Dávid Gábor

Gyarmati László

Kovács József

Hungarian

University of Szeged

A z élelmiszerekbe került mérgező anyagok szétválasztási módszereiKOVÁCS JÓZSEF, GYARMATI LÁSZLÓ ÉS DÁVID GÁBORBudapest Főváros Vegyészeti és Élelmiszervizsgáló Intézete és Magyar Néphadsereg EgészségügyiSzolgálataÉrkezett: 1961. augusztus 16A toxikus kémiai anyagokkal szennyeződött élelmiszerek vizsgálata­kor feladat a mérgező anyagok, vagy bomlástermékeik szétválasztása (izo­lálása), azonosítása, esetleg mennyiségi meghatározása.E dolgozat keretében az egyes mérgező anyagok csoportosítási lehető­ségeivel, az izolálási eljárásokkal foglalkozunk, de kiegészítésként bevezető­ben meg kell említenünk néhány az elemzési módszerekkel kapcsolatos általános szempontot is. A vegyipar gyors fejlődése során a megismert mérgezőhatású vegyületek száma több tízezerre tehető és ezek jelentős részéhez a lakosság is hozzáférhet (gyógyszerek, növényvédő-, rágcsáló- irtó-szerek stb.), nehéz feladatot jelent és nagy gyakorlatot igényel élel­miszerszennyeződés esetén a mérgező anyag pontos meghatározása. Figye­lembe véve, hogy ezeknek a mérgező vegyületeknek jelentős része a szerves vegyületek csoportjába sorolható és elemzésükre nem áll rendelkezésünkre egy olyan jól kidolgozott eljárás, mint amilyen az ionok elválasztására és azonosítására, az egyes vegyületek megkeresése sokszor hosszú időt igényel.A toxikus szennyeződések vizsgálatát még jobban nehezíti az, hogy a szennyeződött élelmiszerek különböző összetételűek lehetnek (nagy víz, vagy zsírtartalommal) és ezek természetes alkotórészei is zavarhatják az egyes kimutatási eljárásokat.Ez indokolja egy olyan szétválasztási eljárás kidolgozását, amellyel lehetséges a szennyező anyagok egy-egy nagyobb csoportjának izolálása, majd ezt követően esetleges tisztítási eljárások alkalmazása után a kere­sett vegyület azonosítása. Az ilyen irányú elemzési munka megkezdése •előtt mindenesetre szükség van némi tájékozódásra, hogy ismerve az eset­leg már kifejlődött mérgezési tüneteket, bizonyos vegyületcsoportok kizá­rásával célirányos analitikai kutatómunkát végezhessünk.A toxikus kémiai vegyületek kémiai és fizikai tulajdonságainak figye­lembevételével még a múlt században kidolgoztak Stas (2) és Otto (3) egy elválasztási rendszert, amely azóta is alapul szolgál a mérgező vegyületek ilyenirányú analitikai vizsgálatához.Az utóbbi időben többen közöltek különböző szétválasztási és cso- portosítási eljárásokat, így meg kell említenünk Kay (4), Thienes, Haley (5), Jacobs (6) Gonzales és Umberger (7) munkáit.Mi a legátfogóbb és gyakorlati szempontból is aránylag könnyen kivi­telezhető Gonzales és Umberger által közölt elválasztási rendszert ismer­tetjük a következőkben.A toxikus kémiai anyagokat a következő főbb csoportokba sorolják: I. Gáz-halmazállapotú mérgek.II. Vízgőzzel illó szerves és szervetlen mérgek.III. Vízgőzzel nem illó szerves mérgek.IV. Szervetlen mérgek.2 9 3I. Gáz-halmazállapotú mérgekGyakrabban előforduló gáz-halmazállapotú mérgező anyagok a követ­kezők :Arzénhidrogén KéndioxidFoszforhidrogén KénhidrogénFoszgén Nitrozus gázokHalogénezett