КОНТРОЛЬ КАЧЕСТВА ТЯЖЕЛЫХ МЕТАЛЛОВ В ЗУБНЫХ ПАСТАХ МЕТОДОМ ИСП-ОЭС

АННОТАЦИЯ

Количество тяжелых металлов в 4 различных зубных пастах было изучено методом оптической эмиссионной спектрометрии с индуктивно-связанной плазмой. В результате эксперимента изучено соответствие зубных паст требованиям норматива и оценено их качество.

ABSTRACT

The amount of heavy metals in 4 different toothpastes was studied by inductively coupled plasma optical emission spectrometry. As a result of the experiment, the compliance of toothpastes with the requirements of the standard was studied and their quality was assessed.

Ключевые слова: зубные пасты, тяжелые металлы, оптическая эмиссионная спектрометрия с индуктивно-связанной плазмой.

Keywords: toothpastes, heavy metals, optical emission spectrometry with inductively coupled plasma.

Существует много видов косметических средств, состав которых также различен. Косметические средства разного назначения изготавливают с применением различных видов сырья, имеющего не только разный компонентный состав, но также качественно и количественно различающийся содержащимися в них примесями [5]. Для обеспечения здоровья человека используются различные гигиенические средства. Наиболее распространенным средством гигиены являются зубные пасты. В состав зубной пасты входят вода, абразивные вещества, связывающие агенты, увлажнители, биологически активные вещества, буферы, детергенты, отдушки, вкусовые добавки и консерванты [4]. Многие ингредиенты зубных паст являются достаточно токсичными, например парабены, фториды, фосфаты и тяжелые металлы.

Содержание суммы тяжелых металлов в зубных пастах не должно превышать 0,002% [7]. Из-за использования различного сырья природного и синтетического происхождения при производстве зубных паст они могут содержать разное количество соединений тяжелых металлов. Среди них встречаются элементы, которые оказывают положительное и отрицательное воздействие на здоровье человека.

При использовании зубной пасты они могут попадать в организм человека через полость рта. Все это обусловливает необходимость регламентирования требований к качеству зубных паст и обязательного контроля их безопасности. Органолептические и физико-химические показатели зубных паст должны соответствовать требованием, указанным в ГОСТе 7983-2016 «Зубные пасты» [3]. Важнейшими показателями безопасности зубных паст являются абразивность, массовая доля фторидов, водородный показатель (рН) водной суспензии и массовая доля тяжелых металлов.

Количество тяжелых металлов в зубных пастах определяют различными методами, в том числе инверсионной вольтамперометрией [1], полярографией [6], потенциометрией [11], колориметрией и атомно-адсорбционной спектрометрией [8; 10].

Цель исследования – определить содержание тяжелых металлов методом оптической эмиссионной спектрометрии с индуктивно-связанной плазмой разных видов зубных паст.

Методика исследования. В качестве образцов для исследования были выбраны 4 вида зубных паст разного состава и производителя, реализуемых торговой сетью Республики Узбекистан. Информация об исследованных зубных пастах приведена в таблице 1.

Таблица 1.

Информации о зубных пастах

Для приготовления разбавляющего раствора в колбе вместимостью 500 мл смешивали с 250 мл очищенной воды, 50 мл концентрированной азотной кислоты и 10 мл раствора перекиси водорода с объемной долей 30%. Доливали очищенную воду, чтобы довести объем раствора до 500 мл. Закрывали колбу и перемешивали.

Для приготовления стандартного раствора помещали в мерную колбу вместимостью 100 мл 1,0 мл многоэлементного раствора (10 мкг/мл). Доводили объем раствора до 100 мл разбавляющим раствором и хорошо перемешивали.

Тщательно взвешивали две одинаковые навески пробы образца массой 200±5 мг и помещали в стойкий к высокому давлению сосуд из кварца вместимостью 50 мл, образцы минерализовали для удаления летучих веществ.

Для минерализации зубных паст использовали прибор для минерализации MILESTONE Ethos Easy, Италия. Для этого в пробу добавляли 6 мл концентрированной азотной кислоты и 2 мл раствора перекиси водорода с объемной долей 30% с использованием градуированной пипетки. Закрывали крышку емкости. В течение 20 минут вся смесь минерализовалась при 180 °С. После минерализации пробу охлаждали при комнатной температуре, добавляли 20 мл дистиллированной воды к минерализованному раствору, ополаскивали наружные стенки емкости и плотно закрывали крышкой. Фильтровали через фильтровальную бумагу, помещали в мерную колбу вместимостью 50 мл и разбавляли до необходимого объема демонизированной водой [2; 9].

Анализ образцов проводили на оптико-эмиссионном спектрометре с индуктивно-связанной плазмой Avio 200 ISP-OES (Perkin Elmer, США).

Полученные результаты и их обсуждение. Оптический эмиссионный спектрометр с индуктивно-связанной плазмой Avio 200 ISP-OES позволил с высокой точностью измерить 11 тяжелых металлов (сурьма, хром, мышьяк, серебро, медь, кадмий, свинец, ртуть, олово, цинк, железо) в растворе во время исследования. Полученный результат приведен в табл. 2.

Таблица 2.

Содержание тяжелых металлов в зубных пастах

Из табл. 2 видно, что во всех образцах изученных видов зубных паст содержатся хром (Cr), цинк (Zn) и железо (Fe). Больше всего цинк содержится в образце зубной пасты № 1 (111,5 мг/кг), а меньше всего – в образце зубной пасты № 3 (0,087 мг/кг). Содержание хрома (Cr) в образцах изученных зубных паст в 50–800 раз меньше и изменяется от 0,004 мг/кг для № 1 до 0,137 мг/кг для зубной пасты № 2. Медь (Cu) лишь в небольших количествах обнаружена в трех из четырех образцов зубных паст (№ 1, 2 и 3) и не превышает 0,694 мг/кг. Такой токсичный элемент, как кадмий (Cd), обнаружен в образцах изученных зубных паст № 3 (0,001 мг/кг) и № 4 (0,0009 мг/кг). При попадании кадмия в организм человека он оказывает негативное влияние на печень, почки и центральную нервную систему. Приводит к нарушению обмена кальция и фосфора, обладающего выраженными канцерогенными свойствами.

Токсичной элемент, как мишьяк (As), обнаружен образцах № 1 (0,012 мг/кг) и № 2 (0,019 мг/кг). Сурьма обнаружена в трех образцах. Тяжелые металлы, такие как олово (Sn), серебро (Ag) и ртуть (Hg), не были обнаружены ни в одном из 4 образцов.

Сумма тяжелых металлов в зубных пастах приведена табл. 3.

Таблица 3.

Сумма тяжелых металлов в зубных пастах

Из данных табл. 3 установлено, что наиболее высокое суммарное содержание тяжелых металлов характерно для паст № 1 (112,002 мг/кг, или 0,0112%), что обусловлено присутствием цинка и превышает требования СанПиН [7]. Остальные образцы соответствуют нормам.

Таким образом, ИСП-ОЭС методом установлено, что в образцах всех изученных видов зубных паст содержатся хром, цинк и железо. При этом содержание цинка превышает содержание хрома приблизительно в 50–850 раз. Экспериментально показано, что сурьма содержится только в трех образцах зубных паст, причем в незначительном количестве. Олово, серебро и ртуть отсутствуют во всех изученных образцах зубных паст. Суммарное содержание тяжелых металлов в изученных трех образцах зубных паст не превышает предельно допустимой концентрации, но в первом образце (производства Китай) цинк обнаружен в более высокой концентрации из всех элементов. Избыток цинка вызывает отравление, которое проявляется прежде всего рвотой. Могут быть также боли в животе и головная боль, а также головокружение, бессонница и дрожание рук.

По результатам нашего исследования можно сделать вывод, что зубные пасты, произведенные в Нидерландах, Эстонии и Польше, имеют высокий уровень качества, а зубная паста, произведенная в Китае, имеет самый низкий уровень качества.

Список литературы:

1. Брайкова А.М., Матвейко Н.П. Определение токсичных элементов в кремах методом инверсионной вольтамперометрии // Новое в технике и технологии текстильной и легкой промышленности: материалы международной конференции. Ч. II /. – Витебск : УО «ВГТУ», 2011. – С. 211–213.
2. ГОСТ 17276-2016. Продукция парфюмерно-косметическая. Аналитический подход для методов скрининга и количественного определения тяжелых металлов в косметике. – С. 18.
3. ГОСТ 7983-2016. Пасты зубные. Общие технические условия.
4. Каримова Д.Б., Хужаев В.У. Классификации парфюмерной и косметической продукции на основе товарной номенклатуры // Universum: технические науки: электрон. научн. журн. – 2020. – № 12 (81). – С. 63–71.
5. Каримова Д.Б., Хужаев В.У. Косметика кремлари таркибидаги парабенларни аниқлаш ва уларни тифтн асосида таснифлаш // Кимё тадқиқотлари илмий хабарнома. – Андижон, 2021. – № 3 (55). – Б. 96–102.
6. Матвейко Н.П., Брайкова А.М., Садовский В.В. Контроль показателей и качества и безопасности продукции // Вестник ВГТУ. – 2017. – С. 59–68.
7. СанПин № 0340-2016. Гигиенические требования к производству и безопасности парфюмерно-косметической продукции.
8. Dwijayanti E., Susanti S. Analysis of mercure in whitening cream distributed in Palu city by Atomic absorption Spectoroscopy // Journal of Applied CHemical Sciences. – 2018. – Vol. 5, № 1. – P. 430–433.
9. Karimova D.B., Xujaev V.U. Determination of elements in cosmetics by ISP-OES method // Scientific Bulletin Series: Chemical Research. – 2021. – № 7 (59). – P. 51–56.
10. Rao N.R., Rao N.T. Determination of heave metals in toothpastes containing tin as an active ingredient // Indian Journal Of Chemical Technology. – 2014. – Vol. 21. – P. 238–243.
11. Vella A., Attard E. Analysis of heave metal content in Conventional and Herbal Toothpastes Available At Maltase Pharmacies // Cosmetics. – 2019. – № 6, 28. – P. 11.