حضور سموم در مواد غذایی می تواند موجب مسمومیت های حاد و مزمن و انواع عوارض جانبی گردد. در نتیجه شناسایی سموم در مواد غذایی از اهمیت بالایی برخوردار است. روش های گوناگونی برای شناسایی سموم وجود دارد. از جمله آنها می توان به کروماتوگرافی مایع HPLC، کروماتوگرافی گازی GC، روش های استخراج مایع - مایع، روش های بر پایه جاذب و روشهای حلال کاهش یافته اشاره کرد. در این مقاله به صورت خلاصه انواع روش های شناسایی موم معرفی و شرح داده می شوند.
سم شناسی چیست ؟
سم شناسی قسمتی از علوم زیست شناسی، پزشکی، علوم پزشکی و بهداشت است که به بررسی سموم، داروها، مواد مخدر، مواد شیمیایی و تاثیرات منفی و خطرناک آنها بر روی موجودات زنده می پردازد.
به طور کلی سم یا زهر ترکیبی است که منجر به اختلال در سیستم های طبیعی بدن به صورت دائم یا موقت می شود و از طرق مختلف ممکن است به بدن فرد وارد شود. مسمومیت به حالتی گفته می شود که ورود ماده خارجی سمی یا برخورد با آن، باعث به هم خوردن تعادل فیزیولوژیک، جسمی یا روانی می شود. از جمله عوارض مسمومیت می توان به علائمی مانند سرگیجه، کند شدن نبض، سر درد، درد سینه، سریع شدن تنفس، کند شدن نبض، درد شکم، تنگ شدن مردمک چشم و بی تحرکی، تشنج خفیف به شکل تکان های عضلانی، تعریق فراوان، اختلالات بینایی، اغما و حتی مرگ اشاره نمود اما باید به این نکته توجه داشت که این عوارض بسته به مقدار یا دوز سم وارد شده در بدن است.
معمولا سم شناسی در علوم بیوشیمی و فارماکولوژی مورد بررسی قرار می گیرد. از نظر ماهیت مسمومیت به دو بخش تقسیم زیر می شود :
مسمومیت حاد: در مدت زمان کم ماده سمی در غلظتی بالا در بدن فرد وجود دارد. عوارض آن تقریبا زیاد و شدت آن نیز بالا است و حتما باید درمان در اسرع وقت صورت گیرد در غیر این صورت منجر به مرگ خواهد شد.
مسمومیت مزمن: می توان آن را برعکس مسومیت حاد در نظر گرفت یعنی در مدت زمان طولانی ماده سمی به مقدار کم و نوبت های مختلفی وارد بدن فرد می شود. علائم آن مسمومیت مزمن مدت زمان طولانی و تدریجی نشان داده می شود.
در نتیجه مباحث مطرح شده، شناسایی سموم در مواد گوناگون و به خصوص مواد غذایی و بهداشتی بسیار با اهمیت است. روش های گوناگونی برای شناسایی سموم مختلف تاکنون توسعه یافته اند.
یکی از روش های بسیار متداول برای شناسایی سموم استفاده از آنالیز های کروماتوگرافی است. روش های کروماتوگرافی مایع با کارایی بالا HPLC و همچنین کروماتوگرافی گازی GC، از جمله تکنیک های پر کاربرد برای شناسایی سموم هستند. یک روش دیگر به خوص برای آنالیز سموم در مواد گیاهی وجود دارد که به روش میلز MOG معروف است. انتخاب روش آنالیز به بافت نمونه مورد نظر بستگی دارد. از دیگر روش های آنالیز می توان به میکرو استخراج تک قطره، استخراج فاز مایع، میکرو استخراج فیبر توخالی پوشش داده شده با پلیمر، میکرو استخراج فاز جامد اشاره کرد و در ادامه درباره هر کدام و نحوه عملکرد آنها توضیحاتی داده شده است.
کروماتوگرافی گازی یا GC
کروماتوگرافی گازی کاربردهای زیادی دارد و با استفاده از آن می توان مقادیر باقی مانده سموم در مواد غذایی را مورد برسی قرار داد.
در این آنالیز با دو نوع بافت سروکار داریم :
- بافت نسبتا ساده
- بافت پیچیده
معمولا در مرحله اول فرآیند استخراج و تغلیظ را انجام داده و در نهایت محصول این مرحله را به ستون های کروماتوگرافی گازی انتقال می دهند تا سموم آن را در مقادیر کم و در نوبت های متعدد جداسازی کنند. به طور کلی برای تجزیه و تحلیل سموم در مواد غذایی سه مرحله اساسی خواهیم داشت :
- جداسازی
- استخراج
- تصفیه
در نتیجه قبل از اینکه نمونه های مواد غذایی به ستون های کروماتوگرافی انتقال داده شوند باید حتما با استفاده از روش های فیزیکی و شیمیایی جدا سازی شوند.
