Tiêu chuẩn Quốc gia TCVN 11031:2015 Đồ uống không cồn-Xác định dư lượng thuốc bảo vệ thực vật-Phương pháp sắc ký khí-Phổ khối lượng

TIÊU CHUẨN QUỐC GIA

TCVN 11031:2015

ĐỒ UỐNG KHÔNG CỒN - XÁC ĐỊNH DƯ LƯỢNG THUỐC BẢO VỆ THỰC VẬT - PHƯƠNG PHÁP SẮC KÝ KHÍ - PHỔ KHỐI LƯỢNG

Non-alcoholic beverages - Determination of pesticide residues - Gas chromatography with mass spectrometry method

Lời nói đầu

TCVN 11031:2015 được xây dựng trên cơ sở tham khảo AOAC 2007.09

Pesticide residues (> 0,5 μg/l) in soft drinks and sports drinks. Gas chromatography with mass spectrometry;

TCVN 11031:2015 do Ban kỹ thuật tiêu chuẩn quốc gia TCVN/TC/F9 Đồ uống biên soạn, Tổng cục Tiêu chuẩn Đo lường Chất lượng thẩm định, Bộ Khoa học và Công nghệ công bố.

ĐỒ UỐNG KHÔNG CỒN - XÁC ĐỊNH DƯ LƯỢNG THUỐC BẢO VỆ THỰC VẬT - PHƯƠNG PHÁP SẮC KÝ KHÍ - PHỔ KHỐI LƯỢNG

Non-alcoholic beverages - Determination of pesticide residues - Gas chromatography with mass spectrometry method

1. Phạm vi áp dụng

Tiêu chuẩn này quy định phương pháp sắc ký khí-phổ khối lượng (GC-MS) để xác định dư lượng thuốc bảo vệ thực vật trong đồ uống không cồn.

Giới hạn định lượng của phương pháp đối với 2,4'-dichlorodiphenyl-dichloroethylene (2,4'-DDE);

2,4'-dichlorodiphenyldichloroethane (2,4'-DDD); 4,4'-dichlorodiphenyldichloroethylene (4,4'-DDE);

2,4-dichlorodiphenyltrichloroethane (2,4'-DDT); 4,4-dichlorodiphenyltrichloroethane (4,4-DDT);

4,4'-dichlorodiphenyldichloroethane (4,4’-DDD); α-endosulfan; endosulfan-sulfat; dieldrin; aldrin; ethion; chlorpyrifos là 0,5 μg/l và đối với β-endosulfan; malathion; methyl-parathion; α-hexachlorocyclohexane (α-HCH); β-HCH; δ-HCH và γ-HCH là 1,0 μg/l.

2. Nguyên tắc

Phần mẫu thử được pha loãng với axetonitril và nước, sau đó pha lỏng-lỏng được chiết trong ete dầu mỏ. Dịch chiết được cô đặc gần như đến khô và được pha loãng bằng hỗn hợp hexan-diclometan (tỉ lệ thể tích 50 : 50). Mẫu cô đặc được tinh sạch bằng sắc ký thẩm thấu gel (GPC). Dung dịch tạo thành được cô đặc và được chiết trên cơ chất florisil. Dịch rửa giải được cô đặc gần như đến khô, được hòa tan lại để có nồng độ lớn gấp 200 lần và được phân tích bằng sắc ký khí-phổ khối lượng (GC-MS) với detector chọn lọc hoạt động ở chế độ chọn lọc ion (SIM). Hệ thống GC-MS được trang bị bơm, có khả năng bơm 25 μl. Dùng chất chuẩn ngoại pha trong diclometan để định lượng.

3. Thuốc thử

Chỉ sử dụng các thuốc thử loại tinh khiết phân tích, trừ khi có quy định khác.

3.1. Nước, đã khử ion, điện trở suất lớn hơn 18 MΩ.cm.

3.2. Dung dịch natri clorua (NaCl), đã bão hòa.

Hòa tan một lượng dư natri clorua trong khoảng 1 lít nước, đựng trong bình nón. Dung dịch này bền được một tháng khi bảo quản ở nhiệt độ phòng.

