22

INTRODUCERE

Pasta de dinți este o necesitate pentru viața cotidiană, iar funcția sa principală este de a

curăța dinții, precum și pentru decontaminarea și tratamentul inflamațiilor. Diferitele tipuri şi

mărci de pasta de dinți prezinta, în general, diferite proprietăți și funcții. Prin urmare,

estimarea calității fiecarui brand de pasta de dinti este destul de importantă pentru a controla

calitatea produselor. Punctul cheie pentru calitatea de pasta de dinti este stabilitatea produselor

în perioada de garanție.

Unele lucrări au dezvăluit o instabilitatea caracteristică a pastei de dinti adesea legată

de valoarea pH-ului din pasta de dinți.

În materia primă folosită la fabricarea pastei de dinți, inclusiv în fază solidă cât și în

fază lichidă, materialul de legatura este componenta principala. Caracteristicile materialului de

legatura implică o anumită rată de disociere, iar rata de disociere excesivă va duce la o reacția

acido-bazică, ce provoacă flatulență și aşadar modificarea pH-ului.

Prin urmare, detectarea valorii pH-ului a produselor de pastă de dinți este partea vitală

în monitorizarea calității. Modificarea valorii pH-ului poate influența calitatea pastei de dinți.

Companiile naționale și internaţionale de pastă de dinţi dau o mare atenție acestui fapt, și

consideră valoarea pH-ului ca fiind un indicator chimic important.

22

CAPITOLUL 1. Determinarea pH-ului pe diferite mărci de pasta de dinţi

prin spectroscopia în infraroşu apropiat cu ajutorul chemometriei

Metoda standard pentru a determina pH-ul pastei de dinți este utilizarea unui pH-

metru. Conform standardului, proba de pastă de dinti trebuie să fie cântărită exact și

amestecată complet. Prin urmare, procedura este consumatoare de timp, dacă există o mulțime

de mostre ce urmează a fi testate, și pot aparea erori aleatorii. Spectoscopia cu infraroşu

apropiat (NIR) permite o monitorizare on-line a procesului de analiză, care să permită o

intervenție rapidă atunci când se observă unele abateri în produs. În această lucrare, NIR, a

fost folosită pentru a prezice valoarea pH-ului probelor de pastă de dinți cu ajutorul metodei

celor mai mici patrate cu ajutorul chemometriei.

Chemometria poate fi in general descrisa ca o aplicare a metodelor statistice in chimie

in scopul de a imbunatati procesul de masurare si de a extrage informatii cat mai utile si mai

complete din datele brute ale masuratorilor fizico-chimice (de regula instrumentale).

Chemometria reprezinta o abordare a determinarilor chimice care se bazeaza pe ideea

masuratorilor indirecte; astfel, masuratorile legate de compozitia chimica a unui set de probe

sunt puse in legătura cu o proprietate de interes a materialului testat, incat aceasta proprietate

poate fi identificata la o proba necunoscuta prin efectuarea unor determinari mai putin

laborioase decat cele efectuate initial asupra setului de probe bine cunoscute.

Partea experimentala

Șaizeci și nouă de probe de pastă de dinți de patru branduri au fost colectate, inclusiv

pasta de dinti pentru adulți- A (20), marca B (19) și C (20), și un set de probă de pasta de dinţi

pentru copii - D (10).

Toate probele au fost uscate la 100°C timp de 48 h, iar apoi s-au macinat timp de 2

min. Probele au fost trecute printr-o sită (0,45 mm) și au fost diluate într-un recipient din

sticlă, apoi s-au efectuat măsurătorile NIR. Fiecare probă a fost scanată de trei ori la 800-2500

nm cu un interval de eșantionare de 2 nm cu ajutorul unui Spectrofotometru (Hitachi4100) iar

apoi s-a efectuat media spectrelor.

22

Măsurătorile valorii pH-ului s-au realizat astfel. 5,00 g probă de pastă de dinți a fost

cântărită și transferată într-un pahar de 50 ml, se adaugă 20 ml apă distilată și se amestecă

complet. Apoi pH-ul probei a fost măsurat cu un pH-metru, la 20°C.

Pentru a testa impactul pretratarii pentru calibrare s-au folosit patru tipuri de metode de

pre-procesare pentru a minimiza influența efectelor fizice și a corecta efectele multiplicative în

analiza NIR.

Aceste metode includ:

- eliminarea fondului și creșterea capacității de rezoluție;

- corecții multiplicative (MSC).

Rezultate şi discuţii

Spectrele celor 69 probe sunt prezentate în Fig. 1a, și poate fi constatat că acestea sunt

destul de aseamănătoare. Aceste spectre au o absorbție relativ scăzută în regiunea selectată.

Acest lucru este posibil deoarece pasta de dinti contine multe substante anorganice. Există

schimbări în spectre din cauza distribuțiilor de imprastiere și dimensiunea particulelor de

lumină. Spectrele pretratate obținute prin cele patru metode descrise mai sus sunt prezentate în

Fig. 1b-e.

Figura 1. Spectrele originale ( a) şi spectrele de corecţie (b)

22

Spectrele de corecție (fig. 1b) arată o diferență mică în comparație cu originalul său

(fig. 1a), liniile de bază ale tuturor spectrelor au fost mutate aproape de zero, în timp ce

formele sunt asemănătoare cu cele originale. Se pare că numai corecția poate elimina influența

erorilor de instrument, mediul de testare, variația de lumină.

Tehnici derivate sunt utilizate pe scară largă pentru a elimina trecerea de bază, şi ar

putea elimina în mod eficient erorile și de a îmbunătăți capacitatea de sensibilitate și rezoluția.

Pentru alegerea celei mai bune metode de pre-tratament, spectrele complete PLS au

fost dezvoltate cu diferite pre-tratamente.

Rezultatele calculate cu utilizarea a patru metode de pretratare diferite sunt prezentate

în tabelul 1.

