Tiêu chuẩn TCVN 6676:2008 Xác định dư lượng thuốc BVTV nhóm clo hữu cơ trong thuốc lá

TIÊU CHUẨN QUỐC GIA

TCVN 6676:2008

ISO 4389:2000

THUỐC LÁ VÀ SẢN PHẨM THUỐC LÁ – XÁC ĐỊNH DƯ LƯỢNG THUỐC BẢO VỆ THỰC VẬT NHÓM CLO HỮU CƠ – PHƯƠNG PHÁP SẮC KÝ KHÍ

Tobacco and tobacco products – Determination of organochlorine pesticide residues – Gas chromatographic method

Lời nói đầu

TCVN 6676 : 2008 thay thế TCVN 6676 : 2000;

TCVN 6676 : 2008 hoàn toàn tương đương với ISO 4389 : 2000;

TCVN 6676 : 2008 do Ban kỹ thuật tiêu chuẩn TCVN/TC126 Thuốc lá và sản phẩm thuốc lá biên soạn, Tổng cục Tiêu chuẩn Đo lường Chất lượng đề nghị, Bộ Khoa học và Công nghệ ban hành.

THUỐC LÁ VÀ SẢN PHẨM THUỐC LÁ – XÁC ĐỊNH DƯ LƯỢNG THUỐC BẢO VỆ THỰC VẬT NHÓM CLO HỮU CƠ – PHƯƠNG PHÁP SẮC KÝ KHÍ

Tobacco and tobacco products – Determination of organochlorine pesticide residues – Gas chromatographic method

1. Phạm vi áp dụng

Tiêu chuẩn này qui định phương pháp xác định dư lượng thuốc bảo vệ thực vật trong lá thuốc lá, thuốc lá đã chế biến và sản phẩm thuốc lá bằng phương pháp sắc ký khí.

Phương pháp này áp dụng để xác định thuốc bảo vệ thực vật nhóm clo hữu cơ được liệt kê trong Bảng 1. Phương pháp này được khuyến cáo đặc biệt cho việc xác định các chất nằm trong giới hạn phát hiện được liệt kê trong Bảng 1.

CHÚ THÍCH 1: Khi áp dụng với các loại lá thuốc lá khác nhau, phương pháp đã được chứng minh là không bị lỗi mà có thể xuất hiện từ các pic gây nhiễu lên sắc ký đồ có nguồn gốc từ thuốc bảo vệ thực vật không có nguồn gốc hữu cơ. Tuy nhiên, phương pháp trước đây không thể áp dụng cho tất cả các dạng thuốc lá và sự khác nhau của thuốc lá và sản phẩm thuốc lá, và cần diễn giải mọi kết quả không mong muốn, các kết quả chắc chắn. Trong những tình huống này, một số nhà phân tích thiên về việc sử dụng phép khẳng định phổ khối của cấu trúc hóa học các thành phần được phát hiện bằng sắc ký khí.

CHÚ THÍCH 2: ISO 1750 bao gồm các tên hóa chất và cấu trúc theo hệ thống tương ứng với tên thường gọi được nêu trong Bảng 1.

2. Tài liệu viện dẫn

Các tài liệu viện dẫn sau là rất cần thiết cho việc áp dụng tiêu chuẩn này. Đối với các tài liệu viện dẫn ghi năm công bố thì áp dụng phiên bản được nêu. Đối với các tài liệu viện dẫn không ghi năm công bố thì áp dụng phiên bản mới nhất, bao gồm cả các sửa đổi.

TCVN 4851 (ISO 3696), Nước dùng để phân tích trong phòng thí nghiệm - Yêu cầu kỹ thuật và phương pháp thử.

TCVN 5080 (ISO 4874), Thuốc lá - Lấy mẫu thuốc lá nguyên liệu - Nguyên tắc chung.

TCVN 6684 (ISO 8243), Thuốc lá - Lấy mẫu.

TCVN 7151 (ISO 648), Dụng cụ thí nghiệm bằng thủy tinh – Pipet một mức.

TCVN 7153 (ISO 1042), Dụng cụ thí nghiệm bằng thủy tinh – Bình định mức.