3.3. Natri sulfat (Na₂SO₄), khan, độ tinh khiết ≥ 99 %.

3.4. Axeton, loại dùng cho HPLC, độ tinh khiết ≥ 99,9 %.

3.5. Axetonitril, loại dùng cho HPLC, độ tinh khiết ≥ 99,9 %.

3.6. Diclometan, loại dùng cho HPLC ≥ 99,8 %.

3.7. Metanol, loại dùng cho phân tích dư lượng thuốc bảo vệ thực vật.

3.8. n-hexan, loại dùng cho phân tích dư lượng thuốc bảo vệ thực vật, n-hexan > 60 %.

3.9. Ete dầu mỏ, loại dùng cho phân tích dư lượng thuốc bảo vệ thực vật.

3.10. Pha động sắc ký thẩm thấu gel (GPC) và chất pha loãng, hỗn hợp n-hexan (3.8) và diclometan (3.6) theo tỉ lệ thể tích 50 : 50.

Cho 1 lit diclometan (3.6) và 1 lit n-hexan (3.8) đựng trong bình nón 2 lit và khuấy để trộn đều. Dung dịch này bền được 1 tháng khi bảo quản ở nhiệt độ phòng.

3.11. Dung dịch E3

Phối trộn 60 ml axetonitril (3.5), 1940 ml n-hexan (3.8) và 2 lit diclometan (3.6) trong chai đựng 4 lit dung môi và trộn kỹ. Dung dịch này bền được 6 tháng khi được bảo quản ở nhiệt độ phòng.

3.12. Florisil đã hoạt hóa^@, cỡ hạt 60 mesh đến 100 mesh

Sấy khô ở nhiệt độ từ 100 °C đến 120 °C trước khi sử dụng.

3.13. Dung dịch chuẩn, xem Bảng 1 về cách chuẩn bị.

3.13.1. Dung dịch chuẩn gốc đơn lẻ, nồng độ khoảng 1 mg/ml.

Cân chính xác khoảng 10 mg từng loại thuốc bảo vệ thực vật (chỉnh độ tinh khiết theo yêu cầu), chính xác đến 0,1 mg, cho vào các bình định mức 10 ml riêng rẽ. Thêm axeton vào mỗi bình đến vạch và trộn đều. Dung dịch này bền được 6 tháng khi bảo quản trong tủ lạnh.

3.13.2. Dung dịch chuẩn gốc hỗn hợp trung gian, nồng độ 0,01 mg/ml

Chuyển chính xác 1 ml của mỗi dung dịch chuẩn gốc đơn lẻ (3.13.1) vào cùng một bình định mức 100 ml. Thêm axeton đến vạch. Dung dịch này bền được 6 tháng khi bảo quản trong tủ lạnh.

3.13.3. Các dung dịch chuẩn làm việc hỗn hợp

3.13.3.1. Dung dịch chuẩn làm việc hỗn hợp số 1, nồng độ 15 μg/l

Chuyển chính xác 0,15 ml dung dịch chuẩn gốc hỗn hợp trung gian (3.13.2) vào bình định mức 100 ml; thêm diclometan (3.6) đến vạch.

3.13.3.2. Dung dịch chuẩn làm việc hỗn hợp số 2, nồng độ 50 μg/l

Chuyển chính xác 0,5 ml dung dịch chuẩn gốc hỗn hợp trung gian (3.13.2) vào bình định mức 100 ml; thêm diclometan (3.6) đến vạch.

3.13.3.3. Dung dịch chuẩn làm việc hỗn hợp số 3, nồng độ 100 μg/l

Chuyển chính xác 1 ml dung dịch chuẩn gốc hỗn hợp trung gian (3.13.2) vào bình định mức 100 ml; thêm diclometan (3.6) đến vạch.

3.13.3.4. Dung dịch chuẩn làm việc hỗn hợp số 4, nồng độ 200 μg/l

Chuyển chính xác 2 ml dung dịch chuẩn gốc hỗn hợp trung gian (3.13.2) vào bình định mức 100 ml; thêm diclometan (3.6) đến vạch.

3.13.3.5. Dung dịch chuẩn làm việc hỗn hợp số 5, nồng độ 500 μg/l

Chuyển chính xác 5 ml dung dịch chuẩn gốc hỗn hợp trung gian (3.13.2) vào bình định mức 100 ml; thêm diclometan (3.6) đến vạch.

