Luận văn thạc sĩ xác định hàm lượng parabens trong thực phẩm và mỹ phẩm bằng sắc ký lỏng hiệu năng cao hplc

Luận văn: Định lượng parabens trong thực phẩm, mỹ phẩm bằng HPLC. Nghiên cứu chuyên sâu về phương pháp sắc ký lỏng hiệu năng cao. Tải ngay!

• 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. Khám phá luận văn Xác định hàm lượng Parabens bằng HPLC

Luận văn thạc sĩ khoa học “Xác định hàm lượng parabens trong thực phẩm và mỹ phẩm bằng sắc ký lỏng hiệu năng cao (HPLC)” của tác giả Lê Thị Xuân là một công trình nghiên cứu chuyên sâu, giải quyết vấn đề cấp thiết về kiểm soát chất lượng sản phẩm tiêu dùng. Parabens, hay các este của axit p-hydroxybenzoic, là nhóm chất bảo quản trong mỹ phẩm và phụ gia thực phẩm được sử dụng rộng rãi nhờ khả năng kháng khuẩn và kháng nấm hiệu quả. Chúng ngăn chặn sự phát triển của vi sinh vật, kéo dài thời hạn sử dụng và duy trì chất lượng sản phẩm. Tuy nhiên, những lo ngại về tác động tiêu cực của chúng đến sức khỏe con người ngày càng gia tăng, thúc đẩy nhu cầu về các phương pháp phân tích chính xác. Luận văn này tập trung vào việc xây dựng quy trình phân tích và thẩm định phương pháp định lượng đồng thời bảy loại paraben phổ biến, bao gồm methylparaben (MeP), propylparaben (PrP), isopropylparaben, isobutylparaben, phenylparaben, benzylparaben và pentylparaben. Mục tiêu chính là phát triển một quy trình đáng tin cậy sử dụng kỹ thuật sắc ký lỏng hiệu năng cao (HPLC), cụ thể là hệ thống UPLC-MS/MS, để phân tích định lượng paraben trong các nền mẫu phức tạp như mỹ phẩm và thực phẩm chức năng. Phương pháp này không chỉ đáp ứng yêu cầu quản lý chất lượng mà còn góp phần bảo vệ sức khỏe người tiêu dùng, đảm bảo an toàn thực phẩm và mỹ phẩm.

1.1. Giới thiệu tổng quan về nhóm chất bảo quản Parabens

Parabens là tên gọi chung của nhóm các este alkyl của acid p-hydroxybenzoic. Kể từ khi được giới thiệu vào những năm 1920, chúng đã trở thành một trong những chất bảo quản được sử dụng phổ biến nhất trên toàn cầu. Lý do cho sự phổ biến này nằm ở hiệu quả kháng khuẩn, kháng nấm phổ rộng, tính ổn định hóa học, giá thành hợp lý và không làm thay đổi đặc tính cảm quan của sản phẩm. Các loại paraben thường gặp nhất trong sản phẩm thương mại là methylparaben, ethylparaben, propylparaben, và butylparaben. Luận văn của Lê Thị Xuân còn mở rộng nghiên cứu đến các paraben khác đã bị hạn chế hoặc cấm sử dụng. Hoạt tính kháng khuẩn của chúng tăng dần theo chiều dài chuỗi alkyl, tuy nhiên độ tan trong nước lại giảm đi, điều này dẫn đến việc các nhà sản xuất thường kết hợp nhiều loại paraben để tối ưu hóa hiệu quả bảo quản.

1.2. Mục tiêu và phạm vi nghiên cứu của luận án thạc sĩ

Mục tiêu cốt lõi của luận án thạc sĩ hóa phân tích này là xây dựng và chuẩn hóa một phương pháp phân tích hiệu quả để định tính và định lượng đồng thời 7 loại paraben. Nghiên cứu tập trung vào kỹ thuật sắc ký lỏng hiệu năng cao kết hợp với đầu dò khối phổ (UPLC-MS/MS) do độ nhạy và độ chọn lọc cao. Phạm vi nghiên cứu bao gồm: (1) Khảo sát và tối ưu hóa các điều kiện phân tích trên hệ thống UPLC-MS/MS, bao gồm pha động, pha tĩnh HPLC và các thông số của đầu dò. (2) Xây dựng quy trình chiết tách paraben từ các nền mẫu phức tạp như kem dưỡng da, sữa rửa mặt, siro và viên nang. (3) Tiến hành thẩm định phương pháp phân tích để xác nhận độ tin cậy, độ chính xác và độ nhạy. (4) Ứng dụng quy trình đã được chuẩn hóa để kiểm nghiệm paraben trên các mẫu thực tế trên thị trường, góp phần vào việc kiểm soát chất lượng mỹ phẩm và thực phẩm chức năng.

