Xác định hàm lượng PAHs trong mẫu tóc của người hút thuốc và người không hút thuốc sử dụng phương pháp sắc kí khí ghép nối khối phổ

VNU Journal of Science: Natural Sciences and Technology, Vol. 35, No. 3 (2019) 108-117<br /> <br /> <br /> <br /> <br /> Original Article<br /> Determination of PAHs content in hair samples of smokers<br /> and non-smokers using gas chromatography in hyphenation<br /> with mass spectrometry<br /> Phung Thi Vi, Nguyen Thuy Ngoc, Truong Thi Kim, Nguyen Thi Quynh,<br /> Duong Hong Anh, Pham Hung Viet<br /> <br /> Research Centre for Environmental Technology and Sustainable Development,<br /> VNU University of Science, 334 Nguyen Trai, Hanoi, Vietnam<br /> Received 13 June 2019<br /> Revised 11 July 2019; Accepted 12 July 2019<br /> <br /> Abstract: PAHs are known as toxic, persistent organic pollutants produced by incomplete<br /> combustion of organic materials including smoking. To assess the exposure of PAHs through<br /> smoking habits, 16 PAHs in hair samples of 32 smokers and 20 non-smokers were analyzed using<br /> gas chromatography in hyphenation with mass spectrometry. The results showed that total content<br /> of PAHs in hair samples of smokers ranged from 46.8 ng/g to 1,257 ng/g (mean: 388.3 ng/g) and<br /> that of non-smokers ranged from 65.3 ng/g to 910.8 ng/g (mean: 266.1 ng/g). Application of the<br /> Student statistical method indicated that the dataset of PAHs in hair samples between two subject<br /> groups were significantly different. Phenanthrene, pyrene, fluoranthene were the most dominant<br /> PAHs in hair samples of both smokers and non-smokers. The mean content of total toxicity<br /> equivalent of 16 PAHs compared to benzo (a) pyrene in hair samples of smokers and non-smokers<br /> were 13.32 ng/g and 11.29 ng/g, respectively. Some considerable values of PAHs including PAH4,<br /> PAH8 and BaPeq were higher than other similar studies in the world except one study in Japan. The<br /> analysis of PAHs in a new biomarker such as hair samples is a potential research trend to assess the<br /> exposure of PAHs in the human body.<br /> Keywords: PAHs, hair sample, smoker, non-smoker.<br /> <br /> <br /> <br /> <br /> ________<br /> Corresponding author.<br /> Email address: vietph@vnu.edu.vn<br /> https://doi.org/10.25073/2588-1140/vnunst.4916<br /> 108<br />  VNU Journal of Science: Natural Sciences and Technology, Vol. 35, No. 3 (2019) 108-117<br /> <br /> <br /> <br /> <br /> Xác định hàm lượng PAHs trong mẫu tóc của người hút thuốc<br /> và người không hút thuốc sử dụng phương pháp sắc kí khí<br /> ghép nối khối phổ<br /> <br /> Phùng Thị Vĩ, Nguyễn Thúy Ngọc, Trương Thị Kim, Nguyễn Thị Quỳnh,<br /> Dương Hồng Anh, Phạm Hùng Việt<br /> <br /> Trung tâm Nghiên cứu Công nghệ Môi trường và Phát triển Bền vững,<br /> Trường Đại học Khoa học Tự nhiên, ĐHQGHN, 334 Nguyễn Trãi, Thanh Xuân, Hà Nội, Việt Nam<br /> <br /> Nhận ngày 13 tháng 6 năm 2019<br /> Chỉnh sửa ngày 11 tháng 7 năm 2019; Chấp nhận đăng ngày 12 tháng 7 năm 2019<br /> <br /> <br /> Tóm tắt: PAHs được biết đến là hợp chất ô nhiễm hữu cơ độc hại, khó phân hủy được sinh ra từ<br /> quá trình đốt cháy không hoàn toàn các vật chất hữu cơ bao gồm việc hút thuốc. Để đánh giá sự tiếp<br /> nhiễm PAHs qua thói quen hút thuốc, 16 PAHs trong mẫu tóc của 32 người hút thuốc và 20 người<br /> không hút thuốc được phân tích sử dụng phương pháp sắc kí khí ghép nối khối phổ. Kết quả cho<br /> thấy tổng hàm lượng PAHs trong mẫu tóc của người hút thuốc nằm trong khoảng từ 46,8 ng/g đến<br /> 1.257 ng/g (giá trị trung bình: 388,3 ng/g) và mẫu tóc của người không hút thuốc nằm trong khoảng<br /> từ 65,3 ng/g đến 910,8 ng/g (giá trị trung bình: 266,1 ng/g). Áp dụng phương pháp thống kê Student<br /> cho thấy tập số liệu tổng hàm lượng PAHs của hai nhóm đối tượng nghiên cứu khác nhau có ý nghĩa.