SPESİFİK MİGRASYON - tarimorman.gov.tr°DARİ İŞLER/Sunumlar/2014/Ekim/4.pdf · Ekstrakt direk...
Transcript of SPESİFİK MİGRASYON - tarimorman.gov.tr°DARİ İŞLER/Sunumlar/2014/Ekim/4.pdf · Ekstrakt direk...
LOGO
SPESİFİK MİGRASYON
Ekim 2014
ANKARA
Dr. Burcu ŞENGÜL
Kimya Mühendisi
İçerik
1. Eğitimle ilgili genel bilgi
3. Spesifik Migrasyonun Tarama Metodu ile Yarıkantitatif Hesaplanması
4. Primer Aromatik Aminlerin ekstraksiyonu
5. UV ile PAAs analizi
2. Fitalatların analizi
6. Primer Aromatik Aminlerin LC/MS/MS doğrulama analizi
7. Epoksi türevlerinin analizi
1.GENEL BİLGİ
Eğitim yeri:
Atina/YUNANİSTAN
Eğitimi veren kurum:
Ekonomi ve Finans Bakanlığı,
Genel Kimya Devlet Laboratuvarı,
D-Bölümü: Gıda ile Temas Eden Madde ve Malzemeler Laboratuvarı
Yıllık yaklaşık 200 numune çalışan, 1 şef ve 4 doktoralı personelden
Yunanistan’ın referans laboratuvarıdır.
Eğitim süresi:
1 ay (30.12.13-30.01.14)
http://www.gcsl.gr
Genel Kimya Devlet Laboratuvarının
İlgilendiği Konular
Food Products Plastics Fuels
Drinks (alcoholic or not) Detergents Lubricants
Potable water Paper Pigments
Surface water Leather Environmental pollution
Wastewater Metals and alloys Drugs
Chemical substances Fertilizers - Textiles Industrial raw materials
Migrasyon
Gıda üretiminde kullanılan makinalar ve borular dahil gıda ile temas eden her türlü malzemeden gıda maddesine düşük molekül ağırlıklı bileşikler göç edebilir. Bu göç miktarının tespiti amacıyla yapılan “Migrasyon” analizleri EN 1186/1-15 göre gerçekleştirilmektedir.
Ambalaj malzemelerinden kaynaklanan potansiyel migrantlar, üretimlerinde kullanılan
1.Monomerler, başlangıç maddeleri
2.Katalizörler3.Solventler4.Katkı kimyasalları (antioxidantlar, antistatikler, antifogginler, plastifiye ediciler, boyalar, pigmentler vs) kullanılabilir.
Göç eden bu malzemelerden bazıları endokrin bozucu veya karsinojenik etki göstererek insan hayatını olumsuz etkileyebilir
a)Toplam migrasyon limiti (TML) (OML- Overall Migration Limit): Madde veya malzemeden gıda benzerine geçen uçucu olmayan maddelerin izin verilen maksimum miktarı
c) Spesifik migrasyon limiti (SML) (SML- Specific Migration Limit): Madde veya malzemeden gıdaya veya gıda benzerine geçen belirli bir maddenin izin verilen maksimum miktarı
SML her bir maddenin kendi toksikolojik değerlendirmesi yapılarak belirlenir. Bir maddenin tolere ediebilir günlük alımı (TDI) mg/kg vücut ağırlığı üzerinden hesaplanarak spesifik migrasyon limiti tespit edilir. Bu sistem 60 kg olan bir kişi tarafından 1 kg gıda tüketildiğini varsayar.
2. Fitalatların Analizi
Determination of the concentration of (DEHA) and (DEHP) into PVC plastics with:
a.low concentration of plasticizer Range:0-2% w/w,
b.high concentration of plasticizer Range:2-25% w/w
Bu metod ağırlıkça % 0-2 veya % 2-25 aralığında plastikleştiriciiçeren PVC malzemelere uygulanır.
