THUỐC BẢO VỆ THỰC VẬT

Luận văn tốt nghiệp
1.2.4. Các yếu tố làm giảm hàm lượng Carbaryl: [20]
Ngoài các yếu tố ảnh hưởng đến độ ổn đònh, làm giảm hàm lượng của
Carbaryl như đã nêu trong phần 1.2.1 thì việc rửa sạch bằng nước hay gọt vỏ giúp
giảm dư lượng Carbaryl trên các loại rau quả khoảng 40%, chế biến bằng nhiệt làm
giảm từ 45 – 90%, thời gian bảo quản trái cây đóng hộp 12 tháng làm giảm 50 –
70%
1.2.5. Các phương pháp phân tích dư lượng Carbaryl:
• Phương pháp quang phổ so màu [9]: Trích Carbaryl bằng
dichloromethane CH
2
Cl
2
, loại pha nước bằng natri sulfate Na
2
SO
4
. Sau đó, mẫu
được cho phản ứng tạo màu với KOH 0,1N trong methanol CH
3
OH, axit acetic
CH
3
COOH, đồng thời cùng với thuốc thử màu p-nitrobenzen diazonium
tetrafluorborate. Tiến hành đo độ hấp thu tại bước sóng 475 nm, lượng Carbaryl
trong mẫu tiến hành phân tích từ 0,1 – 1 mg/mẫu và ngưỡng phát hiện (LOD) của
phương pháp khoảng 0,03 mg/mẫu.
• Phương pháp sắc ký khí (GC): [10]
Carbaryl được trích bằng CH
2
Cl
2
, tách pha nước bằng dung dòch muối NaCl
và muối Na
2
SO
4
khan. Dòch trích được cô quay đến khô và tráng lại bằng hexan,
sau đó được cho qua cột làm sạch. Sử dụng cột Florisil được rửa giải với trình tự
như sau: 6 mL hỗn hợp hexan/aceton (4/1), 5 mL hexan, dòch trích Carbaryl và sau
cùng là 6 mL hỗn hợp hexan/aceton (4/1). Thu dòch rửa giải và cô quay đến khô,
tráng lại bằng 0,5 mL hexan. Dư lượng được xác đònh bằng thiết bò sắc ký khí cột
mao quản HP-5 MS (hãng Agilent, USA) kích thước 30 m x 0,25 mm x 0,25 mm lớp
phim, sử dụng Heli làm khí mang. Điều kiện vận hành: 70
o
C trong 2 phút, tăng
nhiệt độ cứ 25
o
C/phút đến 150
o
C, sau đó tăng cứ 3
o
C/phút đến 200
o
C, rồi 8
o
C/phút
đến 280
o
C, giữ ở nhiệt độ này trong 10 phút. Nhiệt độ injector được giữ ở 220
o
C.
Đầu dò khối phổ MS: nhiệt độ nguồn ion (ion source temperarture): 230
o
C, nhiệt
độ bề mặt (interface temperature): 280
o
C.
• Phương pháp sắc ký lỏng cao áp: [15]
Carbaryl được trích bằng methanol, làm sạch bằng cột Nuchar Celite và
dùng hỗn hợp Toluen – CH
3
CN (1:3) để rửa giải. Sau khi qua cột, mẫu được pha
SVTH: Võ Thò Diệu Hiền Trang 7
Luận văn tốt nghiệp
loãng và tiến hành phân tích bằng sắc ký lỏng cao áp, pha đảo. Sử dụng cột Dupont
Zorbax ODS: 25 cm x 4,6 mm (id) x 6 µm. Đầu dò UV: bước sóng 280 nm. Pha
động: acetonitrile/nước. Thời gian lưu Carbaryl: 6,5 phút.
1.3. Dimethoate: [21]
Dimethoate là hoạt chất thuộc nhóm thuốc bảo vệ thực vật lân hữu cơ, được
sử dụng chủ yếu để trừ nhện và các loại sâu bọ hút chích như rầy, rệp, bọ xít, bọ
tró… hại lúa, rau, đậu, bông, mía, thuốc lá, chè, cafe, cây ăn quả… Dimethoate có
công thức cấu tạo như trên hình 1.2.