<br /> Phenanthrene, pyren, fluoranthen là các PAH chiếm ưu thế nhất trong mẫu tóc của cả người hút<br /> thuốc và người không hút thuốc. Giá trị trung bình tổng độ độc tương đương của 16 PAHs so với<br /> benzo(a)pyrene trong mẫu tóc của người hút thuốc và người không hút thuốc lần lượt là 13,32 ng/g<br /> và 11,29 ng/g. Các giá trị về PAHs đáng quan tâm như PAH4, PAH8 và BaPeq cao hơn so với những<br /> nghiên cứu tương tự khác trên thế giới trừ một nghiên cứu tại Nhật Bản. Việc phân tích PAHs trong<br /> một chỉ thị sinh học mới như mẫu tóc là hướng nghiên cứu tiềm năng để đánh giá sự tiếp nhiễm<br /> PAHs trong cơ thể người.<br /> <br /> Từ khóa: PAHs, mẫu tóc, người hút thuốc, người không hút thuốc.<br /> <br /> <br /> <br /> ________<br /> Tác giả liên hệ.<br /> Địa chỉ email: vietph@vnu.edu.vn<br /> https://doi.org/10.25073/2588-1140/vnunst.4916<br /> 109<br /> 110 P.T. Vi et al. / VNU Journal of Science: Natural Sciences and Technology, Vol. 35, No. 3 (2019) 108-117<br /> <br /> <br /> <br /> 1. Giới thiệu 2. Thực nghiệm<br /> <br /> Hydrocacbon thơm đa vòng ngưng tụ 2.1. Hóa chất, thiết bị<br /> (PAHs) là các hợp chất hữu cơ gồm hai hay Chất chuẩn PAH Mix 63, 1000 µg/ml gồm<br /> nhiều vòng thơm liên kết với nhau. Các hợp chất 16 chất naphthalen (Nap), acenaphthylen (Acy),<br /> PAH được sinh ra từ quá trình đốt cháy không acenaphthen (Ace), fluoren (Flu), phenanthren<br /> hoàn toàn vật chất hữu cơ trong tự nhiên hoặc từ (Phe), anthracen (Ant), fluoranthen (Flt), pyrene<br /> các hoạt động của con người như núi lửa phun, (Pyr), chrysen (Chr), benz [a] anthracen (BaA),<br /> cháy rừng, từ quá trình đốt nhiên liệu, quá trình benzo[b]fluoranthen (BbF), benzo[k]fluoranthen<br /> cháy trong công nghiệp, giao thông, nông (BkF), benzo[a]pyren (BaP), indeno [1,2,3-<br /> nghiệp, sinh hoạt... Hiện nay, người ta đã tìm ra cd]pyren (IP), dibenzo[a,h]anthracen (DBahA),<br /> hơn 200 PAHs, phần lớn các nghiên cứu trên thế benzo[ghi]perylene (BghiP) trong toluen, (P/N:<br /> giới thường tập trung vào 16 hợp chất PAH DRE-YA06100300TO), chất đồng hành PAH<br /> chính, có khả năng gây ung thư, đột biến gen và Mix 33, 2000 µg/ml trong toluen (P/N: DRE-<br /> tồn tại ở hàm lượng đáng kể trong môi trường YA08273300TO), benzo[a]pyren- d12, 10 µg/ml<br /> [1]. Con người có thể tiếp nhiễm PAHs thông trong toluen (P/N: DRE-LA20635100CY) được<br /> qua các con đường như hít thở không khí, bụi, mua của hãng Dr. Ehrenstorfer. Các hóa chất<br /> khói thuốc, tiếp xúc qua da, từ đồ ăn uống như khác được sử dụng trong nghiên cứu gồm chất<br /> trà, cà phê, thịt nướng, các sản phẩm hun nội chuẩn pyren-d10, 200 µg/ml (P/N: ICA-6K-<br /> khói,…[2-4]. Sự tiếp nhiễm PAH trong cơ thể 231), dung môi diclometan (p.a), dung môi n-<br /> người có thể biểu hiện qua các dấu hiệu sinh học hexan (p.a), axeton (p.a), xyclohexan (G.C),<br /> như máu, nước tiểu và tóc [5,6]. NaCl, Na2SO4, silicagel 60 (cỡ hạt từ 63 µm đến<br /> Theo số liệu của Bộ Y tế, Việt Nam nằm 200 µm).<br /> trong số 15 nước có số người hút thuốc lá cao PAHs được phân tích trên thiết bị sắc kí khí<br /> nhất trên thế giới với trên 15,3 triệu người hút và ghép nối khối phổ GCMS 2010, Shimadzu, Nhật<br /> 33 triệu người bị ảnh hưởng do hít khói thuốc thụ Bản với các thông số và điều kiện vận hành như<br /> động [7]. Bên cạnh đó, tỷ lệ mắc bệnh ung thư sau: nhiệt độ cổng bơm mẫu: 260 oC, nhiệt độ<br /> do thuốc lá cũng tăng cao đang là vấn đề đáng lo nguồn ion: 230 oC; cột tách BPX5: 60 m (chiều<br /> ngại cho sức khỏe con người. Việc hút thuốc là dài) x 0,25 µm (đường kính trong) x 0,25 m (độ<br /> một trong những nguyên nhân dẫn tới sự xâm dày pha tĩnh); chương trình nhiệt độ: 60 oC (2<br /> nhập của PAHs vào cơ thể con người do quá phút) -> 210 oC -> - 310 oC (15 phút) với tốc độ<br /> trình cháy của thuốc có khả năng sinh ra PAHs gia nhiệt lần lượt là 30 oC/phút và 5 oC/phút. Giới<br /> [8-11]. Mặc dù việc đánh giá sự tiếp