TỔNG QUAN
Giới thiệu về chất bảo quản và diệt côn trùng deltamethrin
Pyrethroid là dẫn xuất của este cacboxylat, còn được gọi là este pyrethrum hoặc este của pyrethrin, có nguồn gốc tự nhiên từ cây hoa cúc Chrysanthemum cinerariaefolium và C roseum Những loại cây này chứa nhiều hoạt chất pyrethrin, có độc tính đối với côn trùng.
Pyrethrin là hoạt chất có thể chiết xuất từ hoa, lá khô và rễ cây thông qua dung môi, mang lại hiệu quả tiêu diệt côn trùng tức thì Dịch chiết pyrethrin chứa sáu este của hai axit cacboxylic kết hợp với ba xyclopentenolon, với tỷ lệ khác nhau.
Pyrethrin là một chất diệt côn trùng có hiệu lực cao và độc tính thấp với động vật máu nóng, nhưng dễ bị phân hủy dưới ánh sáng, nên chỉ nên sử dụng trong nhà Nhờ vào những đặc tính ưu việt này, pyrethrin đã thúc đẩy nghiên cứu tổng hợp các đồng đẳng với hiệu quả diệt côn trùng cao hơn và độ bền quang hóa tốt hơn, nhằm thay thế cho các hợp chất diệt côn trùng như clo hữu cơ, phốt pho hữu cơ và cacbamat.
Deltamethrin là một loại hóa chất diệt côn trùng thuộc nhóm pyrethroid, được tổ chức tiêu dùng quốc tế đặt tên chung Hóa chất này có tên theo danh pháp của hội hóa học cơ bản và ứng dụng quốc tế là (S)-α-cyano-3-phenoxybenzyl (1R, 3R)-3-(2,2-dibromovinyl)-2,2-dimethylcyclopropane cacboxylate.
Tên thương mại các sản phẩm chứa hoạt chất deltamethrin gồm Butoflin, Butoss, Butox, Cislin, Crackdown, Cresus, Decis, Decis-Prime, K-Othrin and K- Otek
Deltamethrin được coi là hoạt chất mạnh nhất và độc nhất trong nhóm pyrethroid
Bảng 1.1 Cấu tạo và tính chất vật lý của deltamethrin
Công thức phân tử C 22 H 19 Br 2 NO 3
Khối lượng phân tử 505,2 g/mol
Trạng thái Bột tinh thể màu trắng, bền ở điều kiện bình thường, phân hủy ở nhiệt độ > 190 0 C Đặc tính kỹ thuật
Chất này không tan trong nước nhưng tan nhiều trong các dung môi hữu cơ như dioxan (900g/l), cyclohexanone (750g/l), dicloromethane (700g/l), acetone (500g/l) và benzen (450g/l) Nó bền trong môi trường acid hơn môi trường kiềm, tương đối ổn định dưới tác động của không khí, nhưng sẽ bị phân huỷ khi tiếp xúc với ánh nắng mặt trời hoặc tia tử ngoại Chất này không ăn mòn kim loại và thuộc nhóm độc II.
1.1.3 Độc tính và liều lƣợng cho phép
Deltamethrin là một loại thuốc trừ sâu có tác dụng chọn lọc cao, ít độc hại với sinh vật có ích, và hiệu quả trong việc tiêu diệt các côn trùng và sâu bệnh kháng thuốc clo hữu cơ, phosphat hữu cơ và cacbamat Nó hòa tan nhanh trong lipid và lipoprotein, tạo ra tác dụng tiếp xúc mạnh và gây hiện tượng choáng độc nhanh chóng, đồng thời có khả năng xua đuổi một số loài côn trùng Mặc dù độ độc cấp tính đối với người và động vật máu nóng thấp hơn nhiều so với các hóa chất phosphat hữu cơ, Deltamethrin lại rất độc với cá và động vật thủy sinh, đồng thời nhanh chóng phân hủy trong cơ thể sống và môi trường.
Deltamethrin có thể xâm nhập vào cơ thể con người qua hít thở, nuốt hoặc tiếp xúc với da và mắt, dẫn đến các tác động sức khỏe cấp tính Tổ chức Y tế Thế giới (WHO) và Cơ quan Bảo vệ Môi trường Hoa Kỳ đã chỉ ra rằng deltamethrin là một chất nguy hại tương đối, với mức độ nguy hiểm cấp II theo WHO Nghiên cứu trên động vật có vú trong phòng thí nghiệm đã xác nhận rằng liều deltamethrin cấp tính có thể gây ra các triệu chứng rối loạn, co giật và chảy nước bọt ở chuột nhắt.
Tiếp xúc cấp tính với deltamethrin ở người có thể gây ra nhiều triệu chứng như co giật, mất ngủ, viêm da, tiêu chảy, run rẩy và nôn mửa Phản ứng dị ứng do tiếp xúc với da cũng thường gặp ở công nhân nông nghiệp Ngộ độc qua đường uống có thể xảy ra với liều lượng từ 2-250 mg/kg, trong khi việc tiêu thụ từ 100-250 mg/kg có thể dẫn đến hôn mê Deltamethrin cũng được Cơ quan Bảo vệ Môi trường (EPA) liệt kê là một chất gây rối loạn nội tiết.
Cơ chế gây độc lên côn trùng của các hoá chất diệt côn trùng nhóm pyrethroid:
Pyrethroid là hóa chất độc thần kinh, tác động lên hệ thống thần kinh của côn trùng, gây hiệu ứng xua đuổi ngay cả khi nồng độ không đủ để tiêu diệt Chúng có ái lực cao với kênh muối (sodium channel) của màng thần kinh, tạo ra những thay đổi nhỏ trong chức năng kênh Mặc dù pyrethroid là chất gây độc chức năng, nhưng không có dấu hiệu bệnh lý rõ ràng trong hệ thần kinh trung ương, ngay cả khi gây độc nặng Các tổn thương chỉ thể hiện qua những đốm hoại tử không đặc trưng trên thần kinh ngoại vi, có thể phục hồi, trong khi động vật bị co giật có triệu chứng rối loạn vận động nghiêm trọng Sau khi tiếp xúc với pyrethroid, kênh muối vẫn duy trì hoạt động bình thường và chức năng chọn lựa các ion muối.
Các hoá chất pyrethroid gây hại cho cá nhưng ít ảnh hưởng đến chim và động vật có vú so với nhiều loại hoá chất diệt côn trùng tổng hợp khác Chúng không bền vững và dễ phân huỷ khi tiếp xúc với ánh sáng và oxy, thường phân huỷ dưới ánh sáng mặt trời và trong không khí chỉ trong vài ngày Hơn nữa, chúng không gây ảnh hưởng đáng kể đến chất lượng nước ngầm, vì vậy được coi là những hoá chất diệt côn trùng an toàn nhất cho con người và môi trường.
Mức độ hấp thụ hàng ngày tối đa cho phép (ADI) của deltamethrin là 0,01 mg/kg/ngày trọng lượng cơ thể Liều gây chết trung bình (LD 50) đối với chuột đực qua đường miệng là 128 mg/kg, trong khi chuột cái là 52 mg/kg Đối với thỏ, LD 50 đạt 29040 mg/kg.
1.1.4 Các quy định hạn chế Deltamethrin
Deltamethrin bị cấm sử dụng theo Luật “Kiểm soát các sản phẩm gia dụng chứa chất độc hại” của Nhật hoặc Luật hóa chất năm 1986 của Thụy Sĩ
Một số nhãn sinh thái như Oekotex và GOTS đã đưa ra quy định nghiêm ngặt cấm sử dụng delthamethrin, với giới hạn hàm lượng là 0,5 mg/kg trong các sản phẩm được gắn nhãn của họ.
Trong các sản phẩm dệt chống muỗi và côn trùng như màn, deltamethrin được phép sử dụng với hàm lượng lớn Tổ chức Y tế Thế giới (WHO) quy định mức tối đa deltamethrin trong các sản phẩm chống côn trùng là 1,8 g/kg (±25%).
Kenya đã thiết lập quy định về hàm lượng deltamethrin trong tiêu chuẩn KS 1739-2:2013 liên quan đến màn chống muỗi Theo tiêu chuẩn này, các sản phẩm màn chống côn trùng lâu dài phải có hàm lượng deltamethrin từ 1,35 đến 2,25 g/kg theo khối lượng sản phẩm, hoặc từ 55 đến 68 mg/m² theo diện tích sản phẩm.
1.2 Giới thiệu sơ lƣợc về mẫu phân tích
Sản phẩm dệt được phân loại theo nguồn gốc nguyên liệu thành ba nhóm: thực vật, động vật và nhân tạo, mỗi nhóm có mức độ nhiễm deltamethrin khác nhau Sản phẩm dệt từ thực vật, như cotton, có khả năng nhiễm deltamethrin từ thuốc bảo vệ thực vật dùng trên cây bông Trong khi đó, một số sản phẩm nhân tạo, như màn chống muỗi, có thể chứa hàm lượng cao deltamethrin do được thêm vào trong quá trình hoàn tất Ngược lại, sản phẩm dệt từ động vật như len và tơ tằm thường có nguy cơ nhiễm thấp hơn Nghiên cứu này tập trung vào hai mẫu cotton và vải màn polyester, đại diện cho hai loại sản phẩm từ thực vật và nhân tạo.
1.3 Một số phương pháp phân tích deltamethrin
Một số phương pháp phân tích deltamethrin
Qua nghiên cứu tài liệu tham khảo và các bài báo khoa học trong nước và quốc tế, chúng tôi nhận thấy rằng số lượng công trình nghiên cứu về xác định hàm lượng deltamethrin trên nền vật liệu dệt còn hạn chế Phần lớn các nghiên cứu hiện có chủ yếu tập trung vào mẫu thực phẩm Hai phương pháp phân tích phổ biến được sử dụng để xác định deltamethrin là phương pháp sắc ký lỏng và sắc ký khí.
Chúng tôi tóm lược một số quy trình phân tích deltamethrin trong một số đối tượng mẫu bằng phương pháp sắc ký trong bảng 1.2
Bảng 1.2 Một số phương pháp phân tích deltamethrin
TL Đối tượng mẫu Điều kiện phân tích Chiết mẫu Kết quả
GC-ECD Cột tách :DB-5MS poly(5%phenyl 95% dimethylsiloxane)
Tỷ lệ N 2 /khí phụ trợ : 1,2 với tốc độ 6ml/phút Nhiệt độ cổng bơm mẫu 250 0
Để thực hiện quy trình chiết xuất, đầu tiên, trộn 5g mẫu với 5ml acetone và lắc trong 5 phút Sau đó, bổ sung 10ml dung dịch chiết n-hexan: acetone theo tỷ lệ 7:3 và thêm 2g pha rắn phân tán Tiến hành chiết lặp lại 4 lần bằng n-hexan: acetone trong 15 phút mỗi lần Cuối cùng, cô cạn dịch chiết và định mức 1ml bằng toluen.
Khoảng làm việc : 0,01-5àg/ml LOD: 0,002àg/g LOQ: 0,01àg/g Độ thu hồi trung bình từ 66-81%, với RSD%
