СТАЙЛАБ предлагает стандарты нитрозаминов для их анализа в продуктах питания хроматографическими методами.
Стандарты и стандартные растворы
Нитрозамины – это азотсодержащие органические соединения. Их используют в производстве косметики, пестицидов, резины и латекса, а также в научных исследованиях. Нитрозамины образуются при взаимодействии азотистой кислоты с аминами в кислой среде или при нагревании. Это происходит при курении табака, в ходе производства и приготовления некоторых пищевых продуктов, например, при жарке или копчении, а также в желудке человека и животных. Известно, что образование нитрозаминов ингибирует аскорбиновая кислота. Однако в присутствии от 10% жира она напротив, способствует этим реакциям.
Значительные количества нитрозаминов присутствуют в рыбе и рыбной продукции, пиве, а также в мясных и молочных продуктах, если в ходе их изготовления применяли нитрит натрия. Его используют в качестве антиокислителя и для предотвращения роста клостридий, в том числе, возбудителя ботулизма. Кроме того, нитриты образуются из нитратов. Нитраты используют в качестве азотистых удобрений. В организмы животных они обычно попадают с водой или растительной пищей.
В жареном и копченом мясе, а также в рыбе и некоторых сортах сыров присутствует 1-нитрозопирролидин, который образуется при нагревании продуктов, содержащих нитрит натрия. В жареном беконе содержится около 1-20 мкг/кг N-нитрозопирролидина и 1-2 мкг/кг N-нитрозодиметиламина. Последний, помимо этого, содержится в свежих овощах и грибах. N-нитрозодиэтиламин и N-нитрозометилэтиламин выявляют также в табачном дыме, однако эти нитрозамины не являются специфичными для табака. N-нитрозометиламин присутствует в дыме, термически обработанном мясе и рыбе, пиве и других алкогольных напитках, а также в красном стручковом перце и некоторых других овощах и фруктах. Он не адсорбируется на угольных фильтрах и проявляет высокую подвижность в почвах. Поэтому это вещество иногда выявляют в питьевой воде.
Большинство нитрозаминов проявляют канцерогенные свойства, влияя преимущественно на печень, желудочно-кишечный тракт, и легкие. Однако N-нитрозоди-n-бутиламин вызывает поражения печени, пищевода и мочевого пузыря, N-нитрозометиламин – печени, органов пищеварения, легких и иммунной системы. N-нитрозодифениламин поражает дыхательную и выделительную системы. Некоторые нитрозамины способны преодолевать плацентарный барьер и воздействовать на эмбрион, проявляя как канцерогенные, так и тератогенные свойства.
Воздействие нитрозаминов особенно значимо, когда они поступают в организм с пищевой продукцией, водой и табачным дымом. Нитрозамины, содержащиеся в перчатках, игрушках, воздушных шариках и других изделиях из резины и латекса, способны проникать в слизистые оболочки при контакте. Однако при этом их количество значительно ниже опасного уровня: оно исчисляется долями нанограмм. Эксперименты на животных показали, что канцерогенность нитрозаминов проявляется при дозах от 1 г.
Согласно «Единым санитарно-эпидемиологическим и гигиеническим требованиям к товарам, подлежащих санитарно-эпидемиологическому надзору (контролю)», которые действуют в Российской Федерации и странах ЕАЭС, содержание нитрозаминов необходимо контролировать в рыбе, рыбной и мясной продукции, пивоваренном солоде. При этом в мясной продукции суммарное содержание нитрозодиметиламина и нитрозодиэтиламина не должно превышать 0,002 мг/кг в колбасах, консервах, сушеном мясе и жире-сырце. В копченой продукции может содержаться до 0,004 мг/кг этих веществ. Для свежей, мороженой, консервированной, сушеной, маринованной, соленой и копченой рыбы допустимое суммарное содержание этих веществ составляет 0,003 мг/кг. В пивоваренном солоде может содержаться не более 0,015 мг/кг нитрозаминов. В пиве, вине и других алкогольных напитках – не более 0,003 мг/л. Присутствие нитрозаминов в овощных и фруктовых консервах и в консервах, предназначенных для детского питания не допускается (менее 0,001 мг/кг).