3. Nguyên tắc

Dư lượng thuốc bảo vệ thực vật từ mẫu thuốc lá đã sấy khô và nghiền nhỏ, trộn với Florisil®1) được chiết bằng n-hexan trong bộ chiết Soxhlet đặc biệt. Xác định dư lượng thuốc bảo vệ thực vật bằng sắc ký khí có trang bị detector cộng kết điện tử, không cần làm sạch dịch chiết nữa.

4. Thuốc thử

Tất cả các thuốc thử phải thích hợp cho việc phân tích dư lượng thuốc bảo vệ thực vật. Kiểm tra độ tinh khiết của tất cả các dung môi trước khi sử dụng bằng cách tiến hành xác định mẫu trắng chính xác theo cùng một qui trình (chiết và chạy sắc ký khí) như đã sử dụng đối với mẫu thử. Sắc ký đó thu được từ các dung môi phải có đường nến phẳng, không thấy có các pic lạ có thể xen phủ vào các pic của thuốc bảo vệ thực vật cần xác định.

4.1. Nước, đã khử khí, phù hợp với ít nhất là loại 2 của TCVN 4851 (ISO 3696).

4.2. n-Hexan

4.3. Toluen

4.4. Chất đối chứng: các chất đối chứng được công nhận đạt độ tinh khiết tối thiểu 95 % (phần khối lượng) được liệt kê trong Bảng 1.

CHÚ THÍCH: trans-Clodan được sử dụng làm chất chỉ thị cho clodan (hỗn hợp kỹ thuật). Nếu α-endosulfan được phát hiện bằng phương pháp này, thì nên xác định dư lượng của tổng α-endosulfan, ß-endosulfan và sulfat endosulfan bằng phương pháp thích hợp.

4.5. Dung dịch gốc chuẩn nội

Sử dụng Mirex2), một loại thuốc bảo vệ thực vật cũ đã được thay thế (xem Thư mục tài liệu tham khảo (2)]

CHÚ THÍCH: Mirex²⁾ là tên gọi chung cho dodeoacloropentaxyclo [5.2.1.0^2,6 0^3,8 0^5,8] decan

Cân 0,02 g Mirex vào bình định mức 100 ml, chính xác đến 0,0001 g. Pha loãng đến vạch bằng n-hexan (4.2).

4.6. Dung dịch chuẩn nội

Dùng Pipet lấy 5 ml dung dịch gốc chuẩn chuẩn nội (4.5) cho vào bình định mức 200 ml và pha loãng đến vạch bằng n-hexan (4.2) để có được dung dịch chứa khoảng 5 µg/ml Mirex. Bảo quản dung dịch chuẩn nội ở khoảng 0 ⁰C đến + 4 ⁰C và tránh ánh sáng. Dưới điều kiện này dung dịch chuẩn nội bền ít nhất 6 tháng.

Bảng 1 – Danh mục các thuốc bảo vệ thực vật phù hợp với giới hạn phát hiện

4.7. Dung dịch thuốc bảo vệ thực vật chuẩn

Bảo quản tất cả dung dịch thuốc bảo vệ thực vật ở 0 ⁰C đến + 4 ⁰C và tránh ánh sáng. Dưới các điều kiện này dung dịch bền ít nhất trong 6 tháng.

4.7.1. Dung dịch gốc chuẩn riêng biệt

Cân mỗi loại thuốc bảo vệ thực vật đối chứng (4.4) 0,02 g chính xác đến 0,0001 g cho vào bình định mức riêng biệt dung tích 100 ml. Pha loãng đến vạch bằng n-hexan (4.2) để thu được các dung dịch gốc chuẩn riêng biệt chứa khoảng 200 µg/ml đối với mỗi loại thuốc bảo vệ thực vật.

Trong trường hợp ß-HCH, dung dịch gốc chuẩn phải chuẩn bị bằng cách hòa tan thuốc bảo vệ thực vật trong toluen (4.3) vì chất này ít tan trong n-hexan.

