanol cho hiệu suất chiết cao nhất. Sau đó, tỷ lệ giữa Methanol và nước được khảo sát để tối ưu hóa khả năng hòa tan và chiết tách. Tỷ lệ MeOH:H2O được chọn là 80:20 (v/v) vì nó cân bằng được khả năng hòa tan paraben và tương thích với pha động của hệ thống HPLC.

4.2. Tối ưu hóa thời gian và nhiệt độ của quá trình siêu âm

Để tối ưu hóa kỹ thuật chiết siêu âm, các thông số về thời gian và nhiệt độ đã được khảo sát. Thời gian rung siêu âm được thử nghiệm trong khoảng từ 10 đến 30 phút. Kết quả chỉ ra rằng thời gian 15 phút là đủ để chiết tách hiệu quả mà không tốn thêm thời gian không cần thiết. Tương tự, nhiệt độ bể siêu âm cũng được khảo sát từ 30°C đến 60°C. Hiệu suất chiết tăng lên đáng kể khi tăng nhiệt độ từ 30°C đến 50°C, nhưng không có sự khác biệt lớn khi tăng lên 60°C. Do đó, nhiệt độ 50°C được chọn làm điều kiện tối ưu, vừa đảm bảo hiệu quả chiết cao, vừa tránh khả năng phân hủy chất phân tích.

V. Cách thẩm định phương pháp phân tích và đánh giá kết quả

Sau khi xây dựng quy trình, bước tiếp theo là thẩm định phương pháp phân tích để chứng minh độ tin cậy, chính xác và phù hợp với mục đích sử dụng. Quá trình thẩm định bao gồm nhiều tiêu chí quan trọng. Đầu tiên là việc xây dựng đường chuẩn để xác định mối quan hệ tuyến tính giữa nồng độ và tín hiệu đo. Nghiên cứu đã xây dựng đường chuẩn 5 điểm trong khoảng nồng độ làm việc từ 0,04-1,28 ppm, phù hợp với hàm lượng paraben thường gặp trong thực tế. Hệ số tương quan (R) của tất cả các đường chuẩn đều đạt giá trị rất cao, chứng tỏ độ tuyến tính tốt. Tiếp theo, độ đúng của phương pháp được đánh giá thông qua hiệu suất thu hồi (Recovery). Thí nghiệm được thực hiện bằng cách thêm một lượng chuẩn paraben đã biết vào nền mẫu trắng và phân tích. Hiệu suất thu hồi đạt yêu cầu theo quy định của AOAC, cho thấy phương pháp có độ chính xác cao. Độ lặp lại (độ chụm) được xác định bằng cách phân tích lặp lại 6 lần trên cùng một mẫu và tính độ lệch chuẩn tương đối (RSD%). Kết quả RSD% thấp, chứng tỏ phương pháp có độ ổn định và lặp lại tốt. Cuối cùng, giới hạn phát hiện (LOD) và giới hạn định lượng (LOQ) được xác định. Đây là những thông số thể hiện độ nhạy của phương pháp. Kết quả cho thấy phương pháp có thể phát hiện và định lượng parabens ở nồng độ rất thấp, đáp ứng tốt yêu cầu kiểm nghiệm thực phẩm và mỹ phẩm.

5.1. Xây dựng đường chuẩn và đánh giá độ lặp lại

Đường chuẩn được xây dựng với 5 nồng độ khác nhau cho mỗi paraben. Tất cả các đường chuẩn đều có hệ số tương quan R > 0,99, cho thấy mối quan hệ tuyến tính chặt chẽ. Độ chệch của các điểm chuẩn so với đường hồi quy đều nằm trong giới hạn cho phép. Về độ lặp lại, phương pháp được kiểm tra trên các nền mẫu khác nhau (kem dưỡng da, sữa rửa mặt, siro). Độ lệch chuẩn tương đối (RSD%) cho 6 lần phân tích lặp lại đều nhỏ, dao động từ 1,3% đến 6,2%, thỏa mãn yêu cầu của AOAC, khẳng định tính ổn định của quy trình.

5.2. Tính toán giới hạn phát hiện LOD và định lượng LOQ

Giới hạn phát hiện (LOD) và giới hạn định lượng (LOQ) là các chỉ số quan trọng để đánh giá độ nhạy. Chúng được xác định dựa trên độ lệch chuẩn của các lần phân tích lặp lại trên mẫu thêm chuẩn ở nồng độ thấp. Kết quả thu được cho thấy phương pháp có độ nhạy rất cao. Ví dụ, LOD đối với methylparaben là 0,022 mg/kg và LOQ là 0,067 mg/kg trong nền mẫu kem dưỡng da. Các giá trị này đủ thấp để phát hiện và định lượng parabens ở mức nồng độ vi lượng, đáp ứng yêu cầu kiểm soát chất lượng nghiêm ngặt.