В Российской Федерации содержание нитрозаминов определяют флуорометрическими методами, а также с помощью тонкослойной хроматографии и хемилюминисценции. В странах Евросоюза применяют преимущественно хроматографические методы, в том числе, ВЭЖХ и ГХ-МС. Они пригодны для исследования почвы, воды и пищевой продукции.
СТАЙЛАБ предлагает смесь нитрозаминов производства SPEX CertiPrep. Они изготавливаются в соответствии с ISO 17025:2005 и ISO/IEC 17034-2016 (аккредитация A2LA). Система контроля качества соответствует ISO 9001:2015 (аккредитация DQS). Стабильность и точность концентрации стандартов гарантируется производителем.
СВОЙСТВА НЕКОТОРЫХ N-НИТРОЗАМИНОВ ИN-НИТРОЗОАМИДОВ
Мн. восстановители (H 2 /Pt или H 2 /Pd, LiAlH 4 и др.) превращают нитрозамины в несимметричные гидразины, в более жестких условиях (под действием Н 2 над Ni-Ренея или амальгамы Na) происходит разрыв связи N—N и образуются вторичные амины. Дитионит Na дезоксигенирует нитрозамины, образуя диалкиламинонитрены (см. Нитрены); HNO 3 или CF 3 CO 3 H окисляют их в соответствующие N-нитрами-ны. Под действием ангидридов орг. к-т или НСl нитрозамины соотв. ацилируются или хлорируются с разрывом связи N—N. Сильные алкилирующие агенты взаимод. с нитрозаминами по атому кислорода группы NO, напр.:
При парофазном фотолизе нитрозаминов разрывается связь N—N, при этом генерируется радикал ; в жидкой фазе в присут. к-т нитрозамины фотолитически присоединяются к алкенам, напр.:
Ароматические нитрозамины в присут. к-т претерпевают внутримол. перегруппировку с образованием и-нитрозоариламинов. N-Нитрозоамиды под действием NH 3 или оснований дают диазосоед., напр.:
Иногда используют р-цию R 2 NCOCl с AgNO 2 или восстановление N-нитроаминов Аl в щелочной среде.
Н итрозамины используют для извлечения вторичных аминов из смесей, в синтезе лек. препаратов и орг. красителей, в лаб. практике для получения диазоалканов.
Н итрозамины-высокотоксичные соед., они поражают печень, вызывают кровоизлияния, конвульсии, кому. Большинство нитрозаминов-сильные канцерогены, нек-рые из них оказывают действие уже при одноразовой экспозиции. Нитрозамины-сильные мутагены, легко метаболизируются, в организме действуют гл. обр. как алкилирующие агенты, N-нитрозо-N-метилмочевина обладает противоопухолевой активностью.
Лит.: Химия нитро- и нитрозогрупп, пер. с англ., т. 1, М., 1972, с. 100-19; т. 2, М., 1973, с. 156-210; Общая органическая химия, пер. с англ., т. 3, М., 1982, с. 449-59; Костюковский Я.Л., МаламедД.Б., «Успехи химии», 1988, т. 57, в. 4, с. 625-55. С. Л. Иоффе.
Министерство торговли и промышленности Великобритании (Department of Business, Enterprise and Regulatory Reform) характеризует нитрозамины как наиболее токсичные канцерогены животного происхождения. Нитрозамины широко распространены в косметической продукции, но их не указывают на этикетках, так как они находятся в виде примесей.