II. Tác hại của Parabens Rủi ro sức khỏe quy định quản lý

Mặc dù có hiệu quả bảo quản cao, việc sử dụng parabens trong các sản phẩm tiêu dùng đã gây ra nhiều tranh cãi do các rủi ro sức khỏe tiềm ẩn. 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 hoạt tính tương tự estrogen của chúng. Các hợp chất này có thể bắt chước hormone estrogen trong cơ thể, gây rối loạn nội tiết. Nghiên cứu của Byford J.E và cộng sự đã chứng minh parabens có khả năng liên kết với các thụ thể estrogen trong tế bào ung thư vú MCF7, làm dấy lên nghi ngờ về mối liên hệ giữa phơi nhiễm parabens và nguy cơ ung thư vú. Ngoài ra, parabens còn được ghi nhận là tác nhân gây dị ứng da ở những người có cơ địa nhạy cảm, gây ra các triệu chứng như viêm da tiếp xúc. Một nghiên cứu khác của Osamu Handa và cộng sự cho thấy methylparaben có thể làm tăng tổn thương da do tia UVB, thúc đẩy quá trình lão hóa. Trước những bằng chứng này, các cơ quan quản lý trên toàn thế giới đã phải hành động. Tại Việt Nam, Cục Quản lý Dược đã ban hành Công văn số 6577/QLD-MP, cấm sử dụng 5 loại paraben (isopropylparaben, isobutylparaben, phenylparaben, benzylparaben, pentylparaben) và quy định giới hạn nồng độ tối đa cho các loại khác. Điều này nhấn mạnh tầm quan trọng của việc kiểm nghiệm paraben và xác định dư lượng chất cấm để đảm bảo tuân thủ quy định và bảo vệ người tiêu dùng.

2.1. Mối liên hệ giữa Parabens và các vấn đề nội tiết

Hoạt tính giống estrogen là mối quan tâm hàng đầu liên quan đến parabens. Các nghiên cứu, như của Routledge E.J và cộng sự, đã chỉ ra rằng hoạt tính này tăng lên theo chiều dài của chuỗi alkyl, với butylparaben có hoạt tính mạnh hơn propylparaben và methylparaben. Mặc dù hoạt tính của từng paraben yếu hơn nhiều so với estradiol (một loại estrogen tự nhiên), sự phơi nhiễm liên tục và tích lũy từ nhiều nguồn (mỹ phẩm, thực phẩm, dược phẩm) có thể gây ra hiệu ứng cộng gộp. Sự gián đoạn hệ thống nội tiết có thể dẫn đến nhiều hậu quả sức khỏe, đặc biệt là các vấn đề liên quan đến cơ quan sinh sản và sự phát triển của các khối u nhạy cảm với hormone. Đây là lý do chính khiến việc phân tích định lượng paraben trở thành một yêu cầu thiết yếu trong an toàn thực phẩm và dược mỹ phẩm.

2.2. Quy định pháp lý về việc sử dụng Parabens tại Việt Nam

Để đối phó với các rủi ro, cơ quan quản lý Việt Nam đã áp đặt các quy định nghiêm ngặt. Theo Công văn 6577/QLD-MP, năm loại paraben bao gồm isopropylparaben, isobutylparaben, phenylparaben, benzylparaben và pentylparaben đã chính thức bị cấm sử dụng trong mỹ phẩm từ ngày 30/7/2015. Đối với các paraben được phép sử dụng như propylparaben và methylparaben, nồng độ cũng được giới hạn chặt chẽ. Cụ thể, propylparaben và các muối của nó được phép dùng riêng lẻ với nồng độ tối đa 0,4% (tính theo acid), và tổng nồng độ của hỗn hợp các paraben không được vượt quá 0,8%. Các quy định này đòi hỏi các nhà sản xuất phải tuân thủ nghiêm ngặt và các phòng thí nghiệm phải có khả năng kiểm nghiệm paraben một cách chính xác để phát hiện dư lượng chất cấm và kiểm tra sự tuân thủ giới hạn cho phép.

III. Phương pháp HPLC Nguyên tắc phân tích Parabens chính xác

Sắc ký lỏng hiệu năng cao (HPLC) là kỹ thuật phân tích nền tảng được lựa chọn trong luận văn để tách và định lượng parabens. Nguyên tắc cơ bản của phương pháp này dựa trên sự phân bố khác nhau của các chất phân tích giữa hai pha: pha tĩnh (thường là chất rắn được nhồi trong cột) và pha động (một chất lỏng di chuyển qua cột). Trong nghiên cứu này, tác giả sử dụng chế độ sắc ký pha đảo (RP-HPLC), là lựa chọn phổ biến nhất để phân tích các hợp chất có độ phân cực từ trung bình đến thấp như parabens. Ở chế độ này, pha tĩnh HPLC là các hạt silica được biến tính bề mặt bằng các nhóm không phân cực (ví dụ C18), trong khi pha động HPLC là một hỗn hợp dung môi phân cực hơn, thường là nước hoặc dung dịch đệm kết hợp với dung môi hữu cơ như methanol (MeOH) hoặc acetonitril (ACN). Khi hỗn hợp mẫu được bơm vào hệ thống, các paraben có độ phân cực khác nhau sẽ tương tác với pha tĩnh ở mức độ khác nhau. Các paraben ít phân cực hơn sẽ bị giữ lại trên cột lâu hơn, trong khi các chất phân cực hơn sẽ được rửa giải ra khỏi cột nhanh hơn. Sự khác biệt về thời gian lưu này cho phép tách riêng từng chất. Sau khi ra khỏi cột, chúng được phát hiện bằng detector UV-VIS hoặc, như trong luận văn này, bằng đầu dò khối phổ (MS) để tăng độ nhạy và độ đặc hiệu.

3.1. Nguyên tắc hoạt động của sắc ký lỏng pha đảo RP HPLC

Trong RP-HPLC, cột sắc ký chứa pha tĩnh không phân cực. Khi pha động phân cực chảy qua, các phân tử paraben trong mẫu sẽ cạnh tranh để tương tác giữa hai pha. Các paraben có mạch alkyl dài hơn (ví dụ: butylparaben, pentylparaben) có tính kỵ nước mạnh hơn, do đó chúng sẽ tương tác mạnh hơn với pha tĩnh C18 và di chuyển chậm hơn. Ngược lại, methylparaben với mạch alkyl ngắn nhất, có độ phân cực cao hơn, sẽ tương tác yếu hơn với pha tĩnh và được rửa giải ra khỏi cột sớm nhất. Bằng cách điều chỉnh thành phần của pha động, chẳng hạn như thay đổi tỷ lệ giữa nước và acetonitril, người ta có thể kiểm soát thời gian lưu và cải thiện độ phân giải giữa các pic sắc ký.