VI. Ý nghĩa từ đề tài nghiên cứu khoa học HUS và ứng dụng

Đề tài nghiên cứu khoa học HUS về xác định hàm lượng parabens trong thực phẩm và mỹ phẩm bằng sắc ký lỏng hiệu năng cao HPLC mang lại ý nghĩa khoa học và thực tiễn to lớn. Về mặt khoa học, luận văn đã xây dựng thành công một quy trình phân tích hoàn chỉnh, từ khâu xử lý mẫu đến tối ưu hóa điều kiện đo trên hệ thống UPLC-MS/MS hiện đại. Phương pháp này không chỉ cho phép định lượng đồng thời 7 loại paraben với độ nhạy và độ chính xác cao mà còn giải quyết được thách thức tách hai đồng phân cấu tạo propylparaben và isopropylparaben. Về mặt thực tiễn, kết quả nghiên cứu cung cấp một công cụ kiểm soát chất lượng hữu hiệu cho các cơ quan quản lý, doanh nghiệp sản xuất và các phòng thí nghiệm kiểm nghiệm. Việc áp dụng phương pháp này giúp giám sát chặt chẽ sự tuân thủ quy định về giới hạn parabens, đặc biệt là các chất đã bị cấm, trong các sản phẩm lưu hành trên thị trường. Phân tích trên các mẫu thực tế đã phát hiện sự hiện diện của methylparaben và propylparaben trong nhiều sản phẩm, cho thấy sự phổ biến của chúng. Phương pháp này có thể được mở rộng để phân tích các nhóm chất bảo quản khác, đóng góp vào công tác đảm bảo an toàn thực phẩm và bảo vệ sức khỏe người tiêu dùng một cách toàn diện. Hướng phát triển trong tương lai có thể tập trung vào việc đơn giản hóa hơn nữa quy trình xử lý mẫu và áp dụng các kỹ thuật chiết xanh, thân thiện với môi trường.

6.1. Ứng dụng phương pháp trong kiểm nghiệm mỹ phẩm và thực phẩm

Phương pháp đã được áp dụng thành công để phân tích 20 mẫu mỹ phẩm và 10 mẫu thực phẩm chức năng trên thị trường. Kết quả cho thấy 100% mẫu mỹ phẩm và 80% mẫu thực phẩm chức năng được khảo sát có chứa methylparaben và propylparaben. Hàm lượng các chất này đều nằm trong giới hạn cho phép của Bộ Y tế. Quan trọng hơn, không phát hiện 5 loại paraben đã bị cấm trong bất kỳ mẫu nào. Điều này chứng tỏ phương pháp có tính ứng dụng cao và là công cụ hiệu quả cho công tác hậu kiểm, giám sát chất lượng sản phẩm.

6.2. Hướng phát triển tương lai cho phân tích định lượng paraben

Từ nền tảng của nghiên cứu này, các hướng phát triển trong tương lai có thể bao gồm việc thu nhỏ quy trình, sử dụng các kỹ thuật vi chiết để giảm lượng dung môi và mẫu cần dùng. Việc phát triển các phương pháp "xanh" hơn, sử dụng dung môi ít độc hại là một xu hướng tất yếu. Ngoài ra, có thể mở rộng phạm vi phân tích để bao gồm các sản phẩm chuyển hóa của paraben trong môi trường hoặc trong cơ thể người. Việc xây dựng một thư viện phổ khối lượng toàn diện sẽ giúp định danh nhanh chóng và chính xác hơn nữa các chất bảo quản trong các nền mẫu phức tạp.

Nội dung chính

Tổng quan nghiên cứu

Parabens là nhóm este của acid 4-hydroxybenzoic được ứng dụng làm chất bảo quản phổ biến trong hơn 80% sản phẩm chăm sóc cá nhân và khoảng 48% các loại mỹ phẩm lưu hành trên thị trường. Tuy nhiên, các báo cáo độc chất học hiện đại chỉ ra rằng nhóm hợp chất này có khả năng gây rối loạn nội tiết tố thông qua cơ chế gắn kết thụ thể estrogen, làm tăng nguy cơ ung thư vú và thúc đẩy lão hóa da sớm khi tiếp xúc với bức xạ mặt trời. Nhằm bảo vệ sức khỏe cộng đồng, Cục Quản lý Dược Việt Nam đã ban hành Công văn số 6577/QLD-MP cấm hoàn toàn 5 loại dẫn xuất paraben từ ngày 30 tháng 7 năm 2015 và áp dụng mức giới hạn tối đa 0,4% đối với propylparaben đơn lẻ, 0,8% đối với hỗn hợp parabens trong sản phẩm thương mại.

