Электронная презентация к открытому уроку Антибиотики в нашей жизни

«Антибиотики в нашей пище» Руководитель работы: Коротина Е. В. учитель химии ГБОУ СОШ с. Новодевичье

По результатам анализов в 80% случаев обнаружен тетрациклин. Антибиотики – мера борьбы с заболеваниями при промышленном разведении животных Не секрет, что при выращивании животных на крупных фермах используются антибиотики и стимуляторы роста, которые могут попадать в нашу пищу. Как показал анализ литературы, в 80 % случаев обнаруживают тетрациклин. В последнее время антибиотики используют для поверхностной обработки мяса, рыбы , овощей и молочных продуктов , чтобы увеличить срок их хранения.

Благодаря этой рекламе сайт может продолжать свое существование, спасибо за просмотр.

Цель работы: Изучить возможность контроля содержания тетрациклина в продуктах животного происхождения на базе школьной химической лаборатории. Цель нашей работы - изучить возможность контроля содержания остаточных количеств антибиотиков в продуктах животного происхождения на базе школьной химической лаборатории и путей их снижения.

Задачи: Установить наиболее часто используемые антибиотики. по определению степени загрязнения антибиотиками мясных и молочных продуктов, употребляемых учащимися нашей школы и приобретаемых в торговой сети г. Москвы, для этого: - антибиотиков и модифицировать их в соответствии с возможностями школьной лаборатории. - освоить и усовершенствовать антибиотиков из мышечной ткани, молока и молочных продуктов. Изучить способы кулинарной обработки мяса и молока с целью уменьшения содержания в них антибиотиков и проверить их эффективность на практике. Провести мониторинг подобрать методы определения способ экстракции Задачи исследования представлены на слайде: Основная – провести мониторинг загрязнения антибиотиками мясных и молочных продуктов. Для этого подобрать методы их определения и способ экстракции

Тетрациклин - бактериостатический антибиотик из группы тетрациклинов. Способен вызывать осложнения. вот некоторые из них: Тетрациклин – антибиотик широкого спектра действия. Может вызывать осложнения - аллергию и отек Квинке, поражения печени и системы кроветворения, анемию. Приводит к появлению резистентных бактерий.

Тетрациклин – органическое соединение С точки зрения органической химии тетрациклины - это производные нафтацена. Содержат несколько функциональных групп:фенольный, енольный, спиртовой гидроксилы, карбамидную группу, алифатическую аминогруппу, оксогруппу). Благодаря такому строению тетрациклины являются амфотерными соединениями. Подлинность тетрациклинов устанавливают с помощью цветных реакций.

Экспериментальная часть 1. Качественные реакции обнаружения тетрациклинов Для установления подлинности лекарственных средств в Государственной Фармакопее наиболее часто используют химические реакции на катионы, анионы или функциональные группы. Мы подобрали и освоили 6 качественных реакций на тетрациклин. Использовали препараты двух производителей («Акрихин», Москва и «Биосинтез», Пенза). Выводы делали на основании трех параллельных опытов.

1. Качественная реакция с хлоридом железа (III): Образование фенолятов раствор тетрациклина, фенолят тетрациклина, раствор хлорида железа(III), вода. 1 2 3 4 Если к раствору тетрациклина добавить 2 капли 1%-ного раствора хлорида железа (III), появляется буро - красная окраска. Для сравнения в пробирке под номером 1 находится исходный раствор тетрациклина, а под номером 3 – вода также с добавлением 2 капель 1 % -ного раствора хлорида железа (III).

Качественная реакция на фенольный гидроксил с хлоридом железа (III) синий красно-фиолетовый Известно, что хлорид железа (III) применяется в органической химии для обнаружения фенольного гидроксила. При этом образуются комплексные окрашенные ионы фенолятов железа. На слайде приведены несколько примеров. Для фенола окраска фиолетовая. Присутствие в молекуле разных функциональных групп, а также одинаковых, но в разных положениях (пример крезолы) изменяет окраску фенолятов. Поэтому реакции с хлоридом железа (III) используются, например, в фармхимии для установления подлинности препаратов, в т.ч. тетрациклина. .

Реакция нитрования 2. Качественная реакция нитрования тетрациклина: 1) раствор тетрациклина 2) раствор тетрациклина после нитрования, 3) раствор реактива – азотной кислоты после нагрева, 4) вода. 2 3 4 1 При нагревании раствора тетрациклина с азотной кислотой появляется желтое окрашивание (пробирка 2). Для сравнения в пробирке 1 находится раствор исходного тетрациклина.