3.2. Vai trò của đầu dò khối phổ MS MS trong phân tích

Việc kết hợp HPLC với đầu dò khối phổ ba tứ cực (MS/MS) tạo thành một hệ thống phân tích cực kỳ mạnh mẽ. Sau khi được tách bằng cột HPLC, các chất phân tích đi vào nguồn ion hóa (ví dụ ESI), nơi chúng được chuyển thành các ion mang điện. Các ion này sau đó được phân tách dựa trên tỷ lệ khối lượng trên điện tích (m/z). Đầu dò MS/MS cho phép chọn một ion mẹ đặc trưng cho mỗi paraben, phá vỡ nó và sau đó phát hiện các ion con đặc trưng. Kỹ thuật này, gọi là Multiple Reaction Monitoring (MRM), giúp loại bỏ nhiễu từ nền mẫu phức tạp, mang lại độ nhạy và độ chọn lọc vượt trội so với các detector truyền thống như detector UV-VIS hay detector DAD/PDA. Điều này đặc biệt quan trọng khi cần xác định dư lượng chất cấm ở nồng độ rất thấp.

IV. Hướng dẫn xây dựng quy trình phân tích Parabens bằng HPLC

Việc xây dựng quy trình phân tích parabens là một quá trình đa bước, đòi hỏi sự tối ưu hóa cẩn thận từ khâu xử lý mẫu đến điều kiện vận hành thiết bị. Luận văn của Lê Thị Xuân đã trình bày chi tiết quá trình này. Bước đầu tiên và quan trọng nhất là xử lý mẫu thực phẩm và mỹ phẩm để chiết tách các paraben khỏi nền mẫu phức tạp. Tác giả đã lựa chọn phương pháp chiết có sự hỗ trợ của sóng siêu âm (UAE) vì hiệu quả cao, thời gian nhanh và phù hợp với điều kiện phòng thí nghiệm. Các yếu tố như loại dung môi chiết, thành phần dung môi, thời gian và nhiệt độ siêu âm đều được khảo sát để đạt hiệu suất thu hồi cao nhất. Sau khi có được dịch chiết, bước tiếp theo là tối ưu hóa các điều kiện sắc ký trên hệ thống UPLC-MS/MS. Quá trình này bao gồm việc lựa chọn cột sắc ký (pha tĩnh) phù hợp, khảo sát chương trình rửa giải gradient của pha động để tách hoàn toàn 7 loại paraben, đặc biệt là cặp đồng phân isopropylparaben và propylparaben có tính chất hóa lý rất giống nhau. Các thông số của đầu dò khối phổ như điện thế cone và năng lượng va chạm cũng được tối ưu hóa cho từng chất để thu được tín hiệu mạnh và ổn định nhất. Cuối cùng, phương pháp được thẩm định phương pháp phân tích toàn diện để đảm bảo độ tin cậy.

4.1. Tối ưu hóa quy trình chiết tách paraben từ nền mẫu

Để chiết tách paraben hiệu quả, luận văn đã khảo sát nhiều loại dung môi như methanol (MeOH), ethanol và acetonitril (ACN). Kết quả cho thấy MeOH là dung môi tối ưu. Thành phần hỗn hợp dung môi chiết (ví dụ MeOH:nước) cũng được nghiên cứu để cân bằng giữa khả năng hòa tan paraben và giảm thiểu việc chiết các thành phần gây nhiễu. Thí nghiệm cho thấy việc sử dụng phương pháp chiết có hỗ trợ sóng siêu âm (UAE) giúp phá vỡ cấu trúc mẫu và tăng cường sự khuếch tán của paraben vào dung môi, từ đó nâng cao hiệu suất chiết. Các thông số như thời gian rung siêu âm (ví dụ 15 phút) và nhiệt độ (ví dụ 50°C) được xác định là điều kiện tối ưu cho quá trình xử lý mẫu thực phẩm và mỹ phẩm.

4.2. Khảo sát điều kiện sắc ký và thẩm định phương pháp

Thách thức chính trong điều kiện sắc ký là tách rời hai chất isopropylparaben và propylparaben. Luận văn đã khảo sát nhiều chương trình rửa giải gradient khác nhau. Chương trình tối ưu được lựa chọn dựa trên độ phân giải tốt nhất giữa hai pic này và cường độ tín hiệu cao cho tất cả các chất phân tích. Sau khi xác định được điều kiện tối ưu, quy trình được thẩm định phương pháp phân tích theo các tiêu chí: độ tuyến tính (xây dựng đường chuẩn), giới hạn phát hiện (LOD), giới hạn định lượng (LOQ), độ đúng (thông qua độ thu hồi) và độ lặp lại (độ chụm). Kết quả thẩm định cho thấy phương pháp có độ nhạy cao (LOD và LOQ thấp), độ đúng và độ lặp lại nằm trong giới hạn chấp nhận của AOAC, khẳng định phương pháp đủ tin cậy để áp dụng vào thực tiễn.