Bảng 1 - Chuẩn bị các dung dịch chuẩn

4. Thiết bị, dụng cụ

Chú ý - Để tránh bị nhiễm bẩn và làm nhiễu pic, cần làm sạch kỹ bàn và thiết bị phòng thử nghiệm. Làm sạch dụng cụ thủy tinh bằng dung dịch tẩy rửa, tráng kỹ bằng nước cất và metanol. Các dụng cụ bằng thủy tinh đã được sử dụng cho phân tích dư lượng thí không sử dụng cho các phép phân tích khác. Cần tuân thủ đúng quy trình an toàn của phòng thử nghiệm.

4.1. Hệ thống GC-MS, tứ cực, bẫy ion hoặc máy đo phổ khối lượng có cung từ (magnetic sector), có khả năng ion hóa va chạm điện tử và bộ phận kiểm soát/thu thập dữ liệu, bộ bơm mẫu (có khả năng bơm 25 μl) có chương trình phân dòng hoặc không phân dòng, xyranh 25 μm có đầu tip pittông bằng PTFE dùng cho bộ lấy mẫu tự động, buồng hóa hơi mẫu 2 mm, bên trong một đầu có hình côn, bằng dimethyl-tert-butylsiloxane (DTBS) đã bất hoạt.

4.2. Cột phân tích, ví dụ Phenomenex ZB-5 ms (Torrance, CA, Mỹ), kích thước 30 m x 0,25 mm, dày 0,5 μm, hoặc loại tương đương.

4.4. Cột GPC, bằng thủy tinh, kích thước 800 mm x 25 mm, có thể cho tốc độ dòng 5 ml/min.

4.5. Nhựa Biobeads, ví dụ Bio-Rad SX-3 200 đến 400 mesh (khoảng 70 g; Bio-Rad, Hercule, CA, Mỹ).

4.6. Bộ lọc xyranh, 25 mm, cỡ lỗ 0,45 μm bằng nhựa teflon (PTFE) trong polypropylen (PPE).

4.7. Bộ cô quay, có bình ngưng bằng thủy tinh ở giữa chai đậm đặc và ống thoát.

4.8. Cột sắc ký bằng thủy tinh xốp và có khóa, kích thước 1 cm x 18 cm.

4.9. Nồi cách thủy, có siêu âm.

4.10. Bộ cô quay dùng khí nitơ, ví dụ N-EVAP (Organomation, Berlin, MA, Mỹ) hoặc TurboVap^® (Zymark, Caliper Life Sciences, Hopkinton, MA, Mỹ) hoặc thiết bị tương tự.

4.10. Bình cầu đáy tròn, dung tích 50 ml và 250 ml.

4.11. Phễu chiết, dung tích 1 lit.

4.12. Cốc chiết

4.13. Ống ly tâm có chia vạch.

4.14. Cân phân tích, có thể cân chính xác đến 0,1 mg.

5. Lấy mẫu

Mẫu gửi đến phòng thử nghiệm phải là mẫu đại diện. Mãu không bị hư hỏng hoặc biến đổi trong suốt quá trình vận chuyển hoặc bảo quản.

Việc lấy mẫu không qui định trong tiêu chuẩn này. Xem tiêu chuẩn cụ thể có liên quan đến sản phẩm. Nếu chưa có tiêu chuẩn cụ thể liên quan đến sản phẩm thì các bên có liên quan nên thỏa thuận với nhau về vấn đề này.

6. Cách tiến hành

6.1. Chuẩn bị các dung dịch thử

Khử khí các dung dịch thử có chứa cacbonat bằng cách siêu âm trong nồi cách thủy (4.9) ở nhiệt độ phòng ít nhất 30 min hoặc cho đến khi không còn sủi bọt. Cho 200 ml dung dịch thử vào phễu chiết sạch 1 lít (4.11) và pha loãng với 200 ml axetonitri (3.5). Thêm 100 ml ete dầu mỏ (3.9), đậy nắp phễu chiết và lắc mạnh trong 1 min, xả khí khi bắt đầu lắc. Thêm 200 ml nước và khoảng 10 ml dung dịch natri clorua bão hòa (3.2) vào phễu chiết, đậy nắp và lắc mạnh trong 2 min, xả khí khi bắt đầu lắc. Để cho tách pha. Tháo pha phía dưới (pha nước) và cho pha phía trên (pha hữu cơ) vào cốc riêng và bảo quản pha này.

Gộp pha nước với 100 ml ete dầu mỏ (3.9) vào phễu chiết (4.11), đậy nắp và lại lắc mạnh 1 min, xả khí khi bắt đầu lắc. Để cho tách pha. Tháo pha phía dưới (nước) và loại bỏ. Gộp hai phần dịch chiết trong ete dầu mỏ vào phễu chiết.

CHÚ THÍCH có thể cần một lượng nhỏ metanol (3.7) (từ 5 ml đến 10 ml) để phá vỡ chất tạo nhũ. Loại metanol nếu có bổ sung.

Thêm khoảng 10 g natri sulfat (3.3) vào phễu và lắc nhanh, thường xuyên xả khí. Gạn ete dầu mỏ vào bình cầu đáy tròn 500 ml (5.10). Tráng rửa natri sulfat bằng khoảng 5 ml ete dầu mỏ (3.9) và cho dịch tráng này vào bình cầu đáy tròn. Cô quay chân không trên nồi cách thủy (4.9) ở 40 °C cho đến khi còn khoảng từ 1 đến 2 ml. Chuyển định lượng phần còn lại vào bình định mức 10 ml với ba lần tráng (mỗi lần khoảng 2 ml) hexan-diclometan (3.10) và thêm hexan-diclometan đến vạch (Dịch chiết có thể được bảo quản lạnh và để qua đêm trong bình định mức có nắp đậy. Để cho dịch chiết trở lại nhiệt độ phòng trước khi tiếp tục chiết).

Lọc mẫu qua bộ lọc xyranh (4.6) và cho lên hệ thống GPC. Kiểm tra hiệu năng các thông số của GPC với các chất chuẩn thuốc bảo vệ thực vật trước khi phân tích mẫu; độ thu hồi của các chất chuẩn phải từ 90 % đến 110 %. Vì sự khác nhau của các thiết bị, nên các thông số GPC có thể cần được chỉnh để đạt dải độ thu hồi này. Xem Bảng 2 về các điều kiện GPC.

Thu lấy dịch rửa giải vào bình cầu đáy tròn 250 ml (5.10) (Dịch rửa giải có thể được bảo quản lạnh và để qua đêm trong bình cầu đáy tròn có nắp đậy. Cho dịch rửa giải trở lại nhiệt độ môi trường trước khi thực hiện tiếp). Cô quay dịch rửa giải đến khoảng 1 ml đến 2 ml trong nồi cách thủy (4.9) ở 40 °C. Thêm 30 ml n-hexan (3.8) để loại bỏ toàn bộ diclometan có trước đó vào Florisil và làm bay hơi đến khi còn khoảng từ 1 ml đến 2 ml; lặp lại quy trình này. Chuẩn bị cột thủy tinh xốp bằng cách thêm 7 g Florisil đã hoạt hóa (3.12) sau đó thêm 1 g natri sulfat (3.3). Thêm 15 ml n-hexan (3.8) vào cột và xả bỏ hexan nhưng không được để cột khô. Cho mẫu vào cột với ba lần tráng, mỗi lần 3 ml n-hexan và tháo vào bình cầu 250 ml. Thêm 50 ml dung dịch E3 (3.11) và thu dịch rửa giải vào bình cầu đáy tròn, để cho cột chảy đến khô. Cô quay dịch rửa giải trong nồi cách thủy 40 °C (4.9) đến khi còn khoảng 1 ml đến 2 ml và chuyển vào ống li tâm chia vạch (4.13) ba lần, mỗi lần dùng 4 ml diclometan(3.6). Làm bay hơi diclometan đến khi còn ít hơn 0,5 ml bằng bộ cô quay nitơ dùng cho phân tích với nồi cách thủy (4.9) ở 40 °C. Pha loãng mẫu đến 0,5 ml bằng diclometan (3.6) và chuyển ngay vào lọ lấy mẫu tự động.

Bảng 2 - Các điều kiện GPC

6.2. Phân tích sắc ký/phổ khối lượng, xem Bảng 3 về điều kiện sắc ký và Bảng 4 về thời gian lưu và khối lượng được chọn.

Tiến hành kiểm tra hệ thống và điều chỉnh để xác minh thiết bị đủ điều kiện vận hành.

Bảng 3 - Các điều kiện sắc ký khí

Bảng 4 - Thời gian lưu và khối lượng được chọn dùng để phân tích dư lượng^a

6.3. Cân bằng thiết bị

Để cho thiết bị cân bằng cách bơm ba chất chuẩn nồng độ cao, sau đó ba chất chuẩn nồng độ thấp.

6.4. Trình tự bơm

Để phân tích, cho chạy hai bộ chất chuẩn hiệu chuẩn giữa các lần chạy các dung dịch thử và chạy hai mẫu trắng dung môi bao gồm một mẫu trắng dung môi sau mỗi lần chạy chất chuẩn có nồng độ cao. Trong quá trình phân tích mẫu, có thể bổ sung các dung dịch chuẩn.

6.5. Nhận biết phổ khối lượng

Ước tính giới hạn dưới của phép khẳng định đối với từng chất phân tích bằng cách xác định nồng độ mà tại đó đáp ứng ion thấp nhất không vượt quá tỷ lệ tín hiệu trên nhiễu (S/N) (5:1). Đánh giá việc nhận biết của các-pic dư lượng thuốc bảo vệ thực vật bằng cách so sánh tỉ lệ ion của các chất chuẩn hiệu chuẩn được phân tích bằng cùng một phương pháp phân tích ở cùng điều kiện. Xem Bảng 4 về việc chọn ion điển hình. Đối với từng chất phân tích, độ nhiều của mẫu thử là (50 ± 20) % của tỷ lệ độ nhiều chất chuẩn, phụ thuộc vào cường độ tương đối của ion, xem Bảng 5.

Việc ước tính giới hạn dưới của phép khẳng định sẽ làm giảm khả năng cho các kết quả dương sai đối với tất cả các chất phân tích.

Bảng 5 - Dung sai tối đa cho phép đối với cường độ tương đối của ion, sử dụng dải kỹ thuật phổ khối lượng[a]

6.6. Phép xác định

Nếu không sử dụng hệ thống máy tính trong việc tính kết quả thì tuân thủ các bước sau:

a) Đo diện tích pic của từng mức chất chuẩn tương ứng đối với mỗi loại thuốc bảo vệ thực vật.

b) Phân tích hồi quy tuyến tính, dùng độ đáp ứng của mỗi chất chuẩn không có hiệu chính bù hoặc có hiệu chính bù 1/x, trong đó x là nồng độ.

c) Đo diện tích pic của mỗi loại thuốc bảo vệ thực vật tìm thấy trong mẫu thử.

d) Từ đường chuẩn, tính nồng độ (μg/l) của mỗi loại thuốc bảo vệ thực vật trong dung dịch được bơm.

7. Tính kết quả

Hàm lượng của từng loại thuốc bảo vệ thực vật có mặt trong mẫu thử, X, biểu thị bằng microgam trên lit (μg/l), được tính bằng công thức:

Trong đó, C là nồng độ thuốc bảo vệ thực vật trong mẫu đã chiết tính được từ đường chuẩn, tính bằng microgam trên lit (μg/l).

8. Báo cáo thử nghiệm

Báo cáo thử nghiệm phải ghi rõ:

a) mọi thông tin cần thiết để nhận biết đầy đủ về mẫu thử;

b) phương pháp lấy mẫu đã sử dụng, nếu biết;

c) phương pháp thử đã sử dụng, viện dẫn tiêu chuẩn này;

d) mọi chi tiết thao tác không quy định trong tiêu chuẩn này, hoặc tùy chọn, cùng với mọi tình huống bất thường khác có thể ảnh hưởng đến kết quả;

e) kết quả thử nghiệm thu được.

PHỤ LỤC A

(Tham khảo)

Các kết quả nghiên cứu liên phòng thử nghiệm

Bảng A.1 - Các kết quả nghiên cứu liên phòng thử nghiệm để xác định dư lượng thuốc bảo vệ thực vật (> 0,05 μg/l) trong đồ uống không cồn bằng sắc kí khí-phổ khối lượng