MỞ ĐẦU Este hữu cơ photphat (OPE) hay chất chống cháy phốt pho hữu cơ (OPFRs) được sử dụng nhiều nhất là thành phần của chất phụ gia chống cháy có trong các sản phẩm hàng ngày như lớp phủ cho các linh kiện, thiết bị điện tử, đồ nội thất bọc nệm, sản phẩm dành cho trẻ em, hàng dệt may,…nên chúng dễ dàng được tìm thấy trong bụi trong nhà, ngoài trời và không khí xung quanh. Các chất chuyển hóa của OPFR trong nước tiểu được biết đến là các chỉ thị sinh học cho việc đánh giá phơi nhiễm/tiếp xúc với các chất chống cháy OPFRs. Do không liên kết hóa học với vật liệu, nên các hợp chất dễ dàng tồn tại trong môi trường sống, trong vật dụng hàng ngày và thâm nhập vào cơ thể con người qua nhiều con đường như uống hoặc hít phải, chuyển hóa trong cơ thể và gây ra nhiều tác động tới sức khỏe như rối loạn nội tiết, tan máu và gây độc thần kinh, thay đổi chức năng tuyến giáp… Ngoài ra, sau khi vào cơ thể, chúng nhanh chóng được chuyển hóa thành các hợp chất diakyl/diaryl photpho dieste (DAP) có thể bài tiết ra bên ngoài qua con đường nước tiểu. Vì vậy, việc xây dựng phương pháp phân tích chất chuyển hóa trên mẫu nước tiểu để đánh giá rủi ro an toàn về sức khỏe con người là rất cần thiết.trong cơ thể người.
Trên thế giới, trong nhiều năm trở lại đây đã có nhiều nghiên cứu cho thấy ảnh hưởng của DPP với sức khỏe con người đã được phát hiện trong các chất lỏng sinh học của con người như nước tiểu phụ nữ có thai và trẻ sơ sinh, DPP có thể làm thay đổi chức năng tuyến giáp, DPP có khả năng gây độc trong quá trình phát triển tim phôi thai. Tính tới thời điểm hiện tại, ở Việt Nam, hầu như chưa có nghiên cứu nào liên quan tới ảnh hưởng của hợp chất chống cháy cũng như các hợp chất chuyển hóa của nó tới tới sức khỏe con người. Do đó, việc nghiên cứu, phân tích định lượng DPP trong nước tiểu người để đánh giá rủi ro sức khỏe của hóa chất này đến con người là hết sức cần thiết, cần phải triển khai thực hiện Sử dụng phương pháp chiết chiết pha rắn SPE thường đơn giản, sử dụng ít dung môi, hiệu quả chiết cao. Phân tích bởi thiết bị LC-MS/MS có ưu điểm vượt trội về khả năng xác định chính xác chất cần phân tích với độ nhạy cao 2 trong các nền mẫu phức tạp cũng như đơn giản.
Vì vậy, đề tài “Nghiên cứu xây dựng phương pháp phân tích diphenyl phosphate (DPP) trong nước tiểu bằng phương pháp sắc ký lỏng ghép nối khối phổ (LC/MS) để đánh giá rủi ro sức khỏe của hóa chất này đến con người” được đề xuất thực hiện. Mục tiêu chính của đề tài là nghiên cứu xác định một quy trình chiết tách diphenyl phosphate (DPP) trong mẫu nước tiểu của con người và phân tích trên thiết bị sắc ký ghép lỏng nối khối phổ (LC/MS). Từ phương pháp xây dựng được sẽ tiến hành để xác định DPP có trong các mẫu nước tiểu được thu thập từ các tình nguyện viên trên địa bàn Hà Nội, và phân tích đánh giá nguy cơ ảnh hưởng đến sức khỏe, phơi nhiễm đối với hóa chất này. TỔNG QUAN NGHIÊN CỨU 1.