szénhidrogének SzénhidrogénekHidrogéncianid Szénmono xidE gázok kimutatása többnyire a szennyeződés helyén vett levegőmin­tákból történik, de lehetséges, főként szennyezett levegőjű helyiségek esetében, egyes élelmiszerek felületén megkötődött gázok (mérgező anya­gok) kimutatása is. Az ilyen tipusú szennyeződések esetén rendszerint érezhető az élelmiszerek felületén idegen szag, esetleg felületi színváltozás is látható, így az egyes szennyező anyagokra egyszerűbb leoldás, kigőzölög- tetés után is végezhetünk vizsgálatokat.H. Vízgőzzel illő szerves és szervetlen mérgekAz e csoportba tartozó mérgező anyagok részben savanyú közegből, részben lúgos közegből vízgőzzel kidesztillálhatók.A vizsgálat végrehajtásához mindkét esetben a vizsgálandó anyagot homogenizáljuk (pl. aprítás után mozsárban) kb. 50—100 g-nyi meny- nyiségét vizes oldatban elkeverjük és borkősavval vagv kénsavval kb. pH 3-ra, lúgosítás esetében nátriumhidroxiddal pH 8 — 9 értékre állítjuk be. Ezután a mintegy 200 ml össztérfogatú vizsgálandó anyagból vízgőz- desztillációval 50—100 ml-t ledesztillálunk. (A hab zás elkerülése végett célszerű pár csepp oktilalkoholt vagy parafinolajat cseppenteni a vizsgá­landó anyaghoz.)a) Savanyú közegben vízgőzzel illő mérgekAceton Acetaldehid Alkoholok Anilin Benzin Benzol Cianidok Dinitrobenzol Éter Fenolok Foszfor (sárga)Formaldehidb) Lúgos közegben vízgőzzel illő mérgek:Alifás és aromás aminok KI órái(primer, szekunder, tért.) KloroformAmmóniaIII. Vízgőzzel nem illő szerves mérgekEz a csoport a legjelentősebb, idetartoznak majdnem az összes szerves eredetű mérgek. Az e csoportba tartozó vegyületek savanyú és lúgos tulaj­donságai, valamint oldhatósági viszonyai alapján további alcsoportokba sorolhatók:Kantai’idinKrezolKis molekulasúlyú zsírsavak KI oralKlórozott naftalinNaftalinNaftolNitrofenolNitrobenzolPiridinToluolTriklóretilén2991. Savanyú közegből éterrel és (vagy) kloroformmal kirázható mérgek. Ezeket a vegyületeket viszonylagos kémai jellegük alapján a követ­kezőképpen lehet szétválasztani:a)  Éterből, kloroformból nátriumhidrogénkarbonát-oldattal kirázható: erősen savanyú jellegű mérgek.h) Éterből, kloroformból híg nátriumhidroxid-oldattal kirázható: köze­pes erősségű savanyú jellegű mérgek (fenolok).c) Éterből, kloroformból sem nátriumhidrogénkarbonáttal, sem nát­riumhidroxid-oldattal ki nem rázható mérgek: semleges vegyületek.2. Lúgos közegből éterrel és (vagy) kloroformmal kirázható mérgek: bázikus jellegű vegyületek.3. Ammóniás közegből kloroform-alkohol eleggyel kirázható mérgek: amfoter jellegű vegyületek.E három alcsoporton kívül meg kell említenünk még a kisebb jelen­tőségű oldhatósági differencián alapuló szétválasztási lehetőségek alapján a következőket:4. Vízben, alkoholban oldódó, de éterben, kloroformban nem oldódó mérgek.5. Vízben oldódó, alkoholban, éterben, kloroformban nem oldódó mérgek.6. Vízben, alkoholban nem oldódó, csak speciális oldószerekben oldódó mérgek.1. Savanyú közegből éterrel és (vagy) kloroformmal kirázható mérgek:a)  erősen savanyú jellegűek Acetilszalicil sav p-aminobenzoesav Fenokinolinkarbonsav (Atophan)F enilbutazolidinOxálsavSavureid