Thạc Sĩ Xác định một số chất màu nhuộm gây ung thư trong các loại vải bằng phương pháp sắc ký lỏng hiệu năng

LỜI MỞ ĐẦU
Ngày nay hàng may mặc đang đi theo xu hướng đáp ứng các yêu cầu của người tiêu dùng. Quần áo cần phải có đa dạng màu sắc, mềm mại, dễ giặt giũ, không nhăn, bền, chắc sau nhiều lần mặc và giặt. Để sản xuất ra các loại quần áo theo các nhu cầu trên, trước hết quần áo cần phải được nhuộm màu và xử lý với các phụ gia, trợ chất. Trong danh sách màu nhuộm có khoảng 4.000 chất màu được ghi nhận. Có khoảng một nửa trong số đó là màu Azo. Rất nhiều chất màu không bám chắc vào các sợi vải, chúng có thể thôi nhiễm ra trên da trong lúc mặc và theo vào cơ thể con người. Một số các chất màu có khả năng gây ra dị ứng như Disperse Blue 3, Disperse Blue 7, Disperse Orange 37, hoặc gây ung thư như Direct Black 38, Direct Blue 6, Basic Violet 14, Một số chất nhuộm ở điều kiện nhất định có thể gây ảnh hưởng đến sức khỏe của người mặc. Nhóm màu Azo là nhóm màu có ý nghĩa rất lớn. Có khoảng 500 loại màu Azo được sản xuất từ các chất có thể gây ung thư là các amin thơm. Khoảng chừng 150 loại màu trong số đó vẫn còn bán trên thị trường. Khi các hợp chất Azo này thâm nhập vào cơ thể, chúng có thể bị phân hủy trong hệ trao đổi chất của cơ thể vÀ các amin thơm nguyên thủy sẽ hình thành. Qui trình phân hủy Azo có thể xảy ra trong đường ruột, trong gan và cũng có thể xảy ra trong các loại vi khuẩn trên da chúng ta. Các hợp chất màu Azo từ quần áo có thể đã bị phân hủy bên ngoài da khi mặc. Các loại amin thơm hình thành trong thời gian này có thể thẩm thấu dễ dàng
qua da hơn là nguyên phân tử màu. Các nhà sản xuất tại Đức đã không dùng các loại màu Azo, mà từ đó có thể
thải ra các amine thơm sau quá trình phân hủy. Vấn đề này người ta vẫn tìm thấy trong các loại quần áo nhập khẩu từ các nước không thuộc EU. Ở thị trường Châu Âu, ban hành nghị định 1999/43/EC để cấm buôn bán và sử dụng các chất nhuộm màu gây ung thư và 3 năm sau đó quyết định 2002/371/EC đưa ra việc sử dụng hạn chế 9 chất nhuộm màu gây ung thư trên các vật liệu vải[14]. Do vậy các nhà sản xuất hàng hóa, giày dép, xuất khẩu sang thị trường Châu Âu như Adidas, Clarks, rất quan tâm đến việc kiểm tra chỉ tiêu này để sản phẩm đạt chất lượng cao. Giới hạn cho phép trong sản phẩm là 5mg/l (theo tiêu chuẩn DIN 54231-2005)[7].
Việc xác định nhóm màu gây ung thư đang được nghiên cứu và phát triển trong nhiều phòng thí nghiệm trên thế giới và một số phòng thí nghiệm dịch vụ nước ngoài tại Việt Nam nhằm đáp ứng nhu cầu kiểm định sản phẩm để xuất khẩu của khách hàng. Do đó, đề tài “Phát triển phương pháp xác định một số chất nhuộm màu gây ung thư trong các loại vải bằng phương pháp sắc ký lỏng hiệu năng cao ghép đầu dò khối phổ (HPLC/MS)“ nhằm đáp ứng nhu cầu trên.
Mục tiêu thực hiện đề tài:
1. Xây dựng phương pháp tối ưu để xác định đồng thời một số chất màu nhuộm gây ung thư (carcinogenic dyes) trên nhiều loại vải như coton, polyester, vải tổng hợp polyester, cotton và polyamid.
- Khảo sát tìm điều kiện tối ưu trên hệ máy HPLC/MS.
- Đánh giá phương pháp đã xây dựng.
2. Áp dụng phương pháp vừa xây dựng để kiểm soát đánh giá chất lượng sản phẩm.