nhiễm hạn phát hiện của thiết bị (IDL) có giá trị từ 0,06<br /> PAHs qua thói quen hút thuốc đã được nghiên đến 0,16 ng/ml và giới hạn phát hiện của phương<br /> cứu trên thế giới từ nhiều năm nay song đây vẫn pháp (MDL) nằm trong khoảng từ 0,13 đến 0,32<br /> là vấn đề còn khá mới mẻ tại Việt Nam. Trong ng/g. Giới hạn định lượng (LOQ) của các cấu tử<br /> nghiên cứu này, chúng tôi xác định 16 PAHs PAHs nằm trong khoảng từ 0,4 – 1,1 ng/g mẫu<br /> trong mẫu tóc được thu thập từ 20 người không và hiệu suất thu hồi đạt giá trị từ 75 – 120%,<br /> hút thuốc và 32 người hút thuốc sử dụng phương ngoại trừ naphtalen, acenaphthylen và<br /> pháp sắc kí khí ghép nối khối phổ (GC-MS). acenaphthen đạt hiệu suất từ 50 - 65% do các cấu<br /> Việc hút thuốc được đề cập trong nghiên cứu bao tử có số vòng benzen thấp dễ dàng bị bay hơi<br /> gồm việc hút thuốc lá và hút thuốc lào. Đây là trong quá trình xử lý mẫu.<br /> nghiên cứu đầu tiên tại Việt Nam về đánh giá 2.2. Lấy mẫu<br /> mức độ tiếp nhiễm PAHs trong tóc của người hút<br /> thuốc và người không hút thuốc. Mẫu tóc được thu thập từ 32 người hút thuốc<br />  P.T. Vi et al. / VNU Journal of Science: Natural Sciences and Technology, Vol. 35, No. 3 (2019) 108-117 111<br /> <br /> <br /> (giới tính: nam, độ tuổi từ 18 đến 71, thói quen: 3. Kết quả<br /> chỉ hút thuốc lào, chỉ hút thuốc lá và hút cả hai<br /> loại) và 20 người không hút thuốc (giới tính: nam 3.1. Hàm lượng PAHs trong các mẫu thu thập<br /> và nữ, độ tuổi từ 16 đến 43). Đối với mỗi cá nhân Hàm lượng PAHs trong mẫu tóc theo nhóm<br /> cung cấp mẫu, 50 - 100 mg tóc được lấy trong đối tượng nghiên cứu được trình bày trong Bảng<br /> khoảng 12 cm tính từ đỉnh đầu và được bảo quản 1. Giá trị trung bình của tổng hàm lượng 16 PAH<br /> trong mẫu tóc của người hút thuốc và người<br /> ở 4 oC trước khi phân tích.<br /> không hút thuốc lần lượt là 388,3 ng/g và 266,1<br /> 2.3. Chuẩn bị mẫu ng/g. Nhìn chung, hàm lượng trung bình của tất<br /> cả các PAHs trong mẫu tóc của người hút thuốc<br /> Để loại trừ sự xuất hiện của PAHs trên bề đều cao hơn người không hút thuốc.<br /> mặt tóc do không khí và khói bụi, các mẫu tóc Dựa trên kết quả phân tích, kết quả điều tra<br /> được rửa bằng dung môi n-hexan và để khô ở về số năm hút thuốc và loại thuốc của các đối<br /> nhiệt độ phòng. Sau khi tối ưu hóa quy trình phân tượng cho mẫu, có thể thấy rằng tổng hàm lượng<br /> tích, các mẫu được xử lý và phân tích theo từng PAH trong mẫu tóc của người hút thuốc lào và<br /> bước như sau: 0,5 g mẫu được cho vào lọ thủy hút cả hai loại thuốc lào và thuốc lá (n = 6) dao<br /> tinh 40 ml. Lần lượt thêm 50 µl SR-Mix PAH động trong khoảng từ 141,7 ng/g đến 536,1 ng/g<br /> 1µg/ml (1 ppm) và 15 ml dung dịch NaOH 2,5 (hàm lượng trung bình: 330,4 ng/g), ngoại trừ<br /> mẫu có hàm lượng PAH cao nhất được tìm thấy<br /> M vào lọ thủy tinh rồi siêu âm trong 2 giờ. Sau<br /> ở mức 1.275 ng/g trong mẫu tóc của người đàn<br /> đó, thêm 15 ml nước và 5 ml dung môi n-hexan,<br /> ông chỉ hút thuốc lào và thời gian hút thuốc chưa<br /> hỗn hợp được lắc trong 15 phút. Sau khi ly tâm, đến 10 năm. Sự tích lũy PAH trong cơ thể người<br /> hút lớp dung môi n-hexan sang ống nghiệm. Cô có thể do nhiều nguồn tiếp xúc, điều đáng nói là<br /> dịch chiết bằng thiết bị thổi khí N2 về thể tích 1 người đàn ông này sinh sống tại nông thôn và<br /> – 2ml. Sau khi mẫu được làm sạch qua cột vẫn duy trì nếp sinh hoạt sử dụng than củi hay<br /> silicagel, dịch chiết mẫu cuối cùng được cô về than tổ ong làm nhiên liệu đun nấu trong một thời<br /> dưới 0,5 ml bằng khí nitơ. Thêm IS 25 µl pyren- gian dài, đặc biệt gia đình có truyền thống nấu<br /> d10 (2 µg/ml) và định mức về 0,5 ml bằng dung rượu bằng bếp củi lâu năm. Đây có thể là nguyên<br /> môi n-hexan. Dịch cô cuối cùng được chuyển nhân dẫn đến hàm lượng PAH trong mẫu tóc cao<br /> vào vial 1,5 ml và bơm lên thiết bị GC-MS. đột biến.