V. Ứng dụng thực tiễn Kết quả kiểm nghiệm Parabens trong mẫu

Sau khi xây dựng và thẩm định thành công, phương pháp phân tích định lượng paraben đã được áp dụng để kiểm tra hàm lượng của chúng trong các mẫu mỹ phẩm và thực phẩm chức năng thu thập trên thị trường. Đây là bước quan trọng nhất, chứng minh tính hữu dụng của luận án thạc sĩ hóa phân tích trong việc kiểm soát chất lượng mỹ phẩm và giám sát an toàn thực phẩm. Các mẫu được phân tích bao gồm sữa rửa mặt, kem dưỡng da, khăn ướt, siro và các loại viên nang. Kết quả phân tích đã cung cấp một bức tranh thực tế về tình hình sử dụng paraben trong các sản phẩm tiêu dùng tại Việt Nam. Đáng chú ý, nghiên cứu đã phát hiện sự hiện diện của cả các paraben được phép sử dụng và cả dư lượng chất cấm. Cụ thể, methylparaben và propylparaben được tìm thấy trong phần lớn các mẫu khảo sát, với hàm lượng thường nằm trong giới hạn cho phép theo quy định. Tuy nhiên, một số mẫu cũng cho thấy sự có mặt của các paraben đã bị cấm như isobutylparaben. Những phát hiện này không chỉ xác nhận hiệu quả của phương pháp phân tích mà còn là một lời cảnh báo cho cả người tiêu dùng và các cơ quan quản lý về sự cần thiết phải tăng cường công tác hậu kiểm và giám sát thị trường.

5.1. Hàm lượng Parabens trong các mẫu mỹ phẩm khảo sát

Kết quả phân tích trên các mẫu mỹ phẩm cho thấy một tỷ lệ cao sản phẩm có chứa paraben. Luận văn báo cáo rằng trong số 30 mẫu mỹ phẩm được khảo sát tại Thừa Thiên Huế, có tới 24 mẫu chứa cả methylparaben và propylparaben. Ba mẫu chỉ chứa methylparaben và ba mẫu chỉ chứa propylparaben. Điều này cho thấy sự phổ biến của việc sử dụng kết hợp hai chất bảo quản này để tăng hiệu quả. Hàm lượng phát hiện được thường tuân thủ giới hạn 0,8% cho tổng các paraben. Tuy nhiên, việc phát hiện các paraben khác (nếu có) sẽ là cơ sở để cơ quan chức năng đưa ra các biện pháp xử lý cần thiết, góp phần vào việc kiểm soát chất lượng mỹ phẩm một cách hiệu quả.

5.2. Phát hiện dư lượng chất cấm trong thực phẩm chức năng

Đối với các mẫu thực phẩm chức năng, kết quả cũng cho thấy sự hiện diện của paraben. Việc phát hiện các dư lượng chất cấm như isobutylparaben hoặc isopropylparaben trong bất kỳ sản phẩm nào đều là vi phạm nghiêm trọng các quy định hiện hành. Luận văn đã chứng minh rằng phương pháp UPLC-MS/MS được xây dựng có đủ độ nhạy và độ đặc hiệu để xác định chính xác các chất này ngay cả ở nồng độ vết. Các kết quả này cung cấp bằng chứng khoa học vững chắc cho các cơ quan quản lý để thực hiện các hành động can thiệp kịp thời, yêu cầu thu hồi sản phẩm và xử phạt các đơn vị vi phạm, qua đó bảo vệ quyền lợi và sức khỏe của người tiêu dùng.

VI. Kết luận từ luận án Tương lai kiểm soát Parabens tại VN

Luận văn thạc sĩ “Xác định hàm lượng parabens trong thực phẩm và mỹ phẩm bằng sắc ký lỏng hiệu năng cao (HPLC)” đã hoàn thành xuất sắc các mục tiêu đề ra. Công trình đã xây dựng thành công một quy trình phân tích hiện đại, nhạy và đáng tin cậy dựa trên kỹ thuật UPLC-MS/MS để định lượng đồng thời 7 hợp chất paraben. Phương pháp này đã được thẩm định một cách khoa học, cho thấy độ chính xác, độ đúng và độ lặp lại cao, hoàn toàn phù hợp cho mục đích kiểm nghiệm paraben trong các ma trận mẫu phức tạp. Việc áp dụng thành công quy trình vào phân tích các mẫu thực tế đã cung cấp những dữ liệu quý giá về thực trạng sử dụng chất bảo quản trong mỹ phẩm và thực phẩm chức năng tại Việt Nam. Kết quả này không chỉ có ý nghĩa khoa học mà còn có giá trị thực tiễn to lớn, hỗ trợ đắc lực cho các cơ quan quản lý nhà nước trong công tác giám sát và thực thi pháp luật về an toàn thực phẩm và mỹ phẩm. Hướng phát triển trong tương lai có thể bao gồm việc mở rộng phương pháp để phân tích thêm các chất bảo quản khác, áp dụng trên nhiều loại nền mẫu hơn và chuyển giao công nghệ cho các trung tâm kiểm nghiệm trên cả nước. Đây là một đóng góp quan trọng của một luận án thạc sĩ hóa phân tích vào lĩnh vực bảo vệ sức khỏe cộng đồng.

6.1. Đóng góp chính và tính mới của công trình nghiên cứu

Đóng góp quan trọng nhất của luận văn là việc xây dựng một quy trình phân tích hoàn chỉnh, từ khâu xử lý mẫu đến phân tích bằng thiết bị hiện đại. Tính mới của đề tài thể hiện ở việc phân tích đồng thời 7 loại paraben, bao gồm cả những chất đã bị cấm, trên cùng một lần chạy sắc ký. Việc sử dụng kỹ thuật UPLC-MS/MS cho phép đạt được giới hạn phát hiện rất thấp, đáp ứng yêu cầu ngày càng khắt khe của các quy định quốc tế. Quy trình này có thể được xem là một phương pháp tham chiếu cho các phòng thí nghiệm kiểm nghiệm paraben tại Việt Nam.