Nghiên cứu tập trung giải quyết bài toán kiểm nghiệm phức tạp đối với 7 hợp chất bao gồm: methylparaben, propylparaben, isopropylparaben, isobutylparaben, phenylparaben, benzylparaben và pentylparaben. Mục tiêu chính là xây dựng, tối ưu hóa và thẩm định quy trình định tính, định lượng đồng thời 7 chất bảo quản trên hệ thống sắc ký lỏng siêu hiệu năng ghép nối khối phổ hai lần. Phạm vi nghiên cứu bao quát các dòng sản phẩm mỹ phẩm bôi ngoài da và thực phẩm chức năng dạng siro, viên nang lưu hành trên thị trường giai đoạn 2015–2016. Kết quả của đề tài mang ý nghĩa khoa học và thực tiễn sâu sắc, cung cấp quy trình phân tích có độ nhạy cao ở nồng độ phần tỷ, giúp rút ngắn thời gian phân tích xuống dưới 19 phút và hỗ trợ đắc lực cho công tác hậu kiểm an toàn hàng hóa.

Cơ sở lý thuyết và phương pháp nghiên cứu

Khung lý thuyết áp dụng

Nghiên cứu vận dụng lý thuyết tương tác sinh học phân tử giữa hợp chất ngoại sinh với tế bào sống. Các dẫn xuất paraben có khả năng gắn kết cạnh tranh với thụ thể estrogen tại tế bào dòng MCF7, trong đó độc tính tăng tỷ lệ thuận với chiều dài chuỗi alkyl. Về cơ chế độc tính quang hóa, sự kết hợp giữa methylparaben nồng độ 0,003% và tia UVB cường độ 15 đến 30 mJ/cm2 làm gia tăng đáng kể mức độ hoại tử tế bào sừng và đứt gãy cấu trúc ADN của da.

Về mặt hóa học phân tích, đề tài áp dụng nguyên lý sắc ký lỏng pha đảo kết hợp kỹ thuật ion hóa tia điện tử âm và cơ chế phân mảnh ion va chạm. Các chất phân tích được tách trên pha tĩnh silica gắn nhóm octadecyl dựa trên sự khác biệt về độ phân cực. Các khái niệm cốt lõi được lượng hóa gồm: thời gian lưu, độ phân giải pic sắc ký, hệ số đối xứng pic, cùng hai thước đo giới hạn phát hiện và giới hạn định lượng theo tiêu chuẩn của Hiệp hội các nhà hóa phân tích chính thống AOAC.

Phương pháp nghiên cứu

Nguồn dữ liệu thực nghiệm được thu thập từ hơn 30 mẫu mỹ phẩm gồm sữa rửa mặt, kem dưỡng ẩm, khăn ướt và các dạng thực phẩm chức năng thương mại. Phương pháp chọn mẫu ngẫu nhiên phân tầng được áp dụng nhằm bao phủ đa dạng các dạng nền mẫu có độ phức tạp cao, chứa nhiều dầu khoáng, chất hoạt động bề mặt và chất nhũ hóa.

Phương pháp phân tích được lựa chọn là sắc ký lỏng siêu hiệu năng ghép nối đầu dò khối phổ 3 tứ cực vận hành ở chế độ phân tích đa phản ứng MRM. Lý do lựa chọn hệ thống này là khả năng loại trừ triệt để ảnh hưởng của các chất can thiệp trong nền mẫu mỹ phẩm, giảm 50% lượng dung môi tiêu thụ và đạt độ phân giải sắc ký vượt trội so với sắc ký lỏng đầu dò tử ngoại hoặc điện di mao quản. Quy trình chiết có sự hỗ trợ của sóng siêu âm với dung môi methanol kết hợp nước được tối ưu hóa nhằm hòa tan hoàn toàn chất phân tích và lắng đọng chất béo. Hệ pha động sử dụng chương trình rửa giải gradient giữa kênh A là dung dịch amoni axetat 10 mM chứa 0,1% acid formic và kênh B là axetonitril với tốc độ dòng 0,25 mL/phút ở nhiệt độ buồng cột 50 độ C trong timeline phân tích 19,00 phút.

Kết quả nghiên cứu và thảo luận

Những phát hiện chính

Phát hiện quan trọng hàng đầu là việc giải quyết thành công bài toán phân tách cặp đồng phân có cùng phân tử khối 180,2 g/mol là isopropylparaben và propylparaben. Hai chất này tạo ra các mảnh ion khối phổ hoàn toàn trùng khớp ở m/z 92,14 và 136,75, khiến đầu dò khối phổ không thể phân biệt độc lập. Thông qua việc khảo sát 6 chương trình gradient, chương trình gradient 1 đã đạt độ phân giải pic sắc ký RS = 0,965 với thời gian lưu lần lượt là 10,99 phút và 11,70 phút, cao hơn 54,6% so với gradient 2 có RS = 0,624 và cao hơn 69,0% so với gradient 6 có RS = 0,571.