PVC malzemedeki ;
di-(2-ethylhexyl)adipate (DEHA) ve
di-(2-ethylhexyl)phthalate (DEHP)
konsantrasyonlarının belirlenmesi
Fitalat
1,2-benzendikarboksilik asit esterleri, genellikle fitalatlar olarak bilinirler. PVC gibi
plastiklerin üretiminde plastikleştirici olarak kullanılırlar. Yapıştırıcılar, boyalar,
filmler, kozmetik ftalatların diğer kullanım alanlarındandır. Suda çözünürlükleri düşük,
yağda çözünürlükleri yüksek ve uçuculukları düşüktür. En çok kullanılan fitalatlar DEHP,
DIDP ve DINP’dir. Fitalatlar çözeltide kararlı ve yüksek sıcaklıklara dayanıklıdır.
Güneş ışığında bozunurlar. İnsanlar fitalatlara gıda, hava, su ve kozmetikler gibi
diğer kaynaklar nedeniyle maruz kalırlar.
R,R’: CnH2n+1
DEHA ve DEHP, PVC’den THF ile ekstraksiyon sonrasında FI dedektörlü gaz kromatografi ile analiz edilir.
PVC filmler her biri 20 cm2 olacak şekilde 2 parça (S1, S2) kesilerek örnekten alınır. Her biri tartılarak kaydedilir (m1, m2).
Diğer PVC malzemelerden 2 parça herbiri 20-30 mg olacakşekilde tartılarak alınır ve kaydedilir.
Buradan ortalama konsantrasyon= 0,83 (mg/20 cm2)olarak hesaplanır.
Konsantrasyon [mg/dm2]= 0,83 *5 = 4,16 mg/dm2
Konsantrasyon [mg/kg]= 4,16*6= 24,98 mg/kg olarak bulunmuştur.
COMMISSION REGULATION (EU) No 10/2011’e göre SML: 18 mg/kg’dır.
Bulunan konsantrasyon SML’yi aştığından örnek GC-MS’e verilir.
Film örnek kodları Ağırlıklar (gr) DEHA
konsantrasyonu
(mg/20 cm2)
Ağırlık düzeltmesi
sonrası DEHA
konsantrasyonu
(mg/20 cm2)
A 0,0183 0,77 0,82
B 0,0225 1,01 0,88
C 0,0176 0,73 0,81
1 2 3 4 5 6
DEHA (μg/ml) 0 20 40 80 160 240
DEHP (μg/ml) 0 20 40 80 160 240
BBP (μg/ml) 50 50 50 50 50 50
3. Spesifik Migrasyonun Tarama Metodu ile
Yarıkantitatif Hesaplanması
Tarama analizleri “Semiquantitative estimation of the specific migration of
chemical substances from plastics” başlıklı yöntemle yapılmaktadır. Bu
yöntemle plastik malzemeler ve sentetik kaplama yüzeyleri analiz
edilebilir. Gıda ile temas eden malzeme bilinen miktarlarda C12-alkan,
C20-alkan ve C24-alkan internal standartları içeren uçucu solventle
ekstrakte edilir. Ekstrakt direk gaz kromatografi analizine alınır. En uygun
ekstraksiyon solventi dietileterdir.
Gaz kromatografiden elde edilen pikler alıkonma süresine göre
tanımlanır. Eğer spesifik migrasyon limiti aşarsa doğrulama için örnek
GC-MS’te analiz edilir.
Herbir internal standartın konsantrasyonu 30 mg/kg ‘dır.
Kromatogramdan bağıl alıkonma süresi belirlenir.
Internal standartların ortalama pik alanları hesaplanır. (λ) oranı
hesaplanır.
(λ) oranına göre;
a. λ<1, doğrulama işlemine gerek yoktur.
b. 1<λ<2, bu spesifik maddenin migrayonu düşüktür.
c. 2<λ<3, bu spesifik maddenin migrayonu uygundur.
d. λ>3, bu spesifik maddenin migrayonu yüksektir.
b, c durumlarında GC-MSD ile madde doğrulanır.