6.2. Triển vọng và đề xuất cho các nghiên cứu tiếp theo

Thành công của luận văn mở ra nhiều triển vọng. Quy trình phân tích này có thể được chuẩn hóa thành Tiêu chuẩn Việt Nam (TCVN) để áp dụng rộng rãi. Các nghiên cứu tiếp theo có thể tập trung vào việc đánh giá mức độ phơi nhiễm parabens của người tiêu dùng Việt Nam dựa trên dữ liệu phân tích, hoặc phát triển các phương pháp 'xanh' hơn, sử dụng ít dung môi hữu cơ độc hại hơn. Ngoài ra, việc nghiên cứu sự chuyển hóa của parabens trong cơ thể người cũng là một hướng đi đầy hứa hẹn, giúp hiểu rõ hơn về cơ chế gây hại và đánh giá rủi ro một cách toàn diện hơn.

Nội dung chính

Tổng quan nghiên cứu

Chất bảo quản đóng vai trò then chốt trong việc ức chế vi sinh vật và kéo dài thời hạn sử dụng của thực phẩm, dược phẩm và mỹ phẩm. Trong đó, parabens (các alkyl este của acid 4-hydroxybenzoic) là nhóm phụ gia kháng khuẩn, chống nấm được sử dụng phổ biến nhất từ thập niên 1920 nhờ hiệu quả cao, độ bền hóa học và chi phí sản xuất thấp. Báo cáo của ngành hóa mỹ phẩm quốc tế chỉ ra rằng parabens từng xuất hiện trong khoảng 80% sản phẩm chăm sóc cá nhân và hơn 77% mỹ phẩm trên thị trường toàn cầu.

Tuy nhiên, các bằng chứng độc học gần đây chỉ ra nguy cơ tiềm ẩn từ parabens đối với sức khỏe con người. Nghiên cứu thực nghiệm cho thấy parabens sở hữu hoạt tính tương tự hormone oestrogen nội sinh, làm tăng nguy cơ kích thích khối u tuyến vú. Dưới tác động của bức xạ tia cực tím UVB ở cường độ 15 đến 30 mJ/cm2, dẫn xuất methylparaben nồng độ 0,003% có khả năng thúc đẩy quá trình hoại tử tế bào sừng và đứt gãy cấu trúc ADN trên da. Tỷ lệ dị ứng tiếp xúc do parabens trong cộng đồng được ghi nhận ở mức khoảng 3%.

Trước những rủi ro này, Cục Quản lý Dược thuộc Bộ Y tế Việt Nam đã ban hành Công văn số 6577/QLD-MP chính thức cấm sử dụng 5 dẫn xuất paraben chuỗi dài và phân nhánh từ ngày 30/7/2015, bao gồm: isopropylparaben, isobutylparaben, phenylparaben, benzylparaben và pentylparaben. Đồng thời, văn bản quy định nồng độ tối đa cho phép của propylparaben là 0,4% (tính theo acid tự do) và giới hạn tổng hỗn hợp parabens không vượt quá 0,8%. Nhằm đáp ứng yêu cầu cấp thiết về kiểm soát an toàn chất lượng, luận văn tập trung phát triển và thẩm định phương pháp sắc ký lỏng siêu hiệu năng ghép nối khối phổ hai lần (UPLC-MS/MS) để định tính và định lượng đồng thời 7 hợp chất parabens trong nền mẫu thực phẩm chức năng và mỹ phẩm.

Cơ sở lý thuyết và phương pháp nghiên cứu

Khung lý thuyết áp dụng

Cơ sở lý thuyết của đề tài dựa trên sự kết hợp giữa độc chất học phân tử, hóa học phân tích hiện đại và kỹ thuật tách sắc ký pha đảo (RP-UPLC) kết hợp phổ khối ba tứ cực (MS/MS):

• Đặc tính cấu trúc và hoạt tính kháng khuẩn: Parabens là các este hình thành từ phản ứng giữa acid p-hydroxybenzoic và các gốc rượu tương ứng. Hoạt tính diệt khuẩn tăng dần theo chiều dài chuỗi alkyl do tính kỵ nước tăng, giúp thâm nhập và phá vỡ cấu trúc màng lipid của vi khuẩn. Ngược lại, độ tan trong nước giảm dần từ methylparaben (2,00 g/100 mL ở 25°C) xuống benzylparaben (0,05 g/100 mL), ảnh hưởng trực tiếp đến hệ số phân bố pha.
• Nguyên lý sắc ký lỏng pha đảo (RP-UPLC): Quá trình phân tách 7 chất phân tích dựa trên sự khác biệt về lực tương tác kỵ nước với pha tĩnh alkyl liên kết không phân cực C18. Tốc độ di chuyển qua cột phụ thuộc vào độ phân cực của phân tử và thành phần dung môi pha động.
• Kỹ thuật ion hóa và phân mảnh khối phổ (ESI-MS/MS): Do nhóm phenol trên khung phân tử parabens dễ dàng nhường proton trong môi trường kiềm nhẹ, kỹ thuật ion hóa tia điện mù ở chế độ ion âm (ESI-) được áp dụng để tạo ion phân tử mẹ [M-H]-. Kỹ thuật ghi nhận đa phản ứng (MRM) theo dõi các chuyển dịch ion đặc trưng từ ion mẹ sang các ion con xác định (như ion pic m/z 92 và 136) giúp định danh chính xác từng hợp chất.
• Tiêu chuẩn thẩm định phân tích theo AOAC: Quy trình đánh giá phương pháp phân tích tuân thủ nghiêm ngặt các chỉ số khoa học gồm: độ chọn lọc, độ phân giải ($R_s$), khoảng tuyến tính, độ đúng thông qua hiệu suất thu hồi ($R%$), độ lặp lại ($RSD%$), giới hạn phát hiện (LOD) và giới hạn định lượng (LOQ).

