BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI
***

VŨ LÊ TIẾN

NGHIÊN CỨU ĐỀ XUẤT PHƯƠNG PHÁP PHÂN TÍCH
ĐA DƯ LƯỢNG HOẠT CHẤT THUỐC BVTV TRONG CHÈ

LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT HÓA HỌC

Hà Nội - 2019


BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI
***

VŨ LÊ TIẾN

NGHIÊN CỨU ĐỀ XUẤT PHƯƠNG PHÁP PHÂN TÍCH
ĐA DƯ LƯỢNG HOẠT CHẤT THUỐC BVTV TRONG CHÈ

LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT HÓA HỌC

NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC:
TS. ĐINH THỊ PHƯƠNG ANH

Hà Nội - 2019

LỜI CAM ĐOAN
Tôi xin cam đoan bản luận văn này do bản thân tôi thực hiện, những kết quả
nghiên cứu được đưa ra trong luận văn này là của bản thân tôi và chưa từng được ai
nghiên cứu, sử dụng và cơng bố trên các tạp chí khoa học trước đây, các số liệu và kết quả
nghiên cứu được thực hiện một cách trung thực và chính xác.


LỜI CẢM ƠN

Tơi xin bày tỏ lịng biết ơn sâu sắc tới TS. Đinh Thị Phương Anh, bộ môn Công
nghệ Hóa Dược và Bảo vệ thực vật, Đại học Bách Khoa Hà nội đã tận tình hướng dẫn về
chun mơn, phương pháp nghiên cứu và tạo điều kiện giúp đỡ tơi trong suốt q trình
học tập và thực hiện đề tài.
Xin gửi lời trân trọng cảm ơn Ban Giám hiệu, Phịng Đào tạo sau đại học và các
thầy, cơ giáo Viện Kỹ Thuật Hóa Học - Đại học Bách khoa Hà Nội đã tận tình dạy bảo,
giúp đỡ, tạo điều kiện thuận lợi cho tơi hồn thành các nội dung học tập và thực hiện đề
tài thuận lợi.
Xin trân trọng cảm ơn Ban giám đốc, lãnh đạo và cán bộ Phòng Kiểm định Dư
lượng và Chất luợng thuốc BVTV, phòng khảo nghiệm thuốc BVTV – Trung tâm Kiểm
định và Khảo nghiệm thuốc BVTV phía Bắc – Cục Bảo Vệ ThựcVật đã tạo điều kiện, giúp
đỡ tơi trong q trình triển khai nghiên cứu đề tài.
Cuối cùng tôi xin gửi lời cảm ơn chân thành tới gia đình, bạn bè, và các bạn cùng
lớp cao học Kỹ thuật hóa học 2016A đã giúp đỡ và động viên tôi trong suốt quá trình học
tập và thực hện luận văn.
Hà Nội, tháng 9 năm 2018


MỤC LỤC
ĐẶT VẤN ĐỀ ............................................................................................................ 1
CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN ...................................................................................... 3

1.1. Tổng quan về hóa chất bảo vệ thực vật .............................................................. 3
1.1.1. Định nghĩa hóa chất bảo vệ thực vật............................................................. 3
1.1.2. Phân loại hóa chất bảo vệ thực vật ............................................................... 3
1.1.2.1. Phân loại theo độ độc ................................................................................. 3
1.1.2.2. Phân loại theo mục đích sử dụng ............................................................... 4
1.1.2.2.1. Phân loại theo mục đích sử dụng: ........................................................... 4
1.1.2.2.2. Phân loại theo độ bền vững..................................................................... 9
1.1.2.2.3. Phân loại theo cơ chế tác động. .............................................................. 9
1.2. Sơ lược về một số hóa chất bảo vệ thực vật trong nghiên cứu......................... 10
1.2.1. Acephate ..................................................................................................... 10
1.2.2. Acetamiprid ................................................................................................ 11
1.2.3. Buprofezin .................................................................................................. 12
1.2.4. Chlorothalonil ............................................................................................. 13
1.2.5. Fipronil........................................................................................................ 14
1.2.6. Hexaconazole .............................................................................................. 15
1.2.7. Profenofos ................................................................................................... 17
1.3. Thiết bị sắc ký lỏng khối phổ hai lần HPLC- MS/MS ..................................... 18
1.3.1. Hệ thống sắc ký lỏng hiệu năng cao (HPLC) ............................................. 19
1.3.1.1. Pha tĩnh trong HPLC................................................................................ 20
1.3.1.2. Pha động trong HPLC .............................................................................. 20
1.3.2. Nguồn ion hóa và bộ phận phân tích khối phổ ........................................... 21
1.3.2.1. Bộ phận phân tích khối phổ .................................................................... 21
1.3.2.2. Các nguồn ion hóa ................................................................................... 24
1.3.2.2.1. Chế độ ion hóa đầu phun điện tử (ESI) ................................................ 25
1.3.2.2.2. Chế độ ion hóa hóa học ở áp suất khí quyển (APCI) ........................... 26
1.4. Phương pháp QuEChERS phân tích đa dư lượng thuốc BVTV ................... 26
1.4.1. Phương pháp QuEChERS EN15662 ......................................................... 27