4.7.2. Dung dịch gốc hỗn hợp A

Dùng pipet lấy mỗi dung dịch gốc chuẩn riêng biệt (4.7.1) 5 ml cho vào từng bình định mức 200 ml và pha loãng đến vạch bằng n-hexan [hoặc bằng toluen (4.3) đối với ß-HCH] để có được các dung dịch chứa khoảng 5 µg/ml đối với mỗi loại thuốc bảo vệ thực vật.

4.7.3. Dung dịch gốc hỗn hợp B

Dùng pipet lấy 1 ml dung dịch gốc hỗn hợp A (4.7.2) cho vào bình định mức 10 ml và pha loãng đến vạch bằng n-hexan (4.2) để có được dung dịch chứa khoảng 0,5 µg/ml đối với mỗi loại thuốc bảo vệ thực vật.

4.7.4. Dung dịch hiệu chuẩn chuẩn

Dùng pipet lấy 1 ml dung dịch gốc hỗn hợp A (4.7.2) và 1 ml dung dịch chuẩn nội (4.6) cho vào bình định mức 100 ml và pha loãng đến vạch bằng n-hexan (4.2) để có được các dung dịch chứa khoảng 0,05 µg/ml đối với mỗi loại thuốc bảo vệ thực vật và dung dịch chuẩn nội.

4.8. Florisil®, 150 µm đến 250 µm

CHÚ THÍCH: Florisil® là một dạng sản phẩm lựa chọn đặc biệt của magiê silicat. Cỡ lỗ danh định từ 150 µm đến 250 µm tương ứng với cỡ lỗ được chọn từ 60 mesh đến 100 mesh.

4.8.1. Chất lượng của Florisil® là một trong những tiêu chí quan trọng nhất của phương pháp thử. Hoạt tính của Florisil® phải đảm bảo giữ được các tạp chất có mặt trong khi dịch chiết từ mẫu và để cho các dư lượng thuốc bảo vệ thực vật rửa giải được. Trước hết Florisil® phải được xử lý sơ bộ như mô tả trong 4.8.2. Chỉ có Florisil® đã qua thử xác nhận được mô tả trong 4.8.3 mới được sử dụng.

4.8.2. Khi thử xác nhận, nung Florisil® trong chén nung bằng thạch anh đặt trong lò nung ít nhất 5 h ở nhiệt độ 550 ⁰C. Để cho Florisil® nguội trong bình hút ẩm không chứa chất làm khô và chuyển sang bình cầu đáy tròn. Cứ 100 g Florisil® cho thêm 5 ml nước (4.1). Cho bình cầu xoay tròn khoảng 1 h để trộn kỹ. Để cho Florisil® về trạng thái cân bằng, bằng cách bảo quản trong bình thủy tinh đậy kín ít nhất là 48 h trước khi tiến hành như mô tả trong 4.8.3.

4.8.3. Kiểm tra độ hoạt tính của Florisil® bằng cách chiết dieldrin từ dung dịch n-hexan. Dung dịch này phải có nồng độ tương đương với nồng độ chiết được từ thuốc lá chứa 1,0 µg/g thuốc bảo vệ thực vật này. Độ hoạt tính của Florisil® đã xử lý sơ bộ là tốt nếu độ thu hồi dieldrin lớn hơn 95 %.

Phải kiểm tra hoạt tính của Florisil® trước khi chuẩn bị phần mẫu thử mới.

5. Thiết bị, dụng cụ

Rửa sạch tất cả dụng cụ thủy tinh trước khi sử dụng, không sử dụng các vật chứa làm bằng chất dẻo và không dùng mỡ để bôi trơn van khóa vì có thể làm bẩn dung môi. Tất cả các bình định mức và pipet phải phù hợp với loại A của TCVN 7153 (ISO 1042) và loại A của TCVN 7151 (ISO 648) tương ứng.

Sử dụng các thiết bị, dụng cụ của phòng thử nghiệm thông thường và cụ thể như sau:

5.1. Bộ cất quay.

5.2. Máy nghiền thuốc lá, có cỡ lỗ rây 2 mm.

5.3. Tủ sấy, có quạt gió.

5.4. Lò nung.

5.5. Dụng cụ gia nhiệt.

5.6. Bộ chiết Soxhlet, để chiết liên tục (xem Hình 1).

Hình 1 – Thiết bị dùng để chiết thuốc lá

Chú giải

1  Thuốc lá + Florisil®

2  Florisil®

3  Đĩa lọc có độ xốp bằng 1

CHÚ THÍCH: Tốc độ chưng cất: 200 ml/h.

