MỞ ĐẦU Trong những thập niên vừa qua, nhóm chất diệt cỏ cơ photpho – glyphosate đƣợc sử dụng ngày càng phổ biến. Thuốc diệt cỏ glyphosate đƣợc sử dụng lần đầu tiên vào năm 1974 ở hơn 100 quốc gia trên thế giới. Sở dĩ glyphosate đƣợc sử dụng rộng rãi nhƣ vậy là do tính hiệu quả và đƣợc cho là an toàn đối với môi trƣờng, hữu ích trong việc kiểm soát cỏ dại và ít ảnh hƣởng trực tiếp lên vật nuôi cũng nhƣ không tồn tại lâu dài. Ngoài ra, thuốc diệt cỏ glyphosate còn là hóa chất có tính hiệu quả cao và an toàn nhất trong số những hóa chất diệt cỏ đƣợc sử dụng trong nông nghiệp.
Nhƣng cũng chính vì lý do đ con ngƣời đã lạm dụng việc sử dụng thuốc diệt cỏ glyphosate tràn lan dẫn tới sự biến đổi gen cây trồng kháng glyphosate, cũng nhƣ gia tăng lƣợng glyphosate trong môi trƣờng đất, nƣớc. Mặc dù glyphosate đƣợc coi nhƣ hợp chất ít gây độc đến con ngƣời và động vật nhƣng những nghiên cứu gần đây cho thấy dƣ lƣợng nhóm chất diệt cỏ glyphosate đƣợc tìm thấy trong nhiều loại mẫu bao gồm cả mẫu thực vật, động vật và con ngƣời. Năm 2012, t a án Pháp đã buộc tội Mosanto sau trƣờng hợp một nông dân của họ bị ngộ độc Lasso, một loại thuốc trừ sâu do hãng này sản xuất. Một ngƣời nông dân 47 tuổi đã bị tổn thƣơng thần kinh nghiêm trọng, mất trí nhớ, gần nhƣ mất khả năng lao động do những cơn đau đầu kéo dài triền miên, sau khi hít phải hơi độc từ loại thuốc trừ sâu độc hại này.
Glyphosate gây rúng động dƣ luận thế giới từ tháng 3/2015, khi cơ quan Nghiên cứu ung thƣ Quốc tế (IARC) trực thuộc tổ chức Y tế Thế giới (WHO) công bố kết luận phân loại cho glyphosate thuộc nhóm chất độc 2A, nhóm chất có khả năng gây ung thƣ. Điều này gây lên phản ứng mạnh mẽ tại các quốc gia và vùng lãnh thổ nhƣ Mỹ và châu Âu đã cấm sử dụng các chất diệt cỏ họ glyphosate và đƣa ra các tiêu chuẩn cho các chất này trong các đối tƣợng khác nhau nhƣ thực phẩm, môi trƣờng. Ngày 27/2/2016, Hà Lan, Thụy Điển cùng Pháp đã mạnh mẽ chống lại việc tái cấp phép sử dụng thuốc diệt cỏ chứa glyphosate tại châu Âu. C hơn 1,5 triệu 1 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com ngƣời đã gửi kiến nghị về vấn đề này đến ông Vytenis Andriukaitis, ngƣời đƣợc chỉ định phụ trách chính sách y tế và an toàn thực phẩm của EU.
Quốc hội Hà Lan đã bỏ phiếu phản đối việc gia hạn giấy phép sử dụng glyphosate trong khối EU. Bộ trƣởng Môi trƣờng Thụy Điển cho biết sẽ không mạo hiểm tính mạng của ngƣời dân với những rủi to đến từ glyphosate.Thụy Điển sẽ không bỏ phiếu thuận cho đến khi có các nghiên cứu sâu sắc và các nhà khoa học của Ủy ban An toàn thực phẩm Châu Âu (EFSA) cần phải minh bạch hơn trong các nghiên cứu của họ…. Argentina sau khi WHO chính thức thông cáo về khả năng gây ung thƣ ở cấp độ nguy hiểm của glyphosate, hơn 30000 chuyên gia y tế ở Argentina đã cùng yêu cầu chính phủ nƣớc này ban hành lệnh cấm sử dụng các sản phẩm chứa chất glyphosate. Trong cuộc khủng hoảng Y tế liên quan đến virut Zika tại nƣớc láng giềng Brazil, các bác sĩ đã đƣa ra những dữ kiện kết nối việc sản xuất những sản phẩm biến đổi gen với sự tràn lan không kiểm soát của dịch bệnh.