Tabel 1. Rezultatele metodelor de pretratare

Cel mai bun model din această lucrare a fost evaluată în funcție de cea mai mică

rădăcina medie pătrată a erorii de calibrare (RMSEC), rădăcina medie pătrată eroare de

predicție (RMSEP) și coeficientul de corelație (r) între valorile previzionate și măsurate. Prin

urmare, în conformitate cu standardul de evaluare, cu cea mai bună performanță pentru

determinarea pH-ului a fost obținută cu MSC pentru spectrele pretratament. S-ar putea ca

distribuțiile de imprastiere și dimensiunea particulelor de lumină să fi fost eliminate în mod

eficient în această situație.

Figura 2. Valorile pH-ului

22

Concluzii

Spectroscopia NIR combinată cu PLS a fost aplicată la determinarea pH-ului probelor

de pastă de dinți.

Pretratarea, prin diferite metode de preprocesare au fost aplicate datelor NIR pentru

evaluarea modelului optim pentru estimarea valorii pH-ului din probele de pasta de dinti, care

reflectă calitatea pastei de dinti. Rezultatele au indicat că NIR combinat cu chemometria ar

putea fi folosite pentru a determina valoarea pH-ului pastei de dinți.

22

CAPITOLUL 2. Efectul sortimentelor de pastă de dinți cu fluor aupra

remineralizării şi microdurităţii smaltului după demineralizarea in vitro

Scopul acestui studiu este de a evalua efectul pastelor de dinți cu fluor disponibile

comercial pe remineralizarea smalțului

Materiale și metode

Bucati de smalt au slefuite cu discuri de carbon (320, 600 si 1200 granulaţie) și

împărțite aleator în șapte grupe. Specimenele au fost supuse unui regim zilnic cuprinzând două

tratamente de periaj de un minut; unul înainte și unul după perioada de demineralizare de 6 ore

și 18 ore și remineralizare în salivă artificială. In timpul experimentului grupurile de bucati de

smalţ au fost tratate cu: pastă de dinți Sensodyne Rapid fluorură (1040 ppm NaF), Colgate

Total (1100 ppm NaF), fluorura Parodontax (1400 ppm NaF), fluorura Sensodyne (1400 ppm

NaF), Pronamel Sensodyne (1450 ppm NaF), Elmex-GABA International (1250 ppm fluorură

F Amine), și Pasta Detartrine fără fluorură (Septodont). Microrezistenţa suprafeţelor (SMH)

fost determinată la momentul inițial și după 12 zile, utilizând HMV-2000 (50 g, 490,3 mN, 10

s) (Shimadzu, Japonia).

Rezultate

Toate grupurile de probe tratate cu fluoruri arătat creșterea SMH, comparativ cu

grupul de control. Pronamel, Sensodyne F, Sensodyne Rapid și Colgate Total au fost

superioare statistic altor paste de dinți cu fluor.

Concluzie

Rezultatele obținute în studiul prezent arată că pastele de dinti cu fluor (1450 ppm)

inhiba eficient demineralizarea în condiții experimentale.

22

Tabelul 2. Pastele de dinți testate în studiu microdurității

Tabelul 3. Analiza statistică a valorilor obtinute pentru modificarea microdurității

emailului în timpu al 12 zile (p-valoare, Student t-test)

22

CAPITOLUL 3. Determinare prin HPLC a cinci conservanți paraben în

probe de salivă şi pastă de dinţi folosind detecţia UV și o coloană scurta

monolitica

Studiul prezintă dezvoltarea și aplicarea unei metode HPLC-UV pentru separarea

simultană și determinarea a cinci conservanți paraben (metil, etil, propil, n-butil și izo-butil-

paraben) în probe reale. Toţi analiții au fost separaţi în mod eficient în mai puțin de 20 de

minute folosind un simplu amestec H2O:ACN și o coloană scurtă monolitica (50mm x 4,6mm)

la un debit de 3.0 mLmin-1. Fenoxietanolul a fost utilizat ca standard intern cromatografic.

Metoda a fost validată pentru liniaritate, limite de detecție și cuantificare, acuratețe și precizie.

Saliva şi pasta de dinţi au fost analizate după pretratarea SPE pe cartușe Licrolut RP-18.

Limitele de detecție au variat între 0,1 și 0.3mgL-1 în toate cazurile și recuperările au fost intre

86 și 113%.

Parabenii sunt esteri ai acidului p-hidroxibenzoic și în conformitate cu US Food and

Drug Administration (FDA) sunt conservanții cei mai utilizaţi pe scară largă în produsele

cosmetice. Practica industrială implică de obicei, utilizarea de amestecuri parabeni și în

anumite cazuri în combinație cu alte tipuri de conservanți pentru a furniza conservare

împotriva unui spectru larg de microorganisme. În ultimii ani există dezbateri în curs privind

siguranța și potenţialul de riscuri de cancer de la utilizarea produselor care conțin parabeni . În

plus, parabenii în produsele de îngrijire personală, cum ar fi apa de gura, reacționează cu

clorul din apa de la robinet şi produce cantități semnificative de clorurați. Pe baza acestor

fapte, noi metodologii de analiză pentru controlul eficient al calității cosmeticelor și a altor

produse care conțin parabeni ar fi binevenită. (concentrația maximă permisă pentru

concentraţia totală de parabeni este de 0,8%, iar pentru parabeni simplii este de 0,4%)

Partea experimentala

Probe de salivă umane au fost colectate de la voluntari sănătoși care s-au abținut cel

puțin o săptămână de la utilizarea produselor ce conţin paraben. Înainte de a colectare

donatorii şi-au spălat gura cu o soluție de 5 g L-1 acid citric (stimulator salivă) și de trei ori cu

apă dublu deionizată. Saliva colectata a fost centrifugata la 2000 rpm timp de 5 min și filtrată.

22

Un volum de 2 ml de probă a fost centrifugat cu soluţie de metanol. Probele au fost tratate în

continuare prin SPE, care a fost format de următoarele etape: (1) activarea cartușelor cu 1 ml

metanol, (2) probă de încărcare, (3), spălare cu 1 ml apă și (4) eluare probă cu 1 ml metanol.

Soluțiile au fost evaporate la sec după care reconstituite în soluție metanolică de 100mgL-1. și

analizate prin metoda HPLC.