alapú altatók (pl. Alb roman)Szalicilsavb) közepes erősségű savanyú jellegűek Barbitursav-származékok Hidantoin-származékok (pl. Diphedan)F enilbutazolidin300c) semleges vegyületekAcetanilidAmidazofenAntipirinDigitoxinFenacetinFenilszalicilatGlutarimid-származékok (Xoxyron) Hidantoin-származékok Koffein Koniin. HCl.2. Lúgos közegből éterrel és (vagy) kloroformmal kirázható ’ mérgek: Alkaloidok:AtropinBrucinEtilmorfinHidrokodinKinidinKodeinSzolaninSztrichninSzintetikus nitrogéntartalmú bázisos szerves mérgek:Aminoketonok (pl. Spiractin, Mideton)Fenilpropilamin-származékok (pl. Aktedron, Centedrin)Fennietrazin (Gracidin)Promazinok és származékaiig: (Hibernal, Pipolphen)SzuprasztinTolazolidin-származékok3. Ammóniás közegből kloroform-alkohol eleggyel kirázható mérgek:Brucin Kodein SztrichninDigitalis Morphin TeobrominDihidromorfinon Procainamid Teophyllin4. Vízben, alkoholban oldódó, de éterben, kloroformban nem oldódó mérgek: Szulfanilamid (Deseptyl)Szulfadiazin5. Vízben oldódó, alkoholban nem oldódó méreg (Pl. íticin)6. Vízben, alkoholban nem oldódó, csak specialis oldószerekben oldódó mérgek:Antu (Alfa-naftil-tiourea) dioxanban vagy glikolban Szulfapiridin (Su- perseptyl) híg savban vagy lúgbanIV. Szervetlen mérgek1. Illó fémek2. Nem illó fémek3. Nem fémes elemek és anionokAz e csoportokba tartozó mérgező anyagok elválasztási módszerei általában jól ismertek, de ezenkívül lehetőség van arra is, hogy megfelelő gyors módszerek alkalmazásával a szennyezett élelmiszerek elő­zetes roncsolása után sőt bizonyos esetekben roncsolás nélkül és közvetlenül végezhessünk vizsgálatokat az egyes mérgező anyagok jelenlétének meg­állapítására.Az elválasztási rendszerre vonatkozó általános megjegyzések:1. A közölt táblázatos — egy-egy jellemző csoportba — felsorolt vegyü- letekkel kapcsolatban meg kell említenünk, hogy nem törekedtünk teljes­ségre. így elsősorban az egyes vegyület típusok jobban ismert reprezentán­sait és hazánkban könnyebben hozzáférhető fajtáit soroltuk fel.2. E felsorolás — külön csoportosításban nem tartalmazza az összes rovarirtó-, permetező-, csávázó-, növényvédőszereket. Ezek kémiai tu laj­tulajdonságaiknál fogva ugyanis nemcsak egy-egy csoportban jelenhetnek meg. Másrészt ezekkel történt szennyeződés esetén gyakran — az alkal­mazott vizsgálati módszertől függően, közvetlenül a szennyezett anyag­ban is kimutathatók. Ezekre az anyagokra érvényes kimutatási módszerek zömében egy felületi leoldást vagy legfeljebb egy szerves oldószeres — elő­zetes — kirázást igényelnek.3. A táblázatokból látható, hogy az egyes csoportok és alcsoportok között nem vonható éles határ. Bár gondosan végrehajtott részletes elvá­lasztás esetén minden csoportban a megjelölt anyagok nagyobbik része mutatható ki, de főként kvantitatív meghatározáskor figyelembe kell vennünk, hogy a keresett vegyület egy része esetleg más csoportba is átment.3014. A szétválasztási rendszer összes fázisait nem minden esetben szük­séges végigvizsgálni, csak akkor, ha előzetesen semmiféle tájékoztatást nem kaptunk a várható anyag minőségére vonatkozóan.Célirányos analitikai munka végzése