CHƯƠNG 2: THỰC NGHIỆM................................................................................ 29

2.1. Đối tượng, mục tiêu và nội dung nghiên cứu ................................................... 29
2.1.1. Đối tượng nghiên cứu ................................................................................. 29
2.1.2. Mục tiêu và nội dung nghiên cứu ............................................................... 29
2.2. Hóa chất, dụng cụ và thiết bị ............................................................................ 29
2.2.1. Chuẩn bị dung môi pha động và dung dịch chuẩn...................................... 29
2.2.2. Các hoá chất khác ....................................................................................... 30
2.2.3. Dụng cụ ....................................................................................................... 30
2.2.4. Thiết bị ....................................................................................................... 30
2.3. Phương pháp nghiên cứu .................................................................................. 31
2.3.1. Phương pháp xử lý mẫu .............................................................................. 31
2.3.2. Điều kiện phân tích ..................................................................................... 32
2.3.2.1. Điều kiện phân tách trên hệ thống HPLC ............................................... 32
2.3.2.2. Điều kiện phân tích trên hệ thống khối phổ ESI - MS/MS : .................. 33
2.3.3. Thẩm định xác định giá trị sử dụng của phương pháp .................................. 34
2.3.3.1. Tính chọn lọc, đặc hiệu ............................................................................ 34
2.3.3.2. Giới hạn phát hiện, giới hạn định lượng .................................................. 34
2.3.3.3. Khoảng tuyến tính và đường chuẩn ......................................................... 35
2.3.3.4. Độ lặp lại (độ chụm) và độ thu hồi (độ đúng). ........................................ 35
CHƯƠNG 3: KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN ........................................................... 37
3.1. Nghiên cứu xây dựng phương pháp phân tích dư lượng 7 HCBVTV ............. 37
3.1.1. Tối ưu hoá các điều kiện đo trên thiết bị HPLC – MS/MS ....................... 37
3.1.1.1. Khảo sát các điều kiện hệ thống HPLC ................................................... 37
3.1.1.1.1. Chọn điều kiện bơm mẫu ................................................................. 37
3.1.1.1.2. Chọn cột tách..................................................................................... 37
3.1.1.1.3. Khảo sát thành phần pha động và chế độ chạy ................................. 37
3.1.1.1.4. Khảo sát tốc độ dòng pha động ......................................................... 38
3.1.1.2. Khảo sát các điều kiện khối phổ MS/MS ................................................ 39
3.1.2. Nghiên cứu xác nhận giá trị sử dụng của phương pháp ............................. 40
3.1.2.1 Tính chọn lọc, đặc hiệu của phương pháp ................................................ 40



3.1.2.2. Khảo sát xây dựng đường chuẩn ............................................................. 40
3.1.2.3. Giới hạn phát hiện LOD .......................................................................... 43
3.1.2.4. Giới hạn định lượng LOQ ........................................................................ 44
3.1.2.5. Khảo sát điều kiện chiết hỗn hợp chuẩn trong mẫu thực......................... 45
3.1.2.6. Khảo sát ảnh hưởng thể tích 5% acid formic đến hiệu suất thu hồi ........ 46
3.1.2.7. Đánh giá độ chính xác của phương pháp ................................................. 47
3.2. Kết quả phân tích một số mẫu chè thực tế ....................................................... 50
KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ .................................................................................. 51
TÀI LIỆU THAM KHẢO ........................................................................................ 52
PHỤ LỤC ................................................................................................................. 56
Phụ lục 1 : Một số sắc ký đồ phân tích mẫu ............................................................ 56
Phụ lục 2. Một số đường chuẩn được xây dựng trong nghiên cứu ......................... 59


DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT
Ký hiệu

Chú thích

1

HCBVTV

Hóa Chất Bảo vệ thực vật

2

HPLC


Sắc ký lỏng hiệu năng cao

3

LC-MS/MS

Sắc ký lỏng khối phổ 2 lần

4

LOD

Giới hạn phát hiện

5

LOQ

Giới hạn định lượng

6

MRLs

Mức dư lượng tối đa cho phép

7

R(%)


Hiệu suất thu hồi (%)

8

RSD

Độ lệch chuẩn

9

DMFĐ

Dung mơi pha ðộng

10

ACN

Acetonitril

11

MeOH

Methanol

12

IUPAC


Liên minh Quốc tề về Hóa học thuần túy

STT

và Hóa học ứng dụng
13

FAO

Tổ chức Lương Thực và Nông Nghiệp
Liên Hiệp Quốc


DANH MỤC CÁC BẢNG
Bảng 1.1: Phân loại HCBVTV theo độ độc
Bảng 2.1: Các thơng số của chế độ ion hóa ESI
Bảng 2.2: Các thông số chế độ quét MS/MS
Bảng 3.1. Điều kiện tốc độ dòng pha động để tách hỗn hợp HCBVTV
Bảng 3.2: Điều kiện tối ưu cho thiết bị HPLC – MS/MS
Bảng 3.3: Sự phụ thuộc của diện tích pic vào nồng độ chuẩn Acephate
Bảng 3.4: Các thông số đường chuẩn đối với các HCBVTV
Bảng 3.5: Độ lặp lại của thiết bị tại nồng độ 4 ng/ml
Bảng 3.7: Ảnh hưởng Vacid formic đến hiệu suất thu hồi trên mẫu thêm chuẩn
Bảng 3.8: Chuẩn bị mẫu thêm chuẩn
Bảng 3.9: Độ thu hồi của từng HCBVTV


DANH MỤC CÁC HÌNH
Hình 1.1: Cấu tạo của Dicofol
Hình 1.2: Cấu tạo của 2,3-dihydro-2,2-dimethyl-7-benzofuranyl N-methylcarbamate

