Медь

СТАЙЛАБ предлагает стандарты меди для анализа ее содержания в продуктах питания методами ИСП и ИСП-МС.

Медь – это один из древнейших металлов, известных человеку, наряду со свинцом, оловом, ртутью, серебром, золотом и железом, и первый металл, из которого изготавливали орудия для обработки дерева и кости, а также оружие. Позднее, примерно с 3500 года до нашей эры, для этого использовали бронзу – более прочный сплав меди и олова. Медь встречается в природе в виде самородков, медных руд и различных минералов: халькопирита, азурита, малахита и других.

В Древнем Риме из соединений меди изготавливали красители, а сам этот металл использовали для покрытия крыш и в декоративных целях. Позднее из меди и бронзы отливали орудийные стволы, церковные колокола, статуи. Из меди и другого ее сплава – латуни – делали посуду. С развитием технологий медь начали использовать в электронике – для изготовления проводов, печатных плат и других проводников. Медь хорошо проводит тепло, поэтому из нее делают элементы систем нагревания и охлаждения, например, радиаторы. Кроме того, из меди изготавливают трубы и бактерицидные поверхности – дверные ручки, столешницы и др. Среди технически значимых медных сплавов, помимо бронзы и латуни, следует упомянуть дюралюминий, мельхиор, из которого сделаны многие монеты и ювелирные сплавы меди и золота.

Медь относится к микроэлементам и входит в состав многих ферментов растений и животных. У большинства моллюсков в крови содержится гемоцианин – комплекс, участвующий в переносе кислорода и других веществ, аналогичный гемоглобину позвоночных животных, но содержащий медь вместо железа. Нехватка меди приводит к снижению активности ферментов и иммунитета, замедлению метаболизма, в том числе, метаболизма глюкозы и холестерина, нарушению роста костей и остеопорозам, гиперфункции щитовидной железы и анемии. Обычно поступления меди с пищей достаточно, и принимать ее дополнительно не требуется. Однако при избытке в диете цинка усвоение меди замедляется, что может привести к симптомам ее нехватки.

И медь, и многие из ее соединений токсичны, хотя отравления металлической медью встречаются редко. При остром отравлении медью, которое возникает при ее употреблении в очень высоких дозах, нередко возникают кровотечения в желудочно-кишечном тракте. Кроме того, наблюдается рвота, боли в животе, снижение кровяного давления, кожа приобретает желтый оттенок из-за нарушений работы печени. При хроническом отравлении медью нарушается работа почек и печени, возникают отеки. Таковы симптомы, к примеру, индийского детского цирроза, который возникает при генетической предрасположенности и употреблении избытка меди с пищей или водой. Другое генетическое нарушение метаболизма меди – болезнь Вильсона-Коновалова – приводит к накоплению меди в центральной нервной системе, почках, печени и радужке глаза. Вследствие этого развиваются тяжелые нарушения работы органов. Повышенное содержание меди в организме отмечают при болезни Альцгеймера. Согласно современным данным, медь не является канцерогеном.

Одним из наиболее распространенных соединений меди является ее сульфат – CuSO₄. Это вещество может присоединять молекулы воды, оставаясь при этом твердым. Такие соединения называют кристаллогидратами. Медный купорос – ярко-синие кристаллы, имеющие формулу CuSO₄(H₂O)₅, хорошо растворяются в воде. Это вещество используют в сельском хозяйстве в качестве фунгицида и удобрения, в медицине – как антисептик и в пищевой промышленности (E519) – как консервант и фиксатор окраски. Медный купорос токсичен, причем млекопитающие переносят его действие лучше, чем рыбы. Для смертельного отравления необходимы очень высокие дозы этого вещества, однако легкое отравление возникает при употреблении с пищей от 0,5 г медного купороса. Для него главным образом характерна тошнота и рвота, поскольку медный купорос раздражает слизистые оболочки. При более тяжелых отравлениях наблюдаются также боли в груди, диарея, головные боли. Могут возникать повреждения почек, печени, нервной и пищеварительной системы.

Избыток меди в воде опасен для рыбы и моллюсков, в том числе, для промышленно значимых. В водоемы этот металл и его соединения попадает преимущественно со сточными водами и стоками с полей. При отравлении медью у рыб наблюдаются повреждения жабр, почек, печени и нервной системы. Также избыток меди в организме изменяет запах рыбы, что не позволяет ей найти полового партнера и, следовательно, препятствует размножению.

В питьевую воду медь, как правило, попадает при использовании медных труб для изготовления водопроводов. Медь придает жидкостям, в том числе, вину и питьевой воде характерный металлический привкус. Кроме того, вино, содержащее избыток меди, мутнеет. Такие напитки люди воспринимают как невкусные, что предотвращает отравления.

В Российской Федерации и странах Таможенного Союза максимально допустимые концентрации меди в пищевых продуктах и воде указаны в ТР ТС 021/2011 «О безопасности пищевой продукции», ТР ТС 033/2013 «О безопасности молочной продукции», «Единых санитарно-эпидемиологических и гигиенических требованиях к товарам, подлежащим санитарно-эпидемиологическому надзору (контролю)» и в других регламентах. Согласно им, содержание меди в молоке и молочных продуктах не должно превышать 0,4 мг/кг, в растительных маслах – 0,1 мг/л. В странах Евросоюза содержание меди в пищевых продуктах также регулируют законодательно. С актуальными нормами можно ознакомиться на сайте compact24.com.

Стандарты SPEX CertiPrep для анализа меди методами ИСП и ИСП-МС изготавливаются в соответствии с ISO 17034:2016 (аккредитация A2LA). Система контроля качества соответствует ISO 9001:2015 (аккредитация DQS). Их стабильность и точность концентрации гарантируется производителем.

Литература

1. GUIDELINES FOR DRINKING-WATER QUALITY. WHO.
2. Copper: Health Information Summary, Environmental Fact Sheet. New Hampshire Department of Environmental Services, ARD-EHP-9 2005
3. N.C. Nayak and A.R. Chitale. Indian childhood cirrhosis (ICC) & ICC-like diseases: The changing scenario of facts versus notions. Indian J Med Res. 2013 Jun; 137(6): 1029–1042.
4. C. A. Flemming; J. T. Trevors (1989). "Copper toxicity and chemistry in the environment: a review". Water, Air, & Soil Pollution. 44 (1-2): 143–158.
5. TOXNET. 1975–1986. National library of medicine's toxicology data network. Hazardous Substances Data Bank (HSDB). Public Health Service. National Institute of Health, U.S. Department of Health and Human Services. Bethesda, MD: NLM.