5.7. Bình sinh hàn.

5.8. Bình hút ẩm.

5.9. Chén nung bằng thạch anh.

5.10. Máy sắc ký khí.

Vận hành máy sắc ký khí theo hướng dẫn của nhà sản xuất. Cổng bơm, tủ sấy và detector phải được trang bị các bộ phận gia nhiệt riêng.

Các điều kiện dưới đây phải cho thấy thỏa mãn được các hoạt động của thiết bị và kèm theo hướng dẫn. Nếu sử dụng các điều kiện khác thì chúng phải được đánh giá trước khi sử dụng.

a) Nhiệt độ

Nhiệt độ cổng bơm phải khoảng từ 180 ⁰C đến 210 ⁰C. Nhiệt độ của detector phải khoảng từ 290 ⁰C đến 340 ⁰C. Nếu sử dụng bất kỳ một điều kiện nào khác thì chúng cần đảm bảo tách tốt tất cả các thành phần và cho kết quả tương tự như trong sắc ký mẫu (xem ví dụ Hình A.1). Chương trình nhiệt độ thích hợp là:

b) Tốc độ dòng khí

Tốc độ dòng khí phải được cài đặt theo hướng dẫn của nhà sản xuất và kinh nghiệm của nhà phân tích. Các điều kiện dòng khí thích hợp là:

c) Cách bơm

Sử dụng bơm 2 µl không chia dòng với van chia dòng đóng trong 1 min sau khi bơm.

5.10.1. Dụng cụ bơm

Sử dụng bộ bơm tự động hoặc bất kỳ dụng cụ bơm thích hợp khác.

Đối với bơm tay, nên sử dụng loại microxyranh có thể bơm từ 1 µl đến 5 µl phần mẫu thử. Trước khi bơm, tráng xyranh ít nhất mười lần bằng n-hexan, sau đó năm lần bằng dung dịch. Sau khi bơm xong tráng xyranh năm lần bằng n-hexan.

5.10.2. Cột

Nên dùng cột mao quản fused silica dài 30 m và có đường kính trong 0,32 mm, pha tĩnh là DB-53) (5 % metyl phenyl silicon); độ dày của pha tĩnh 0,25 µm. Cột phải đảm bảo tách tốt tất cả các thành phần và cho kết quả tương tự như đã đưa ra trong sắc ký mẫu (xem ví dụ ở Hình A.1).

5.10.3. Detector

Phải sử dụng detector cộng kết điện tử có độ nhạy phù hợp để phát hiện (hai lần nhiễu đường nền) khi bơm 2 µm dung dịch pp-DDT 0,0015 µg/ml.

6. Lấy mẫu và chuẩn bị mẫu thử

6.1. Lấy mẫu

Lấy mẫu thuốc lá theo TCVN 5080 (ISO 4874) hoặc tất cả các điếu thuốc lá theo TCVN 6684 (ISO 8243). Phải chú ý để đảm bảo mẫu thử nhận được là đại diện cho sản phẩm.

6.2. Chuẩn bị mẫu thử

Sấy thuốc lá 2 h trong tủ sấy (5.3) ở nhiệt độ 50 ⁰C để sau khi sấy có độ ẩm khoảng 5 % tính theo phần khối lượng.

Nghiền mẫu thuốc lá cho qua lỗ rây 2 mm (5.2), chú ý không để nhiệt độ cao quá 50 ⁰C. Bằng cách khác cũng có thể thu được thuốc lá nghiền nhỏ, trong trường hợp đó phải đảm bảo độ ẩm nhỏ hơn 10 % tính theo phần khối lượng.

Bảo quản thuốc lá điếu đã nghiền trong vật chứa kín và tránh ánh sáng. Nếu giữ mẫu quá một tháng mới phân tích, thì chúng phải được bảo quản trong tủ đá ở nhiệt độ dưới 8 ⁰C.