Формула простейшего органического нитрозамина (CH3)2NNO
Продукты, которые могут содержать Нитрозамины
Нитрозамины были обнаружены в 53 ингредиентах и более 10 000 продуктов, перечисленных в базе данных SkinDeep по состоянию на июль 2008 года. В связи с тем, что это примеси, они содержатся почти во всех средствах личной гигиены, в том числе тушь, корректор, кондиционер, детский шампунь, бальзам от боли в мышцах и лосьон для загара. Использование нитрозаминов в косметике запрещено в Канаде и Европейском союзе.
Нитрозамины получаются в косметике, когда при определенных условиях нитраты соединяются с различными аминокислотами (строительные блоки белков). В частности, нитрозамины образуются, когда определенные белки, такие как диэтаноламин (DEA) или триэтаноламин (TEA), используются в продуктах в качестве консервантов, которые могут распадаться до нитратов. Так как эти различные соединения разрушаются с течением времени, они могут рекомбинироваться (обмениваться материалами) в нитрозамины. И DEA и TEA являются общими добавками, используемыми для регулирования рН или выступают в качестве увлажняющих агентов. Случайное появление этого канцерогенного соединения нитрозамина может добавить совершенно новые проблемы для потребителей. При этом чтение этикеток в попытках обезопасить себя не принесет результата, так как нитрозамины примеси и не указываются на этикетке.
Влияние на здоровье
Многочисленные исследования и базы данных ссылаются на связь нитрозамина и рака. Они перечислены в качестве возможных канцерогенов для человека Агентством по охране окружающей среды США (U.S. Environmental Protection Agency), Международным Агентством по изучению рака (International Agency for Research on Cancer), Национальной программой США по токсикологии (U.S. National Toxicology Program) в отчете о канцерогенах.
Кроме того, наблюдаются некоторые признаки эндокринных нарушений при использовании очень низких доз нитрозамина. Исследования также связывают нитрозамин с проблемами в развитии плода, репродуктивной и иммунной токсичностью, нейротоксичностью.
Агентство Министерства здравоохранения и социальных служб США (FDA) контролирует с 1979 года средства личной гигиены на наличие нитрозаминов, и опубликовало доклад о том, что продукты, содержащие нитрозамины, можно рассматривать как фальсифицированные, а их производители подлежат юридическому преследованию. NDELA (N-нитрозо-этанол-амины) накапливаются в печени, мочевом пузыре и других органах и приводят к хроническим токсическим последствиям для здоровья. Они легко всасывается через кожу.
В 1996 году FDA призвал производителей косметики добровольно удалить компоненты, которые могут в совокупности образовывать NDELA и провести тестирование, чтобы понять, почему в их косметике обнаруживается нитрозамин NDELA. Несмотря на этот призыв, EWG пришла к выводу, что один из каждых 10 продуктов содержит ингредиенты, которые в комбинации с другими образуют нитрозамины. В 1998 году в Великобритании Министерством торговли и промышленности было проведено исследование, которое показало, что уровень содержания нитрозаминов в некоторых продуктах увеличивается в течении нескольких месяцев после того, как продукт был открыт.
Нитраты попадают в организм человека несколькими путями:
Большая часть нитратов в организм человека попадает со свежими и консервированными овощами (на уровне 40-80 процентов суточного количества нитратов). Попадают нитраты в организм и с продуктами питания, процесс изготовления которых предполагает применение нитратных соединений.
Незначительное количество нитратов может поступить с фруктами, хлебобулочными изделиями, молочными продуктами.
Нитраты попадают в организм человека с некачественной питьевой водой, которая загрязнена продуктами распада органических веществ или содержанием азотнокислых солей. Особенная опасность попадания вредных веществ в воду связана с близостью сельскохозяйственных полей, с которых смываются удобрения, попадая в ближайшее водохранилище различными путями.
Накопление нитратов и нитритов в кишечнике способствует образованию канцерогенных соединений нитрозаминного типа. Такое накопление опасных соединений в организме, может привести к значительным проблемам в здоровье и образованию злокачественных опухолей.