Hiện tại, nƣớc này đang phải chịu gánh nặng từ việc gia tăng tỷ lệ ung thƣ trên toàn quốc, mà một trong những lý do hàng đầu trực tiếp đến từ việc sử dụng glyphosate trong nông nghiệp. Tại Việt Nam, glyphosate là chất phổ biến trong các loại thuốc diệt cỏ bày bán tràn lan và cũng là loại hóa chất có trong danh mục thuốc bảo vệ thực vật đƣợc cấp phép sử dụng. Theo thống kê, glyphosate đƣợc sử dụng ở Việt Nam tới 30000 tấn mỗi năm, chiếm 30% lƣợng thuốc bảo vệ thực vật nói chung và chiếm 60% trong nhóm thuốc trừ cỏ. Theo ông Hoàng Trung, Cục trƣởng Cục Bảo vệ thực vật cho biết, theo Luật Bảo vệ và Kiểm dịch thực vật, Cục bảo vệ thực vật đã tiến hành rà soát lại toàn bộ danh mục thuốc bảo vệ thực vật và xác định các hoạt chất c đầy đủ bằng chứng về mặt khoa học có gây ảnh hƣởng tới sức khỏe con ngƣời, ảnh hƣởng đến môi trƣờng… thì tiến hành loại bỏ khỏi danh mục đƣợc phép sử dụng.
Để kiểm soát hàm lƣợng chất diệt cỏ glyphosate trong môi trƣờng và thực phẩm, ở Việt Nam cũng nhƣ trên thế giới đã c nhiều phƣơng pháp phân tích đƣợc nghiên cứu và úng dụng.Trong đ phƣơng pháp phân tích sắc ký lỏng ghép nối hai 2 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com lần khối phổ LC-MS/MS với độ nhạy và độ chọn lọc cao cho phép phân tích trực tiếp nhóm hợp chất diệt cỏ glyphosate. Do đ , LC-MS/MS đƣợc coi là phƣơng pháp phân tích có giá trị và cho hiệu quả sử dụng cao. Xuất phát từ tính cấp thiết của xã hội và tính ƣu việt của phƣơng pháp phân tích này, chúng tôi xây dựng phƣơng pháp: “Xác định hàm lượng nhóm chất diệt cỏ glyphosate bằng phương pháp sắc kí lỏng hai lần khối phổ LC-MS/MS” Mục tiêu của đề tài nghiên cứu là: 1. Xây dựng phƣơng pháp xác định hàm lƣợng nhóm chất diệt cỏ glyphosate trong thực phẩm và môi trƣờng, bao gồm: - Khảo sát các điều kiện phân tích trực tiếp các chất diệt cỏ họ glyphosate trên máy sắc ký lỏng ghép nối với detector hai lần khối phổ - Khảo sát và tối ƣu các điều kiện xử lý mẫu cho nền mẫu nghiên cứu - Thẩm định và xác định giá trị sử dụng phƣơng pháp đã đƣa ra 2.
Áp dụng phƣơng pháp xác định nhóm chất diệt cỏ glyphosate trong mẫu thực phẩm và môi trƣờng nhằm đánh giá khả năng ứng dụng thực tế của phƣơng pháp phân tích. 3 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com CHƢƠNG I: TỔNG QUAN 1. Giới thiệu chung về nhóm chất diệt cỏ glyphosate 1. Giới thiệu chung Chất diệt cỏ họ glyphosate bao gồm glyphosate (GLY) và các dẫn xuất của n nhƣ axit aminomethylphosphonic (AMPA), glufosinate (GLU), 3- methylphosphinicopropionic axit (3PA)… là các hợp chất cơ photpho.
Glufosinate là một hợp chất thƣờng đƣợc phun kết hợp với glyphosate trong các thuốc diệt cỏ có glyphosate trên thị trƣờng. Sau khi phun vào đất, glufosinate bị chuyển hóa thành 3PA. Glyphosate đƣợc sử dụng rộng rãi trong nông nghiệp nhƣ một chất bảo vệ mùa màng, chất diệt cỏ. N đƣợc nhà hóa học John E.Franz của hãng Mosanto khám phá là một loại thuốc diệt cỏ vào năm 1970.
Mosanto mang nó ra thị trƣờng vào năm 1974 dƣới tên thƣơng mại là Roundup. Trong nghiên cứu này, chúng tôi quan tâm nghiên cứu đến glyphosate và các chất chuyển h a thƣờng gặp của nó.1 Cấu tạo của glyphosate và các dẫn xuất của nó (a)-glyphosate, (b)- axit Công thức cấu tạo của glyphosate và các dẫn xuất của n : (a)- glyphosate, (b)- axit aminomethylphosphonic, (c)-glufosinate và (d)- 3-(methylphosphinico)propionic aminomethylphosphnic, (c)- glufosinate và (d)- 3-(methylphosphinico) propionic 4 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail. Tính chất của nhóm chất diệt cỏ glyphosate Thuốc diệt cỏ glyphosate là chất rắn màu trắng, nhiệt độ nóng chảy vào khoảng 230oC, ở 25oC glyphosate c độ h a tan trong nƣớc là 1,2%. Chúng cũng là nhóm hợp chất có phân tử lƣợng nhỏ, độ phân cực cao, có khả năng tan tốt trong nƣớc và ít tan trong dung môi hữu cơ.