Dimethoate có tên gọi theo danh pháp quốc tế là O,O-dimethyl S-
methylcarbamoylmethyl – phosphorodithioate (theo CAS), còn theo IUPAC là 2-
dimethoxyphosphinothioylthio-N-methylacetamide, số CAS: 60-51-5. Công thức
hoá học là C
5
H
12
NO
3
PS
2
.

Hình 1.2. Công thức cấu tạo của Dimethoate.
1.3.1. Tính chất vật lí: [21]
Dimethoate nguyên chất có dạng tinh thể, trắng.
Phân tử lượng: 229,2đvC.
Nhiệt độ nóng chảy: 45 – 48
o
C.
Dimethoate tan khá nhiều trong nước và trong các dung môi hữu cơ như
chloroform, benzene, toluene, rượu, ester, ketone, methylen chloride, acetone và
etanol. Tan ít trong carbon tetrachloride, diethyl ete, hexan. Không tan trong xăng
ete. Độ tan trong nước ở 20
o
C là 23,8g/L, trong acetone là 140g/100mL, trong
ethanol là 150g/100mL, trong toluene là 100g/100mL.
SVTH: Võ Thò Diệu Hiền Trang 8
Luận văn tốt nghiệp
Dimethoate tương đối bền trong môi trường acid và trung tính (pH =2 – 7),
thuỷ phân nhanh trong môi trường kiềm, ăn mòn Fe.
Dimethoate là chất bảo vệ thực vật tương đối dễ phân huỷ trong tự nhiên, bò
phân hủy nhanh khi gia nhiệt đến nhiệt độ >80
0
C. Sự phân huỷ này tạo ra các khí
độc hại carbondioxide, carbon monoxide, methyl mercaptane, pentoxide phospho.
Trong điều kiện đất ẩm và có oxy không khí, thời gian bán hủy của
Dimethoate là 2,4 ngày. Trong nước, sự phân hủy Dimethoate phụ thuộc nhiều vào
giá trò pH của dung dòch. Trong môi trường kiềm, Dimethoate thủy phân khá nhanh.
Trong dung dòch đệm pH 9, Dimethoate thủy phân với thời gian bán hủy 4,4 ngày.
Tuy nhiên tốc độ phân hủy chậm lại khi pH dung dòch giảm xuống. Thời gian bán
hủy của Dimethoate trong dung dòch đệm pH 5 và 7 lần lượt là 156 và 68 ngày.
Trong động vật cũng như trong thực vật, cơ chế biến đổi của Dimethoate là
giống nhau. Nó bò oxi hoá thành O,O-dimethyl-phosphorothioate và hydro hóa
thành O,O-dimethyl-phosphorodithioate, - phosphorothioate, -phosphat. Sự oxi hoá
dimethoate tạo nên hợp chất omethoate, một chất độc và là chất ức chế enzyme
cholinesterase mạnh.
1.3.2. Độc tính của Dimethoate: [22]
Độc tính của Dimethoate được đánh giá ở mức độ trung bình, thuộc nhóm
độc II. Với thời gian nhập liệu dài, ADI là 0,02mg/kg thể trọng/ngày. Nồng độ cao
nhất được chấp nhận của Dimethoate trong nước uống là 0,02mg/L.
LD50 qua miệng đối với chuột đực là 387mg/kg, chuột cái 160mg/kg, thỏ
300mg/kg, lợn 350mg/kg, gà 108mg/kg, chim cút 84 mg/kg…
1.3.3. Liều lượng sử dụng: [21]
Chế phẩm sữa 40 – 50% hoạt chất dùng từ 1 – 2L/ha lúa, rau màu.
Sau khi phun Dimethoate vào rau quả, phải để một thời gian sau mới thu
hoạch và đem tiêu thụ. Thời gian cách li đối với các loại rau là từ 7 – 10 ngày, cây
ăn quả là khoảng 14 ngày.
Dư lượng tuyệt đối của Dimethoate đối với các loại rau là 2ppm (TCVN
5624 – 1991).
SVTH: Võ Thò Diệu Hiền Trang 9
Luận văn tốt nghiệp
1.3.4. Các phương pháp phân tích Dimethoate:
• Phương pháp sắc ký khí:[12,13] Dimethoate được trích bằng acetone.