Tipurile comerciale disponibile de salivă artificială contin MP si PP ca şi conservanţi

(www.pharmagel.gr) . Probele au fost diluate in methanol, filtrate după care analizate.

Pastele de dinţi au fost diluate in 5 ml de methanol si centrifugate 15 min la 3000 rpm.

100 ml de supernatant a fost diluat în apă deionizată şi tratat prin procedeul SPE. După eluare

proba rezultată a fost evaporatăla sec şi reconstituită în 2 ml de metanol.

Metoda HPLC

Analiţii au fost separate la o viteză de 3ml/min la temperature mediului ambient după

care au fost detectaţi la 254 nm. Amestecul de apă şi acetonitril a avut următoarele

concentraţii pe parcursul experimentului:

-0-5 min : 3-10% ACN

-5-10 min : 10-20 % CAN

-10-20 min : 20 % CAN

Rezultate şi discuţii

Experimentele preliminare au fost efectuate în scopul de a defini lungimea de undă

optimă pentru detectarea UV a analiților. Primele încercări de a separa analiții au fost

efectuate în condiții izocratice utilizând SpeedROD (50mm x 4,6mm ID) în toate cazurile.

Acetonitrilul a fost folosit pentru a modifica pH-ul în toate experimentele. Cu toate acestea, în

condiții izocratice izomerii BP nu au fost separati în mod eficient (Rs <1,0) în orice tampon,

prin urmare, au fost testate mai multe elutii.

Fenoxietanolul s-a dovedit a fi un potrivit standard intern, la o concentrație de 100 mgl-1. În

condițiile de gradient de eluție alese, fenoxietanolul a fost eluat primul și bază-line separat de

MP, fără a provoca interferență cu analiza.

Experimentele preliminare au confirmat necesitatea aplicării unui pretratament

suplimentar SPE, în vederea îmbunătățirii cromatogramei. Din acest motiv, a fost adoptat un

22

protocol SPE simplu, folosind metanol ca solvent de eluare. Cartușe cu fază inversă de la doi

producători diferiţi au fost examinate și comparate din punct de vedere al analitilor. Nici un

tratament pe bază de SPE nu a fost necesar pentru saliva artificială. Eficiența procedurii

aplicată SPE poate fi văzut clar de la o cromatogramă reprezentativă de martor și cu salivă

umană (fig. 3). Rezultate similare au fost obținute pentru celălalt tip de probe, de asemenea.

Fig.3. Cromatogramele reprezentative de martor (a) și (b) saliva umană; 1: fenoxietanol, 2:

MP, 3: EP, 4: PP, 5: n-BP și 6: izo-BP.

Metoda HPLC propusă a fost validată în termeni de liniaritate, limite de detecție

(LOD) și cuantificare (LOQ), repetabilitatea (in zile de precizie), precizia intermediară și

precizia totala. Liniaritatea a fost evaluată în soluții standard, saliva umană şi pasta de dinţi.

LD și LOQs în fiecare caz au fost estimate pe criteriul semnal-zgomot (S/N = 3 și 10,

respectiv). Rezultatele includ ecuațiile de regresie, intervale liniare și coeficienții de regresie

sunt prezentate în tabelul 5. Precizia și acuratețea metodei HPLC propusă în soluții apoase a

fost validat atât în aceeași zi și în timpul unei perioade de șapte zile. Toate experimentele au

fost efectuate la trei niveluri de concentrație ale analiților (high-low-mediu-), și anume 1,0, 5,0

și 30.0mgL-1. În zile precizie variat în intervalul de 0.5-2.2% și precizia de zi cu zi, în

intervalul de 0.5-5.8%. Erorile relative au fost acceptabile variind în Gama de -13.0 și +

10,0%, iar -7.0 și + 6,3% pentru cadrul de zile și de zi cu zi experimente, respectiv. Precizia și

22

acuratețea datelor de la aplicarea metodei HPLC pentru analiza salivei umane și pastă de dinți

probele sunt cuprinse în Tabelul 6. Acuratețea a fost evaluata pentru o gamă largă de

concentrații, inclusiv valori între limitele de cuantificare și limitele superioare ale metodei de

toate parabeni. Recuperările la sută au fost acceptabile, în toate cazurile variind între 88,0 și

113,0% la saliva umană și între 86,0 și 112,0% pentru probele de pastă de dinți. După cum să

menționat mai sus, Xerotin® salivă artificială a fost analizată fără SPE pretratare. Procentul

recuperări pentru MP și PP variat între 95,1 și 108,0% cu RSD fiind <6,6% în toate cazurile.

În scopul de a demonstra în continuare caracterul bioanalitice de acest studiu, am analizat

salivă colectată direct după tratamentul cu Xerotin® în conformitate cu instrucțiunile de

produs. O cromatogramă este prezentată în Fig. 4.

Tabel 5. Linearitatea și limitele de detectare și cuantificare a metodei dezvoltate.

22

Tabel 6. Precizia și acuratețea testului de salivă umană și analiză pastei de dinți.

22

Fig.4. Cromatogramă reprezentând saliva umană colectata imediat după tratamentul cu

Xerotin®; 1: fenoxietanol, 2: MP și 4: PP.

Concluzii

Metoda HPLC propusă oferă o cale simplă și viabilă pentru determinarea

conservanților de tipul parabenilor din probele reale. Combinația dintre o coloană monolit

scurtă și un amestec simplu de eluenti permit separarea tuturor analiților inclusiv izomerii n- și

izo-BP. Un protocol simplu SPE determină aplicarea cu succes a metodei dezvoltate pentru

matrici mai complexe, cum ar fi saliva umană, comparativ cu majoritatea metodelor

anterioare, care sunt limitate la produse farmaceutice.