Hình 1.3 : Cấu tạo của Acetamiprid
Hình 1.4: Dinitrophenol
Hình 1.5: Dalapon
Hình 1.6: Benzimidazole
Hình 1.7. Cơng thức cấu tạo của Acephate
Hình 1.8. Cơng thức cấu tạo của Acetamiprid
Hình 1.9 Cơng thức cấu tạo của Buprofezin
Hình 1.10. Cơng thức cấu tạo của Chlorothalonil
Hình 1.11. Cơng thức cấu tạo của Fipronil
Hình 1.12. Cơng thức cấu tạo của Hexaconazole
Hình 1.13. Cơng thức cấu tạo của Profenofos
Hình 1.14: Sơ đồ khối thiết bị HPLC-MS/MS
Hình 1.15: Mơ hình thiết bị khối phổ MS ( LC-MS )
Hình 1.16: Cấu tạo và hoạt động bộ tứ cực
Hình 1.17: Mơ hình thiết bị khối phổ MS/MS
Hình 1.18: Cấu tạo đầu phun ESI
Hình 1.19: Vùng phản ứng của chế độ ion hóa APCI
Hình 2.1: Quy trình phân tích mẫu
Hình 3.1: Sắc ký tổng của các HCBVTV
Hình 3.2. Sắc đồ pic mẫu trắng và mẫu thêm chuẩn
Hình 3.3: Đường chuẩn của Acephate trong khoảng tuyến tính
Hình 3.4: Sắc ký đồ EIC và phổ khối Fipronil của mẫu thêm chuẩn tại 10 ng/ml
Hình 3.5: Sắc ký đồ EIC và phổ khối của chuẩn Fipronil tại 10 ng/ml
Hình 3.6: Sắc ký đồ 3 mẫu chè xuất khẩu
Hình 3.7: Sắc ký đồ EIC và phổ khối của Acetamiprid ở nồng độ 20 ng/ml
Hình 3.11: Sắc ký đồ EIC và phổ khối của Hexaconazole ở nồng độ 10 ng/ml
Hình 3.12: Sắc ký đồ EIC và phổ khối của Profenofos ở nồng độ 10 ng/ml


Hình 3.13: Đường chuẩn Acetamiprid

Hình 3.14: Đường chuẩn Buprofezin
Hình 3.15: Đường chuẩn Chlorothalonil
Hình 3.16: Đường chuẩn Fipronil
Hình 3.17: Đường chuẩn Hexaconazole
Hình 3.18: Đường chuẩn Profenofos


ĐẶT VẤN ĐỀ
Việt Nam là quốc gia có vị trí địa lý và điều kiện tự nhiên rất thuận lợi cho phát triển
nông nghiệp, cơ cấu cây trồng đa dạng và phong phú trong đó cây chè là loại cây trồng
đem lại nhiều giá trị kinh tế cũng như giá trị tiêu dùng. Trong những năm gần đây sản
phẩm chè không những được tiêu thụ mạnh mẽ trong nước mà còn là một mặt hàng quan
trọng xuất khẩu ra nước ngoài đem lại lợi nhuận cho nền kinh tế nước nhà. Hiện nay, Việt
Nam là nước sản xuất chè lớn thứ 7 và xuất khẩu chè lớn thứ 5 toàn cầu, với 124.000 ha
diện tích trồng chè và hơn 500 cơ sở sản xuất, chế biến, công suất đạt trên 500.000 tấn
chè khô/năm. Tuy nhiên Việt Nam mới chỉ xuất khẩu được sang các thị trường dễ tính
như Ấn Độ, Pakistan, Nga,…chưa đưa vào các thị trường tiềm năng nhưng khó tính như
Nhật Bản, Mỹ và Châu Âu. Ngun nhân của việc này là do sản phẩm chè chưa đa dạng
về mẫu mã, chủng loại (chủ yếu là chè đen, chè xanh và chè nguyên liệu). Bên cạnh đó,
việc sử dụng thuốc bảo vệ thực vật chưa được kiểm soát chặt chẽ dẫn đến trong sản phẩm
còn tồn tại nhiều dư lượng thuốc bảo vệ thực vật gây mất an toàn vệ sinh thực phẩm, ảnh
hưởng đến sức khoẻ người tiêu dùng, gây ô nhiễm môi trường sinh thái.
Việc phân tích, kiểm sốt dư lượng thuốc bảo vệ thực vật trong chè hiện nay cịn gặp
nhiều khó khăn do trong chè có chứa nhiều chất tananh, loại bỏ cơ chất trong khi phân
tích dư lượng thuốc bảo vệ thực vật là một vấn đề cần được khảo sát nghiên cứu để đưa ra
các phương pháp phân tích nhanh, hiệu quả, độ chính xác cao. Trong khi đó, để đưa được
sản phẩm chè vào thị trường khó tính như Nhật Bản, Châu Âu chúng ta phải tuân thủ các
qui trình phù hợp với những yêu cầu khắt khe. Một yếu tố quan trọng nhất khi xuất khẩu
vào thị trường này đó là kiểm soát tồn dư thuốc bảo vệ thực vật. Các phương pháp kiểm
tra cũng phải phù hợp với yêu cầu cụ thể của từng nước nhập khẩu. Trước yêu cầu thực tế

như vậy, Chúng tôi chọn đề tài: “Nghiên cứu đề xuất phương pháp phân tích đa dư
lượng hoạt chất thuốc BVTV trong chè” để xác định đồng thời dư lượng của 7 hoạt chất
bảo vệ thực vật gồm acephate, acetamiprid, buprofezin, chlorothalonil, fipronil,
hexaconazole và profenofos trên thiết bị HPLC – MS/MS 6410MS (Agilent) được đặt tại
Trung Tâm Kiểm Định và Khảo Nghiệm Thuốc BVTV Phía Bắc với các mục tiêu sau:

1


-

Khảo sát các điều kiện phân tích

-

Thẩm định phương pháp đã xây dựng

2


CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN
1.1. Tổng quan về hóa chất bảo vệ thực vật
1.1.1. Định nghĩa hóa chất bảo vệ thực vật
Hóa chất bảo vệ thực vật được chuyển nghĩa từ thuật ngữ tiếng Anh “pesticide” có
nghĩa là thuốc trừ cơn trùng gây hại. Tuy nhiên, hiện nay khái niệm này được mở rộng
cho nhiều loại hóa chất được sử dụng trong trồng trọt bao gồm cả thuốc điều hòa sinh
trưởng, thuốc làm rụng lá, thuốc trừ cỏ…[7][42]
Tổ chức Nông nghiệp và Lượng thực của Liên Hiệp Quốc (FAO) đã đưa ra định
nghĩa về HCBVTV như sau: “HCBVTV là bất kỳ hợp chất hay hỗn hợp được dùng với
mục đích ngăn ngừa, tiêu diệt hoặc kiểm soát các tác nhân gây hại, bao gồm vật chủ trung

gian truyền bệnh của con người hoặc động vật, các bộ phận không mong muốn của thực
vật hoặc động vật gay hại hoặc ảnh hưởng đến các quá trình sản xuất, chế biến, bảo quản,
vận chuyển, mua bán thực phẩm, nông sản, gỗ và sản phẩm từ gỗ, thức ăn chăn nuôi, hoặc
hợp chất được phân tán lên động vật để kiểm sốt cơn trùng, nhện hay các đối tượng khác
trong hoặc trên cơ thể chung. HCBVTV còn được dùng làm tác nhân điều hòa sinh trưởng
thực vật, chất làm rụng lá, chất làm khô cây, tác nhân làm thưa quả hoặc ngăn chặn rụng
quả sớm. Cũng có thể dùng HCBVTV cho cây trồng trước cũng như sau khi thu hoạch để
bảo vệ sản phẩm khơng bị hỏng trong q trình bảo quản và vận chuyển” [33]
1.1.2. Phân loại hóa chất bảo vệ thực vật
Có nhiều cách phân loại HCBVTV khác nhau tùy theo mục đích nghiên cứu và sử
dụng.
1.1.2.1. Phân loại theo độ độc
Tổ chức Y tế thế giới (WHO) phân loại HCBVTV dựa vào các nghiên cứu về nguy
cơ độc hại, chủ yếu là độ độc cấp tính đường miệng và đường ngồi da khi thử nghiệm
trên chuột.
Theo cách phân loại này, HCBVTV được chia thành 5 nhóm độc như sau:

3


Bảng 1.1: Phân loại HCBVTV theo độ độc
Qua miệng (mg/kg)
Phân nhóm độc

Qua da(mg/kg)

Thể rắn

Thể lỏng


Thể rắn

Thể lỏng

I.a. Độc mạnh

≤5

≤ 20

≤ 10

≤ 40

I.b. Độc

5-50

20-200

10-100

40-400

II. Độc trung bình

50-500

200-2000


100-1000

400-4000

III. Độc ít

500-2000

2000-3000

> 1000

> 4000

IV. Độc rất nhẹ

> 2000

>3000

Ghi chú: LD50 là kí hiệu chỉ độ độc cấp tính của thuốc qua đường miệng hoặc qua
da. Trị số của nó là liều gây chết trung bình được tính bằng miligam (mg) hoạt chất có thể
gây chết 50% số động vật thí nghiệm (tính bằng kg) khi tổng lượng thể trọng của số động
vật trên bị cho uống hết hoặc phết vào da. Gía trị LD50 càng nhỏ thì hóa chất đó càng độc.
Có thể nhận biết tính độc của thuốc bảo vệ thực vật theo dấu hiệu màu trên bao bì
thuốc như sau:
+ Vạch màu đỏ trên bao bì là thuốc độc nhóm I, thuộc loại rất độc và độc.
+ Vạch màu vàng trên bao bì là thuốc độc nhóm II, thuộc loại trung bình.
+ Vạch màu xanh trên bao bì da trời là thuốc độc nhóm III, ít độc.
+ Vạch màu xanh lá cây trên bao bì thuộc nhóm độc thứ IV, độc nhẹ.

1.1.2.2. Phân loại theo mục đích sử dụng
Có nhiều cách phân loại TBVTV[40], trong đó có 4 cách phân loại chủ yếu sau
đây:
1.1.2.2.1. Phân loại theo mục đích sử dụng:
* Nhóm các chất trừ sâu, trừ nhện, trừ côn trùng gây hại:
+ Nhóm các chất trừ sâu có chứa Clo ( organnochlorine):
HC BVTV Clo hữu cơ là các hợp chất hữu cơ được hình thành khi thay thế các
nguyên tử hydro của phân tử hydrocacbon và dẫn xuất bằng các nguyên tử Clo

4


Trong phân tử các hợp chất này tồn tại vòng benzen hoặc di vòng (O, N, S...),
thường là các dẫn xuất Clo của một số hợp chất như Diphenyletan, Cyclodien, bezen,
hexan...). Đặc điểm quan trọng của các hợp chất này là độc tính cao, phổ tác động rộng,
nhưng kém chọn lọc và rất bền vững trong môi trường, thời gian phân hủy dài, do đó
chúng ít bị đào thảo và tích lũy vào cơ thể sinh vật qua chuỗi thức ăn). Chính vì dư lượng
HC BVTV trong nơng sản, sự tích lũy và đầu độc cao với cơ thể con người, động vật, mà
ngày nay đa số các HC BVTV cơ Clo đã bị cấm sử dụng
Điển hình cho nhóm Clo hữu cơ là: Aldrine; BHC(BHC alpha, beta, gamma, and
delta); Chlorobenzilate; Dieldrin; DDT (o,p'-DDD, p,p'-DDD, p,p'-DDE, p,p'-DDT);
Endosulfan (Endosulfan alpha, beta, and Endosulfan sulfate); Endrin; Heptachlor
(Heptachlor, Heptachlor Epoxide isomer A, isomer B); Dicofol; Phenisobromorate; DDT;
Clodan.