<br /> <br /> Bảng 1. Hàm lượng PAHs (ng/g) trong tóc theo nhóm đối tượng nghiên cứu<br /> <br /> Người hút thuốc (n = 32) Người không hút thuốc (n = 20)<br /> Hợp chất Hàm lượng Khoảng hàm lượng Hàm lượng trung Khoảng hàm lượng<br /> trung bình ± SD (ng/g) (ng/g) bình ± SD (ng/g) (ng/g)<br /> Nap 8,8 ± 13,1 nd - 60,1 3,3 ± 4,7 nd - 20,6<br /> Acy 5,4 ± 6,3 nd - 25,3 3,0 ± 3,5 nd - 16,3<br /> Ace 3,2 ± 7,4 nd - 32,2 2,0 ± 2,8 nd - 10,9<br /> Flu 12,3 ± 10,1 nd - 40,0 4,3 ± 2,6 nd - 10,9<br /> Phe 100,4 ± 74,9 3,7 - 353,0 51,6 ± 35,5 nd - 147,9<br /> Ant 8,2 ± 13,3 nd - 57,7 1,1 ± 2,6 nd - 9,0<br /> Flt 81,6 ± 80,4 12,2 - 377,9 63,8 ± 59,3 12,5 - 219,8<br /> Pyr 84,0 ± 79,4 11,4 - 400,7 67,6 ± 55,4 12,9 - 210,7<br /> Chr 18,4 ± 22,0 nd - 106,6 15,2 ± 18,9 1,2 - 76,9<br /> 112 P.T. Vi et al. / VNU Journal of Science: Natural Sciences and Technology, Vol. 35, No. 3 (2019) 108-117<br /> <br /> <br /> <br /> BaA 24,9 ± 26,9 nd - 110,8 19,7 ± 26,3 1,2 - 113,5<br /> BbF 18,2 ± 30,4 nd - 169,5 13,4 ± 15,8 1,7 - 69,4<br /> BkF 7,7 ± 8,4 nd - 35,8 7,2 ± 7,4 0,9 - 29,8<br /> BaP 7,7 ± 8,5 nd - 38,9 6,9 ± 7,5 nd - 30,3<br /> IP 3,3 ± 5,9 nd - 21,5 2,7 ± 5,2 nd - 21,3<br /> DBahA 0,2 ± 0,9 nd - 4,1 0,1 ± 0,7 nd - 2,9<br /> BghiP 3,8 ± 6,8 nd - 21,8 4,1 ± 7,2 nd - 7,5<br /> <br /> Ghi chú: nd: không phát hiện thấy, SD: độ lệch chuẩn.<br /> <br /> <br /> Trong số 26 người hút thuốc lá, chỉ 8 người có mặt của PAHs do hút thuốc tự động dựa trên<br /> có tổng hàm lượng PAH nhỏ hơn 200 ng/g, trong kết quả nicotin và cotinin được phát hiện với tỷ<br /> những mẫu còn lại hàm lượng này dao động từ lệ 100% và 96% trong mẫu tóc của những phụ<br /> 217,1 ng/g đến 1.173 ng/g (hàm lượng trung nữ không hút thuốc tại hai khu vực nghiên cứu<br /> bình: 386,8 ng/g). Có thể thấy giá trị tổng hàm [10].<br /> lượng PAHs trong tóc của nhóm người chỉ hút<br /> thuốc lá cao hơn nhóm người chỉ hút thuốc lào 3.2. So sánh hàm lượng PAHs trong mẫu tóc của<br /> hoặc hút cả thuốc lào và thuốc lá. Đối với nhóm hai nhóm đối tượng sử dụng chuẩn Student<br /> người không hút thuốc, tổng hàm lượng PAH Để kiểm tra sự khác nhau có ý nghĩa giữa<br /> nằm trong khoảng từ 63,8 ng/g đến 414,1 ng/g hàm lượng PAHs trong mẫu tóc của người hút<br /> ngoại trừ một số mẫu có hàm lượng cao đột biến thuốc (n= 30) và người không hút thuốc (n = 17),<br /> gồm mẫu tóc của hai sinh viên (627,1 và 643,9 chúng tôi sử dụng phương pháp kiểm tra thống<br /> ng/g) và mẫu tóc của một phụ nữ (910,8 ng/g). kê Student áp dụng để so sánh hai giá trị trung<br /> Điểm tương đồng giữa hai người cung cấp mẫu bình độc lập tương ứng của hai đối tượng gồm<br /> tóc có hàm lượng cao nhất trong hai nhóm người giá trị tổng hàm lượng PAHs và hàm lượng trung<br /> hút thuốc và người không hút thuốc đều là người bình của từng cấu tử PAHs trong mẫu tóc. Các<br /> làm nghề nông và sử dụng than hoặc củi để đun kết quả cao đột biến trong hai tập số liệu của<br /> nấu trong suốt mấy chục năm qua. Trong phạm người hút thuốc (kết quả: 1.275 ng/g; 1.173 ng/g)<br /> vi nghiên cứu này, chúng tôi chưa thể đánh giá và người không hút thuốc (kết quả: 627,1 ng/g;<br /> được mối tương quan của việc hút thuốc thụ 643,9 ng/g và 910,8 ng/g) đều không được tính<br /> động đến những điểm đột biến này và sự tiếp đến trong phép thống kê vì các giá trị này có thể<br /> nhiễm PAH trong cơ thể người hít khói thuốc thụ xuất phát chính từ nguyên nhân tiếp nhiễm PAHs<br /> động như một số nghiên cứu khác trên thế giới theo nguồn khác như đã phân tích trong mục 3.1.