7. Cách tiến hành

7.1. Phần mẫu thử

Cân phần mẫu thử 5 g chính xác đến 0,01 g cho vào các cốc có mỏ 50 ml. Thêm 5 g Florisil® (4.8) đã xử lý sơ bộ và trộn kỹ. Tiến hành các qui trình mô tả trong 7.2 và 7.3.

7.2. Chiết

Cho 5g Florisil® (4.8) đã xử lý sơ bộ vào bộ chiết Soxhlet. Chuyển phần mẫu thử đã chuẩn bị trong 7.1 vào bộ chiết, không trộn để tạo thành hai lớp tách biệt.

Để xác định độ thu hồi, ở giai đoạn này cần dùng pipet để bổ sung các dung dịch chuẩn thuốc bảo vệ thực vật thích hợp lên lớp trên của phần mẫu thử.

Chuyển 60 ml n-hexan (4.2) và 1 ml dung dịch chuẩn nội (4.6) vào bình cầu đáy tròn, dung tích từ 150 ml đến 250 ml là thích hợp.

Lắp thiết bị chiết, đảm bảo độ kín ở tất cả các khớp và bật thiết bị gia nhiệt (5.5).

Điều chỉnh bộ phận gia nhiệt và núm khóa ở trên bộ chiết Soxhlet để cho tốc độ chiết đạt ít nhất là 200 ml trên giờ. Phải giữ mức n-hexan không đổi ngập trên thuốc lá bằng cách chỉnh núm khóa trên bộ chiết Soxhlet. Không để bình cầu đáy tròn bị khô. Tổng thời gian chiết là 4 h 30 min.

Sau khi chiết, để nguội ít nhất 30 min và lấy một phần dịch chiết để phân tích bằng sắc ký khí. Không điều chỉnh thể tích.

7.3. Độ tuyến tính

Dùng pipet lấy các phần 10 ml, 5 ml và 1 ml dung dịch gốc hỗn hợp A (4.7.2), cho vào ba bình định mức dung tích 100 ml riêng rẽ. Thêm vào mỗi bình định mức 1 ml dung dịch chuẩn nội (4.6) và pha loãng đến vạch bằng n-hexan (4.2). Dùng pipet cho vào hai bình định mức riêng rẽ dung tích 100 ml và 200 ml mỗi bình 1 ml dung dịch gốc hỗn hợp B (4.7.3). Cho 1 ml dung dịch chuẩn nội (4.6) vào bình có dung tích 100 ml và cho 2 ml dung dịch chuẩn nội vào bình có dung tích 200 ml. Pha loãng cả hai bình cho đến vạch bằng n-hexan. Qui trình này sử dụng cho các nồng độ thuốc bảo vệ thực vật khoảng 0,5 µg/ml, 0,25 µg/ml, 0,05 µg/ml, 0,005 µg/ml và 0,0025 µg/ml.

Cần sử dụng các dung dịch này để kiểm tra độ tuyến tính của độ nhạy detector cộng kết điện tử. Điều này chỉ cần kiểm tra khi lần đầu sử dụng detector, hoặc sau khi sửa chữa detector hoặc mạch điện tử.

7.4. Hiệu chuẩn

Nếu độ nhạy detector tìm được là tuyến tính thì có thể sử dụng hiệu chuẩn một mức, cần sử dụng dung dịch hiệu chuẩn chuẩn (4.7.4) cho hiệu chuẩn một mức.

7.5. Sắc ký khí

Cài đặt máy sắc ký khí (5.10) và để cân bằng hệ thống. Kiểm tra các kết quả tái lập thu được từ ba lần bơm dung dịch hiệu chuẩn chuẩn (4.7.4). Giá trị đơn thu được không được chênh lệch với giá trị trung bình trên + 5 %. Giữa các lần bơm kép của một mẫu tiến hành bơm một lần dung dịch hiệu chuẩn chuẩn và tính giá trị trung bình.

Sắc ký mẫu của dung dịch hiệu chuẩn chuẩn và của dịch chiết thuốc lá được đưa ra trong Hình A.1 và Hình A.2.

8. Biểu thị kết quả

Hàm lượng thuốc bảo vệ thực vật được xác định bằng phương pháp chuẩn nội.