MỤC LỤC​

TRANG PHỤ BÌA
LỜI CẢM ƠN
MỤC LỤC
DANH MỤC KÝ HIỆU CHỮ VIẾT TẮT
DANH MỤC BẢNG
DANH MỤC HÌNH VẼ, ĐỒ THỊ
LỜI MỞ ĐẦU 1
CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN 3
1.1. Giới thiệu về nhóm chất màu nhuộm gây ung thư 3
1.2. Đặc điểm chung và cấu tạo hóa học của chất nhuộm màu gây ung thư .3
1.2.1. Nhóm chất màu nhuộm trực tiếp .7
1.2.2. Nhóm chất màu nhuộm Acid 8
1.2.3. Nhóm chất màu nhuộm Baz 9
1.2.4. Nhóm chất màu nhuộm phân tán 10
1.3. Công dụng .11
1.4. Độc tính .12
1.5. Các phương pháp xác định 14
1.5.1. Nhận định chung .14
1.5.2. Tiêu chuẩn DIN 54231-2005 15
1.5.3. Phương pháp LC/DAD .17
1.5.4. Phương pháp LC/MS/MS .18
1.6. Khái quát về sắc ký lỏng ghép khối phổ .19
1.6.1. Khái quát về sắc ký lỏng hiệu năng cao 19
1.6.1.1. Bộ phận bơm trong HPLC 20
1.6.1.2. Pha động .20
1.6.1.3. Bộ phận tiêm mẫu 21
1.6.1.4. Cột sắc ký 21
1.6.1.5. Đầu dò .21
1.6.2. Khái quát về đầu dò khối phổ 21
1.6.2.1. Nguyên tắc hoạt động của thiết bị MS Agilent 6100 .21
1.6.2.2. Nguồn ion hóa .23
a. Ion hóa bằng phun điện tử (ESI) 24
b. Nguồn ion hóa hóa học ở áp suất khí quyển (APCI) .26
c. Nguồn ion hóa quang học ở áp suất khí quyển (APPI) 27
1.6.2.3. Bộ phận phân tích khối tứ cực và chế độ quét 27
CHƯƠNG 2: THỰC NGHIỆM .29
2.1. Nội dung 29
2.2. Thiết bị, dụng cụ, hóa chất, dung dịch 29
2.2.1. Thiết bị, dụng cụ .30
2.2.2. Hóa chất, dung dịch 30
2.3. Tối ưu hóa các thông số kỹ thuật của hệ HPLC/MS .32
2.3.1. Kết quả khảo sát trên đầu dò MS 32
2.3.1.1. Tối ưu nguồn ion hóa 32
2.3.1.2. Khảo sát thế phân mảnh của các chất màu nhuộm .33
2.3.2. Kết quả khảo sát trên hệ HPLC .38
2.3.2.1. Lựa chọn pha động .38
2.3.2.2. Khảo sát pH 41
2.3.2.3. Khảo sát nồng độ đệm 43
2.3.2.4. Tối ưu hóa thành phần pha động 44
a. Khảo sát chương trình gradient pha động trên HPLC/DAD 46
b. Áp dụng chương trình gradient pha động trên HPLC/MS .51
2.4. Khảo sát khoảng tuyến tính và dựng đường chuẩn .54
2.5. Khảo sát qui trình xử lý mẫu cho các chất màu phân tán .56
2.5.1. Khảo sát dung môi chiết 57
2.5.2. Khảo sát thời gian chiết .57
2.5.3. Khảo sát số lần chiết .58
2.6. Giới hạn phát hiện và giới hạn định lượng của thiết bị .58
2.7. Hiệu suất thu hồi .60
2.8. Đánh giá mức độ ổn định theo thời gian .60
2.9. Đánh giá độ đúng và độ chính xác 62
2.10. Khoảng bất ổn của phương pháp đo 63
2.11. Tiến hành phân tích trên mẫu thật .63
CHƯƠNG 3. KẾT LUẬN 66
PHỤ LỤC
TÀI LIỆU THAM KHẢO