Реакция с соляной кислотой 3. Качественная реакция с соляной кислотой: 1) раствор тетрациклина, 2) раствор тетрациклина после реакции с соляной кислотой, 3) раствор соляной кислоты после нагревания, 4) вода. 4 А при нагревании с разбавленной соляной кислотой - яркое зеленовато-жёлтое окрашивание.

Реакция с аммиачным раствором сульфата меди(II) 4. Качественная реакция с аммиачным раствором сульфата меди(II): 1) раствор тетрациклина, 2,3) раствор тетрациклина с аммиачным раствором сульфата меди(II) до и после нагревания, 4,5) аммиачный раствор сульфата меди(II) до и после нагревания, 6) вода 1 2 3 4 5 6 Аммиачный раствор соли двухвалентной меди окрашивает раствор тетрациклина в оливково-зеленый цвет. При нагревании окраска становится ярче.

Реакция с гидроксидом натрия 5. Качественная реакция с гидроксидом натрия: 1) раствор тетрациклина, 2, 3) тетрациклин с раствором гидроксида натрия до и после нагревания, 4) вода Под действием гидроксида натрия происходит изомеризация тетрациклина с образованием окрашенного в желтый цвет флюоресцирующего изотетрациклина. Разложение с образованием изотетрациклинов сопровождается углублением окраски и является характерным свойством тетрациклинов. Реакция используется для идентификации и количественного определения тетрациклинов.

Образование ангидротетрациклина с соляной кислотой 6. Качественная реакция с концентрированной хлороводородной кислотой: 1) образец до нагревания, 2) образец после нагревания. 1 1 2 2 В реакции с концентрированной соляной кислотой образуется окрашенный ангидротетрациклин. Если использовать серную кислоту , то можно отличать тетрациклины по цвету продукта. Например у тетрациклина цвет фиолетовый, а у окситетрациклина – пурпурно-красный.

Эталонные растворы тетрациклина N действующая N планируемая 105 мкг/мл 2*10-2 мкг/мл Н2О + FeCl3 Так как реакции обнаружения тетрациклина цветные, то по интенсивности окраски раствора можно судить о количестве антибиотика. Методом последовательного разбавления были приготовлены эталонные растворы. Исходный раствор получали растворением 100 мг тетрациклина (1 таблетка) в 10 мл раствора.

Растворы тетрациклина с хлоридом железа(III) Растворы тетрациклина с реактивом – соляной кислотой после нагревания Растворы тетрациклина с реактивом – соляной кислотой без нагревания Растворы тетрациклина с реактивом- аммиачным раствором сульфата меди(II) без нагревания Растворы тетрациклина с реактивом- аммиачным раствором сульфата меди(II) после нагревания Растворы тетрациклина с реактивом – азотной кислотой после нагревания Выбор реактива для определения тетрациклина в экстрактах К 5 мл эталонных растворов тетрациклина добавляли реагенты и получили колориметрические шкалы. Наиболее чувствительными реактивами оказались хлорид железа(III) и аммиачный раствор сульфата меди (II). Они позволяют определять тетрациклин в растворе при концентрациях менее 0,02-0,03 мкг/мл. Основным реактивом для определения тетрациклина выбрали хлорид железа (III). Его достоинства – доступность и простота выполнения анализа. В ряде опытов для подтверждения результатов использовали и другие реактивы.

Рис. 1. Определение содержания тетрациклина в экстракте сырого мяса реактивами FeCl3 и HCl : А и Б – разные производители Рис. 2. Определение содержания тетрациклина в экстракте отварного мяса реактивами FeCl3 и HCl Рис. 3. Определение содержания тетрациклина в : А- молоке, Б – твороге, В - ряженке Выбор сочетания реактивов для определения тетрациклина в экстрактах FeCl3 HCl FeCl3 А FeCl3 HCl CuSO4 В FeCl3 HCl HNO3 CuSO4 экст ракт Б FeCl3 HCl исх. экстракт р-р FeCl3 А Б FeCl3 На рис. 1А показано использование 2-х реактивов. Результат сравнивали не только с эталонными растворами, но и с раствором хлорида железа(III). Изменение окраски в первой и второй пробирках хорошо видно. На рис. 1Б показан опыт с экстрактом, в котором было большое содержание антибиотика и его можно было достоверно определить одним реактивом. На рис. 3 А и Б тетрациклина мы не видим. На рис. 2 и 3В его немного. Иногда экстракты были мутными.

концентрация 10 мг/мл концентрация 1 мг/мл концентрация 0,1 мг/мл концентрация 0,01 мг/мл 1 1 1 1 2 2 2 2 Фильтрование фенолята тетрациклина Влияние фильтрования раствора при определении тетрациклина реактивом - хлоридом железа(III): 1. до фильтрования, 2. после фильтрования Мутные образцы дополнительно фильтровали с помощью обеззоленного фильтра «белая лента». Как видно на слайде, фильтрация уменьшала объем раствора, но не изменяла его окраску.