esetén, tehát bizonyos vegyület- csoport kimutatására irányuló vizsgálatok alkalmával, részletes szétválasz­tás nélkül is elérhetjük a keresett vegyület meghatározását (pl. egy savanyú, vagy lúgos közegből történő szerves oldószeres kirázás után). Ilyenkor azonban a vízgőzdesztilláció elhagyása m iatt számos vízgőzzel illő vegyület^ is előfordulhat az extraktumban, amely a meghatározást zavarhatja. így jellemző példaként megemlíthető, hogy savanyú közegben történő kirázás esetén fenolokat, míg lúgos kirázáskor a nikotint találjuk meg az extraktumban.5. A szétválasztási rendszer aránylag hosszadalmas és látszólag bonyo­lult menete ellenére — főként az utóbbi években — sokkal előnyösebb és célravezetőbb, mint korábban. A régebben ismert és pl. a gyógyszerköny­vek által előírt azonosítási próbák ugyanis, aránylag nagyobb mennyiségű és jobban tisztított anyagot igényeltek, ezzel szemben elsősorban a papír- kromatográfia e területen elterjedt alkalmazása az azonosítást nagymérték­ben megkönnyíti és nemegyszer az előzetes, hosszadalmas tisztításra sincs mindig szükség.Az általunk alkalmazott vizsgálati módszer.a) A vizsgálandó anyag előkészítése:A rendelkezésre álló anyag és a várható szennyező anyag mennyiségé­től függően kb. 50—100 g-ot használunk fel egy vizsgálathoz.A lemért szennyezett anyagot gondosan homogenizáljuk. E célra jól alkalmazhatók a különböző turmix-készülékek, de aprítás és mozsárban, homokkal, vagy anélkül történő eldörzsölés is megfelel. A homogenizált anyagot két részre osztjuk:egyik részletet a szerves,másikat a férni szennyeződések (roncsolás nélkül, vagy roncso­lás után)kimutatására használjuk fel.Az előkészítési eljárást illetően azonban meg kell említenünk, hogy az előforduló specialis igénytől függően ez módosulhat.Néhány példát kívánunk megemlíteni:Mérgezett leves esetében a vizsgálat előtt a bennelevő burgonyát és tésztát különválasztottuk és így hajtottuk végre a vizsgálatot.Házi-állatok megmérgezésére a szennyezett hús felületéről vett m intát vizsgáltuk elsősorban.Gyümölcsök vizsgálatakor felületi tisztítást (mosást) hajtottunk végre és így két részre választva külön vizsgáltuk a termést és a mosóvizet.b) Szennyező idegen anyag elválasztása:Olyan esetben, amikor a részletesen közölt elválasztási eljárást követ­jük, a megfelelően homogenizált m intát kevés vízzel elkeverjük, hogy jól kezelhető legyen és azután hajtjuk végre az egyes frakciók elválasztását. Gyakrabban előfordul azonban, hogy csak a vízgőzzel nem illő szerves mérgek vizsgálati módszereinél ismertetett módon járunk el.Általában savanyú, vagy lúgos közegből kivonjuk kloroform, éter, alkohol, vagy ezek keverékével, esetleg specialis oldószerekkel az idegen anyagot és a kapott oldószeres részt vizsgáljuk.302зоаVizsgálandó mintaSavanyítás HCl vagy Kirázás éterrel Oldószeres fázisH2SO4 - at f:Kongó -papírra sav:/ kloroformmal___________________________ Vizes fá zisSavanyú és semleges veggúletekKirázás к °/j> ” os NaHCOj - aí Oldószeres fázis___________________ Vizes fázisGyenge és közepes erős­ségű savak , , semleges veggúletekŐrös savakSavanyítás Hidal. Kirázás éter vagyKirázás /10 NaOH at Oldószeres fá zis \ Vizes fá zisOldószeres fázis \ Vizes fa zisSemleges,vegyiSetekŐrös savak Ki önthető!Savanyítás Herat. Kirázás éter vagy, Kloroformmal Oldószeres fázis \ Víz es fáz isKi önthető!Közepes es gyenge savakBázisos és amfoter vegyítetekLugosilás NaOH-at.Kirázás éter vagy kloroformmalOldószeres fázisBaztsos vegy.Vizes IázisSemlegesítés HCral.Lugosilás fpĤ 8~ 8,5] NHnOH-alKirázás Kloroform - alkohol eleggyeiOldószere  ̂ fázis Vizes fázisleték eler nem.oldúdo bázisok.ЖÉterben esu kloroformban nem Oldódó veggúletek— Kloroformos kirázás azért szükséges, mert bizonyos anyagok éter­ben rosszul, vagy egyáltalán nem oldódnak (pl. difenilhidantoin, koffein) viszont figyelemmel kell lennünk arra, hogy egyes bázisos vegyületek sósa­vas, vagy kénsavas sói is kloforormmal könnyebben extrahálhatók.— Bázisos és amfoter jellegű vegyületek elválasztásához pH 9—9,5 ér­téknél vízzel nem elegyedő benzol, butanol, etilacetát felhasználásával érhetünk el jó eredményeket.— Nagyobb zsírtartalmú anyagoknál, ha lehetséges közvetlen alko­holos kioldást alkalmazunk, ha nem, akkor előzetesen kloroformot haszná­lunk, majd az így kapott oldószeres részt bepároljuk és utána alkohollal ismételt kioldást végzünk és ezt használjuk a vizsgálathoz, vagy közvet­lenül, vagy újabb bepárlás után. Az oldószeres rész bepárlásakor azonban ügyeljünk arra, hogy ne emelkedjék fel nagyon a hőmérséklet, mivel ilyen­kor esetleg bekövetkezhet egyes vegyületek bomlása.— Külön kívánjuk megemlíteni az olyan eseteket, amikor pl. vala­milyen műanyaggal érintkezett élelmiszer esetében kell megmondani, hogy történt-e esetleg valamilyen kioldás, került-e idegen anyag az adott élel­miszerbe. Ilyenkor előkészítésnél célszerű az élelmiszer összetételét figye- lembevéve megfelelő oldatokkal (pl. konyhasó, cukor, stb.) előzetes tárolást végezni, majd a kapott oldat éteres, vagy oldószer keverékkel történő kirázása után  a vizsgálatot végrehajtani. (E kérdéssel a vizsgálati módszerek tárgyalásakor még részletesen foglalkozunk.:)Az egyes toxikus kémiai anyagok szétválasztási módszereivel kapcso­latos általános irányelvekhez befejezésként még annyit kívánunk megje­gyezni, hogy az előkészítés minden tekintetben igazodjék a vizsgálati -eljárás igényeihez.IRODALOM'(1) 4/1957. IX . 5./ EÜ. M. sz. rendelet(2) Stas Z .: Ann. 84, 379, (1954)(3) Otto F. J .:  Ann. 100, 39, (1956)(4) Kay S . : Handbook of Emergeney Toxicology.(Ch. Thomas Publ.) 1954, 24—41.(5) Thienes С. Н. éd Haley Th. J .: Clinical Toxicology. (H. Kimpton London) 1955, 283—387.(6) Jacobs M . B . : The Chemical Analysis of Foods and Food Products. (D. Van Nostrand Company Canada) 1958, 248.<7) Gonzales Th. A ., Vance M ., Helpern M ., Umberger Ch. J .: Legal Medicine-end Toxicology. (Appleton-Century, New-York) Í954, 1045—1146.not

Az élelmiszerekbe került mérgező anyagok szétválasztási módszerei

http://acta.bibl.u-szeged.hu/81953/1/elelmiszervizsgalati_kozlemenyek_1961_11-12_298-304.pdf

Az élelmiszerekbe került mérgező anyagok szétválasztási módszerei

Abstract

Similar works

Full text

Available Versions

University of Szeged