Bu kapsamda yapılan laboratuvar çalışmasında öncelikle internal standart
hazırlandı. Internal standartın dietil eterdeki çözeltisi hazırlandı. 3 adet
örnek vardı. Bunlar PE film örneği, masterbatch şişirilmemiş PET şişe ve
Yunanistan adalarına içme suyu taşıyan teknelerin su tanklarının
kaplama malzemeleridir. Boş viale 0,3 gr plastik örneklerden tartılıp
hazırlandı. Internal standartın dietil eterdeki çözeltisinden 2 ml alarak
viallere konuldu. Referans hazırlamak amacıyla örnek bulunmayan viale de
Internal standartın dietil eterdeki çözeltisinden konuldu. İçeriği bilinen PE
film örneklerinden alınarak QC örnekleri hazırlandı. Daha sonra bunlar
üzerine Internal standartın dietil eterde hazırlanan çözeltisinden 2 ml ilave
edilerek 10 dk’lık periyodlarla toplam 30 dk ultrasonic banyoda bekletildi.
Viallere alınarak GC-FID cihazına verildi.
PET şişe örneğinin GC-FID cihazında analizi sonrası bulunan en büyük pik
için (λ) oranı hesaplanmıştır. Bu orana göre λ<1 olduğu için örnek uygun
kabul edilmiştir.
4. Primer Aromatik
Aminlerin Ekstraksiyonu
Primer aromatik aminler FCM laboratuarında spektrofotometrik olarak
analiz edilip doğrulama gerektiği durumlarda LC/MS/MS ile doğrulaması
yapılmaktadır.
Primer aromatik aminlerin analizi için örneğe uygulanacak migrasyon
işlemi için eğer örnek set halinde ise 3 set örnek veya tek ise 3 adet
örnek gereklidir.
Şekil Tekrarlı kullanım numuneler için migrasyon işlemi
Şekil Tekrarlı kullanım set halinde olan numuneler için migrasyon işlemi
5. UV ile PAAs analizi
Örnek Adı 550 nm’de absorbans
5 ppb STD 0,005
10 ppb STD 0,013
25 ppb STD 0,051
50 ppb STD 0,119
PA kepçe numunesi ilk migrasyon 0,002
Tablo Migrasyon çözeltilerinin UV spektrofotometrede 550 nm’deki absorbansları
Analizler UV’de 550 nm dalga boyunda gerçekleştirilmiştir.
Daha sonra kalibrasyon eğrisinden sonuç ppb olarak hesaplanmıştır.
Bu kapsamda laboratuvarda PA kepçe numunesi analiz edilmek üzere
Migrasyon işlemi kaynama sıcaklığında 2 saat olacak şekilde etüvde
gerçekleştirilmiştir.
Bu analizde kullanılan örnekler migrasyon sonucu elde edilen çözeltilerdir.
6. Primer Aromatik Aminlerin
LC/MS/MS ile Doğrulama Analizi
Tablo. Aromatik aminler
Standart eklenerek cihaza verilen
migrasyon çözeltilerinin LC/MS/MS çıktıları
Şekil. 2,4-DAT standartı için LC/MS/MS çıktısı
Şekil . 4,4’-MDA standartı için LC/MS/MS çıktısı
Şekil . Anilin standartı için LC/MS/MS çıktısı
Şekil . o-Toluen standartı için LC/MS/MS çıktısı
7. Epoksi türevi
Determination of monomers “BADGE”, “BADGE(OΗ)2“, BADGE(Cl)(ΟΗ)”,
“BFDGE”, “BFDGE(OΗ)2” and “BFDGE(Cl)(ΟΗ)” in aqueous and fatty food
stimulants
Bu yöntemle aşağıdaki maddelerin spesifik migrasyonunun belirlenmesi sulu ve
yağlı gıdalar için gerçekleştirilmektedir.
•BADGE: 2,2-bis(4-hydroxyphenyl)propane bis(2,3-epoxypropyl) ether,
•BADGE(ΟΗ)2 :2,2-bis(4-hydroxyphenyl)propane bis(2,3-dihydroxypropyl) ether,
•BADGE(Cl)(ΟΗ): 2,2-bis(4-hydroxyphenyl)propane bis(3-chloro-,2-hydroxy-propyl)
ether,
•BFDGE: bis(hydroxyphenyl)methane bis(2,3-epoxypropyl)ether
•BFDGE(ΟΗ)2: bis(hydroxyphenyl)methane bis(2,3-dihydroxypropyl)ether
•BFDGE(Cl)(ΟΗ): bis(hydroxyphenyl)methane bis(3-chloro-,2-hydroxy-propyl)ether
Bu yöntemle polimerik kaplamalarda ve malzemelerde yukarda bahsedilen
bileşiklerin gıda benzerlerine spesifik migrasyonu belirlenir.
TÜRK GIDA KODEKSİ BELİRLİ EPOKSİ TÜREVLERİNİN GIDA İLE
TEMAS EDEN MADDE VE MALZEMELERDE KULLANIMININ
KISITLANMASI HAKKINDA TEBLİĞ
1) BADGE + BADGE.H2O + BADGE.2H2O ≤ 9 mg/kg
2) BADGE.HCl + BADGE.2HCl + BADGE.H2O.HCl ≤ 1 mg/kg
BFDGE (=bis(hidroksifenil)metan bis(2,3-epoksipropil)eterler);
3) BFDGE.H2O + BFDGE.HCl;+ BFDGE.2HCl;+ BFDGE.H2O.HCl ≤ 1 mg/kg
Yağlı gıda benzerleri: 20 ml viale 10 g ± 0.01 g migrasyondan elde edilen
çözeltiden tartılır. Üzerine THF ve asetonitril eklenir ve 1 dk çalkalanır. Viale
alınması aşamasında standartlar için bahsedilen prosedür takip edilir.
Sulu gıda benzerleri viallere uygun miktarda gıda benzerinden alınarak konulur.
Örnek Laboratuvar Çalışması:
Laboratuvarda standart çalışma çözeltileri yukarıda bahsedildiği gibi hazırlanarak
FLD-HPLC ile kalibrasyon eğrileri çizilmiştir.
y = 676,89x + 9,8607R² = 0,9999
0
200
400
600
800
1000
1200
1400
1600
0 0,5 1 1,5 2 2,5
BADGE
FLD
Doğrusal (FLD)
y = 563,39x - 0,259R² = 0,9997
0
200
400
600
800
1000
1200
0 0,5 1 1,5 2 2,5
BADGE.H2O
FLD
Doğrusal (FLD)
y = 502,79x - 8,3101R² = 0,9994
0
200
400
600
800
1000
1200
0 0,5 1 1,5 2 2,5
BADGE.H2O.HCl
FLD
Doğrusal (FLD)
y = 489,27x + 24,172R² = 0,9991
0
200
400
600
800
1000
1200
0 0,5 1 1,5 2 2,5
BADGE.2H2O
FLD
Doğrusal (FLD)
y = 519,96x - 4,808R² = 0,9999
0
200
400
600
800
1000
1200
0 0,5 1 1,5 2 2,5
BADGE.HCl
FLD
Doğrusal (FLD)
Birimimizde mevcut durum
Laboratuvarımızda Toplam migrasyon analizleri gerçekleştirilmektedir.
Bisfenol A endokrin bozucu etksiyle bilinmektedir. Östrojenik etkis 1930larda farmakolojik kullanımından beri bilinmektedir. Buna rağmen 1950lerde polikarbonatlar ve içecek kutularında kullanılan epoksi reçineler için monomer olarak kullanılmaya başlanmıştır. Son yıllarda özellikle bebek ürünlerinde kullanımı tartışılmaya başlandıktan sonra Kanada BPA’yı bebek ürünleride ilk yasaklayan ülkedir. Bugün BPA’nın en yaygın kullanımı CD ve DVD’lerdedir.(Senjen and Azoulay 2008).
Bebek ürünlerinde yasak olması ve diğer ürünlerde de sınırlandırılmış olması sebebiyle birimimizde spesifik migrasyon kapsamında BPA analizleri HPLC cihazıyla gerçekleştirilmektedir. Cihaz imkanımız oldukça diğer spesifik migrasyon alanlarında da çalışmalar yapılacaktır.
LOGO
TEŞEKKÜRLER