Giới thiệu về các sản phẩm chuyển hóa của nhóm hợp chất este hữu cơ photphat (OPE) Các este hữu cơ photphat (OPE) hay còn gọi là hợp chất chống cháy photpho (PFr hoặc OPFR). OPE là các este của axit photphoric và các hợp chất halogen hóa (chủ yếu là các alkyl photphat được clo hóa) hoặc không halogen hóa (được thay thế bằng aryl & alkyl). Chúng được quan tâm trong những năm gần đây do chúng được sử dụng rộng rãi làm chất chống cháy và chất hóa dẻo trong các sản phẩm tiêu dùng, bao gồm đồ nội thất, dệt may, sản phẩm dành cho trẻ em, hàng dệt may,… [1] OPE là sản phẩm thay thế cho chất chống cháy brom hóa (BFRs) [2]. Ứng dụng chính của OPE là chống cháy sử dụng làm chất chống cháy, các hợp chất OPE còn được sử dụng trong nhiều ứng dụng khác nhau: sơn mài và vecni, cao su tổng hợp,… Do không liên kết hóa học với vật liệu, nên các hợp chất OPE dễ dàng thất thoát ra bên ngoài, tồn tại trong môi trường sống, trong vật dụng hàng ngày và thâm nhập vào cơ thể con người.
Hợp chất OPE có thể dễ dàng thâm nhập vào cơ thể con người qua nhiều con đường như uống hoặc hít phải. OPE đã được báo cáo là có mặt trong không khí trong nhà [3], khí quyển [4] bụi [5], đất [6], trầm tích [7], nước [8],… Các OPE có cùng một đơn vị gốc photphat. Các tính chất hóa học và tính chất vật lý khác nhau tùy thuộc vào loại gốc cụ thể của mỗi OPE. Một số hợp chất nhóm OPE có thể ví dụ như: triphenyl phosphate (TPP) và tris (1,3- dichloro-2-propyl) phosphate (TDCIPP), … Các nghiên cứu in vitro với các microsome gan người đã xác định chỉ ra rằng, hợp chất OPE sau khi thâm nhập vào cơ thể, sẽ trải qua quá trình thủy phân tạo thành hợp chất OPE diester là sản phẩm chuyển hóa sinh học: dialkyl/ diaryl phosphate ester (DAP) và hydroxyl hóa (OH-PFR).
Sự khác biệt về kích thước và độ phân cực của OPE có ảnh hưởng đến độc tính, tỷ lệ tái hấp thu, các chất chuyển hóa trong bài tiết qua nước tiểu. 4 Vì thời gian bán hủy của nhiều OPE ngắn, các chất chuyển hóa DAP trong nước tiểu được coi là mục tiêu thích hợp để đánh giá phơi nhiễm với hợp chất ban đầu OPE của chúng. Diphenyl phophat (DPHP) và bis (1,3- dichloro-2-propyl) phosphate (BDCIPP) là những chất chuyển hóa OPE được nghiên cứu thường xuyên nhất [9] Một số công bố đã chứng minh được sự hiện diện của một số hợp chất chuyển hóa DAP được bài tiết qua nước tiểu phổ biến. Ví dụ, Dibutyl photphat (DBP); bis (2-cloro-2-propyl) photphat (BCEP), diphenyl photphat (DPP), bis (1,3-dichloro-2-propyl) photphat (BDCIPP) , dietyl photphat (DEP) và bis (1,3-dicloro-2-propyl) photphat (BDCIPP),… là chất chuyển hóa của OPE chiếm ưu thế được báo cáo trong các nghiên cứu giám sát sinh học ở người [10-12] Do đó, các chất chuyển hóa DAP phát hiện trong nước tiểu đã được sử dụng làm chỉ thị sinh học của phơi nhiễm OPE [13].
Một số nghiên cứu gần đây đã báo cáo sự xuất hiện của các chất chuyển hóa OPE trong nước tiểu của trẻ em [14],người lớn [15] và phụ nữ mang thai [16] từ khắp nơi trên thế giới. Ví dụ, tiếp xúc với tri-n-butyl phosphate (TNBP) ở trẻ em là ước tính từ các phép đo dibutyl phosphate (DNBP) trong nước tiểu với liều tiếp xúc với TNBP là 1,03 μg / kg bw/ngày [17]. Thời gian bán hủy của OPE ở người chưa rõ, và nồng độ trong nước tiểu của các chất chuyển hóa OPE diester có thể khác nhau ở cùng một cá thể, tùy thuộc vào thời gian lấy mẫu. Sự thay đổi nồng độ theo thời gian trong giám sát sinh học như vậy có thể không chắc chắn trong đánh giá phơi nhiễm [18] Một số nghiên cứu đã kiểm tra khả năng tái lặp và sự thay đổi giữa các ngày của nồng độ trong nước tiểu của bisphenol và các chất chuyển hóa phthalates [19].