Отравления у людей происходят при употреблении воды и продуктов растительного и животного происхождения с высоким содержанием нитратов или нитритов. Наиболее чувствительны к избытку нитратов дети первых месяцев жизни.
Как уберечь себя от воздействия нитратов и нитритов?
Снизить накопление нитратов в овощах поможет тщательная промывка или замачивание в холодной воде, что снижает содержание опасных веществ на 10-12%. Для того чтобы избавиться от нитратов в капусте, прежде всего, необходимо удалить верхние листы, так как именно они накапливают значительное количество нитратов. Овощи и фрукты следует тщательно мыть специальной щёткой, а зелень и салатные листья можно прополоскать в таком растворе: на 1 л воды 1 столовая ложка пищевой соды. Также перед употреблением можно замочить овощи на 30 минут в воде. Огурцы и морковь рекомендуется чистить правильно, срезая с каждой стороны по сантиметру, а у помидоров и редиски – обрезать основу. У зелени и салата пригодны для еды только листья, поэтому стебли нужно обязательно удалять.
Варка овощей без использования алюминиевой посуды снижает уровень нитратов на 80%. Очищенные овощи необходимо положить в кипяток, немного проварить, посолить и слить воду. Следует отметить, что при жарке можно убрать только до 10% нитратов. К недостаткам таких кулинарных обработок можно отнести значительную потерю полезных витаминов, особенно во фруктах.
Соление, маринование и квашение овощей снижает количество нитратов на 40%.
Одним из способов нейтрализации химикатов является приём перед едой аскорбиновой кислоты, которая способна затормаживать образование в организме нитрозаминов. Гранатовый сок и лимонная кислота также обладают обезвреживающим действием, добавлять их необходимо прямо в салаты или сбрызгивать перед приготовлением продукты. Для того, чтобы избежать превращения нитратов в такие канцерогенные вещества, как нитриты, не следует хранить плодовоовощные соки, свежеприготовленные салаты и замороженные овощи более суток, даже в холодильнике.
Приобретать овощи и фрукты следует в специально отведённых санкционированных местах торговли, имеющих необходимые документы, подтверждающие качество и безопасность реализуемой продукции.
Нитрозамины — это органические вещества, содержащие азот, которые могут оказывать токсический эффект и канцерогенное действие. Они могут содержаться в пищевых продуктах, косметике, лекарственных средствах, табачном дыме.
Согласно санитарным требованиям, содержание нитрозаминов в пищевых продуктах подлежит строгому контролю. Если их содержание превышает допустимые нормы, продукция не может поступать в продажу. Определением нитрозаминов занимаются специальные лаборатории, использующие методы флуорометрии, хемилюминисценции, а также хроматографию.
Влияние нитрозаминов на организм человека
Нитрозамины оказывают выраженное токсическое действие на печень, а также обладают канцерогенным и мутагенным эффектом. Также они повышают риск развития сахарного диабета, болезни Паркинсона, Альцгеймера. В больших концентрациях они могут вызывать тяжелые отравления, сопровождающиеся кровотечением и нарушением сознания.
Нитрозамины хорошо растворяются в воде. Следовательно, при попадании в организм быстро проникают во все ткани и биологические жидкости. При постоянном поступлении небольших доз человек не ощущает недомогания. Но эти вещества имеют накопительный эффект, в результате которого возникают серьезные заболевания, не всегда излечимые.
Согласно классификации ВОЗ, нитрозамины относятся к группе возможных канцерогенов. Тем не менее, их содержание в пищевых продуктах строго нормируется, а в лекарственных препаратах является недопустимым.
Нитрозамины в фармацевтических препаратах и косметике
Нитрозамины впервые были обнаружены в лекарственных препаратах группы сартанов. Их наличие связано со случайным загрязнением либо с наличием азотистых соединений в субстанциях для производства фармпрепаратов. Некоторые этапы производственного процесса создают условия для их трансформации в нитрозамины. Также токсичные соединения были обнаружены в лекарствах, содержащих ранитидин.