Hệ số đặc trưng, E_P, đối với thuốc bảo vệ thực vật tương ứng được tính theo công thức sau đây:

E_P =

Trong đó:

A_pst là diện tích pic hoặc chiều cao pic của thuốc bảo vệ thực vật tương ứng trong dung dịch hiệu chuẩn chuẩn (4.7.4);

A_ist là diện tích pic hoặc chiều cao pic của chất chuẩn nội (Mirex) trong dung dịch hiệu chuẩn chuẩn.

C_pst  là nồng độ của thuốc bảo vệ thực vật tương ứng trong dung dịch hiệu chuẩn chuẩn, tính bằng microgam trên mililit;

C_ist là nồng độ của dung dịch chuẩn nội trong dung dịch hiệu chuẩn chuẩn, tính bằng microgam trên mililit;

Hàm lượng, R_P của dư lượng thuốc bảo vệ thực vật tương ứng, tính bằng microgam trên gam thuốc lá khô theo công thức sau đây:

R_P  =

Trong đó:

A_P là diện tích pic hoặc chiều cao pic của thuốc bảo vệ thực vật tương ứng trong dịch chiết của mẫu (7.2);

A₁ là diện tích pic hoặc chiều cao pic của chất chuẩn nội trong dịch chiết của mẫu;

Q_ist là lượng chất chuẩn nội cho thêm vào dịch chiết, tính bằng microgam (khoảng 5 µg);

m là khối lượng của phần mẫu thử thuốc lá (7.1), tính bằng gam;

w là độ ẩm của thuốc lá đã sấy khô (6.2), tính theo phần trăm khối lượng.

9. Độ lặp lại, độ tái lập và độ thu hồi

Các chi tiết nghiên cứu cộng tác về độ chụm của phương pháp được nêu trong Phụ lục B.

10. Báo cáo thử nghiệm

Báo cáo thử nghiệm phải ghi rõ phương pháp đã sử dụng và kết quả thu được, tính bằng microgam trên gam thuốc lá khô. Báo cáo thử nghiệm phải chỉ rõ hàm lượng của từng loại dư lượng thuốc bảo vệ thực vật nhận biết được. Báo cáo cũng phải đề cập đến tất cả các chi tiết thao tác không qui định trong tiêu chuẩn này, hoặc tùy ý lựa chọn, cùng với các chi tiết bất thường nào khác có thể ảnh hưởng tới kết quả.

Báo cáo thử nghiệm cũng bao gốm tất cả các thông tin cần thiết về việc nhận biết đầy đủ mẫu thử.

Phụ lục A

(tham khảo)

Ví dụ về sắc ký đồ

Chú giải

Hình A.1 – Sắc ký đồ của các dung dịch hiệu chuẩn chuẩn chứa 0,05 µg/ml mỗi loại thuốc bảo vệ thực vật

Hình A.2 – Sắc ký đồ của mẫu trắng

Phụ lục B

(tham khảo)

Kết quả thử liên phòng thử nghiệm

Một nghiên cứu cộng tác gồm 12 phòng thử nghiệm tham gia và các mẫu thử được tiến hành ở bốn mức đánh giá (F₁, F₂, F₃, F₄), đã thu được các giá trị trong Bảng B.1 về độ thu hồi trung bình (Rec), độ lệch chuẩn của độ lặp lại (s_r) và độ lệch chuẩn của độ tái lập (s_R).

Mỗi phòng thử nghiệm đã khảo sát hai mẫu tại mỗi mức đánh giá. Vì mỗi mẫu xác định hai lần, nên có tất cả 48 lần xác định ở mỗi mức đối với một loại thuốc bảo vệ thực vật. Các chi tiết tiếp theo về đánh giá thống kê các kết quả, xem tài liệu tham khảo [3].

Ngoài 17 loại thuốc bảo vệ thực vật đề cập trong Bảng B.2, liên thực nghiệm đã đánh giá được khả năng phân tích endrin và ß-endosulfan. Các kết quả trong tài liệu tham khảo [3] cho thấy phương pháp này không thể phân tích được hai loại thuốc bảo vệ thực vật đó.

Bảng 1 – Các kết quả nghiên cứu cộng tác