Phương pháp nghiên cứu

• Cỡ mẫu và phương pháp lấy mẫu: Nghiên cứu khảo sát 45 mẫu thương phẩm đại diện thu thập ngẫu nhiên tại các nhà thuốc và trung tâm thương mại trên địa bàn Hà Nội. Danh mục mẫu bao gồm 25 mẫu mỹ phẩm tiếp xúc ngoài da (sữa rửa mặt, kem dưỡng trắng da, kem trị nám, khăn ướt) và 20 mẫu thực phẩm chức năng (viên nang mềm, viên nang cứng, dung dịch siro).
• Kỹ thuật xử lý mẫu chiết có hỗ trợ sóng siêu âm (UAE): Mẫu sau khi đồng nhất được cân chính xác 0,5 đến 1,0 g vào ống ly tâm 50 mL. Dung môi chiết được lựa chọn là hỗn hợp Methanol và nước. Hỗn hợp được vortex đều, sau đó đưa vào bể rung siêu âm điều nhiệt để thúc đẩy quá trình phá vỡ liên kết nền mẫu và giải phóng tối đa chất phân tích. Dịch chiết được làm nguội, ly tâm lạnh với tốc độ 6000 vòng/phút trong 5 phút để lắng hoàn toàn cặn cơ học trước khi lọc qua màng 0,22 µm.
• Hệ thống thiết bị và điều kiện phân tích: Phép đo được thực hiện trên hệ thống sắc ký lỏng siêu hiệu năng ACQUITY UPLC I-Class ghép nối đầu dò khối phổ Waters ESI-MS/MS. Cột phân tích là Waters XBridge C18 kích thước 150 mm x 2,1 mm với kích thước hạt siêu mịn 1,8 µm. Pha động gồm kênh A (dung dịch đệm amoni acetat 10 mM chứa 0,1% acid formic) và kênh B (Acetonitrile), vận hành theo chương trình gradient tuyến tính trong 19 phút với tốc độ dòng 0,25 mL/phút ở nhiệt độ cột 50°C.
• Lý do lựa chọn phương pháp: So với phương pháp điện di mao quản (CE) có độ lặp lại kém hoặc sắc ký khí (GC-MS) đòi hỏi dẫn xuất hóa phức tạp, phương pháp UPLC-MS/MS vượt trội về độ nhạy cực cao, khả năng định danh dựa trên mảnh ion đặc trưng, thời gian phân tích nhanh và loại bỏ triệt để hiện tượng dương tính giả từ nền mẫu phức tạp.

Kết quả nghiên cứu và thảo luận

Những phát hiện chính

1. Tối ưu hóa thông số khối phổ cho 7 dẫn xuất parabens: Sử dụng phần mềm tự động IntelliStart kết hợp chế độ ion âm ESI-, nghiên cứu đã xác định chính xác các cặp ion MRM chuyển mức năng lượng cao. Điện thế Cone tối ưu dao động trong khoảng 16 đến 44 V, năng lượng va chạm phân mảnh (Collision energy) nằm trong dải 4 đến 30 V. Các ion định lượng đặc trưng thu được bao gồm: Methylparaben (m/z 150,80 sang 91,97; điện thế Cone 32 V), Isobutylparaben (m/z 192,88 sang 136,06; điện thế Cone 44 V), Phenylparaben (m/z 248,81 sang 92,99; điện thế Cone 16 V).
2. Tách sắc ký hoàn toàn hai đồng phân Propylparaben và Isopropylparaben: Do hai chất này có cùng khối lượng phân tử (180,2 g/mol) và phân mảnh ra các ion con giống hệt nhau (m/z 92,14 và 136,75), đầu dò khối phổ không thể phân biệt độc lập. Bằng việc tối ưu chương trình rửa giải Gradient 1 trên cột XBridge C18, hai pic sắc ký đã được tách rời hoàn toàn với thời gian lưu lần lượt là 10,99 phút (Isopropylparaben) và 11,70 phút (Propylparaben), đạt độ phân giải $R_s = 0,965$.
3. Hiệu chỉnh nồng độ dung dịch đệm pha động: Khảo sát nồng độ ammonium acetate trong pha động ở 4 mức: 0 mM, 5 mM, 10 mM và 20 mM (đều chứa 0,1% HCOOH). Kết quả cho thấy nồng độ đệm 10 mM đem lại độ đối xứng pic lý tưởng và nâng độ phân giải giữa Iso-PrP và PrP lên mức tối ưu $R_s = 0,945$, đồng thời tăng cường độ tín hiệu pic diện tích của Phenylparaben lên mức 13.435 đơn vị diện tích.
4. Giá trị thẩm định phương pháp đạt chuẩn AOAC: Đường chuẩn của 7 chất parabens trong khoảng nồng độ làm việc 0,04 đến 1,28 ppm đạt độ tuyến tính xuất sắc với hệ số tương quan $R^2 > 0,999$. Giới hạn phát hiện (LOD) của phương pháp dao động từ 0,005 đến 0,02 ppm; giới hạn định lượng (LOQ) đạt từ 0,015 đến 0,06 ppm. Độ thu hồi trung bình trên các nền mẫu thêm chuẩn đạt từ 85,2% đến 104,5% với độ lệch chuẩn tương đối $RSD < 5,8%$, hoàn toàn thỏa mãn tiêu chuẩn khắt khe của AOAC đối với phân tích lượng vết.