Hình 1.1: Cấu tạo của Dicofol
+ Nhóm các chất trừ sâu có chứa Photpho (organophosphorus):
HC BVTV nhóm lân hữu cơ chủ yếu là hợp chất của Photpho hóa trị V, chúng là các
este của axit photphoric (H3PO4) và dẫn xuất. Các hợp chất cơ photpho có độc tính rất cao
nên hiệu lực diệt trừ sâu hại cao và nhanh chóng, phổ tác dụng rộng, kém bền vững trong

môi trường kiềm và axit. Cơ chế hoạt động của nhóm này dựa trên nguyên tắc: ức chế
enzym Cholinesterase (ChE) khơng phục hồi do enzym ChE bị photphoryl hóa (WHO,
1996). Hậu quả là làm ứ đọng Acetylcholin gây rối loạn dẫn truyền hệ Cholonergic.
Nhiễm độc Lân hữu cơ là nhiễm độc Acetylcholin nội sinh (Moschlein S. 1980; Nguyễn
Văn Nguyên 1983; With W.1985; Kramer. 1998). Hợp chất cơ photpho là những chất cực

5


độc, vừa có khả năng tích lũy mạnh, vừa gây độc cấp tính cho hệ thần kinh nên ngày nay
đã bị cấm sử dụng hoặc hạn chế sử dụng tại Việt Nam và nhiều quốc gia trên thế giới.
Điển hình của nhóm này bao gồm một số chất parathion, malathion, diclorvos,
clorpyrifos, dimethoat, trichlorfon, edifenphos…
+ Nhóm các hợp chất Cabamat:

Hình 1.2: Cấu tạo của 2,3-dihydro-2,2-dimethyl-7-benzofuranyl N-methylcarbamate
HC BVTV nhóm cacbamat với cơng thức chung dạng thường là các este của axit
cacbamic (H2N-COOH). Các hợp chất cacbamat có độc tính cao, phổ tác động hẹp hơn so
với hợp chất cơ Clo và Photpho, hiệu lực trừ sâu hại cao, kém bền do dễ bị thủy phân
trong môi trường kiềm và axit. Cơ chế gây độc giống nhóm lân photpho hữu cơ, chúng
tác động trực tiếp vào men Cholinestraza của hệ thần kinh.
Đại diện cho nhóm này: Bendiocarb, Benthiocarb, Carbaryl, Chloro IPC, Diethofencarb,
Fenobucarb, Isoprocarb, Metolcarb, Pirimicarb, Propoxur, Swep, XMC, Xylylcarb.
+ Nhóm Pyrethroid
Là những thuốc trừ sâu có nguồn gốc tự nhiên, là hỗn hợp của các este khác nhau với
cấu trúc phức tạp được tách ra từ hoa của những giống cúc. Sau đó những PY tổng hợp
xuất hiện và được sử dụng phổ biến. Cơ chế hoạt động của nhóm này ln giữ kênh Na+
mở trong tế bào thần kinh gây ảnh hưởng sự dẫn truyền các xung thần kinh.
+ Nhóm Neonicotinoid:
Tiền chất của nhóm Neonicotinoid chính là Imidacloprid được giới thiệu lần đầu tiên vào

năm 1991. Là nhóm thuốc trừ sâu có liên quan đến nicotin. Nhóm này có tính độc thấp
hơn nhóm cacbamat và nhóm lân hữu cơ; hơn nữa độc tính thấp trên người. Tuy nhiên, đã
6


có bằng chứng cho thấy nguy cơ gây hội chứng rối loạn sụt giảm bầy đàn đối với mật
ong, nên tại một một số quốc gia hạn chế sử dụng thuốc thuộc nhóm này.
Một số chất tiêu biểu: imidachloprid, acetamiprid, thiamethoxam, dinotefuran.

Hình 1.3 : Cấu tạo của Acetamiprid
* Nhóm các chất (vô cơ) trừ nấm, trừ bệnh, trừ vi sinh vật gây hại:
+ Các hợp chất chứa đồng:
Là các loại hợp chất vơ cơ, có phổ tác động rộng, các thuốc thuộc nhóm này đều lại
loại thuốc tiếp xúc, ít độc với động vật máu nóng, khơng ảnh hưởng xấu đến cây trồng,
khơng tích lũy trong đất. Các ion đồng được tế bào nấm và bào tử nấm bệnh hút, xâm
nhập vào bên trong. Ở đây, đồng sẽ kết hợp với các phân tử protit, phá hủy tính keo
thường của nguyên sinh chất. Đồng thời kìm hãm hoạt động của các enzim, đặc biệt là các
ezim trao đổi hydratcacbon và enzim hơ hấp. Có một số thuốc đại diện như: Dupont
kocide 46.1 DF, COC 85WP..(Copper hydroxide) phòng bệnh sương mai cà chua, cháy lá
vi khuẩn và thối nhũn trên cây bắp cải.
+ Các hợp chất chứa Lưu huỳnh:
Dùng để phun hoặc hun để xử lý bệnh nấm phấn trắng, rệp hại nho, nhện đỏ trên bơng..
ít độc với động vật máu nóng.
+ Các hợp chất chứa Thủy ngân:
Các hợp chất thủy ngân vô cơ khi xâm nhập vào nấm, vi khuẩn nấm làm ngưng tụ
nguyên sinh chất của nấm và vi khuẩn gây chết nấm bệnh. Các hợp chất thủy ngân hữu cơ
kết hợp với các axit amin của protit hay enzim, phá hủy các chức năng sống của sinh vật.
Tuy nhiên, khả năng bay hơi của thủy ngân làm cho thuốc có độ bay hơi mạnh, khả năng
xâm nhập lớn, gây hại cho cả người và động vật.
* Nhóm các chất trừ cỏ dại, làm rụng lá, kích thích sinh trưởng:

7


+ Các hợp chất chứa Phenol (2,4-D)
Do làm biến chất protein và kích ứng da nên khá độc nên được ứng dụng làm các chất
kìm khuẩn mạnh.
Ví dụ:

Hình 1.4: Dinitrophenol
+ Các hợp chất của axit propyonic ( Dalapon)

Hình 1.5: Dalapon
+ Triazole, benzimidazol

Hình 1.6: Benzimidazole
Là nhóm thuốc mới chứa nhiều hợp chất trừ nấm, phổ tác động rộng, các thuốc
nhóm này đều là loại thuốc nội hấp có tác dụng bảo vệ và diệt trừ: dừng phun lên cây
hoặc xử lý hạt, cây giống: một số sản phẩm đại diện như: Difenonconazole (Score
250EC), Triadimefon( Bayleton 250), Bavistin 50FL, Carben 50 SC, Zoom 50SC...
* Nhóm các chất diệt chuột và động vật gặm nhấm: Photphua kẽm và Warfarin.

8


1.1.2.2.2. Phân loại theo độ bền vững
Các HC BVTV có độ bền vững rất khác nhau, nhiều chất có thể lưu đọng trong
mơi trường đất, nước, khơng khí và trong cơ thể động, thực vật. Do vậy các HC BVTV có
thể gây ra những tác động trực tiếp hoặc gián tiếp đến sức khỏe con người. Dựa vào độ
bền vững của chúng, có thể sắp xếp chúng vào các nhóm sau:
+ Nhóm chất khơng bền vững: nhóm này gồm các hợp chất photpho hữu cơ, cacbamat.

Các hợp chất nằm trong nhóm này có độ bền vững kéo dài trong vịng từ 1-12 tuần.
+ Nhóm chất bền vững trung bình: Các hợp chất nhóm này có độ bền vững từ 1-18
tháng. Điển hình là thuốc diệt cỏ 2,4D (thuốc loại hợp chất có chứa Clo).
+ Nhóm chất bền vững: Các hợp chất nhóm này có độ bền vững từ 2-5 năm. Thuộc
nhóm này là các loại thuốc trừ sâu đã bị cấm sử dụng tại Việt Nam là DDT, 666,…đó là
các hợp chất Clo bền vững.
+ Nhóm chất rất bền vững: Đó là các hợp chất kim loại hữu cơ, loại chất này có chứa
các kim loại nặng như Thủy ngân (Hg), Asen (As) không bị phân hủy theo thời gian,
chúng bị cấm sử dụng tại Việt Nam.
1.1.2.2.3. Phân loại theo cơ chế tác động.
* TBVTV tác dụng tiếp xúc
Cách thông thường để kiểm soát sâu hại là phun TBVTV lên sâu hại hoặc lên bề mặt
đối tượng cần bảo vệ có sâu đi qua với một lượng đủ thấm qua lớp vỏ cơ thể sâu hại.
Thuốc có tác dụng như vậy gọi là thuốc có tác dụng tiếp xúc.
* TBVTV tác dụng vị độc
Thuốc có tác dụng vị độc được sử dụng dạng phun, bột rắc hay mồi độc và được dùng
để diệt các lồi có hại qua đường miệng của chúng. Các lồi có hại ăn phải thuốc cùng với
thức ăn qua miệng.
* TBVTV tác dụng nội hấp
Một vài lồi cơn trùng như ve, rệp…hút nhựa bằng miệng. Chúng dùng miệng nhỏ hình
kim cắm vào cây trồng và hút nhựa. Lồi cơn trùng này rất khó diệt bằng thuốc có tác
dụng tiếp xúc. Nhờ cách gây độc vào nguồn thức ăn của chúng là nhựa cây, chúng ta có
thể đưa thuốc vào cơ thể cơn trùng đó. Đó là cách gây tác dụng nội hấp.
* TBVTV tác dụng xông hơi
9


Để loại trừ một số sâu hại ngũ cốc, bột mì, chúng ta phải áp dụng biện pháp xơng hơi.
Thuốc xông hơi được đưa vào khu vực cần xử lý dạng rắn, lỏng hoặc dạng khí. Thuốc lan
tỏa khắp khơng gian có sâu hại và diệt sâu hại qua đường hơ hấp.

1.2. Sơ lược về một số hóa chất bảo vệ thực vật trong nghiên cứu.
1.2.1. Acephate
Theo IUPAC, Acephate có tên gọi khác là 0,S-dimetyl axetylphotphoramidothioat,
có cơng thức phân tử là C4H10NO3, khối lượng phân tử là 183.2 g/mol.