22

CAPITOLUL 4. Metoda de determinare a florului in pasta de dinti prin

absorbtie moleculara a aluminiului mono florura folosind HR-CS-FAAS

Fluorul a fost determinat prin intermediul liniei de rotație de absorbție moleculară a

aluminiului mono florura (AlF) generat în flacără in C2H2 / N2O la 227.4613 nm folosind ca

sursa continua un spectrofotometru de absorbtie atomica de înaltă rezoluție in flacără(HR-CS-

FAAS). Efectele lungimilor de undă ale AlF, rata de combustibil(C2H2 / N2O) și cantitatea de

Al pe exactitate, precizie și sensibilitate au fost investigate și optimizate. Banda de absorbție

Al-F la 227.4613 nm s-a dovedit a fi linia analitică cea mai potrivit în ceea ce privește

sensibilitatea și interferențele spectrale. Sensibilitate maximă și o bună liniaritate s-au obținut

in flacara protoxid de azot/acetilena, la un debit de 210 L/h și o înălțime a arzătorului de 8

mm, folosind 3000 mg/L de Al pentru 10-10000 mg/L de F.

Acuratețea și precizia metodei au fost testate prin analiza eșantioanelor ținte și

materialului de referință a apelor uzate certificate. Rezultatele au fost în concordanță cu

sumele certificate, precum și precizia de câteva zile în timpul acestui studiu a fost

satisfăcătoare (RSD <10%). Limita de detecție și concentratie caracteristică a metodei au fost

de 5,5 mg/L și 72,8 mg/L, respectiv. In cele din urma, s-au determinat concentrațiile de fluor

din mai multe probe de pastă de dinți. Rezultatele constatate și date de producătorii nu au fost

semnificativ diferite. Metoda a fost simpla, rapida, precisa și sensibila.

Fluorul este un element natural care se găsește din abundență în scoarța terestra. Ca

elemente diverse, fluorul este de asemenea necesar în organism dar în cantități mici. Este

esențial pentru organismul uman într-un interval foarte mic de concentrație critică și multe

efecte nocive apar în caz de exces sau lipsa ei. Fluorul este util pentru sanatatea dentara în

doză redusă și se adaugă la multe produse stomatologice cum ar fi pasta de dinti, apa de gura,

geluri si lacuri ca ingredient activ. Cu toate acestea, expunerea cronică la fluor în cantități mari

interferează cu formarea osoasă și pot provoca fluoroza scheletului, deci cantitatea de admisie

a fluorulului este foarte importanta.

Exista numeroase metode pentru determinarea de fluor și formelor florine în pasta de

dinți, cum ar fi metodele de analiză, electrozi ion-selectivi, determinarea potențiometrică,

cromatografie ionică, metode spectrofotometrice și electroforeză capilară în timp ce fiecare

22

dintre ele au propriile lor dezavantaje. Există unele studii despre determinarea fluorlui în pasta

de dinți cu spectrometrie de absorbție atomică.

Partea experimentala

1. Un spectrofotometru de absorbție Analytik Jena ContrAA 700 de inalta rezolutie

Continuum Source Atomice, echipat cu un 300 W xenon lampă cu arc scurt cu o sursă

de radiații continuu a fost folosit pe tot parcursul lucrării. AlF a fost obtinut în flacara

protoxid de azot/acetilena cu un debit de 210 L/h. Măsurătorile de absorbție

moleculare ale AlF au fost efectuate la 227.4613 nm și la o înălțimea arzatorului de 8

mm. Numărul de pixeli ai detectorului matrice utilizat pentru detectarea liniei Alf a

fost de 1 (pixel central). Toate măsurătorile s-au efectuat de trei ori.

2. Apă de mare puritate s-a obținut de la o osmoza inversa TKA conectata cu un

deionizator. Soluțiile stoc de 5000 mg/L a standardelor de fluor si 10,000mg/ L

aluminiu s-au preparat prin dizolvarea fluorurii de sodiu de înaltă puritate și azotat de

aluminiu în apă și se diluează zilnic corespunzător. Materialul standard de referință a

apei reziduale, care include 10,0 ± 0,1 mg/L de F-, 50,0 ± 0,5 mg/L de Cl-, 7.5 ± 0,08

mg/L de PO4 3-, 5,0 ± 0,05 mg/L de NO3- si 100 ± 1 mg/L de SO4 2-, a fost asigurat de

Standardele LGC. Șase marci diferite de probe de pastă de dinți conținând fluorură de

sodiu și monofluorofosfat de sodiu au fost achiziționate de la piață din Istanbul, Turcia.

3. Soluții standard de fluor, standarde de referinta a apelor uzate unde au fost amestecate

cu aluminiu 3000 mg/L ca moleculă element de formare și aspirate in flacăra în

condiții optime. Soluție-martor a fost 3000 μg/mL Al. Pentru a prepara soluția de

pasta de dinti (sau suspendarea),1 g de probă au fost cântărite cu precizie, dispersate în

apă ultra pură și completată la 50 ml din nou cu apă ultra pură. Amestecul a fost

omogenizat în baie cu ultrasunete la 50 ◦C timp de 30 min și o parte alicotă de 5 ml a

fost adusa la 10 ml cu 6000 μg/mL Al. În ciuda unei eficiente omogenizari cu

ultrasunete, probele precipita încet. Prin urmare, amestecul a fost centrifugat timp de

aproximativ 1 minut inainte de a aspira in flacara. Suspensia a fost diluată la un anumit

nivel, undea fost aspirat ca o soluție fără nici o problemă (de exemplu, fără înfundarea

sau depunere în capul arzătorului și tubul capilar de aspirație).

22

Rezultate si discutii

1. Alegerea moleculei pentru formarea elementului

În această metodă o molecula diatomica se formează în flacăra intre analit și un element

(molecula de formare a elementului). Elementul este ales astfel încât molecula diatomica care

conține analitul să fie suficient de stabila pentru a rămâne în flacăra în timpul măsurării, în

timp sensibilitatea sa este suficientă pentru detectarea concentrațiilor analitului (zisă

concentrația moleculei diatomice format din analit) în probele studiate. Se presupune că

speciile diatomice cu energii dissociate mai mari de 500 kJ/mol sunt adecvate pentru acest

scop. Energia de disociere a AlF este 653 kJ/mol. Prin urmare, Al este un element adecvat

pentru determinarea F. În plus, este ușor disponibil și ieftin. ALF pot fi format prin

descompunerea AIF3 (AIF3 (g) → ALF (g) + F (g)) și / sau recombinare atomilor de Al și F în

fază gazoasă (Al (g) + F (g) → ALF ( g)).

2. Alegerea standardului de etalonare

Soluția stoc de fluor a fost preparat din fluorura de sodiu de înaltă puritate și HF.

Optimizarea a fost făcută cu doi reactivi diferiti de fluor, și nici o diferenta semnificativa nu a

fost gasita intre sensibilitățile cele două standarde. Deoarece HF este riscant pentru sănătate,

NaF a fost folosit ca un etalon.

3. Efectul cantitatii de Al asupra sensibilitatii

Linearitatea curbei de calibrare pentru determinarea halogenilor prin MAS a moleculelor

diatomice are nevoie de precauție și efort suplimentar deoarece depinde nu numai de

concentrația de analit, ci, de asemenea, de reactivul de formare a moleculei.

22

Figura 5. Modificarea absorbției moleculare Alf cu concentrația Al la concentrații

constante F (a) 100 mg/L și (b) 500 mg/L. Barele de eroare reprezintă deviația standard (N: 3).

Figura 6. Spectrul de absorbție al unei probe de pastă de dinți în vecinătatea liniilor

moleculare pentru ALF la 227.4613 nm (Al: 3000 mg L-1).

22

Figura 7. Curba de calibare liniara si curba standard etalon. Exemplu: Al:3000 μg/mL.

Barele de eroare reprezinta deviatia standard (N:3)

Prin urmare, modificarea absorbanței cu concentrația F a fost investigată la diferite

cantitati de Al simultan. În prezența unei cantitati fixe de Al selectate pentru cuantificarea F în

probele studiate, absorbanta trebuie să se schimbe liniar cu concentrația F într-o gamă largă.

Altfel, în funcție de concentrația F în eșantion, recalibrare ar fi fost necesara la diferite

cantități de Al. Așa cum se arată în Fig. 6, sensibilitatea maximă pentru Alf a fost obținută cu

concentrații de Al diferite în funcție de concentrația F. Când concentrația de fluor a fost fixat

la 100 mg/L, concentrație optimă de Al a fost de 3000 mg/L, în timp ce pentru 500 mg/L F,

concentrația cea mai potrivită Al a fost găsit ca 5000 mg/L .

Deoarece se așteptat suspensiile de probe de pastă de dinți sa conține circa 20-30 mg/L de

F, care corespunde la aproximativ 1000-1500μg/g F în pasta de dinți, 3000 mg/L Al ar putea fi

utilizat în siguranță ca si cantitate optima în toate cuantificările. După ce a constatat

concentrație optime de Al, în prezența a 3000 mg/L Al, o curbă de calibrare liniară a fost

obținut de până la 1000 mg/L de F care a fost mult mai mare decât concentrațiile F din

soluțiile de eșantion pregătite pentru analiză (fig. 7). Cu alte cuvinte, 3000 mg/L de Al poate fi

utilizat pentru determinarea F în probe de pastă de dinți fără nici o problemă. Preciziile de

masuratori in Fig. 7 au fost destul de satisfăcătoare.

22

4. Optimizarea conditiilor de flacara

Unul dintre parametrii critici optimizati în metoda este tipul de flacără. Așa cum se arată în

Fig. 8, gradul de utilizare a diferitelor tipuri de flacără pentru determinarea MAS prin Alf a

fost investigat și se constată că metoda este mai stabilă și are RSD mai mică atunci când este

utilizat in flacara protoxid de azot/ acetilena. Așa cum se arată în Fig. 8, absorbanța

moleculara maxim de Alf a fost obtinuta la o rată de combustibil de 210 L/h și o înălțime de 8

mm deasupra arzătorului. Sensibilitatea in flacara protoxid de azot / acetilenă la 227.4613 nm

a fost semnificativ mai bună decât cea în flacara aer /acetilenă și după optimizare parametrilori

experimentali / instrumentale, primul este utilizată în mod eficient.

Figura 8. Compararea absorbantelor cu tipuri diferite de flacara. Negru-flacara protixid de

azot/acetilena. Gri- flacara aer/acetilena

Figura 9. Optimizarea parametrilor de flacara cu 3000 mg/L Al si 500 mg/L F.

22

5. Validarea

Limita de detecție pentru determinarea F a fost de 5,5 mg/L bazat pe 3 timpi de la

abaterile standard obtinute de la 10 măsurători repetate ale soluției-martor (3000 mg/L Al),

aspirate in flăcăra.

Curba de calibrare a fost liniară până la 1000 mg/L de F. Performanțele analitice ale

metodei și metodele anterioare au fost rezumate în Tabelul 7. Trebuie precizat că

concentrația de F din probele de pasta de dinti au fost în jurul valorii de 30-40 mg/L

înainte aspirație și pasta de dinți este una dintre cele mai bogate probe in F. Nu există nici

un folos de extindere a curbei de calibrare liniara la concentrații foarte mari F. Prin

urmare, domeniul liniar cu Alf este suficient pentru aproape toate probele pentru

determinarea F.

Cu toate acestea, nivelul LOD obținut este suficient pentru a detecta concentrațiile de F

în probele de pastă de dinți. De asemenea, caracteristicile curbe de calibrare, precum și

parametrii analitici prezentate în tabelul 7 nu sunt stricte, deoarece valorile lor pot varia de

alt set de experimente de la o zi la alta. După optimizarea parametrilor experimentali,

validitatea metoda a fost testată prin analiza unui material de referință certificat (tabelul 8).

Concentrația certificata de F în CRM poate fi determinată în limitele de incertitudine,

precum și concentrațiile adăugate pot fi recuperate satisfăcător (Tabelul 8), care arată că

interferența de la matricea apei reziduale nu este semnificativă în prezența a 3000 mg/L de

concentratii Al și F. Cu toate acestea, acest lucru nu înseamnă că F poate fi întotdeauna

determinat prin utilizarea tehnicii de calibrare liniară în toate probele.

În cele din urmă, conținutul F din diferite probe de pastă de dinți au fost determinate

aplicând aditie standard si tehnici de calibrare liniare. Deoarece probele au fost introduse

direct ca suspensii (sau diluat reziduuri), rezultatele reflecta continutul total de fluorul.

După cum se arată în Tabelul 9, rezultatele găsite de cele două tehnici nu au fost in

concordanta de acord (nivel de încredere cel puțin 95%). Cu toate acestea, în cazul in care

nu avem nici o diferență semnificativă, rezultatele constatate de tehnică aditiei standard ar

trebui să fie mai fiabile din cauza interferențelor non-spectrale provenind din reacții

încrucișate de Al și F cu matrice simultana. Ar trebui precizat că valorile date de către

producătorii de pe pachetele de pastele de dinți sunt doar informative si nu poate fi folosit

ca referință. Prin urmare, deși nu este singurul criteriu pentru exactitatea experimentelor

22

noastre, se observă că rezultatele s-au găsit destul de aproape de valorile date de

producătorii.

Florul ionic si legaturile covalente de flour provenite de la dizolvarea mostrelor de

pasta de dinti continand NaF si monoflorofosfat de sodiu poate fi determinat in jurul

valorii date de producatori. Trebuie subliniat faptul ca, florura din monoflorofosfat nu

poate fi determinat cu IC sau ICE pentru ca florura este usor eliberata. In concluzie, dupa

optimizarea conditiilor experimentale, concentratile de flour pot si determinate cu success

prin MAS de AlF de HR-CS-FAAS.

Tabel 7. Compararea indicatorilor de eficacitate pentru determinarea florului prin AAS

flacara folosind diferite molecule

Tabel 8 Determinarea concentratiilor de flour in apa reziduala

22

Tabel 9 Determinarea flourului in diferite probe de pasta de dinti.

Concluzii

Lucrarea demonstrează că HR-CS FAAS poate fi folosit pentru determinarea fluorului

în probele de pastă de dinți prin măsurarea liniei adecvate de absorbție moleculară de Alf

generate in flacara protoxid de azot/ acetilena. Acesta este de încredere, rapid și simplu.

Prin urmare, după validarea metodei, flacara protoxid de azot/acetilena a devenit

importanță pentru determinarea F prin AlF de HR-CS-AAS. Avantajele cele mai

remarcabile ale metodei : Al este ieftin și o moleculă ușor accesibila de formare a unui

element in flacără și folosit ca un atomizor în acest studio, este un atomizor mai ieftin

decât un cuptor de grafit, care este folosit pe scară largă în studiile anterioare. Cu toate

acestea, aceasta este o metodă indirectă și ca alte studii similare, există alți parametric care

pot să fie optimizate, concentratiile de molecule.. Prin urmare, în caz de orice diferență

dintre rezultatele găsite de calibrare liniară și tehnici standardizată, acesta din urmă este

mai fiabile din cauza motivelor menționate mai sus.

22

CAPITOLUL 5. Eficacitatea antimicrobienilor naturali în pastă de dinți

împotriva biofilmelor orale

Introducere

Formarea biofilmului este un proces natural în mediul bucal, dar trebuie să fie controlată

prin periaj regulat pentru a preveni dezvoltarea cariilor și bolilor periodontale.

Tipurile de pastă de dinți obișnuite conțin o combinație de fluoruri și detergenți, în

principal dodecil sulfat de sodiu pentru a spori eficacitatea perieri și prevenind astfel bolile.

Prin urmare, o varietate de sortimente de pastă de dinți și apă de gură cu proprietăți

antibacteriene au fost dezvoltate și evaluate in vitro și in vivo. Antimicrobieni comuni

adăugaţi sunt triclosan, fluorură de staniu, clorura de cetil piridiniu și clorhexidină.

In ciuda eficacitaţii multor tipuri de pastă de dinți cu proprietăți antibacteriene, există o

dorință tot mai mare a societății să se bazeze pe compuşi naturali de îngrijire a sănătății.

Parodontax1, de exemplu este o pastă de dinți pe bază de plante cunoscute, care conține

bicarbonat de sodiu și mai multe componente pe bază de plante, care au proprietati

medicinale: extract de Chamomilla cu proprietati anti-inflamatorii, extract de echinaceea ce

stimuleaza imunutatea, extractul de salvia scade sângerarea gingiilor, extractul de myrrha

este un antiseptic natural și extractul de Mentha piperita este anti-septic, antiinflamator și

antimicrobian. Chitosan este un alt compus natural derivat din chitina bio-polizaharidă și are o

structură de poli carbohidrat cationic.

Chitina este al doilea cel mai abundent biopolimer în natură și pot fi găsite în

exoskeletons de artropode, cochilii de crustacee și aripi de insecte. Chitosan-ul prezinta

activitate antimicrobiană si nu este toxic. Aplicații ale activității antimicrobiene a chitosanilor

sunt în prezent investigate în ambalarea produselor alimentare, textile si industria cosmetică și

în medicină, inclusiv stomatologie.

Chitosanul are proprietăți antibacteriene împotriva tulpinilor bacteriene orale, precum

și capacitatea de a adsorbi și modifica proprietățile fizico-chimice ale filmelor salivare (sau

''pelicule''), ceea ce sugerează posibilele efecte asupra redepunerii placii bacteriene după

utilizare. Datorită structurii sale cationice, cu toate acestea, se poate pune întrebarea dacă

22

aceste proprietăți sunt păstrate într-o pastă de dinți. Recent, cu toate acestea, primele paste de

dinți care conțin chitosan au fost puse la dispoziție pe piață prin intermediul internetului

Scopul acestei lucrări a fost de a evalua in vitro valorile eficacității antimicrobiene a două

formule de pastă de dinți care conțin substanțe antimicrobiene naturale (extracte din plante și

chitosan) în ceea ce privește distrugerea bacteriilor în biofilme orale de diferite compoziții și

starea de dezvoltare. In plus, valorile eficacității antimicrobiene ale acestor antimicrobiene

naturale au fost comparate cu standardul pentru combaterea chimică a biofilmelor orale:

clorhexidină.