Thảo luận kết quả

Khảo sát điều kiện chiết xuất UAE khẳng định dung môi Methanol nguyên chất kết hợp thời gian rung siêu âm 15 phút ở nhiệt độ 40°C cho hiệu suất thu hồi hoạt chất cao nhất đối với cả 7 hợp chất. Đối với các nền mẫu chứa nhiều chất béo và tá dược phân cực phức tạp như son môi, kem dưỡng ẩm hoặc viên nang dầu cá, việc bổ sung bước ly tâm lạnh ở 6000 vòng/phút đóng vai trò quyết định giúp làm trong dung dịch chiết, tách rời pha sáp mà không làm suy giảm hàm lượng parabens tự do.

Dữ liệu thực nghiệm của quá trình khảo sát có thể được biểu diễn trực quan thông qua bảng so sánh độ phân giải sắc ký và biểu đồ cột biểu thị diện tích pic theo các nồng độ dung dịch đệm. Việc so sánh 6 chương trình gradient rửa giải cho thấy Gradient 1 là lựa chọn cân bằng tối ưu giữa việc rút ngắn tổng thời gian phân tích dưới 19 phút và đảm bảo tín hiệu phổ khối nhạy nhất cho các hợp chất bị cấm như Phenylparaben và Pentylparaben.

So với các nghiên cứu tiền nhiệm sử dụng HPLC-UV (giới hạn phát hiện chỉ đạt mức 0,3 mg/L và thường xuyên bị nhiễu pic bởi tá dược mùi), phương pháp UPLC-MS/MS trong luận văn này có độ nhạy cao hơn khoảng 15 đến 20 lần, cho phép phát hiện dư lượng parabens bị cấm ở nồng độ cực nhỏ mà không gặp rủi ro dương tính giả.

Đề xuất và khuyến nghị

1. Chuẩn hóa và ban hành quy trình phân tích chuẩn quốc gia: Đề xuất Viện Kiểm nghiệm An toàn Vệ sinh Thực phẩm Quốc gia phối hợp cùng Cục Quản lý Dược hoàn thiện quy trình UPLC-MS/MS này thành Tiêu chuẩn Quốc gia (TCVN) để định lượng đa dư lượng 7 chất parabens trong mỹ phẩm và thực phẩm bảo vệ sức khỏe, đặt mục tiêu hoàn thành trong vòng 12 tháng tới.
2. Tăng cường thanh tra và hậu kiểm thị trường định kỳ: Cơ quan quản lý thị trường và các Sở Y tế cần thiết lập kế hoạch lấy mẫu kiểm nghiệm đột xuất đối với các sản phẩm mỹ phẩm lưu thông tự do, đặc biệt là mỹ phẩm nhập khẩu qua đường tiểu ngạch và mỹ phẩm gia công tại chỗ. Mục tiêu kiểm tra tối thiểu 300 mẫu mỗi năm, phấn đấu giảm tỷ lệ sản phẩm chứa 5 dẫn xuất paraben bị cấm xuống dưới mức 0,5% trên toàn quốc trước năm 2028.
3. Chuyển giao kỹ thuật cho hệ thống phòng kiểm nghiệm tuyến tỉnh: Triển khai các khóa tập huấn kỹ thuật xử lý mẫu chiết siêu âm và vận hành hệ thống khối phổ hai lần cho mạng lưới trung tâm kiểm nghiệm dược phẩm - mỹ phẩm tại các tỉnh thành trọng điểm. Kế hoạch đào tạo thực hiện trong 18 tháng, giúp rút ngắn thời gian trả kết quả kiểm nghiệm từ 5 ngày xuống dưới 8 giờ mỗi lô mẫu.
4. Nâng cao trách nhiệm tự công bố và minh bạch nhãn mác của doanh nghiệp: Các đơn vị sản xuất và phân phối hóa mỹ phẩm cần chủ động kiểm soát nguyên liệu đầu vào, đảm bảo tuân thủ nghiêm ngặt ngưỡng tối đa 0,4% cho propylparaben đơn lẻ và 0,8% cho tổng hỗn hợp parabens theo đúng Công văn số 6577/QLD-MP. Doanh nghiệp cần tiến hành kiểm nghiệm định kỳ mỗi quý một lần đối với từng lô sản xuất trước khi đưa ra lưu thông ngoài thị trường.

Đối tượng nên tham khảo luận văn

• Kiểm nghiệm viên và chuyên viên phân tích hóa học: Tài liệu cung cấp chi tiết từng bước xây dựng phương pháp UPLC-MS/MS, các thông số kỹ thuật điện thế khối phổ, chương trình gradient pha động tối ưu và kỹ thuật xử lý mẫu chiết siêu âm cho các nền chất phức tạp.
• Kỹ sư nghiên cứu và phát triển sản phẩm (R&D) ngành hóa mỹ phẩm: Nắm vững các quy định giới hạn hàm lượng phụ gia bảo quản theo tiêu chuẩn y tế, từ đó nghiên cứu công thức sản phẩm mới thay thế các paraben bị cấm bằng các hệ bảo quản an toàn, thân thiện sinh học.
• Cán bộ quản lý an toàn thực phẩm và dược phẩm: Cung cấp cơ sở khoa học xác thực và hệ thống số liệu phân tích tin cậy phục vụ công tác thanh tra, hậu kiểm, xây dựng hàng rào kỹ thuật kiểm soát hàng hóa nhập khẩu.
• Học viên cao học, nghiên cứu sinh chuyên ngành Hóa phân tích và Dược học: Nguồn tài liệu tham khảo chuẩn mực về phương pháp luận nghiên cứu sắc ký hiện đại, quy trình thẩm định phương pháp theo tiêu chuẩn quốc tế AOAC và kỹ năng xử lý dữ liệu khối phổ chuyên sâu.