<br /> [10,12]. Palazzi và cộng sự (2018) đã báo cáo sự<br /> <br /> Bảng 2. Các giá trị chuẩn F và chuẩn t thực nghiệm và tra bảng chuẩn t (P = 0,95)<br /> <br /> Ftính Fbảng ttính tbảng<br /> Mean 3,669 2,148 3,469 2,014<br /> Nap 6,933 2,148 2,231 2,019<br /> Acy 2,108 2,148 1,484 2,014<br /> Ace 6,357 2,148 0,776 2,018<br /> Flu 27,942 2,148 4,501 2,034<br /> Phe 7,215 2,148 4,175 2,019<br /> Ant 12,612 2,148 2,868 2,028<br /> Flt 1,625 2,148 1,859 2,014<br />  P.T. Vi et al. / VNU Journal of Science: Natural Sciences and Technology, Vol. 35, No. 3 (2019) 108-117 113<br /> <br /> <br /> Pyr 2,417 2,148 1,859 2,015<br /> Chr 4,093 2,148 1,853 2,015<br /> BaA 4,230 2,148 1,838 2,015<br /> BbF 25,257 2,148 1,517 2,034<br /> BkF 3,116 2,148 1,153 2,014<br /> BaP 4,490 2,148 1,635 2,015<br /> IP 10,419 2,148 1,658 2,024<br /> DBahA 1,569 2,148 0,243 2,021<br /> BghiP 4,373 2,148 1,144 2,015<br /> <br /> Theo lý thuyết phân bố Student, khi so sánh [10], tuy nhiên lại không tương đồng với những<br /> hai giá trị trung bình giá trị chuẩn Ftính > Fbảng thì nghiên cứu trước đó. Điển hình như nghiên cứu<br /> chứng tỏ có sự khác nhau có nghĩa giữa hai giá của Toriba (2003) và Wang (2013), trong đó<br /> trị này ở độ tin cậy thống kê đã chọn. Từ kết quả naphtalen là cấu tử ưu thế nhất trong mẫu tóc,<br /> Bảng 2 cho thấy giá trị tổng hàm lượng trung tiếp theo là phenanthren, fluoranthen và pyren<br /> bình của PAHs, hàm lượng phenanthren, fluoren [9-11]. Sự phân bố và hàm lượng PAHs trong<br /> và anthracen trong mẫu tóc khác nhau có ý nghĩa mẫu tóc (ng/g) của người hút thuốc và người<br /> giữa người hút thuốc và người không hút thuốc không hút thuốc được trình bày trong Hình 1.<br /> ở độ tin cậy 95%. Như vậy, kết luận hàm lượng Trong nghiên cứu này, hàm lượng trung bình của<br /> PAHs trong mẫu tóc của người hút thuốc cao hơn phenanthren được tìm thấy trong mẫu tóc của<br /> người không hút thuốc là hoàn toàn có cơ sở. người hút thuốc (100,4 ng/g) cao gấp hai lần<br /> người không hút thuốc (51,6 ng/g). Tại Nhật<br /> 3.3. Sự phân bố của PAHs trong mẫu tóc Bản, giá trị trung bình của hàm lượng<br /> Phenanthren, pyren và fluoranthen là các phenanthren trong nghiên cứu của Yamamoto<br /> PAH chiếm ưu thế nhất trong mẫu tóc của cả (2015) và Toriba (2003) lần lượt là 119 ng/g và<br /> người hút thuốc với tỉ lệ % tương ứng 26%; 22%; 106 ng/g đối với người hút thuốc và 116 ng/g và<br /> 21% và người không hút thuốc với tỉ lệ % tương 68,5 ng/g đối với người không hút thuốc [8,9].<br /> ứng 19%; 25% và 24%. Sự phân bố của các cấu Tại Trung Quốc hàm lượng này được tìm thấy<br /> tử PAHs trong nghiên cứu này khá tương đồng trong tóc của phụ nữ hút thuốc thụ động tại Bảo<br /> với nghiên cứu của Palazzi và cộng sự (2018) Định và Đại Liên lần lượt là 160 ng/g và 86,6<br /> ng/g [10].<br /> <br /> <br /> Nap<br /> Acy<br /> Ace<br /> Flu<br /> Không hút thuốc Phe; 52 Flt; 64 Pyr; 68<br /> Phe<br /> Ant<br /> Flt<br /> Pyr<br /> Chr<br /> BaA<br /> Hút thuốc Phe; 100 Flt; 82 Pyr; 84 BbF<br /> BkF<br /> BaP<br /> IP<br /> DBahA<br /> 00 50 100 150 200 250 300 350 400 450<br /> BghiP<br /> <br /> Hình 1. Sự phân bố và hàm lượng PAH trong mẫu tóc (ng/g) của người hút thuốc và người không hút thuốc.<br /> 114 P.T. Vi et al. / VNU Journal of Science: Natural Sciences and Technology, Vol. 35, No. 3 (2019) 108-117<br /> <br /> <br /> <br /> Hàm lượng trung bình Pyren trong mẫu tóc và anthracen; nhóm PAH 4 vòng gồm<br /> của người hút thuốc và người không hút thuốc fluoranthen, pyren, chrysen, benz[a]anthracen;<br /> trong nghiên cứu này lần lượt là 84 ng/g và 67,6 nhóm PAH 5 vòng gồm benzo[b]fluoranthen,<br /> ng/g. Kết quả này cao gấp khoảng 8 lần so với benzo[k]fluoranthen, benzo[a]pyren, dibenzo[a,h]<br /> nghiên cứu tại Nhật Bản (10,7 ng/g đối với người anthracen; nhóm PAH 6 vòng gồm indeno[1,2,3-<br /> hút thuốc và 8,3 ng/g đối với người không hút cd]pyren và benzo[ghi]perylen (BghiP). Sự<br /> thuốc) và cao gấp gần 3 lần so với nghiên cứu tại phân bố tương đối của PAHs trong tóc theo số<br /> Trung Quốc (27,5 ng/g trong mẫu tóc phụ nữ tại lượng vòng thơm, được trình bày trong Hình 2.