Materiale si metode

Supernatante de pasta de dinti, clorhexidină și soluţii tampon

Pentru acest experiment s-au folosit 2 mărci diferite de pasta de dinţi pe bază de plante şi

anume Parodontax fără fluor si Chitodent, acestea având la bază chitosan. Pentru expunerea

unui biofilm, un supernatant de pastă de dinți a fost preparat prin dizolvarea a 25% din

greutatea din pasta de dinti în tampon de adeziune, care a fost centrifugat pentru a îndepărta

particulele abrazive. Corsodyl, cu un conținut de clorhexidină 0,2% a fost utilizat ca martor

pozitiv și negativ.

Inocul bacterian

Actinomyces naeslundii și Streptococcus oralis au fost utilizate pentru biofilmele cu

dublă coaderare de specii. A. naeslundii a fost cultivată în bulion Schaedler suplimentat cu

0,01 g / l hemină în condiții anaerobe și S. oralis în bulion Todd Hewitt în aer înconjurător la

37 °C. Tulpinile au fost precultivate într-o șarjă de cultură peste noapte și inoculate într-o a

doua cultură care a fost cultivată timp de 16 h, recoltate prin centrifugare timp de 5 minute la

6500r/m și spălate de două ori cu tampon de adeziune. Pentru a rupe lanțurile bacteriene sau

agregate, bacteriile au fost sonicate intermitent prin răcire pe gheață timp de 30-40 s la 30W.

Această procedură nu provoaca liza celulară. Bacteriile au fost diluate până la o densitate

22

celulară de 1 x 108 / mL pentru A. naeslundii și 3 x 108 / ml in tampon aderent cu mediu de

creștere de 2%. Suspensia de S. oralis a fost suplimentată cu 1,5 mg / ml salivă umană.

Saliva umană a fost colectată de la doi voluntari sănătoşi. Saliva proaspătă a fost

colectată dimineața. Cele două probe de salivă au fost amestecate și diluate 1: 1 cu tampon de

adeziune, reducând concentracţia bacteriană la 1.5 x 108 / mL faţă de 3 x 108 / mL. Pentru o

creștere, în stare proaspătă saliva a fost centrifugată, în scopul de a elimina bacteriile, celulele

tesutului, timp de 10 min la 10.000 x g la 10°C. Ulterior, saliva fost sterilizată prin filtrare

folosind un filtru de 1,2 mm, urmat de un filtru de 0,45 mm. Saliva a fost diluată la 10% în

tampon de adeziune, pentru a obține o soluție cu vâscozitate care poate fi utilizată în camera

de curgere a placii paralele.

Formarea biofilmului și expunerea la substanțe antimicrobiene

În primul rând un film de saliva condiționat s-a format pe lamele de sticlă a

microscopului. În acest scop, au fost colectate salive de la cel puțin 20 de voluntari sănătoși de

ambele sexe în pahare răcite cu gheața. Saliva a fost comasată, centrifugată și tratată prin

adăugarea de fluorură de fenilmetilsulfonil la o concentrație finală de 1M ca un inhibitor de

protează, pentru a inhiba denaturarea proteinei salivare. Soluția a fost din nou centrifugata,

dializată peste noapte la 4°C împotriva apei demineralizate, și liofilizată pentru a stoca în mod

eficient salivă în formă neschimbată până când este nevoie. Pentru experimente, saliva

liofilizată a fost dizolvată la o concentrație de 1,5 mg / ml în tampon de adeziune. Lamele de

sticlă au fost incubate în această saliva reconstituită timp de 16 ore la temperatura camerei.

Biofilmele folosite în acest studiu au fost biofilme cu dublu strat de bacterii de coaderare și

multi-specii de bacterii orale din saliva proaspăt colectată.

Pentru biofilmele cu mai multe specii, adeziunea bacteriană inițială a salivei umane a fost

realizată prin curgere cu o diluție de 50% din saliva timp de 2 ore și a continuat, atunci când

este cazul, de un flux de 16 h, cu o soluție 10% de salivă sterilizată prin filtrare.

Trei camere de flux au fost operate simultan, pentru a permite evaluarea biofilmelor înainte și

după expunere, precum și după redepunerea de bacterii din saliva.

După creștere, expunerea antimicrobiană și / sau redepunerea bacterienă, una dintre cele trei

camere de curgere a fost deconectată și biofilmele au fost colorate timp de 30 min.. Opt seturi

22

de imagini au fost obtinute cu ajutorul unui laser de scanare microscopic.

Figura 10. Camera cu flux paralel cu placa format din placa de baza, distanțier, placa

superioară. Spatiul deschis din camera de curgere este proiectat să dețină un substrat (sticlă).

Senzori de temperatură și elementele de încălzire sunt atașate de asemenea. (B) proiectul de

bază al întregului sistem de debit utilizat, prezentat cu o singura cameră conectata.

Analiza statistică

Analiza statistică și compararea diferitelor grupuri au fost efectuate cu probe pereche

pentru compararea înainte și după expunerea la tampon sau agent antimicrobian și eșantioane

independente pentru comparații între diferite modele de biofilme.

22

Rezultate

Biofilmelor inițiale

Volumul total al biofilmelor inițiale cu strat dublu după 2 ore de aderență ridicată, au

măsurat în medie, 2,4 ± 1,0 μm3 / μm2 având o viabilitate mare (95%) (Fig. 11). Volumele

biofilmelor după 2 ore de aderență inițială cu bacteriile din saliva au fost în jur de 0,2 μm 3 /

μm2.

Clorhexidină și supernatantele de pastă de dinți pe bază de ierburi și chitosan au eliminat

semnificativ (p <0,05) mai multe bacterii decât probele tampon (Fig. 12), fără diferențe

semnificative în îndepărtarea clorhexidinei.

Figura 11. Volumul total al biofilmelor (μm3 / μm2) din biofilme orale pe sticla acoperite cu

salivă: (A), biofilme inițiale cu strat dublu după 2 ore, (B) biofilme cu strat dublu după 16 ore

(C) Biofilmele mature după 16 ore

22

Figura 12. Eliminarea in procente dupa 2 ore, biofilmele vechi, inițiale, dupa 16 h cu dublă

specie și dupa 16 h

Figura 13. Scanare cu laser imagini suprapuse microscopic (A) după 16 ore (B),după 2 ore

22

Volumul total al biofilmelor cu dublă strat după 16 ore a ajuns la 10,9± 3.4 μm3 / μm2,

care este de aproximativ patru ori mai gros decât după 2 ore de creștere.