Hình 1.7. Công thức cấu tạo của Acephate
Acephate là thuốc trừ sâu thuộc nhóm lân hữu cơ. Acephate nguyên chất có dạng
tinh thể khơng màu; nhiệt độ nóng chảy ở 88 – 90oC; độ tan ở 20oC trong nước 790g/l,
trong axeton 151, benzen 16, etanol >100 g/l. Khá bền. DT50 ở 40oC, pH 9 là 60 giờ; pH37 10 là giờ. Bị thuỷ phân DT50 trong nước 50 ngày (pH 5-7 ở 21oC).
Phương thức tác động và sử dụng: Thuốc nội hấp, có tác động tiếp xúc và vị độc.
Kìm hãm hoạt động của men cholinesteraza. Nhiều cơn trùng có men pyrethroid esteraza
có khả năng thuỷ phân các hợp chất pyrethroid, nên vơ hiệu hố tác dụng của các hợp
chất pyrethroid. Do acephate và một số thuốc trừ sâu lân hữu cơ có khả năng kìm hãm
hoạt tính của pyrethroid esterasa, nên khi hỗn họp acephate với các thuốc pyrethroid sẽ
làm tăng hoạt tính trừ sâu của chúng, Dùng trừ nhiều lồi sâu miệng nhai, miệng chích
hút, nhện hại cây; rệp muội, bọ trĩ, sâu non bộ cánh vảy, sâu đục lá, sâu ăn lá, bọ nhảy,
sâu đục thân ngô, rầy, bọ xít... trên cây ăn quả, cây cơng cơng nghiệp (bơng vải, lạc, cây
lương thực và cây thực phẩm). Thuốc an tồn cho cây, nhưng có thể gây cháy nhẹ rìa lá
táo.
Độc tính thuộc nhóm độc III (WHO), LD50 qua miệng chuột 866 – 945 mg/kg; chó
>681 mg/kg, LD50 qua da thỏ >10000 mg/kg. LC50 hô hấp (4giờ) với chuột > 15 mg/l.

10


Thuốc giữ hoạt tính trong cây 10-15 ngày, chất chuyển hố chính là methamidophos;
trong đất và trong mơi trường bị vi sinh vật phân huỷ nhanh, khơng tích luỹ
Ở Việt Nam, acephate là hoạt chất chính trong 1 số tên thương phẩm như Monster
40EC, Monster 75WP, Anitox 50SC, Binhmor 40EC… để trừ rầy xanh chè.
1.2.2. Acetamiprid

Theo IUPAC, Acetamiprid có tên gọi khác là (E)-N1-(6-clo-3-pyridyl)metyl-N2xyano-Nl-metylexetamidin, công thức phân tử C10H11ClN4, khối lượng phân tử 222.7
g/mol.

Hình 1.8. Cơng thức cấu tạo của Acetamiprid
Acetamiprid là thuốc trừ sâu thuộc nhóm xyano amidin/neonicotinoit. Acetamiprd
nguyên chất có dạng bột mịn màu trắng; nhiệt độ nóng chảy ở 98.9oC; độ tan ở 25oC
trong nước 4.25 g/l, tan trong axeton, ethanol, methanol, acetonitrile. Bền trong dung dịch
đệm có pH 4,5 và 7. Bển với ánh sáng. Bị phân huỷ chậm ờ pH 9 ở 45°C.
Phương thức tác động và sử dụng: Tương tự nicotin, nhưng bền và có phổ tác động
rộng hơn nicotin. Những neonicotinic tác động đến vị trí kết nối axetyl cholin của cơ quan
cảm nhận nicotinic axetylcholin như một chất gây kích thích, sau cùng là tê liệt và chết.
Là thuốc trừ sâu nội hấp, có tác động tiếp xúc và đường ruột. Dùng để trừ sâu non bộ
cánh nửa, bộ cánh vảy, bộ cánh tơ; đặc hiệu trừ rệp muội trên nhiều cây trồng khác nhau,
bằng cách xứ lý đất và phun lên cây rau các loại (75-300 g/ha), cây ăn quả, chè, cây cơng
nghiệp và cây cảnh (100-700 g/ha). Thuốc có thể được dùng để trừ mối.
Độc tính thuộc nhóm độc II (WHO), LD50 qua miệng chuột 146 – 217 mg/kg, LD50
qua da chuột > 2000mg/kg. LC50 hô hấp (4giờ) với chuột > 0.29 mg/l. Thuốc không tồn
tại lâu trong đất.

11


Ở Việt Nam, acetamiprid là hoạt chất chính trong 1 số tên thương phẩm như Sutin
5EC, Mospilan 3EC, Mospha 80EC… để trừ rầy xanh chè.
1.2.3. Buprofezin
Theo IUPAC, Buprofezin có tên gọi khác là 2-tert-butylimino-3-isopropyl-5phenyl-l,3,5-thidiazinan-4-one , công thức phân tử C16H23N3OS, khối lượng phân tử 305.4
g/mol.

Hình 1.9 Cơng thức cấu tạo của Buprofezin
Buprofezin là thuốc trừ sâu thuộc nhóm điều tiết sinh trưởng cơn trùng. Buprofezin

ngun chất có dạng tinh thể trắng; nhiệt độ nóng chảy ở 104.5 – 105.5oC; độ tan ở 25oC
trong nước 0.9 g/l; trong cloroform 520; benzen 370; toluen 320; axeton 240; etanol 80;
hexan 20 g/l. Bền trong môi trường axit và kiềm; bền với nhiệt độ và ánh sáng.
Phương thức tác động và sử dụng: Kìm hãm tổng hợp chitin, phá vỡ cân bằng
hoocmon lột xác ecdyson, cản trở quá trình lột xác sâu non và nhộng trần của một số côn
trùng bộ cánh đều, cánh cứng và một số nhện (bộ Acarina). Thuốc còn tác động đến khả
nãng đẻ trứng do ức chế hình thành prostagladin trong trứng. Là thuốc trừ sâu tiếp xúc và
vị độc, tác dụng xơng hơi yếu, khơng có tác dụng nội hấp. Hiêu lực khá dài. Tuy khơng có
khả năng diệt trứng, nhưng ngăn cản sự tạo phôi và phát triển phôi của bọ phấn Bemisia
tabaci, làm giảm khả năng trứng nở và sự phát triển của ấu trùng. Thuốc được dùng để
phịng trừ ấu trùng các lồi cánh đều, một số loài cánh cứng và một số loài trong bộ nhện
Acarina. Lượng dùng để trừ ấu trùng rầy trên lá và thân; bọ xít hại lúa 50-250g a.i./ha
(hiệu lực dài, không gây tái phát rầy lúa); trừ bọ cánh cứng khoai tây, các loài rệp muội và
rệp sáp rầy xanh, bọ xít, các lồi rệp (rệp muội và rệp sáp), bọ xít hại cây ãn quả; rầy xanh
12