<br /> Bảo Đình, 15,3 ng/g tại Đại Liên) [8,9]. Trong tất cả các mẫu, tỷ lệ PAH 2 vòng, 5 vòng<br /> Fluoranthen được tìm thấy trong nghiên cứu này và 6 vòng không đáng kể trong khi tỷ lệ PAH 3<br /> với hàm lượng trung bình 81,6 ng/g trong mẫu vòng và 4 vòng chiếm tỉ lệ lớn nhất, sự phân bố<br /> tóc của người hút thuốc và 63,8 ng/g trong mẫu này khá tương đồng giữa mẫu tóc của người hút<br /> tóc của người không hút thuốc. Hàm lượng hợp thuốc và người không hút thuốc.<br /> chất này cao gấp gần 3 lần trong nghiên cứu của Độc tính của mỗi chất trong họ PAH lại phụ<br /> Toriba (24,1 ng/g đối với người hút thuốc và 19,4 thuộc vào công thức cấu tạo của chúng. Nếu các<br /> ng/g đối với người không hút thuốc) và thấp hơn PAH chứa từ 2 đến 3 vòng benzen thì khả năng<br /> trong nghiên cứu của Yamamoto (89 ng/g) [8,9]. gây ung thư và đột biến gen khá yếu. Trong khi<br /> 3.4. Độc tính của PAHs trong mẫu tóc đó, với các PAH chứa từ 4 đến 5 vòng benzen trở<br /> lên thì khả năng gây ung thư và đột biến gen lớn<br /> Mười sáu PAH được chia thành các nhóm<br /> hơn nhiều. Biểu đồ 3 cho thấy PAH có 4 vòng<br /> theo số lượng vòng thơm để đánh giá sự phân bố<br /> benzen chiếm thành phần lớn nhất trong số các<br /> của chúng trong tóc: nhóm PAH 2 vòng bao gồm<br /> nhóm PAH của người hút thuốc (53,8%) và<br /> naphtalen; nhóm PAH 3 vòng bao gồm<br /> người không hút thuốc (62,5%).<br /> acenaphthylen, acenaphthen, fluoren, phenanthren<br /> Hàm lượng PAHs (ng/g)<br /> <br /> <br /> <br /> <br /> 100<br /> <br /> <br /> 50<br /> <br /> <br /> 00<br /> PAH 2 PAH 3 PAH 4 PAH 5 PAH 6<br /> vòng vòng vòng vòng vòng<br /> <br /> Người hút thuốc Người không hút thuốc<br /> <br /> Hình 2. Sự phân bố của PAHs theo số vòng thơm.<br /> <br /> Benzo[a]pyrene (BaP), một hợp chất PAH 5 PAHs được biểu thị qua tổng độ độc tương<br /> vòng thường được dùng làm chất đại diện cho đương với BaP (BaPeq) theo biểu thức dưới đây:<br /> khả năng gây ung thư của họ PAH bởi hợp chất BaPeq = ∑(BaPeqi) = ∑(CPAHi x TEFPAHi)<br /> này được coi là độc hại nhất. Chính vì vậy, hệ số Trong đó, BaPeqi: giá trị trung bình độ độc<br /> độc tương đương (Toxic Equivalence Factor, tương đương của từng cấu tử PAHs, CPAHi: nồng<br /> TEF) của BaP được quy ước bằng 1. Để đánh giá độ trung bình của từng cấu tử trong, TEFPAHi: hệ<br /> tiềm năng độc hại của các PAHs, tổng nồng độ số độc tương đương của từng cấu tử tương ứng.<br />  P.T. Vi et al. / VNU Journal of Science: Natural Sciences and Technology, Vol. 35, No. 3 (2019) 108-117 115<br /> <br /> <br /> Bảng 3. Hệ số độc tương đương của 16 PAHs và giá trị trung bình của tổng độ độc<br /> tương đương PAHs so với BaP trong các mẫu tóc<br /> <br /> STT PAHs TEF Người hút thuốc Người không hút thuốc<br /> CPAHi(ng/g) BaPeqi(ng/g) CPAHi(ng/g) BaPeqi(ng/g)<br /> 1 Nap 0,001 8,8 0,0088 3,3 0.0033<br /> 2 Acy 0,001 5,4 0,0054 3,0 0.003<br /> 3 Ace 0,001 3,2 0,0032 2,0 0.002<br /> 4 Flu 0,001 12,3 0,0123 4,3 0.0043<br /> 5 Phe 0,001 100,4 0,1004 51,6 0.0516<br /> 6 Ant 0,01 8,2 0,082 1,1 0.011<br /> 7 Flt 0,001 81,6 0,0816 63,8 0.0638<br /> 8 Pyr 0,001 84,0 0,084 67,6 0.0676<br /> 9 BaA 0,01 24,9 0,249 19,7 0.197<br /> 10 Chr 0,1 18,4 1,84 15,2 1.52<br /> 11 BbF 0,1 18,2 1,82 13,4 1.34<br /> 12 BkF 0,1 7,7 0,77 7,2 0.72<br /> 13 BaP 1 7,7 7,7 6,9 6.9<br /> 14 IP 0,1 3,3 0,33 2,7 0.27<br /> 15 DBahA 1 0,2 0,2 0,1 0.1<br /> 16 BghiP 0,01 3,8 0,038 4,1 0.041<br /> BaPeq (ng/g) 13,32 11,29<br /> <br /> <br /> Bảng 3 trình bày hệ số độc tương đương của Năm 2008, Cơ quan an toàn thực phẩm châu<br /> 16 PAHs và giá trị trung bình của tổng độ độc Âu (EFSA) đã xác định nhóm các chất PAH có<br /> tương đương PAHs so với BaP trong các mẫu chỉ số độc hại lớn và nguy cơ gây ung thư cao<br /> tóc. Kết quả tính toán cho thấy giá trị trung bình PAH4 gồm BaP + Chyr + BaA + BbF và PAH8<br /> của tổng độ độc tương đương của PAHs so với gồm PAH4 + BkF + BghiP + DBahA + IP [13].