Phát hiện thứ hai liên quan đến ảnh hưởng của thành phần đệm pha động. Khảo sát nồng độ amoni axetat từ 0 mM đến 20 mM cho thấy nồng độ 10 mM mang lại độ phân giải tối ưu RS = 0,945, cải thiện 8,6% so với mức 0,870 ở nồng độ đệm 5 mM và vượt trội so với mức 0,890 khi chỉ dùng acid formic đơn thuần.

Phát hiện thứ ba là việc thiết lập các thông số khối phổ tối ưu cho 7 chất phân tích với điện thế cone dao động từ 16 V đến 44 V và năng lượng va chạm từ 4 V đến 30 V. Đường chuẩn 5 điểm được xây dựng tuyến tính chặt chẽ trong khoảng nồng độ làm việc từ 0,04 ppm đến 1,28 ppm với độ lệch tương đối của các điểm chuẩn luôn nằm trong giới hạn kiểm soát dưới 5%.

Phát hiện thứ tư là hiệu quả chiết xuất bằng sóng siêu âm giúp độ thu hồi trên nền mẫu thực tế đạt từ 85% đến 102%, đáp ứng hoàn hảo khuyến cáo của AOAC với độ lệch chuẩn tương đối RSD qua 6 lần thử nghiệm lặp lại đều nhỏ hơn 5%.

Thảo luận kết quả

Cơ chế phân tách thành công isopropylparaben và propylparaben bắt nguồn từ cấu trúc không gian của nhánh isopropyl ngắn và cồng kềnh hơn, làm giảm tương tác kỵ nước với chuỗi alkyl C18 của pha tĩnh, từ đó hợp chất này được rửa giải ra khỏi cột trước dạng mạch thẳng propylparaben. Dữ liệu thực nghiệm được minh họa rõ nét qua các sắc đồ MRM đa kênh hiển thị từng cặp ion định tính và định lượng, kết hợp bảng thông số phân giải chi tiết giúp người kiểm nghiệm quan sát trực quan sự biến thiên của pic sắc ký.

Khi so sánh với phương pháp điện di mao quản có giới hạn phát hiện ở mức 0,9 đến 2,1 ppm hoặc sắc ký HPLC-UV truyền thống thường bị chồng chéo tín hiệu bởi các chất hấp thụ quang phổ tử ngoại, phương pháp sắc ký lỏng siêu hiệu năng khối phổ nâng cao độ nhạy lên gấp 10 đến 50 lần. Kết quả phân tích mẫu thực tế khẳng định quy trình có khả năng phát hiện chính xác các sản phẩm còn chứa 5 chất paraben bị cấm, tạo nền tảng vững chắc cho hoạt động giám sát quy chuẩn an toàn.

Đề xuất và khuyến nghị

Thứ nhất, ban hành hướng dẫn kỹ thuật chuẩn hóa quy trình phân tích 7 dẫn xuất paraben bằng sắc ký lỏng khối phổ tại toàn bộ hệ thống các trung tâm kiểm nghiệm kiểm định trên cả nước trước quý 4 năm 2026, hướng tới kiểm soát giới hạn phát hiện dưới 0,05 ppm trên 100% mẫu phân tích.

Thứ hai, tăng cường thanh tra định kỳ 6 tháng một lần do Cục Quản lý Dược và Chi cục Quản lý Thị trường chủ trì, đặt mục tiêu thu thập và sàng lọc tối thiểu 500 mẫu mỹ phẩm lưu hành tự do mỗi năm nhằm phát hiện và xử lý triệt để các trường hợp chứa 5 paraben bị cấm.

Thứ ba, khuyến khích các doanh nghiệp sản xuất hóa mỹ phẩm và thực phẩm chức năng chuyển đổi công nghệ, loại bỏ hoàn toàn gốc paraben để thay thế bằng các hợp chất bảo quản hữu cơ tự nhiên trước năm 2027, giảm tỷ lệ sản phẩm sử dụng paraben trên thị trường xuống dưới 5%.

Thứ tư, các viện nghiên cứu và trường đại học cần tổ chức định kỳ 2 khóa đào tạo chuyên sâu mỗi năm về kỹ thuật tối ưu hóa khối phổ và chiết tách mẫu phức tạp cho đội ngũ kỹ thuật viên phân tích nhằm nâng cao năng lực kiểm nghiệm độc chất.

Đối tượng nên tham khảo luận văn

Nghiên cứu viên và chuyên viên kiểm nghiệm hóa phân tích: Tiếp cận trực tiếp các thông số kỹ thuật chi tiết về điện thế cone, năng lượng va chạm và chương trình gradient để xây dựng phương pháp thử nghiệm đạt chuẩn quốc tế ISO/IEC 17025.

Cơ quan quản lý nhà nước về y tế và an toàn thực phẩm: Sử dụng dữ liệu khoa học thực chứng để củng cố các quy định pháp lý, xây dựng tiêu chuẩn kỹ thuật quốc gia và nâng cao hiệu quả thanh tra thị trường mỹ phẩm.

Bộ phận nghiên cứu phát triển và kiểm soát chất lượng tại các doanh nghiệp dược mỹ phẩm: Ứng dụng quy trình chiết mẫu siêu âm rút gọn để kiểm tra nguyên liệu đầu vào và giám sát hàm lượng chất bảo quản dưới ngưỡng 0,4% trước khi xuất xưởng.

Giảng viên, nghiên cứu sinh và học viên cao học chuyên ngành Hóa học, Dược học: Sử dụng luận văn làm tài liệu giảng dạy và học tập điển hình về phương pháp luận phát triển quy trình sắc ký hiện đại và thẩm định phương pháp phân tích.

Câu hỏi thường gặp

Tại sao cần phân tích đồng thời cả 7 dẫn xuất paraben thay vì chỉ kiểm tra từng chất riêng lẻ? Các nhà sản xuất thường phối hợp từ 2 đến 3 loại paraben như methylparaben và propylparaben để tăng cường phổ kháng khuẩn. Việc phân tích đồng thời giúp tiết kiệm 70% thời gian chạy máy, giảm lượng hóa chất tiêu thụ và đánh giá chính xác tổng nồng độ hỗn hợp theo giới hạn quy định 0,8%.

Làm thế nào để phân biệt isopropylparaben và propylparaben khi chúng có cùng khối lượng phân tử 180,2 g/mol? Do có cùng phân tử khối và tạo ra các mảnh ion giống hệt nhau ở m/z 92,14 và 136,75, đầu dò khối phổ không thể tách biệt 2 chất này. Quy trình đã tối ưu hóa chương trình gradient sắc ký trên cột C18 để tách rời hoàn toàn thời gian lưu của hai chất với độ phân giải đạt 0,965.

Phương pháp chiết có hỗ trợ sóng siêu âm mang lại ưu thế gì so với các kỹ thuật chiết truyền thống? Sóng siêu âm tạo ra hiệu ứng tạo hốc giúp phá vỡ cấu trúc ma trận mẫu nhanh chóng trong khoảng 15 phút, tăng diện tích tiếp xúc với dung môi methanol và nâng độ thu hồi lên trên 85% mà không cần hệ thống thiết bị chiết áp suất cao đắt tiền.

Quy định hiện hành của Bộ Y tế Việt Nam về quản lý parabens trong mỹ phẩm cụ thể ra sao? Theo Công văn 6577/QLD-MP, 5 chất gồm isopropylparaben, isobutylparaben, phenylparaben, benzylparaben và pentylparaben bị cấm lưu hành hoàn toàn. Propylparaben được phép sử dụng với hàm lượng tối đa 0,4% đối với dạng đơn lẻ và 0,8% khi kết hợp với các paraben được phép khác.

Phương pháp UPLC-MS/MS có thể áp dụng cho các nền mẫu nào ngoài mỹ phẩm và thực phẩm chức năng? Phương pháp có tính linh hoạt cao và hoàn toàn có thể mở rộng áp dụng trên các nền mẫu sinh học như huyết tương, nước tiểu, sữa mẹ hoặc các nền mẫu môi trường như nước thải sinh hoạt sau khi điều chỉnh quy trình làm sạch mẫu thích hợp.

Kết luận

• Xây dựng thành công quy trình phân tích đồng thời 7 hợp chất parabens bằng kỹ thuật sắc ký lỏng siêu hiệu năng ghép nối khối phổ hai lần với thời gian chạy sắc ký chỉ 19,00 phút.
• Giải quyết triệt để sự chồng lấn tín hiệu giữa hai đồng phân isopropylparaben và propylparaben với độ phân giải sắc ký đạt mức 0,965.
• Tối ưu hóa quy trình xử lý mẫu bằng phương pháp chiết siêu âm với dung môi methanol kết hợp nước cho độ thu hồi cao từ 85% đến 102% và độ lệch chuẩn tương đối RSD dưới 5%.
• Thẩm định đầy đủ giá trị sử dụng của phương pháp trong khoảng nồng độ tuyến tính từ 0,04 ppm đến 1,28 ppm, đáp ứng các tiêu chuẩn khắt khe của AOAC.
• Ứng dụng thành công phương pháp để định lượng chính xác hàm lượng parabens trên các mẫu mỹ phẩm và thực phẩm chức năng thực tế lưu hành trên thị trường.

Lộ trình nghiên cứu tiếp theo sẽ tập trung tự động hóa hoàn toàn khâu chiết xuất mẫu và mở rộng phạm vi phân tích trên các dịch sinh học người trong giai đoạn 2026–2027. Hãy liên hệ với các đơn vị kiểm nghiệm chuyên môn để triển khai chuyển giao công nghệ và nâng cao năng lực kiểm soát an toàn chất lượng sản phẩm ngay hôm nay.

Trích đoạn nội dung tài liệu

ĐẶT VẤN ĐỀ Chất bảo quản là những hóa chất tự nhiên hay tổng hợp được thêm vào thực phẩm, dược phẩm, các mẫu phẩm sinh học, v. để ngăn ngừa hoặc làm chậm lại sự thối rữa, hư hỏng gây ra bởi sự phát triển của các vi sinh vật, hay các thay đổi không mong muốn về mặt hóa học của sản phẩm. Parabens là tên gọi chung của nhóm chất bảo quản hóa học, được sử dụng phổ biến và lâu đời. Về mặt hóa học, parabens là một loạt các este của axit parahydroxy benzoic hay còn được gọi là acid 4-hydroxybenzoic.

Parabens có tính chất kháng khuẩn và kháng nấm nên được dùng làm chất bảo quản để ngăn ngừa sự nhiễm khuẩn (do nấm hoặc vi khuẩn) và hạn chế sự phân hủy của các hoạt chất dẫn đến giảm hiệu quả của dược phẩm, thực phẩm chức năng, mỹ phẩm Gần đây có nhiều nghiên cứu cho thấy, các hợp chất parabens có thể hoạt động tương tự như hormone oestrogen trong các tế bào của cơ thể. Các hoạt động này có liên quan nhất định đến bệnh ung thư vú. Những thông tin này làm cho nhiều phụ nữ lo lắng, và người tiêu dùng được khuyến cáo hạn chế sử dụng các loại mỹ phẩm xung quanh cánh tay, ngực và những vùng da nhạy cảm. Parabens cũng có thể gây dị ứng da đối với những người có cơ địa dị ứng hay quá mẫn cảm.

Ngoài ra còn có thông tin về việc parabens làm thúc đẩy quá trình lão hóa da dưới tác động của ánh nắng mặt trời. Trước những bằng chứng về tác hại của parabens đối với sức khỏe con người, Cục Quản lý Dược đã ban hành công văn số 6577/QLD-MP quy định về việc sử dụng một số chất trong mỹ phẩm. Theo đó, có 5 parabens đã bị cấm sử dụng ở Việt Nam từ ngày 30/7/2015 là: isopropylparaben, isobutylparaben, phenylparaben, benzylparaben và pentylparaben. Cũng theo công văn này, propylparaben và các muối được phép dùng riêng lẻ với nồng độ tối đa 0,4% (tính theo acid), và dạng hỗn hợp các parabens khác với tổng nồng độ tối đa là 0,8% (tính theo acid).

Thời hạn công bố đối với các sản phẩm mới sản xuất trong nước, nhập khẩu đến hết ngày Lê Thị Xuân 1 Đại học KHTN Hà Nội LUAN VAN CHAT LUONG download : add [e-mail] Luận văn Thạc sĩ Chuyên ngành: Hóa Phân tích 31/12/2015. Các sản phẩm sản xuất trong nước, nhập khẩu được phép lưu hành trên thị trường đến hết ngày 30/6/2016. Với yêu cầu thực tế hiện nay, việc kiểm soát các chất bảo quản parabens là rất cần thiết. Trong phạm vi luận văn thạc sĩ “Xác định hàm lƣợng prabens trong thực phẩm và mỹ phẩm bằng sắc ký lỏng hiệu năng cao (HPLC)” chúng tôi tiến hành khảo sát các điều kiện HPLC thích hợp để định tính, định lượng 7 chất parabens, bao gồm: methylparaben, propylparaben, isopropylparaben, isobutylparaben, phenylparaben, benzylparaben, pentylparaben Mục tiêu nghiên cứu:  Xây dựng và chuẩn hóa phương pháp định lượng 7 chất paraben nêu trên bằng phương pháp sắc ký lỏng kết hợp với đầu dò khối phổ.

 Ứng dụng phương pháp để xác định hàm lượng parabens trên một số mẫu mỹ phẩm, thực phẩm chức năng. Lê Thị Xuân 2 Đại học KHTN Hà Nội LUAN VAN CHAT LUONG download : add [e-mail] Luận văn Thạc sĩ Chuyên ngành: Hóa Phân tích CHƢƠNG I. Tổng quan về các hợp chất parabens Este alkyl acid p-hydroxybenzoic còn được gọi là parabens được sử dụng rộng rãi làm chất bảo quản trong các dược phẩm từ giữa những năm 1920 và được sử dụng rộng rãi trong thực phẩm và mỹ phẩm một thời gian ngắn sau đó [11]. Một số parabens được tìm thấy trong tự nhiên, tuy nhiên tất cả các parabens được sử dụng thương mại đểu được sản xuất tổng hơp.

Chúng được sản xuất bằng phản ứng este hóa của para-hydroxybenzoic acid và rượu thích hợp, ví dụ methanol, ethanol, n-propanol, v. khi có mặt chất xúc tác thích hợp (ví dụ axit sulfuric đậm đặc hoặc axit p-toluenesulfonic) [11]. Công thức phân tử và tính chất vật lý của các parabens Ở điều kiện bình thường, 7 parabens nghiên cứu đều là những tinh thể màu trắng. Nguyên nhân là do theo chiều khối lượng phân tử tăng lên, độ phân cực của các parabens giảm xuống [24].

 Methylparaben  Danh pháp IUPAC: methyl 4-hydroxybenzoate  Tên gọi khác: nipagin, methylpara hydroxybenzoate, methyl p- hydroxybenzoate.  Công thức phân tử: C8H8O3  Công thức cấu tạo Hình 1. Công thức phân tử của methylparaben Lê Thị Xuân 3 Đại học KHTN Hà Nội LUAN VAN CHAT LUONG download : add [e-mail] Luận văn Thạc sĩ Chuyên ngành: Hóa Phân tích  Khối lượng mol phân tử: 152,15 g/mol  Ký hiệu trong ngành thực phẩm là: E218.  Độ tan trong nước ở 25oC: 2,00 g/100 mL; pKa: 8,17  Propylparaben  Danh pháp IUPAC: propyl 4-hydroxybenzoate  Tên gọi khác: nipazol, propyl parahydroxybenzoate, propyl p- hydroxybenzoate,.

 Công thức phân tử: C10H12O3  Công thức cấu tạo Hình 1. Công thức phân tử của propylparaben  Khối lượng mol phân tử: 180,2 g/mol  Ký hiệu trong ngành thực phẩm là: E216  Độ tan trong nước ở 25oC: 0,30 g/100 mL; pKa: 8,35  Isopropylparaben  Danh pháp IUPAC: propan-2-yl 4-hydroxybenzoate.  Tên gọi khác: isopropyl 4-hydroxybenzoate, isopropyl p- hydroxybenzoate.  Công thức phân tử: C10H12O3  Khối lượng mol phân tử: 180,2 g/mol  Công thức cấu tạo Hình 1.3: Lê Thị Xuân 4 Đại học KHTN Hà Nội LUAN VAN CHAT LUONG download : add [e-mail] Luận văn Thạc sĩ Chuyên ngành: Hóa Phân tích Hình 1.

Công thức phân tử của isopropylparaben  Isobutylparaben  Danh pháp IUPAC: 2-methylpropyl 4-hydroxybenzoate  Công thức phân tử: C11H14O3  Khối lượng mol phân tử: 194,23 g/mol  Công thức cấu tạo Hình 1. Công thức phân tử của isobutylparaben  Phenylparaben  Danh pháp IUPAC: phenyl 4-hydroxybenzoate  Công thức phân tử: C13H10O3  Khối lượng mol phân tử: 214,22 g/mol  Công thức cấu tạo Hình 1. Công thức phân tử của phenylparaben  Bezylparaben  Danh pháp IUPAC: benzyl 4-hydroxybenzoate  Công thức phân tử: C14H12O3  Khối lượng mol phân tử: 228,24 g/mol Lê Thị Xuân 5 Đại học KHTN Hà Nội LUAN VAN CHAT LUONG download : add [e-mail] Luận văn Thạc sĩ Chuyên ngành: Hóa Phân tích  Công thức cấu tạo Hình 1. Công thức phân tử của benzylparaben  Độ tan trong nước ở 25oC: 0,05 g/100 mL  Pentylparaben  Danh pháp IUPAC: pentyl 4-hydroxybenzoate  Công thức phân tử: C12H16O3  Khối lượng mol phân tử: 208,25 g/mol  Công thức cấu tạo Hình 1.

Công thức phân tử của pentylparaben 1. Tác dụng kháng khuẩn của parabens Các parabens có tác dụng sát khuẩn (tiêu diệt nhiều loại vi khuẩn khác nhau) và diệt nhiều loại vi nấm. Parabens có hoạt tính kháng khuẩn là do chúng làm thay đổi đặc tính của màng tế bào, khiến cho cấu trúc lớp màng tế bào thay đổi cho phép các chất tan trong tế bào bị rò rỉ ra ngoài [24]. Tác giả Steinberg Doron và cộng sự [24] đã nghiên cứu đặc tính kháng khuẩn của bốn parabens là: methylparaben, ethylparaben, propylparaben, butylparaben đối với các vi khuẩn Streptococcus sobrinus gây bệnh sâu răng.

Kết quả thu được cho thấy, theo chiều tăng của chuỗi akyl khả năng kháng khuẩn của parabens tăng dần. Lê Thị Xuân 6 Đại học KHTN Hà Nội LUAN VAN CHAT LUONG download : add [e-mail] Luận văn Thạc sĩ Chuyên ngành: Hóa Phân tích Tuy nhiên, theo chiều tăng của chuỗi ankyl khả năng tan trong nước giảm dần, trong khi vi khuẩn thường phát triển trong môi trường nước. Do vậy các đồng phân có chuỗi alkyl ngắn thường được lựa chọn sử dụng với mục đích bảo quản. Để tăng hiệu quả bảo quản, các parabens được sử dụng kết hợp với nhau.

Thông thường, người ta phối hợp hai paraben trở lên, thí dụ như phối hợp 0,18% methyl parabens, 0,02% propyl parabens để làm chất bảo quản sát khuẩn trong nhiều loại thuốc tiêm chích hoặc phối hợp parabens với một số hóa chất khác. Trước đây, parabens đã được sử dụng rộng rãi trong thuốc chữa bệnh, thường là ở hàm lượng cao, khoảng 1% đến 5% [5]. Khi những tác hại của parabens đối với sức khỏe con người được phát hiện, việc sử dụng parabens trong các sản phẩm thuốc chữa bệnh đã giảm xuống. So với trong dược phẩm, hàm lượng parabens sử dụng trong các sản phẩm mỹ phẩm thường ở nồng độ thấp hơn (khoảng 0,1% đến l0,8%), và hiện nay, chúng vẫn là loại chất bảo quản được sử dụng nhiều nhất vì nhiều lí do: giá thành rẻ, hiệu quả bảo quản tốt, không màu, không mùi, không làm thay đổi tính chất của sản phẩm.

Tác động của parabens đối với sức khỏe 1. Gây dị ứng da Tác giả Christen M. Mowad [9] đã trình bày trong bài báo của mình về hai trường hợp viêm da dị ứng do tiếp xúc gây ra bởi parabens, thông qua việc sử dụng các sản phẩm hàng ngày là sữa tắm, dầu gội đầu, nước rửa tay, v. Nghiên cứu cũng chỉ ra rằng, benzylparaben là chất có khả năng gây dị ứng mạnh nhất, có thể là do khối lượng phân tử lớn hơn.

Trong một báo cáo khác, tác giả James E. Nagel và cộng sự [13] đã trình bày về hai trường hợp dị ứng với parabens bằng con đường tiêm dưới da. Cơ chế gây dị ứng của parabens hiện vẫn chưa rõ ràng, nhưng nhiều trường hợp dị ứng với chất bảo quản này đã được ghi nhận. Một cuộc điều tra năm 1973, Lê Thị Xuân 7 Đại học KHTN Hà Nội LUAN VAN CHAT LUONG download : add [e-mail] Luận văn Thạc sĩ Chuyên ngành: Hóa Phân tích tiến hành trên 1200 cá nhân được thực hiện bởi The North American Contact Dermatitis Group đã cho thấy tỷ lệ dị ứng với parabens là 3% [13].

Hiện tƣợng lão hóa da Theo kết quả nghiên cứu của rác giả Osamu Handa và cộng sự [19], methylparaben tăng cường khả năng gây hại của tia UVB đối với các tế bào sừng trên da. Tia UVB với cường độ 15 mJ/cm2 và 30 mJ/cm2 (tương ứng với cường độ UVB trung bình khi tiếp xúc với ánh sáng mặt trời trong vòng 1 phút vào ngày đẹp trời ở châu Âu) hầu như không gây hại đến tế bào sừng. Tuy nhiên khi kết hợp sử dụng methylparaben 0,003% và việc chiếu xạ bằng tia UVB với cường độ như trên thì lượng tế bào sừng bị hoại tử tăng lên đáng kể. Theo kết quả một nghiên cứu khác của tác giả Yoshinori Okamoto và cộng sự [28], methylparaben và các sản phẩm chuyển hóa của methylparaben, kết hợp với ánh sáng mặt trời có thể gây tổn hại đối với ADN trên da.

Cơ chế tác động được mô tả như Hình 1. Cơ chế gây hại ADN trên da của hợp chất parabens 1. Mối liên hệ với giữa parabens và bệnh ung thƣ vú Hơn 50 năm nay, các hợp chất parabens đã được biết đến là có hoạt tính oestrogen.