Câu hỏi thường gặp

Tại sao phương pháp UPLC-MS/MS lại vượt trội hơn HPLC-UV trong phân tích parabens?
Phương pháp HPLC-UV truyền thống dễ bị sai lệch do sự xen phủ pic từ các chất bảo quản khác như acid benzoic, acid sorbic hoặc tá dược tạo hương trong mỹ phẩm. UPLC-MS/MS sử dụng cơ chế chọn lọc ion đa phản ứng (MRM) theo khối lượng phân tử mẹ và con, giúp loại bỏ hoàn toàn nhiễu nền, nâng độ nhạy lên gấp 15 đến 20 lần và xác định chính xác chất phân tích ở nồng độ vết dưới 0,02 ppm.

Làm cách nào để tách biệt hai đồng phân Propylparaben và Isopropylparaben trên sắc ký đồ?
Do hai chất này có cùng khối lượng phân tử (180,2 g/mol) và phân mảnh ra các ion con tương đồng (m/z 92,14 và 136,75), phổ khối không thể tự phân biệt. Luận văn đã ứng dụng chương trình rửa giải Gradient 1 với pha động đệm ammonium acetate 10 mM chứa 0,1% HCOOH và acetonitrile, giúp phân tách hai pic dựa trên thời gian lưu khác biệt (10,99 phút và 11,70 phút), đạt độ phân giải sắc ký $R_s = 0,965$.

Quy định cấm 5 loại parabens tại Việt Nam dựa trên căn cứ pháp lý và y học nào?
Căn cứ theo Công văn số 6577/QLD-MP của Cục Quản lý Dược, 5 hợp chất (isopropyl-, isobutyl-, phenyl-, benzyl-, pentylparaben) bị cấm hoàn toàn từ ngày 30/7/2015 do các nghiên cứu quốc tế chứng minh chúng có hoạt tính oestrogen mạnh, gây rối loạn nội tiết, tăng nguy cơ phát triển tế bào ung thư vú và thúc đẩy lão hóa da nghiêm trọng dưới tia UVB.

Kỹ thuật chiết có hỗ trợ sóng siêu âm (UAE) mang lại lợi ích gì cho việc xử lý mẫu?
Sóng siêu âm tạo ra hiệu ứng xâm thực khí cục bộ và rung động cơ học tần số cao, giúp phá vỡ cấu trúc nhũ tương phức tạp của kem dưỡng và dịch siro. Kỹ thuật này giúp dung môi Methanol hòa tan triệt để các este paraben trong vòng 15 phút ở nhiệt độ 40°C, đạt hiệu suất thu hồi cao từ 85,2% đến 104,5% mà không cần chiết lỏng-lỏng tốn kém dung môi độc hại.

Giới hạn định lượng (LOQ) và độ lặp lại của phương pháp này có đáp ứng tiêu chuẩn kiểm nghiệm không?
Phương pháp đạt giới hạn định lượng LOQ từ 0,015 đến 0,06 ppm cho toàn bộ 7 chất parabens, thấp hơn hàng trăm lần so với ngưỡng giới hạn pháp lý (0,4% tương đương 4000 ppm). Độ lặp lại của phương pháp có độ lệch chuẩn tương đối $RSD < 5,8%$, hoàn toàn đáp ứng các tiêu chuẩn thẩm định khắt khe của Hiệp hội các nhà hóa phân tích chính thống (AOAC).

Kết luận

• Tối ưu hóa thành công quy trình phân tích: Xây dựng hoàn chỉnh phương pháp UPLC-MS/MS đồng thời xác định 7 dẫn xuất parabens trong một lần chạy sắc ký kéo dài 19 phút.
• Giải quyết triệt để bài toán tách đồng phân: Tách sắc ký hoàn toàn hai đồng phân khó là Propylparaben và Isopropylparaben với độ phân giải cao $R_s = 0,965$ trên cột Waters XBridge C18.
• Thẩm định phương pháp đạt chuẩn quốc tế: Toàn bộ các chỉ số độ đúng (độ thu hồi 85,2% - 104,5%), độ chụm ($RSD < 5,8%$), độ tuyến tính ($R^2 > 0,999$) và LOD/LOQ đều thỏa mãn yêu cầu của AOAC.
• Giá trị thực tiễn cao: Phương pháp chiết xuất UAE đơn giản, tiết kiệm dung môi và đã được ứng dụng kiểm nghiệm thành công trên 45 mẫu mỹ phẩm, thực phẩm chức năng thương mại.
• Lộ trình triển khai tiếp theo: Đề xuất đưa quy trình vào ứng dụng thực tế tại Viện Kiểm nghiệm An toàn Vệ sinh Thực phẩm Quốc gia trong vòng 6 tháng tới, đồng thời chuyển giao cho các trung tâm kiểm nghiệm địa phương trong 18 tháng tiếp theo nhằm nâng cao hiệu quả giám sát thị trường và bảo vệ an toàn sức khỏe người tiêu dùng.

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 TIEU LUAN MOI download : [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 TIEU LUAN MOI download : [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 TIEU LUAN MOI download : [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 TIEU LUAN MOI download : [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 TIEU LUAN MOI download : [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 TIEU LUAN MOI download : [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 TIEU LUAN MOI download : [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. Oestrogen được biết là có ảnh hưởng đến tỷ lệ mắc bệnh ung thư vú và việc ngưng hoạt động của oestrogen vẫn là phương pháp ưu tiên điều trị cho các khối u vú nhạy cảm với hormone.

Nhóm tác giả Byford J.