Các nghiên cứu có báo cáo sự thay đổi về nồng độ bis (2- chloroethyl) photphat (BCEP) trong nước tiểu [16] và bis (metylphenyl) photphat (BMPP) [20]. Tuy nhiên, sự thay đổi theo thời gian của các nồng độ DEP, DNBP, bis (butoxyetyl) photphat (BBOEP), và bis (1-chloro-2-propyl) phosphate (BCIPP) chưa được kiểm tra, đặc biệt là ở những người trưởng thành khỏe mạnh. Sự thay đổi nồng độ theo thời gian ở hai chất chuyển hóa OPE trong nước tiểu, BDCIPP và DPP đã được báo cáo [21]. Độc tính và sự chuyển hóa và của triphenyl phosphate (TPP) trong cơ thể con người *) Độc tính của triphenyl phosphate (TPP) đối với con người Do khả năng ứng dụng rộng rãi của nhóm hợp chất este hữu cơ photphat (OPE) làm chất làm dẻo, sử dụng rộng rãi làm chất phụ gia trong nhựa, phụ gia chống cháy… Tùy các yêu cầu cụ thể, được sử dụng để chế tạo nội thất, công nghiệp xây dựng, giao thông vận tải và nhiều lĩnh vực khác của cuộc sống hàng ngày.
Do đó, nhân viên của các ngành đó, cũng như con người nói chung, có thể tiếp xúc với OPE, bởi vì OPE không liên kết hóa học với các sản phẩm, chúng có thể dễ dàng rò rỉ/ thoát ra môi trường và tiếp xúc với con người bằng cách hít thở vào, nuốt vào và hấp phụ qua da. Mặc dù, một số hợp chất OPE chống cháy được cho là những lựa chọn thay thế an toàn hơn cho PBDE, nhưng một số nghiên cứu đã chứng minh một số độc tính gây ung thư, gây đột biến và gây độc cho thần kinh với những tác dụng phụ có thể xảy ra đối với sức khỏe [15] [21-22]. Ức chế hoạt động của cholinesterase có thể quan sát được trong các nghiên cứu in vitro. TCEP được biết đến từ các thí nghiệm trên động vật là chất gây ung thư, chất độc thần kinh và chất độc sinh sản.
Triphenyl phosphate (TPP): chất này được sử dụng rộng rãi như chất phụ gia chống cháy trong bọt polyurethane, thường được tìm thấy trong ghế sofa, ghế, bọc xe hơi và các sản phẩm liên quan Gần đây, TPP đã được phát hiện ở 98%, các mẫu bụi nhà của Hoa Kỳ (n = 50) với các nồng độ trung bình là 7,360 ng/g. Gần đây, nồng độ trung bình của TPP của châu Âu trong các mẫu bụi nhà (n = 33) thấp hơn, với nồng độ là 2,020 ng/g cho TPP, cho thấy việc sử dụng và khả năng phơi nhiễm với TPP này có thể khác nhau về mặt địa lý [23-24]. Meeker và Stapleton quan sát thấy mối liên hệ giữa mức độ TDCPP và TPP trong bụi nhà và giảm chất lượng tinh dịch ở nam giới, cho thấy sự gián đoạn nội tiết [22]. Các tác giả này cũng quan sát thấy thyroxine tự do giảm liên quan đến tăng bụi nhà TDCPP, cho thấy chất chống cháy này cũng có 6 thể làm suy giảm chức năng tuyến giáp.
Tuy nhiên, các cơ chế liên quan đến các tác động độc hại liên quan đến TPP và TDCPP chưa được hiểu rõ. *) Sự chuyển hóa và của nhóm hợp chất este hữu cơ photphat (OPE) thành chất chuyển hóa DPP trong cơ thể con người Với việc sử dụng nhiều OPE trong môi trường của con người gây ra những ảnh hưởng sức khỏe của con người khi tiếp xúc với các hợp chất này.