<br /> BaP trong mẫu tóc của người hút thuốc và người Dựa vào kết quả hàm lượng PAHs trong tóc của<br /> không hút thuốc lần lượt là 13,32 và 11,29 ng/g. một số nghiên cứu tương tự trên thế giới và trong<br /> Sự chênh lệch tổng độ độc tương đương giữa hai nghiên cứu này, một số giá trị về PAHs được<br /> đối tượng trong nghiên cứu này không lớn do quan tâm như PAH4, PAH8, BaPeq được tính<br /> những cấu tử PAHs có hàm lượng cao đáng kể toán và chỉ ra trong Bảng 4.<br /> giữa hai đối tượng thì hệ số độc tương đương lại<br /> khá thấp.<br /> Bảng 4. So sánh hàm lượng PAHs của một số nghiên cứu trên thế giới<br /> <br /> Nghiên Trung bình BaP PAH4 PAH8 BaPeq Ghi chú TLTK<br /> cứu tổng các PAHs (ng/g) (ng/g) (ng/g) (ng/g)<br /> (n=số (ng/g)<br /> mẫu)<br /> S(*) N(*) S N S N S N S N<br /> Nhật Bản<br /> (n1=20,<br /> 1046,5 767,1 48,8 16,9 149,9 65,9 149,9 65,9 60,75 23,59 [8]<br /> n2=20; 15<br /> PAHs)<br /> Nhật Bản<br /> (n=20; 10 684,6 853,1 1,1 0,7 6,5 3,0 7,7 3,2 2,27 1,65 [9]<br /> PAHs)<br /> 116 P.T. Vi et al. / VNU Journal of Science: Natural Sciences and Technology, Vol. 35, No. 3 (2019) 108-117<br /> <br /> <br /> <br /> Bảo Đình,<br /> Nicotin<br /> Trung<br /> và<br /> Quốc 327,9 0,71 11,65 15,3 2,44 [10]<br /> cotinin<br /> (n=102; 15<br /> được<br /> PAHs)<br /> tìm thấy<br /> Đại Liên,<br /> trong<br /> Trung<br /> hầu hết<br /> Quốc 176,4 0,29 4,93 6,8 1,20 [10]<br /> các mẫu<br /> (n=102; 15<br /> tóc<br /> PAHs)<br /> Việt Nam<br /> (n1 = 32, n2 Nghiên<br /> 388,3 266,1 7,7 6,9 69,2 55,20 84,2 69,3 13,32 11,29<br /> = 20; 16 cứu này<br /> PAHs)<br /> Ghi chú: (*) S: Người hút thuốc (số mẫu: n1), N: Người không hút thuốc (số mẫu: n2).<br /> <br /> Kết quả tính toán trong Bảng 4 cho thấy giá vòng với độc tính cao chiếm tỷ lệ lớn nhất so với<br /> trị trung bình của tổng các PAHs trong nghiên các nhóm PAHs còn lại. Các giá trị về PAHs<br /> cứu này thấp hơn so với kết quả nghiên cứu trong đáng quan tâm như PAH4, PAH8 và BaPeq cao<br /> nghiên cứu của Yamamoto, Toriba và Palazzi [8- hơn so với những nghiên cứu tương tự khác trừ<br /> 10]. Tuy nhiên, các giá trị về PAHs đáng quan một nghiên cứu tại Nhật Bản. Từ nghiên cứu sơ<br /> tâm như PAH4, PAH8 và BaPeq chỉ thấp hơn bộ này, có thể thấy việc phân tích PAHs trong<br /> nghiên cứu của Yamamoto và đều cao hơn mẫu tóc, một chỉ thị sinh học mới là rất cần thiết<br /> những nghiên cứu tương tự khác. Trong nghiên và hữu ích để đánh giá sự tiếp nhiễm PAHs trong<br /> cứu này, hàm lượng trung bình BaP cao gấp hơn cơ thể người. Tuy nhiên, để đánh giá sự khác biệt<br /> 7 lần, giá trị trung bình của tổng hàm lượng giữa hàm lượng các hợp chất này trong nhóm<br /> PAH4 cao gấp 10 lần và giá trị BaPeq trong mẫu người hút thuốc và người không hút thuốc một<br /> tóc của người hút thuốc cao gấp 6 lần so với cách sâu sắc và toàn diện, cần tiến hành thu thập<br /> nghiên cứu của Toriba. Tại Bảo Đình, Trung mẫu với số lượng lớn hơn và phân tích thêm<br /> Quốc, hàm lượng trung bình của BaP thấp hơn những thông số liên quan trực tiếp tới việc hút<br /> gần 10 lần, PAH4 thấp hơn gần 5 lần và BaPeq thuốc.<br /> thấp hơn 4,5 lần so với trong nghiên cứu này.<br /> Như vậy, các giá trị đại diện cho độc tính của Lời cảm ơn<br /> PAHs tính toán được trong nghiên cứu này đã<br /> chỉ ra mức độ tiếp nhiễm PAHs trong tóc và nguy Nghiên cứu này được tài trợ bởi Trường Đại<br /> cơ gây ung thư cao cho con người bởi các hợp học Khoa học Tự nhiên theo đề tài mã số TN.18.22.<br /> chất PAHs.<br /> Tài liệu tham khảo<br /> 4. Kết luận<br /> [1] World Health Ozganization, 1998. Selected<br /> Kết quả của nghiên cứu đã cho thấy giá trị Non-Heterocyclic Polycyclic Aromatic<br /> Hydrocacbons, Geneva. https://monographs.iarc.fr/<br /> trung bình của tổng hàm lượng PAHs trong mẫu wp-content/uploads/2018/06/mono92-14.pdf.<br /> tóc của người hút thuốc cao hơn người không hút [2] L. Duedahl-Olesen, M. Aaslyng, L. Meinert, T.<br /> thuốc và sự khác nhau này có ý nghĩa theo Christensen, A.H. Jensen, M.