trên bông, chè, dậu đỗ... bọ phấn rau với lượng 250-500g a.i./ha. Có thể gây hại nhẹ cho
cải trắng.
Độc tính thuộc nhóm độc III (WHO), LD50 qua miệng chuột 2198 – 2355 mg/kg;
chuột nhắt > 10000 mg/kg. LD50 qua da chuột >5000 mg/kg. LC50 hô hấp (4giờ) với chuột
> 4.57 mg/l. Khơng gây ung thư và đột biến. Thuốc ít chuyển hoá trong cây.
Ở Việt Nam, buprofezin là hoạt chất chính trong 1 số tên thương phẩm như Aklaut
10WP, Apolo 25WP, Butal 10WP, Butyl 400SC… để trừ rầy xanh chè, bọ xít muỗi chè.
1.2.4. Chlorothalonil
Theo IUPAC, Chlorothalonil có tên gọi khác là tetracloisophthalonitril, công thức
phân tử C8Cl4N6, khối lượng phân tử 265.9 g/mol

Hình 1.10. Cơng thức cấu tạo của Chlorothalonil
Chlorothalonil là thuốc trừ nấm thuộc nhóm thuốc cloronitril. Chlorothalonil tinh

khiết có dạng bột kết tinh khơng màu, khơng mùi; nhiệt độ nóng chảy 252.1oC, độ tan ở
25oC trong nước 0.81g/l; trong xylen 80, xyclohexanol, dimetylfocmamid 30, axeton,
dimetyl sulíoxyd 20, kerosen < 10 g/kg (25°C). Bền ở nhiệt độ phòng. Bền với tia cực tím
trong mơi trường nước và ở dạng tinh thể. Bền trong dung dịch axit và tương đối bền
trong dung dịch nước kiềm. Bị thuỷ phân chậm ở pH >9.
Phương thức tác động và sử dụng: Kết hợp với các thiol (đặc biệt là glutation) của
bào tử nấm đang nảy mầm, dẫn đến sự gây rối quá trình sản sinh glycolysis và sản sinh
năng lượng, kìm hãm sự phát triển của nấm và trừ nấm. Thuốc trừ nấm tiếp xúc, phun lên
lá, có tác dụng bảo vệ. Chlorothalonil là thuốc trừ nấm phổ rộng, trừ được bệnh trên nhiều
loại cây trồng như cây ăn quả cam chanh, chuối, xoài, dừa, cọ dầu, cà phê, nho, thuốc lá,
13


cà phê, chè, đậu tương lạc, khoai tây, mía, bơng, ngơ, cây cảnh, nấm rơm, thảm cỏ. Thuốc
có thể gây biến màu lá táo, nho, hoa cảnh; một vài loại cây cảnh có thể bị tổn thương.
Thuốc được dùng để hỗn hợp với nhiều loại thuốc trừ bệnh khác. Ở Việt Nam, thuốc được
khuyến cáo trừ bệnh đốm lá lạc, đậu, hành, chè; đốm nâu thuốc lá; khô vằn, đạo ơn trên
lúa; thán thư xồi; ghẻ nhám haị cây có múi; thán thư cao su; mốc sương hại dưa hấu;
phấn trắng dưa chuột, cà chua; đốm vòng cà chua; giả sương mai dưa chuột; bệnh chết rạp
cây con bắp cải, thuốc lá; rỉ sắt hại cà phê, lạc.
Độc tính thuộc nhóm độc III (WHO), LD50 qua miệng chuột > 10000mg/kg; chó >
5000mg/kg. LD50 qua da thỏ bạch > 10000mg/kg. LC50 hô hấp (1giờ) với chuột >
4.7mg/l. Gây viêm da người khi tiếp xúc với thuốc. Trong cây, dư lượng của chúng chủ
yếu tồn tại ở dạng không đổi.
Ở Việt Nam, chlorothalonil là hoạt chất chính trong 1 số tên thương phẩm như
Daconil 75WP, Arygreen 75WP, Binhconil 75WP, Forwanil 50SC… để trừ bệnh đốm lá
chè.
1.2.5. Fipronil
Theo IUPAC, Fipronil có tên gọi khác là (±)-5-amino-l-(2,6-diclo-α,α,α-triflo-ptolyl)-4-triflometylsunfinyl-pyrazol-3-cacbonitril, công thức phân tử C12H4Cl2F6N4OS,
khối lượng phân tử 437.2 g/mol

Fipronil là thuốc trừ sâu thuộc nhóm thuốc phenylpyrazol. Fipronil tinh khiết có
dạng rắn màu trắng; nhiệt độ nóng chảy 200-201oC, độ tan ở 20oC trong nước 1.9 (pH5);
2.4 mg/l (pH9); trong axeton 545.9; diclometan 22.3; hexan 0.028; toluen 3 g/l (20°C).
Bền với nhiệt; bị phân huỷ chậm dưới ánh sáng mặt trời (mất 3% sau 12 ngày); nhưng bị
phân huỷ nhanh trong dung dịch nước có chiếu sáng (DT50 khoảng 0.33 ngày).

14