LOGO SPESİFİK MİGRASYON. Dr. Burcu ŞENGÜL Kimya Mühendisi. Ekim 2014 ANKARA

Transkript

1 LOGO SPESİFİK MİGRASYON Dr. Burcu ŞENGÜL Kimya Mühendisi Ekim 2014 ANKARA

2 İçerik 1. Eğitimle ilgili genel bilgi 2. Fitalatların analizi 3. Spesifik Migrasyonun Tarama Metodu ile Yarıkantitatif Hesaplanması 4. Primer Aromatik Aminlerin ekstraksiyonu 5. UV ile PAAs analizi 6. Primer Aromatik Aminlerin LC/MS/MS doğrulama analizi 7. Epoksi türevlerinin analizi

3 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 ( )

4 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

5 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.Katalizörler 3.Solventler 4.Katkı kimyasalları (antioxidantlar, antistatikler, antifogginler, plastifiye ediciler, boyalar, pigmentler vs) kullanılabilir.

6 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.

7 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 plastikleştirici içeren PVC malzemelere uygulanır. PVC malzemedeki ; di-(2-ethylhexyl)adipate (DEHA) ve di-(2-ethylhexyl)phthalate (DEHP) konsantrasyonlarının belirlenmesi

8 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 : C n H 2n+1

9 DEHA ve DEHP, PVC den THF ile ekstraksiyon sonrasında FI dedektörlü gaz kromatografi ile analiz edilir. PVC filmler her biri 20 cm 2 olacak şekilde 2 parça (S 1, S 2 ) kesilerek örnekten alınır. Her biri tartılarak kaydedilir (m 1, m 2 ). Diğer PVC malzemelerden 2 parça herbiri mg olacak şekilde tartılarak alınır ve kaydedilir.

10 DEHA (μg/ml) DEHP (μg/ml) BBP (μg/ml) Film örnek kodları Ağırlıklar (gr) DEHA konsantrasyonu (mg/20 cm 2 ) A 0,0183 0,77 0,82 B 0,0225 1,01 0,88 C 0,0176 0,73 0,81 Ağırlık düzeltmesi sonrası DEHA konsantrasyonu (mg/20 cm 2 ) Buradan ortalama konsantrasyon= 0,83 (mg/20 cm 2 )olarak hesaplanır. Konsantrasyon [mg/dm 2 ]= 0,83 *5 = 4,16 mg/dm 2 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.

11 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.

12 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.

13 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.

14 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.

15 Şekil Tekrarlı kullanım numuneler için migrasyon işlemi

16 Şekil Tekrarlı kullanım set halinde olan numuneler için migrasyon işlemi

17 5. UV ile PAAs analizi 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. Tablo Migrasyon çözeltilerinin UV spektrofotometrede 550 nm deki absorbansları Örnek Adı 5 ppb STD 0, ppb STD 0, ppb STD 0, ppb STD 0,119 PA kepçe numunesi ilk migrasyon 0, nm de absorbans Analizler UV de 550 nm dalga boyunda gerçekleştirilmiştir. Daha sonra kalibrasyon eğrisinden sonuç ppb olarak hesaplanmıştır.

18 6. Primer Aromatik Aminlerin LC/MS/MS ile Doğrulama Analizi Tablo. Aromatik aminler

19 Standart eklenerek cihaza verilen migrasyon çözeltilerinin LC/MS/MS çıktıları Şekil. 2,4-DAT standartı için LC/MS/MS çıktısı

20 Şekil. 4,4 -MDA standartı için LC/MS/MS çıktısı

21 Şekil. Anilin standartı için LC/MS/MS çıktısı

22 Şekil. o-toluen standartı için LC/MS/MS çıktısı

23 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.

24 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.H 2 O + BFDGE.HCl;+ BFDGE.2HCl;+ BFDGE.H 2 O.HCl 1 mg/kg

25 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.

26 y = 676,89x + 9,8607 R² = 0,9999 BADGE 0 0,5 1 1,5 2 2,5 FLD Doğrusal (FLD)

27 y = 563,39x - 0,259 R² = 0,9997 BADGE.H2O FLD Doğrusal (FLD) ,5 1 1,5 2 2,5

28 y = 502,79x - 8,3101 R² = 0,9994 BADGE.H2O.HCl FLD Doğrusal (FLD) ,5 1 1,5 2 2,5

29 y = 489,27x + 24,172 R² = 0,9991 BADGE.2H2O FLD Doğrusal (FLD) ,5 1 1,5 2 2,5

30 y = 519,96x - 4,808 R² = 0,9999 BADGE.HCl FLD Doğrusal (FLD) ,5 1 1,5 2 2,5

31 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.

32 LOGO TEŞEKKÜRLER