Препараты, в которых контролирующими органами выявлено высокое содержание нитрозаминов, были отозваны производителями с рынка. В настоящее время оптимизируются производственные процессы и проводится лабораторный контроль с целью недопущения попадания нитрозаминов в конечные продукты.
Также нитрозамины могут присутствовать в косметике. Для снижения их количества используют сырье с минимальным содержанием азотистых соединений, а также проводят дополнительный лабораторный контроль готовых косметических средств. Необходимо контролировать содержание диэтаноламина, который способствует образованию канцерогенных азотистых соединений.
Нитрозамины в пищевых продуктах
Эти азотсодержащие соединения образуются в пищевых продуктах при нарушении условий их хранения, а также в процессе кулинарной обработки. Содержащиеся в почве азотистые удобрения попадают в продукты питания, но сами по себе не являются опасными. В ходе химических реакций нитраты превращаются в нитриты, затем в азотистую кислоту, которая является предшественником канцерогенных нитрозаминов.
Безопасность овощей зависит не только от соблюдения технологии их выращивания и исходного содержания нитратов, но и от условий хранения. При нарушении температурного режима, недостаточной вентиляции нитраты превращаются в нитриты, что повышает риск образования нитрозаминов.
Нитрозамины в мясе могут образовываться при его термической обработке, в частности, при жарке. Во время этого процесса запускаются химические реакции, связанные с преобразованием белков и углеводов, в результате которых образуются токсичные для организма азотистые соединения. Также эти вещества образуются в процессе копчения, поэтому содержание нитрозаминов в колбасе, балыках часто также повышено. Кроме термической обработки, на образование нитрозаминов влияет добавление специй: перца, чеснока, лука.
Наибольшее содержание нитрозаминов определяется в рыбе. Основным веществом, способствующим их образованию, является неочищенная соль. Наибольшее количество нитрозаминов в солено-сушеной рыбе, минимальное количество этих веществ содержат рыбные консервы.
Также часто отмечается высокое содержание нитрозаминов в пиве. Они образуются из предшественников, содержащихся в ячменных зернах. Особенно много токсичных соединений образуется при сушке солода на открытом огне. Еще одним источником канцерогенов может быть нитрит натрия, который добавляется в качестве антикоррозионной добавки либо входит в состав фильтрующих элементов.
Максимально допустимое содержание нитрозамина в различных пищевых продуктах регламентируется ГОСТ. Если содержание превышает допустимые нормы, продукт не допускается к реализации. Определение нитрозаминов в пищевых продуктах осуществляется в соответствии с описанными в ГОСТе методиками.
Максимально допустимое содержание нитрозамина в мясе — 0,002 мг/кг, в копченостях — до 0,004 мг/кг, в рыбе и пиве — до 0,003 мг/кг, в продуктах для детского питания — менее 0,001 мг/кг.
Методы определение нитрозаминов в лабораторных условиях
Для определения концентрации нитрозаминов в различных объектах широко используется метод газовой хроматографии в сочетании с масс-спектрометрией (ГХ-МС).
Это комплексный аналитический метод исследования, объединяющий все преимущества хроматографии и масс-спектрометрии. Метод отличается высокой чувствительностью и позволяет не только выявить наличие нитрозаминов в образце, но и установить их точное количество. Отличные инструменты для проведения исследований этим методом — хроматомасс-спектрометры Agilent 5977B GC/MSD и 7010B Triple Quadrupole GC/MS.
(см. Нитрены); HNO 3 или CF 3 CO 3 H окисляют их в соответствующие N-нитрами-ны. Под действием ангидридов орг. к-т или НСl нитрозамины соотв. ацилируются или хлорируются с разрывом связи N—N. Сильные алкилирующие агенты взаимод. с нитрозаминами по атому кислорода группы NO, напр.:
; в жидкой фазе в присут. к-т нитрозамины фотолитически присоединяются к алкенам, напр.:
