MỞ ĐẦU Ngày nay, các sản phẩm chăm sóc cá nhân ngày càng đa dạng và chứa nhiều thành phần, tính năng hữu ích. Tuy nhiên, các nghiên cứu gần đây cho thấy, một số hợp chất trong các sản phẩm đƣợc sử dụng thƣờng xuyên lại tiềm ẩn nguy cơ gây tác hại đối với sức khỏe con ngƣời. Hai trong số các hợp chất đang đƣợc quan tâm là triclosan (TCS) và triclocarban (TCC). Triclosan và triclocarban là các chất kháng khuẩn phổ rộng đƣợc sử dụng phổ biến hơn 40 năm qua trong nhiều sản phẩm chăm sóc cá nhân (mỹ phẩm, kem đánh răng, xà phòng, chất khử mùi…), đồ gia dụng, phụ gia nhựa và đồ chơi.
Trong y học, nhóm chất này còn đƣợc sử dụng làm chất diệt khuẩn, sát trùng cho chăm sóc vết thƣơng và các thiết bị y tế. Ngoài ra, triclosan và triclocarban còn đƣợc sử dụng làm thuốc trừ sâu trong nông nghiệp [12,13]. Qua các nghiên cứu mới đây, việc tiếp xúc với triclosan và triclocarban qua da, đƣờng tiêu hóa, hô hấp đã dẫn tới việc tích lũy các hợp chất này trong máu, nƣớc tiểu, sữa mẹ… [5, 10, 32]. Triclosan và triclocarban còn đƣợc tìm thấy trong bụi trong nhà, nƣớc thải, trầm tích và các sinh vật thủy sinh [15]… Nhóm chất này có khả năng hấp thụ và tích lũy trong cơ thể, tập trung ở các mô mỡ gây ra các bệnh nguy hiểm cho con ngƣời nhƣ làm tăng nguy cơ gây ung thƣ [14], rối loạn hoocmon, tác động tới hệ miễn dịch của cơ thể [11, 25]… Ngoài ra, sự có mặt ngày càng cao của chúng trong môi trƣờng tạo nên mối quan tâm mới về việc tạo ra các giống vi khuẩn siêu đề kháng đang ngày càng gia tăng.
Hiện nay, trên thế giới, có nhiều tổ chức nhƣ Cục Quản lý Thực phẩm và Dƣợc phẩm Mỹ (FDA) và Cơ quan Bảo vệ môi trƣờng Mỹ (EPA) đã đƣa ra cảnh báo về mức độ rủi ro của triclosan và triclocarban gây ra và những quy định sử dụng nhóm chất này trong các sản phẩm tiêu dùng. Tại Việt Nam, Cục Quản lý Dƣợc – Bộ Y tế đã ban hành thông tƣ 06/2011/TT-BYT quy định sử dụng triclosan và triclocarban trong các sản phẩm mỹ phẩm với vai trò là chất bảo quản với hàm lƣợng không vƣợt quá 0,3%. Trên thế giới, đã có một số nghiên cứu xác định lƣợng vết các triclosan và triclocarban trong các sản phẩm gia dụng, mẫu sinh học, nƣớc thải, bụi, trầm tích và 1 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com sinh vật thủy sinh [4, 5, 16, 17, 20, 22, 24] … Các nghiên cứu này chủ yếu sử dụng phƣơng pháp sắc ký lỏng ghép nối detector khối phổ 2 lần (LC-MS/MS) bởi tính ƣu việt về độ nhạy, độ chọn lọc, chính xác cao. Tại Việt Nam, chƣa có báo cáo nào xác định hàm lƣợng các chất này trong các sản phẩm gia dụng, cơ thể sống hay môi trƣờng.
Luận văn “Nghiên cứu xác định hàm lƣợng triclosan và triclocarban từ mẫu bụi trong nhà bằng phƣơng pháp sắc ký lỏng hai lần khối phổ (LC- MS/MS)” đƣợc thực hiện nhằm mục đích đóng góp một phần vào công tác bảo vệ sức khỏe con ngƣời và môi trƣờng sống, một xu hƣớng mang tính thời đại của khoa học nói chung và ngành hóa học phân tích nói riêng. Chúng tôi hƣớng đến việc nghiên cứu quy trình phân tích triclosan và triclocarban từ mẫu bụi trong nhà, đây là một chỉ tiêu phân tích rất mới và trên đối tƣợng phân tích chƣa đƣợc quan tâm nhiều tại Việt Nam. Số liệu phân tích hàm lƣợng triclosan và triclocarban từ mẫu bụi trong nhà có thể đƣợc sử dụng để đánh giá đƣợc mức độ ô nhiễm môi trƣờng, góp phần kiểm soát các quá trình sử dụng các chất này trong các sản phẩm gia dụng và ƣớc tính mức độ rủi ro đối với sức khỏe con ngƣời bởi sự tiếp xúc với bụi. 2 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com CHƢƠNG 1: TỔNG QUAN 1.
Giới thiệu về Triclosan và triclocarban 1. Tính chất vật lý, hóa học Triclosan và triclocarban là các hợp chất hữu cơ đa chức có cấu trúc chứa hai nhóm chlorophenyl, có tính kỵ nƣớc, bền với môi trƣờng. Các thông số cơ bản về tính chất vật lý, hóa học của triclosan và triclocarban đƣợc trình bày tại bảng 1. Tính chất vật lý, hóa học của TCS, TCC Đặc điểm Triclosan Triclocarban CAS No 3380-34-5 101-20-2 Công thức hóa học C12H7Cl3O2 C13H9Cl3N2O Phân tử khối (g/mol) 289, 54 315,58 Công thức cấu tạo Danh pháp Quốc tế 5-chloro-2-(2, 4- 3-(4-Chlorophenyl)-1-(3,4- IUPAC dichlorophenoxy) phenol dichlorophenyl) urea Trichloro-2'- hydroxydiphenyl ether, Trichlorocarbanilide, TCC, Tên thƣơng mại Irgasan DP 300, FAT Solubacter, Preventol SB, hoặc tên gọi khác 80′023, CH 3565, GP41- Nobacter, Genoface, 353, Procutene Irgacare MP, Ster-Zac Tinh thể màu trắng, Tinh thể màu trắng, Trạng thái dạng bột dạng bột Tỉ khối (tại 25oC) 1,55 g/cm3 1,53 g/cm3 Nhiệt độ nóng chảy 54,0 – 57,3 (ºC) 250 - 255 (ºC) Nhiệt độ sôi 280 - 290 (ºC) 365oC 3 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.m /mol) log Kow 4,76 4,20 Áp suất bay hơi (mm o 5,2 × 10−6 3,6 × 10-9 Hg ở 20 C) - Nƣớc: 10 mg/l (20 ºC) - Nƣớc: 0,11 mg/l (20oC) - n-Hexan: 0,085 mg/l (25 - Hòa tan tốt trong ºC) Độ tan polyethylene glycol, - NH3: 3 g/l (25 ºC) methanol, axeton, - Ethanol 70% hoặc 95%: acetonitrile >1 g/l.
Methyl triclosan, dioxins, Sản phẩm phân hủy chlorophenols, - chloroform Triclosan là hợp chất hữu cơ đa chức: trong phân tử có 3 nguyên tử Clo, chứa nhân thơm, nhóm phenol và ete. TCS dễ dàng hòa tan trong một số dung môi hữu cơ [9]. Triclocarban có cấu trúc gồm hai nhóm chlorophenyl tƣơng tự với cấu trúc của nhóm carbanilide trong một số loại thuốc trừ sâu và một số loại thuốc. Cấu trúc vòng chloro có tính kỵ nƣớc, bền trong môi trƣờng, có khả năng tích lũy sinh học cao [30].
Tác dụng, cơ chế kháng khuẩn Triclosan và triclocarban đƣợc sử dụng rộng rãi trong vai trò là chất diệt khuẩn, kháng khuẩn. Khi ở nồng độ cao chúng phá hủy tế bào chất và màng sinh chất của vi khuẩn, ở nồng độ thấp chúng tiêu diệt vi khuẩn bằng cách ức chế tổng hợp acid béo. Triclosan và triclocarban gắn vào protein enoyl-acyl (ENR) – một loại enzyme đƣợc mã hóa bởi các gen FabI. Sau đó gắn với nicotinamide adenine dinucleotide (NAD+) tạo phức bậc ba ENR - NAD+.
TCS và TCC làm cho ERN 4 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com không thể tham gia vào các quá trình tổng hợp acid béo (acid béo là cần thiết cho việc xây dựng và tái tạo màng tế bào). Đa số vi khuẩn và nấm không thể tạo màng tế bào và bị chết. Con ngƣời không có enzyme ENR, do đó không bị ảnh hƣởng [15]. Triclosan và triclocarban ức chế chủ yếu sự phát triển của vi khuẩn gram dƣơng và vi khuẩn gram âm.
Tuy nhiên, chúng không giống nhƣ kháng sinh, các chất kháng khuẩn hoạt tính màng nhƣ triclosan và triclocarban có hiệu quả trong một khoảng thời gian ngắn [12,13]. Nguồn gốc, tình hình sử dụng, thải bỏ triclosan và triclocarban 1. Nguồn gốc và tình hình sử dụng Triclosan và triclocarban đã đƣợc phát minh cách đây hơn 40 năm và đã đƣợc sử dụng ngày càng nhiều trong 25 năm qua. Triclosan và triclocarban là chất kháng khuẩn phổ rộng không ion, đƣợc sử dụng rộng rãi trên khắp thế giới, chúng là một thành phần của xà phòng, chất tẩy rửa, kem đánh răng, nƣớc súc miệng, thuốc khử mùi, dầu gội đầu và phụ gia nhựa, vải, thuốc thú y, sản phẩm công nghiệp và gia dụng.
Chúng có hiệu quả chống lại nhiều loại vi khuẩn và một số loại nấm [15]. Mỗi năm, hàng nghìn tấn triclosan và triclocarban đƣợc sản xuất và tiêu dùng. Trong giai đoạn 1992 - 1999, phần lớn trong số 700 sản phẩm kháng khuẩn trên thị trƣờng có thành phần hoạt chất chứa triclosan và triclocarban [23]. Vào năm 2000, triclosan và triclocarban có thể đƣợc tìm thấy trong 75% sữa tắm, nƣớc rửa tay và 29% xà phòng bánh.
Năm 2014, triclosan và triclocarban đã đƣợc sử dụng trong hơn 2000 sản phẩm tiêu dùng. Theo thống kê của Copila cung cấp, lƣợng triclosan đƣợc sử dụng trong các nƣớc châu Âu đạt khoảng 450 tấn trong năm 2006 và có xu hƣớng tăng lên trong các năm tiếp theo. Ở châu Âu, khoảng 85% tổng lƣợng triclosan đƣợc sử dụng trong các sản phẩm chăm sóc cá nhân, 5% đối với hàng dệt và 10% đối với nhựa và vật liệu tiếp xúc thực phẩm (số liệu thống kê năm 2007) [12, 13]. Sản lƣợng tiêu dùng toàn cầu của triclosan tại các khu vực trên thế giới từ năm 2011 - 2015 theo số liệu thống kê năm 2016 đƣợc trình bày tại bảng 1.
5 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail. Thống kê tình hình tiêu dùng TCS toàn cầu từ năm 2011 - 2015 Năm 2011 2012 2013 2014 2015 Khu vực Châu Âu 1348 1212 1077 944 841 Ấn Độ 1226 1159 1098 1009 921 Trung Quốc 2188 2055 1932 1782 1638 Các khu vực khác 1819 1717 1618 1495 1361 Tổng 6581 6143 5725 5230 4760 Đơn vị: tấn Triclosan và triclocarban đƣợc chấp thuận vào năm 1986 bởi chỉ thị Mỹ phẩm Cộng đồng Châu Âu về chất bảo quản trong các sản phẩm mỹ phẩm tại nồng độ lên đến 0,3% [12,13]. Triclosan và triclocarban cũng đƣợc đánh giá bởi Ủy ban khoa học về thực phẩm (SFC, 2000) và cơ quan an toàn thực phẩm châu Âu (EFSA, 2004) để sử dụng trong các vật liệu tiếp xúc thực phẩm và đƣợc phân loại trong SCF-List 3 với mức giới hạn 5 mg/kg thức ăn. Các lĩnh vực ứng dụng khác là công nghệ dệt (ví dụ sản xuất sợi kháng khuẩn) và vật liệu nhựa (ví dụ sản xuất bàn chải), với nồng độ triclosan, triclocarban cho phép lên tới 0,3%.
Ngoài ra, triclosan và triclocarban còn đƣợc sử dụng nhƣ một loại thuốc trừ sâu, bởi chúng có cấu trúc biphenyl halogen hóa tƣơng tự thuốc trừ sâu DDT và hexachlorophene. Cấu trúc hóa học của triclosan (a), DDT (b), hexachlorophene (c) TCS và TCC đã từng đƣợc nghiên cứu bổ sung vào lớp phủ thực phẩm và bề mặt tiếp xúc với thực phẩm trong quá trình chế biến để kháng lại vi khuẩn trong thực phẩm [20]. Tuy nhiên, vào tháng 3 năm 2010, EU đã đƣa TCS, TCC ra khỏi danh mục các chất phụ gia tạm thời sử dụng trong sản phẩm tiếp xúc với thực phẩm bằng nhựa. 6 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Tháng 12 năm 2013, Cục Quản lý Thực phẩm và Dƣợc phẩm Mỹ yêu cầu tất cả các công ty phải chứng minh trong năm tới rằng triclosan và triclocarban không gây hại cho ngƣời tiêu dùng.
Trong những năm gần đây, các công ty nhƣ Johnson & Johnson, Procter & Gamble, Colgate-Palmolive và Avon đã bắt đầu loại bỏ việc sử dụng các hóa chất này do các mối quan ngại về sức khoẻ.