Результаты экспериментов Выбор способа экстракции 1 2 3 Концентрация тетрациклина в образцах куриного мяса (реактивы - хлорид железа(III) и соляная кислота) : 1)экстракт исходного образца, 2)раствор тетрациклина после обработки мяса, 3)экстракт тетрациклина из мяса 4)исходный раствор тетрациклина (2500 мкг/мл) 4 FeCl3 FeCl3 FeCl3 HCl HCl FeCl3 Отработка методики экстракции тетрациклина. 50 г куриного мяса без тетрациклина (образец 1) погружали в его раствор (образец 4). Часть тетрациклина впиталась в мясо, а часть осталась в растворе (рис.2). Из мяса антибиотик экстрагировали водой и определяли хлоридом железа (III) и соляной кислотой. На рис. 3 показано содержание тетрациклина в экстракте. Суммарное количество тетрациклина в растворах 2 и 3 было равно его содержанию в исходном растворе (образец 4). Следовательно, экстракция водой была полной.

Экстракция тетрациклина из образца свинины Концентрация тетрациклина в экстракте свиного мяса: 1) экстракция 0,1 раствором соляной кислоты, 2) экстракция водой 1 2 FeCl3 FeCl3 Для экстракции тетрациклина из образца свиного мяса использовали солянокислый раствор и воду. 10 г мяса растирали (гомогенизировали) в ступке и добавляли 100 мл жидкости – дистиллированной воды или раствора кислоты. Содержание тетрациклина в водном экстракте оказалось выше, чем в солянокислом. Поэтому далее экстракцию тетрациклина из мяса проводили водой.

С т О е Д т Е р Р а Ж ц А и Н к И л Е и н а Исследование сырого куриного мяса. Влияние проварки на содержание тетрациклина: 1-экстракт сырого мяса, 2-мясной бульон, 3- экстракт отварного мяса 1 2 3 Нами исследовано пять образцов сырого куриного мяса. В четырех образцах обнаружен тетрациклин, причем в одном с превышением нормы. Тетрациклин отсутствовал в отварном курином мясе, зато обнаруживался в бульоне. Запекание курицы на содержание антибиотика не влияло. В образце свиного мяса норма содержания тетрациклина была превышена в 6 раз.

Определение содержания тетрациклина в образцах творога 1.«С*** х***», 1% 2.«С*** х***», 7% 3.«Д*** МКЗ»,9% 4.«Д*** МКЗ»,0% 5.«Р*** МЗ» Три образца творога из пяти содержали тетрациклин.

Определение содержания тетрациклина в образцах молока и сметаны *** *** *** 2 3 В образцах пастеризованного молока различных фирм и ряженки тетрациклин не обнаружен. В 2 образцах сметаны из трех исследованных тетрациклин превышал норму в 1,5 раза. В третьем образце также содержался, но не превышал норму.

Выводы: Продукты животного происхождения – мясные и молочные, могут содержать тетрациклин. Его количество не должно превышать допустимую норму. *Определить тетрациклин в продуктах можно с помощью цветных качественных реакций. *В условиях школьной лаборатории наиболее чувствительной и простой для экспресс- анализов является реакция тетрациклина с хлоридом железа (III). * Для экстракции тетрациклина из мяса можно использовать воду. *Мониторинг продуктов показал, что тетрациклин в них встречается достаточно часто. Содержание его в мясе можно уменьшить проваркой. Итак установлено: Продукты животного происхождения – мясные и молочные, могут содержать тетрациклин. Его количество не должно превышать допустимую норму. Мониторинг продуктов на содержание тетрациклина показал, что не всегда они оказываются удовлетворительного качества. Выводы представлены на слайде.

Спасибо за внимание. Не забывайте: «Мы есть то, что мы едим»

Приложения

Результаты определения тетрациклина в образцах продуктов * Результаты свидетельствуют об отсутствии поверхностной работки продукта Тип образца Количество Количество образцов с превышением нормы содержания тетрациклина N= 100мкг/кг(л) принятая N= 10 мкг/кг(л) предлагаемая Мясо куриное сырое 5 1 3 Мясной сок (курица) 2 0 2 Мясо куриное отварное 2 0 0 Мясо куриное запеченное 1 0 1 Бульон куриный 2 0 2 Кожа куриная* 1 0 0 Мясо свиное 1 1 1 Творог 5 0 3 Молокоультрапастеризованное 6 0 0 Ряженка 1 0 0 Сметана 3 2 3