در گام اول ابتدا همگن سازی نمونه را در آسیاب با سرعت بالا انجام داده و در ادامه به آن یک حلال غیر قطبی (هگزان یا بنزن) اضافه میکنند و در ادامه از یک حلال استخراج کننده (استونیتریل) برای استخراج باقی مانده سموم استفاده میکنند.
از آنجایی که سمومی که در مواد غذایی وجود دارند بسیار اندک هستند، برای آنالیز آن ها باید از آشکار ساز ها استفاده کرد .
که عموما از چهار آشکار ساز استفاده می کنند :
۱- ربایش الکترون ۲- نورسنج شعله ای ۳- یونیزاسیون شعله ای قلیایی ۴- گرمایونی نیتروژن -فسفر. تا کنون تشخيص و تعيين مقدار سموم مختلف با انواع روشهاي كرومـــاتوگرافي گـــازی با آشکارسازهای FPD ،NPD ،ECD اسپكترومتري جرمي ساده يا متوالي با آشكارسازهاي يـونش الكترونی و شـيميايي و روش پیگیری گزینش متوالی انجام شده است.
استخراج مایع – مایع : این روش اصولا برای استخراج سموم فرار و نیمه فرار مورد استفاده قرار می گیرد. برای استخراج سموم غیرقطبی از یک حلال غیر قطبی (مانند هگزان , بنزن , اتیل استات) برای خارج کردن سموم غیر قطبی و برای سموم قطبی از حلال های قطبی استفاده می کنند.
روش حلال کاهش یافته: میکرواستخراج تک قطره، میکرو استخراج جریان یافته،20 LPME-HMF و HFM21 حفاظت شده از انواع روشهای حلال کاهش یافته است که برای آنالیز سموم مورد استفاده قرار می گیرند. این روش ها به نسبت روش های دیگر نیاز به حلال کمتری دارد و در نتیجه هزینه کمتری نیز خواهد داشت. به علاوه در این روش ها امکان تزریق تمامی حلال ها وجود دارد و در نهایت امکان تشخیص سموم آسان خواهد بود.
روش های بر پایه جاذب : جزء روش های جدید برای شناسایی سموم می باشد در این روش با استفاده از جاذب جامد، آنالیت یا همان سمی که می خواهیم شناسایی کنیم را روی آن به دام می اندازند و از بافت نمونه جدا می کنند و در آخر با استفاده از یک حلال آن را شستشو می دهند. استخراج فاز جامد، میکرو استخراج فاز جامد و استخراج جذبی با میله چرخنده و میکرو استخراج فیبر توخالی پوشش داده شده با پلیمر جزء این دسته از روش های آنالیز می باشند.
کروماتوگرافی مایع (HPLC)
یک تکنیک تحلیلی با قدرت بسیار بالا است که میتواند به جداسازی و تعیین کمیت اجزای جداگانه در یک مخلوط مورد استفاده قرار گیرد.
بخش های این روش جداسازی سموم به شرح زیر است :
- سیستم تزریق نمونه: نمونه با استفاده از نمونه گیر خودکار یا تزریق دستی به سیستم وارد می شود .
- ستون های (HPLC) : ستون ها اجزا مهمی هستند و در انواع مختلفی هستند وبنا به الزامات تجزیه و تحلیل مورد استفاده قرار می گیرند.
- فاز متحرک : حلالی است که نمونه را از ستون عبور می دهد و میتواند با شستشوی اجزا به جداسازی کمک کند.
- سیستم پمپاژ: از پمپ هایی با فشار بالا جهت کنترل سرعت در ستون ها استفاده می کنند.
- آشکار ساز : بعد از جداسازی , اجزا شسته شده مورد شناسایی قرار می گیرند. برای شناسایی سموم عموما از آشکار ساز های جذب UV-Vis , آشکار ساز های فلور سانس , ضریب شکست و طیف سنج جرمی استفاده می کنند.
- تجزیه و تحلیل داده ها : خروجی آشکار ساز ها را با استفاده از نرم افزار تخصصی تجزیه و تحلیل می کنند.
نمونه های قابل آنالیز جهت انجام آزمایش سم شناسی
به طور کلی جهت ارسال نمونه ها به آزمایشگاه و انجام آنالیزهای سم شناسی، نمونه معمولا به یکی از حالت های زیر می باشد:
- نمونه قرص یا کپسول نامشخص
- نمونه پودر نامشخص
- نمونه مایع نامشخص
- نمونه ماده غذایی مشکوک
- نمونه سرم و ادرار از بیمار
- نمونه ترشحات معده بیمار ( در صورت شستشو معده یا استفراغ )
- نمونه خون کامل ( با رعایت بعضی شرایط برای نمونه )