Thêm NaCl vào dòch trích, đem lắc và tách pha. Cho dichloromethane và Na
2
SO
4
vào pha hữu cơ. Sau đó dòch trích được lọc qua lớp bông thủy tinh và lớp Na
2
SO
4
rồi
đem cô quay chân không ở 40
o
C. Tráng bình bằng isooctane và dung dòch được cho
qua cột nhồi silicagel. Thêm toluene vào dòch lọc và tiếp tục cho hỗn hợp qua cột.
Thực hiện thêm 2 lần nữa rồi đem phân tích trên thiết bò sắc ký khí với cột mao
quản DB – 210, 30m × 0,32mm i.d, 0,5µm film. Nhiệt độ buồng bơm mẫu 200
o
C,
nhiệt độ cột: 160
o
C, nhiệt độ detector: 250
o
C. Giữ nhiệt độ ban đầu trong 1 phút,
sau đó tăng nhiệt độ 16
o
C/phút tới 200
o
C, giữ nhiệt độ này trong 7 phút.
• Phương pháp sắc ký lỏng: [23]
Dimethoate được trích bằng dichloromethane, loại nước bằng Na
2
SO
4
. Pha
hữu cơ được cô quay đến khô, sau đó tráng bình bằng methanol/nước tỉ lệ 6/4, sau
đó đánh siêu âm và lọc qua màng trước khi phân tích với thiết bò sắc ký.
Thiết bò sắc ký HPLC Hewlett Packard HP 1100 với đầu dò UV , sử dụng
cột Phenomenex Shpereclon ODS2, 5µm, 120 mm × 4,6mm. Bước sóng đầu dò
210nm. Pha động acetonitrile/dung môi A tỉ lệ 1/9 (theo thể tích). Với dung môi A
được pha như sau: hòa tan 11,32g H
3
PO
4
và 32,86g KH
2
PO
4
bằng 1000mL nước cất,
loại dùng cho HPLC. Trộn dung dòch vừa chuẩn bò với nước theo tỉ lệ 9 : 1 (theo
thể tích), ta được dung môi A.
• Phương pháp sắc ký bản mỏng: [21]
Dimethoate được trích ly bằng acetone và n – hexane, sau đó làm sạch bằng
cách cho qua cột Florisil. Xác đònh dư lượng Dimethoate trên sắc kí bản mỏng bằng
cách so sánh Rf và màu sắc vết màu với vết Dimethoate chuẩn sau khi phun thuốc
hiện màu đặc hiệu.
Hệ dung môi rửa giải: ete etylic/petroleum ete tỉ lệ 1/1 (theo thể tích).
Hệ dung môi triển khai sắc kí: n- hexan/aceton tỉ lệ 7/3 (theo thể tích).
Dung dòch thuốc thử hiện màu: cân 0,2g palladi clorua vào bình đònh mức
100mL. Hoà tan và đònh mức đến vạch bằng dung dòch HCl 0,01N.
SVTH: Võ Thò Diệu Hiền Trang 10
Luận văn tốt nghiệp
1.4. Vitamin C : [1]
Vitamin C tồn tại trong tự nhiên dưới 3 dạng phổ biến là acid ascorbic, acid
dehydroascorbic và dạng liên kết ascorbigen. Nó chỉ tồn tại ở dạng L trong các sản
phẩm thiên nhiên. Cho tới nay người ta phát hiện thấy 14 đồng phân và đồng đẳng
của vitamin C có hoạt tính chống bệnh hoại huyết và 15 chất đồng phân không có
hoạt tính. Các chất này phân biệt nhau bởi số lượng nguyên tử cacbon, sự sắp xếp
của các nhóm nguyên tử ở các nguyên tử bất đối và dạng khử hoặc dạng oxy hóa.
Công thức cấu tạo của vitamin C cho thấy nó là một dẫn xuất của đường.
Hình 1.3: Công thức cấu tạo của Vitamin C
1.4.1. Tính chất vật lý: [1,24]
Danh pháp quốc tế (theo IUPAC): 2-oxo-L-threo-hexono-1,4-lactone-2,3-
enediol.