-L. Binderup,<br /> phương pháp thống kê Student. Xét sự phân bố Polycyclic aromatic hydrocarbons (PAH) in<br /> của các cấu tử, phenanthrene, pyren, fluoranthen Danish barbecued meat, Food Control 57 (2015)<br /> là các PAH chiếm ưu thế nhất trong mẫu tóc của 169-176. https://doi.org/10.1016/j. foodcont.<br /> 2015.04.012.<br /> cả người hút thuốc và người không hút thuốc. [3] O. Santino, P.C. Viviana, C. Loredana,<br /> Xét trên phương diện số vòng benzen, PAHs 4 Polycyclic aromatic hydrocarbons (PAHs) in<br />  P.T. Vi et al. / VNU Journal of Science: Natural Sciences and Technology, Vol. 35, No. 3 (2019) 108-117 117<br /> <br /> <br /> coffee brew samples: analytical method by GC– 1000 (2015) 187–191. https://doi.org/10.1016/<br /> MS, profile, levels and sources, food and j.jchromb.2015.07.033.<br /> chemical toxicology 47 (4) (2009) 819-826. [9] A. Toriba, Y. Kuramae, T. Chetiyanukornkul, R.<br /> https://doi.org/10.1016/j.fct.2009.01.011. Kizu, T. Makino, H. Nakazawa, K. Hayakawa,<br /> [4] L. Duedahl-Olesen, M.A. Navaratnam, J. Quantification of polycyclic aromatic<br /> Jewula, and A. H. Jensen, PAH in Some Brands hydrocarbons (PAHs) in human hair by HPLC<br /> of Tea and Coffee, Polycyclic Aromatic with flourescence detection: A biological<br /> Compounds 35 (2015) 74–90. https://doi.org/ monitoring method to evaluate the exposure to<br /> 10.1080/10406638.2014.918554. PAHs, Biomedical Chromatography, 17 (2-3)<br /> [5] F. J. van Schooten, E. J. C. Moonen, L. van der (2003) 126-32. https://doi.org/10.1002/bmc.222.<br /> Wal, P. Levels, J.C.S. Kleinjans, Determination [10] P. Palazzi, S. Mezzache, N. Bourokba, E.M.<br /> of Polycyclic Aromatic Hydrocarbons (PAH) Hardy, A. Schritz, P. Bastien, C. Emond, J. Li, J.<br /> and Their Metabolites in Blood, Feces, and Urine Soeur, B.M.R. Appenzeller, Exposure to<br /> of Rats Orally Exposed to PAH Contaminated polycyclic aromatic hydrocarbons in women<br /> Soils, Archives of Environmental Contamination living in the Chinese cities of BaoDing and<br /> and Toxicology 33 (3) (1997) 317–322. Dalian revealed by hair analysis, Environ Int.,<br /> https://doi.org/ 10.1007/ s00 2449900259 121 (Pt 2) (2018) 1341-1354. https://doi.org/<br /> [6] E. Nethery, A.J. Wheeler, M. Fisher, A. Sjödin, 10.1016/j.envint.2018.10.056<br /> Z. Li, L.C. Romanoff, W. Foster, T.E. Arbuckle, [11] W. Wang, F. Wu, J. Zheng, M.H. Wong, Risk<br /> Urinary polycyclic aromatic hydrocarbons as a assessments of PAHs and Hg exposure via<br /> biomarker of exposure to PAHs in air: a pilot settled house dust and street dust, linking with<br /> study among pregnant women, J Expo Sci their correlations in human hair, J Hazard Mater.<br /> Environ Epidemiol. 22 (1) (2012) 70-81. https:// 263 Pt 2 (2013) 627-37. https://doi.org/10.1016/<br /> doi. org/10.1038/jes.2011.32. j.jhazmat.2013.10.023.<br /> [7] Bộ Y tế, Chương trình phòng chống tác hại của [12] Z. Li, B. Wang, S. Ge, L. Yan, Y. Liu, Z. Li, A.<br /> thuốc lá quốc gia, 2015. http://vinacosh.gov.vn/ Ren, A simultaneous analysis method of<br /> vi/hoat-dong/tai-lieu-truyen thong/2015/07/81E polycyclic aromatic hydrocarbons, nicotine,<br /> 20103/to-thong-tin-ve-tac-hai-cua-thuoc-la. cotinine and metals in human hair, Environ<br /> [8] Y. Yamamoto, A. Ishizaki, H. Kataoka, Pollut. 219 (2016) 66-71. https://doi.org/10.<br /> Biomonitoring method for the determination of 1016/j.envpol.2016.09.045.<br /> polycyclic aromatic hydrocarbons in hair by [13] I.C.T. Nisbet and P.K. LaGoy, Toxic<br /> online in-tube solid-phase microextraction equivalency factors (TEFs) for polycyclic<br /> coupled with high performance liquid aromatic hydrocarbons (PAHs), Regul. Toxicol.<br /> chromatography and fluorescence detection, J. Pharmacol. 16 (3) (1992) 290-300. https://doi.org/<br /> Chromatogr. B Anal. Technol. Biomed. Life Sci. 10.1016/0273-2300(92)90009-X.<br />