Ngoài ra, glyphosate c cấu trúc tƣơng tự nhƣ những thành phần c trong cây nhƣ amino axit nên sẽ gây nhiễu trong quá trình phân tích. Glyphosate là thuốc trừ cỏ có phổ tác dụng rộng, diệt trừ đƣợc hầu hết các loại cỏ đa niên và cỏ hàng niên. Đặc biệt thuốc trừ cỏ có hiệu quả cao và kéo dài đối với một số loại cỏ khó trừ nhƣ cỏ tranh, lau sậy, cỏ ống. Glyphosate thuộc nhóm thuốc trừ cỏ gốc lân hữu cơ do công ty Mosanto (Mỹ) phát minh và sản xuất từ năm 1974.
Thuốc có nhiều tác dụng đến hoạt động sinh hóa của cỏ dại thông qua việc ức chế sự hình thành men (enzyme) giúp cỏ tổng hợp amino axit nhƣ enol peruvyl shikimate-3-phosphate và gây phá vỡ hình thành các men khác gồm phenyl- anilinelyase trong quá trình tổng hợp protein. Thuốc bị keo đất hấp thụ và bị nhiều loại vi sinh vật phân hủy trong thời gian ngắn, chỉ tác dụng trên các phần non của thực vật mà không ảnh hƣởng đến rễ và các bộ phận già. Glyphosate c tác động dẫn lƣu, c thể xâm nhập vào bên trong thân qua bộ lá và các phần xanh của cây cỏ rồi di chuyển đến tất cả các bộ phận của cây (kể cả rễ và thân ngầm) nên diệt cỏ rất triệt để và hữu hiệu trong việc ngăn cản cỏ mọc trở lại. Nhƣợc điểm của glyphosate là có tác dụng diệt cỏ chậm, cỏ hàng niên sau phun thuốc 4-5 ngày và cỏ đa niên sau phun thuốc 7-10 ngày cỏ mới chết.
Glyphosate là thuốc trừ cỏ không chọn lọc, ngoài tác dụng diệt đƣợc rất nhiều loại cỏ, nếu thuốc không bám đƣợc vào lá hoặc những bộ phận xanh của cây trồng thì thuốc diệt cả cây trồng. Glyphosate đƣợc lƣu hành trên thị trƣờng với các tên thƣơng phẩm khác nhau nhƣ sau: Roundup 48 WSC (410 gam glyphosate/ lít), Sprark 160 WSC (160 gam glyphosate/ lít), Wallop 34,5 WSC (glyphosate + dicamba), Scout (glyphosate + pichloram), Nufarm 480SL (410 gam glyphosate/ lít).Trƣờng hợp phơi nhiễm 5 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com thuốc diệt cỏ dẫn đến tử vong ở Quảng Ngãi ngày 25/03/2012 là ví dụ điển hình. Phơi nhiễm thuốc diệt cỏ làm sảy thai và bị mờ mắt ngƣời dân do phun thuốc diệt cỏ KANUP 480SL có hoạt chất glyphosate IPA Salt 480gam/lít để trồng mì tại xã Sơn Kỳ, huyện Sơn Hà (Quảng Ngãi). Do sử dụng thuốc diệt cỏ phục vụ sản xuất nhƣng quá trình sử dụng không đúng quy trình kỹ thuật, khi bơm thuốc không có phƣơng tiện bảo hộ lao động, không đeo khẩu trang để che chống thấm vào cơ thể, làm ảnh hƣởng đến sức khỏe.
Độc tính của chất diệt cỏ glyphosate đối với con ngƣời và động vật LD50 cấp tính là 4900 mg/kg. Đối với trƣờng hợp glyphosate xâm nhập qua đƣờng nƣớc uống vào cơ thể, thƣờng là trong vòng 15 phút sau khi uống có thể gây nôn mửa, đau cổ họng, có các triệu chứng đau bụng, tiêu chảy… 1. Giới hạn tồn dƣ tối đa cho phép (MRL) Giới hạn tồn dƣ tối đa (Maximum Residue Level: MRL) là hàm lƣợng tối đa đƣợc cho phép hoặc có thể chấp nhận đƣợc trong nông sản, thức ăn, mẫu môi trƣờng mà không gây hại cho ngƣời sử dụng, vật nuôi khi sử dụng.