Công thức phân tử: C
6
H
8
O
6
.
Phân tử lượng: 176,14g/mol.
Nhiệt độ nóng chảy: 190 – 192
o
C (374 – 378F).
Acid ascorbic tinh khiết tồn tại ở dạng tinh thể, không màu hoặc có màu
trắng, thường không có mùi, có vò chua acid, tan vô hạn trong nước, ít tan trong
ethanol, không tan trong ether và chloroform.
Acid ascorbic bò hoá đen khi để trực tiếp ngoài ánh sáng mặt trời. Thậm chí
khi không có mặt ánh sáng thì acid ascorbic vẫn dễ dàng bò biến tính khi tiếp xúc
với độ ẩm trong không khí và sự phân huỷ này càng nhanh khi nhiệt độ môi trường
càng cao.
SVTH: Võ Thò Diệu Hiền Trang 11
Luận văn tốt nghiệp
1.4.2. Nguồn gốc của Vitamin C: [1]
Vitamin C được tổng hợp dễ dàng ở thực vật. Đa số động vật, trừ chuột bạch,
khỉ và người, đều có khả năng tổng hợp Vitamin C từ đường glucose. Sở dó người
không có khả năng đó có lẽ vì thiếu các enzyme đặc hiệu xúc tác cho sự chuyển
hóa glucose thành Vitamin C.
Vitamin C có nhiều trong các loại rau quả như cam, chanh, dâu, dưa leo, ớt,
cà chua, rau cải… Còn trong các loại hạt ngũ cốc hoặc trong trứng, thòt hầu như
không có vitamin C. Hàm lượng vitamin C biến đổi phụ thuộc loài, vò trí trồng trọt
và các yếu tố như độ chiếu sáng, khí hậu… Bình thường lượng vitamin C giảm dần
từ phía vỏ ngoài vào bên trong ruột của quả.
Bảng 1.2: Hàm lượng Vitamin C trong một số loại rau quả
Loại rau quả Hàm lượng Vitamin C
(mg/100g)
Dưa leo 12
Cải bắp 30
Cải xanh 70
Cam 50
Dâu 60
Khi bảo quản rau quả ở nhiệt độ thấp vẫn có thể xảy ra sự oxy hóa trực tiếp
Vitamin C bởi oxy của không khí mặc dù hoạt tính của enzyme ascorbatoxydase
lúc đó không đáng kể. Enzyme ascorbatoxydase là một loại enzyme chứa Cu có
pH
opt
= 4,6 – 6,6. Khi làm lạnh tới -20
o
C, hoạt động của enzyme sẽ bò ngừng lại.
Ánh sáng cũng tham dự vào việc xúc tiến sự oxy hóa Vitamin C. Trong môi trường
acid, Vitamin C khá ổn đònh. Nhìn chung, khi bảo quản ở nhiệt độ 0 – 4
o
C sự giảm
sút về Vitamin C là không đáng kể.
1.4.3. Vai trò của Vitamin C: [1]
Ở một số dòch quả, người ta nhận thấy Vitamin C có thể bò oxy hóa gián tiếp
bởi enzyme phenoloxydase. Chính vì vậy khi có mặt Vitamin C, dòch quả sẽ sẫm
SVTH: Võ Thò Diệu Hiền Trang 12
Luận văn tốt nghiệp
màu chậm hơn. Dựa vào tính chất chống oxy hóa của acid ascorbic, người ta thường
thêm nó vào dòch quả để ngăn cản quá trình sẫm màu.
Tính chất chống oxy hóa của Vitamin C còn được sử dụng để bảo vệ
tocoferol và cả vitamin A ở thòt khi bảo quản. Để giữ được Vitamin C, người ta
thêm một số chất ổn đònh, ví dụ đường saccharose, acid hữu cơ, sorbitol, glycerine
hoặc một số hợp chất của anthocyane, flavonoide. Các hỗn hợp thiên nhiên như các
flavin, carotenoide bảo vệ được Vitamin C tốt hơn so với các chất chống oxy hóa
thông thường khác.
Khi cơ thể bò thiếu Vitamin C sẽ xuất hiện các triệu chứng bệnh lý như chảy
máu ở lợi, răng, ở các lỗ chân lông hoặc các nội quan. Vitamin C tham gia vào các
quá trình oxy hóa khử khác nhau của cơ thể. Nó xúc tác cho sự chuyển hóa nhiều
hợp chất thơm thành các dạng phenol tương ứng. Vitamin C còn liên quan với sự
hình thành các hormone của tuyến giáp trạng và tuyến thượng thận. Nó rất cần
thiết cho cơ thể để tăng sức đề kháng và chống lại các hiện tượng choáng hoặc ngộ
độc bởi các hóa chất cũng như các độc tố của vi trùng.
1.4.4. Các phương pháp phân tích hàm lượng Vitamin C:
• Đònh lượng Vitamin C bằng phương pháp chuẩn độ: [3]
Phương pháp sử dụng iod: dựa trên nguyên tắc Vitamin C có thể khử dung
dòch iod, dựa vào lượng iod bò khử bởi Vitamin có trong mẫu, suy ra hàm lượng
Vitamin C. Tiến hành như sau: nghiền nhỏ mẫu rau trong dung dòch HCl 5%. Sau
đó dùng nước cất chuyển toàn bộ dòch vào bình đònh mức, đònh mức đến vạch,
khuấy đều, lọc. Cho dòch lọc vào bình nón, chuẩn độ bằng dung dòch I
2
có tinh bột
làm chỉ thò màu. Chuẩn độ đến khi bắt đầu xuất hiện màu xanh thì dừng lại.
Phương pháp sử dụng 2,6 – dichlorophenol indophenol (DPIP): dựa trên
nguyên tắc acid ascorbic sẽ khử chất chỉ thò màu DPIP thành một dung dòch không
màu. Ở điểm trung hòa tất cả acid ascorbic, tất cả màu dư thừa không khử có màu
hồng trong dung dòch acid. Tiến hành như sau: nghiền mẫu rau trong dung dòch HCl
1%, cho dòch nghiền vào bình đònh mức, thêm acid metaphosphoric HPO
3
để loại
protein, đònh mức đến vạch bằng HCl 1%. Cho dòch chiết vào erlen, thêm vào đó
amoni oxalat bão hòa, nước cất và chuẩn độ bằng DPIP cho đến khi xuất hiện màu
hồng bền.
SVTH: Võ Thò Diệu Hiền Trang 13
Luận văn tốt nghiệp
• Phân tích bằng phương pháp HPLC: [2] phương pháp này được giới
thiệu trong nhiều tài liệu tham khảo và đã trở thành một bài thí nghiệm trong PTN
Hóa sinh, Bộ môn CN thực phẩm. Cột sắc ký sử dụng là cột pha đảo ODS C18. Pha
động sử dụng là dung dòch đệm phosphate pH = 2,8 trộn với methanol theo tỷ lệ
thể tích 90/10, lưu lượng pha động qua cột 1 mL/phút. Sử dụng đầu dò UV ở bước
sóng 245 nm. Pha động được đánh siêu âm để đuổi khí hòa tan trước khi sử dụng,
và được lọc bằng màng lọc 450 nm. Xây dựng đường chuẩn với các mẫu acid
ascorbic tinh khiết với ba nồng độ khác nhau. Mẫu rau quả được nghiền trong dung
dòch đệm phosphate pH = 2,8 để trích Vitamin C ra, pha loãng theo tỷ lệ thích hợp
rồi phân tích như với các mẫu chuẩn. Hàm lượng Vitamin C trong mẫu được xác
đònh bằng cách nội suy từ đường chuẩn.
1.5. Dưa leo: [17]
Giới (regnum): thực vật.
Ngành (divisio): Magnoliophyta,
Lớp (class): Magnoliopsida.
Bộ (order): Cucurbitales,
Họ thực vật (family): thuộc họ bầu bí (Cucurbitaceae).
Chi (genus): Cucumis.
Loài (species): C.sativus.
Tên khoa học: Cucumis sativus L.
Tên tiếng Anh: Cucumber.
Dưa leo là loại cây trồng phổ biến trong họ bầu bí Cucurbitaceae, là loại rau
ăn quả thương mại quan trọng, nó đđược trồng nhiều nơi trên thế giới và trở thành
thực phẩm của nhiều nước. Những nước dẫn đđầu về diện tích gieo trồng và năng suất
là: Trung Quốc, Nga, Nhật Bản, Mỹ, Hà Lan, Thổ Nhĩ Kỳ, Ba Lan, Ai Cập và Tâây
Ban Nha.
1.5.1. Đặc điểm của quả dưa leo:
SVTH: Võ Thò Diệu Hiền Trang 14
Luận văn tốt nghiệp
Quả dưa leo có dạng hình trụ, dài, thòt quả dày, ngọt, được trồng từ cách đây
3000 năm ở vùng Tây Á. Dưa leo xuất hiện ở Pháp vào khoảng thế kỷ thứ 9, ở Anh
vào thế kỷ 14 và ở Bắc Mỹ vào khoảng giữa thế kỷ 16. Hiện nay dưa leo được
trồng rất rộng rãi ở nhiều nước trên thế giới.
Khi chuyển từ non đến chín, quả có màu xanh đến xanh trắng, vàng hay nâu
phụ thuộc vào màu gai quả. Hạt có màu vàng, mỗi quả có 150 – 500 hạt.
Hình 1.4:Quả dưa leo

1.5.2. Thu hoạch và bảo quản:
Quả từ 7 – 10 ngày tuổi là có thể thu hoạch. Nên thu hoạch vào buổi sáng để
buổi chiều tưới thúc phân. Nhiệt độ tốt nhất để bảo quản dưa leo là 45÷50
0
F, ở độ
ẩm 90÷95%. Khi đó, dưa leo có thể bảo quản 10÷14 ngày.
1.5.3. Sử dụng dưa leo:
Dưa leo được sử dụng chủ yếu ở dạng tươi. Dưa leo có vò ngọt, tính mát,
công dụng thanh nhiệt, giải độc, có thể dùng để trò liệu các bệnh như đau họng,
mắt đỏ Ngoài sử dụng trái tươi, sản phẩm chế biến của dưa leo thường tập trung
vào 2 nhóm chủ yếu: muối mặn và muối chua.
Tình hình sử dụng dưa leo ở một vài nước trên thế giới: ở Mỹ, việc tiêu thụ
dưa leo dạng muối chua đang giảm xuống mà chuyển sang sử dụng dưa leo tươi,
chưa qua chế biến. Năm 1999, ở Mỹ đã sử dụng khoảng 3 tỷ pound dưa leo trên
171000 ha đất sản xuất. Theo FAO, trong năm 2005, Trung Quốc đã sản xuất
khoảng 60% nhu cầu dưa leo của thế giới.
SVTH: Võ Thò Diệu Hiền Trang 15
Luận văn tốt nghiệp
Bảng 1.3: Thành phầân dinh dưỡng trong 100g dưa leo (luôn vỏ).
Thành phần Hàm lượng
Nước (g) 95,24
Protein (g) 0,65
Lipid(g) 0,11
Carbonhydrate (g) 3,63
Tro (mg) 0,38
Calcium (mg) 16
Phospho (mg) 24
Natri (mg) 2
Kali (mg) 147
Sắt (mg) 0,28
Magne (mg) 13
Kẽm (mg) 0,20
Thiamin (mg) 0,027
Riboflavin (mg) 0,033
Niacin (mg) 0,098
Vitamin C (mg) 12
Folate (µg) 7
Vitamin B6 (mg) 0,040
Vitamin B5 (mg) 0,259
Năng lượng(kcal) 20
Nguồn: USDA Nutrient database.
1.6. Phương pháp sắc ký lỏng hiệu năng cao (HPLC): [2]
1.6.1. Giới thiệu về phương pháp HPLC:
Sắc ký lỏng hiệu năng cao (high performance liquid chromatography –
HPLC) là phương pháp sắc ký lỏng có hiệu quả tách cao hơn nhiều so với phương
pháp sắc ký lỏng cổ điển nhờ sử dụng các chất nhồi có kích thước rất nhỏ (5 – 10
SVTH: Võ Thò Diệu Hiền Trang 16

Xem chi tiết: THUỐC BẢO VỆ THỰC VẬT