Biofilme cultivate din saliva au un rezultat semnificativ mai mic 2,1 ± 0,8 μm3 / μm2) decât

biofilmele cu start dublu.

Toate biofilme după 16 h de creștere (Fig. 11) au fost extrem de viabile inainte de

expunerea la substanțele antimicrobiene naturale și clorhexidinei.

Clorhexidina a fost semnificativ mai eficientă în îndepărtarea cu strat dublu în comparație cu

soluţia tampon ( Fig. 12) decât cele două supernatante de pastă de dinți.

Aderarea bacteriilor în timpul fazei de redepunere a fost observată numai după expunerea

la clorhexidina. De reținut că bacteriile apar de culoare gălbui, imediat după expunere ca

urmare a suprapunerii cu bacterii roșii și verde-fluorescente prezente pe grosimea biofilmului.

Discutii

În această lucrare, s-a discutat despre eficacitatea antibacterienă a două paste de dinți care

conțin componente antimicrobiene naturale în raport cu eficacitatea clorhexidinei, acesta fiind

standardul pentru biofilmul oral chimic (sau 'placa') de control.

Eficacitate antibacteriană a fost evaluată împotriva biofilmelor cu statut de maturizare diferite,

cultivate timp de 2 sau 16 ore şi a cuprins doua colonizari iniţianle de A. naeslundii și S.

oralis, ale suprafețelor emailate in vivo, inclusiv biofilmele cu multi straturi cultivate timp de

16 de ore de la salivă.

Este cunoscut faptul că clorhexidină influențează compoziția biofilmele orale.

Rezultatele noastre arată că bacteriile vii din biofilmele cu dublu strat sunt mai mici

procentual decât în biofilme cu mai multe straturi, care ar putea explica printr-o eficacitate

mai mare ucidere clorhexidinei cu privire la actinomicete. Clorhexidina și chitosanul au

același mecanism de acțiune antimicrobiană, atât ca perturba membrana celulelor bacteriene,

ceea ce duce la moartea celulei.

Mecanismele de activități antimicrobiene ale componentelor din Parodontax sunt

neclare. Aderarea bacteriilor în faza de redepunere a biofilmele au fost observate numai dupa

expunerea la clorhexidina și pe bază de chitosan într-un biofilm cu mai multe straturi.

Probabil, varietatea diferitelor tulpini bacteriene și specii în salivă oferă posibilitatea

bacteriilor de a adera la un biofilm expus, în timp ce cele două tulpini care constituie biofilmul

22

cu strat dublu nu sunt atrase de aceste biofilme. Aceasta subliniază avantajul major, și în

același timp dezavantajul utilizării biofilmelor cu mai multe specii cultivate din salivă.

Datorită numărului mare de tulpini și specii, experimentul devine mai puțin definit decât

atunci când se lucrează cu un biofilm cu strat dublu, dar pe de altă parte, biofilmele multi

specii sunt o mai bună reprezentare a biofilmelor ce apar clinic. In plus, a crescut redepunerea

de bacterii după expunerea la aceste două substanțe antimicrobiene

Acest lucru sugerează că biofilmele mature pot acționa ca un rezervor pentru

antimicrobieni orali care să permită uciderea prelungită, în timp ce biofilmele initiale sunt

evident prea subțiri pentru a acționa ca un rezervor eficace.

22

CAPITOLUL 6. O metodă rapidă și precisă pentru determinarea fluorului

total și solubil în pasta de dinti folosind spectrometrie de absorbie molecura

cu cuptor de grafit de inalta rezolutie și compararea acestuia cu tehnici

stabilite

Introducere

Beneficiile fluoruri în prevenirea cariilor dentare au fost discutate controversat de mulți

ani, dar sunt în general acceptate în zilele noastre. Cantități mici de fluoruri se adaugă în apă,

alimente și în special în pastele de dinți și gelurile dentare.

Pastele de dinți sunt amestecuri multicomponente cu diferite componente anorganice și

organice. Ele conțin agenţi de lustruire şi îndulcire , arome, detergenți, conservanți și diferite

ingrediente active. Printre acestea sunt plăcile de inhibare, agenți antiflogistici și fluoruri ca si

agenți anti-carii eficiente. Astăzi, mai mult de 95% din pastele de dinti contin fluoruri pentru

prevenirea cariilor.

Printre fluorurilor folosite sunt fluorura de staniu (SnF2), fluorură de sodiu (NaF),

monofluorofosfat de sodiu (Na2PO3F), și fluorură de amină, care au diferite proprietăți chimice

și biologice.

Fluorura de staniu a fost prima fluorura utilizată în pasta de dinți în SUA încă de la

sfârșitul anilor 1960. Fluorura de staniu şi fluorara de sodiu sunt foarte solubile în apă și

furnizează fluorura bio-activa. Fluorurile amine asigura o protecție eficientă bacteriană

reducând placa de bacterii producătoare. S-a arătat, totuși, că abrazivele utilizate în pasta de

dinți pot avea o influență dramatică asupra stabilității fluorurii disponibilă în de pastă de dinți.

Aceste probleme de stabilitate au apărut datorită unei schimbări de solubilitate în apa a

fluorurii la cele insolubile fiind însoțite de pierderea nedorită a efectului terapeutic al pastei de

dinți. Din acest motiv, în special pentru pastele de dinți pe bază de carbonat de calciu ,este

adăugat monofluorofosfatul de sodiu ca fluorură de rezerva. Monofluorofosfatul de sodiu este

solubil și disociază de cationii de sodiu și monofluorofosfat de anioni PO3F2- unde fluorul este

legat covalent. În timpul depozitării monofluorofosfatul de sodiu poate hidroliza la ionul fosfat

și elibera ioni de fluor. Deoarece diferența dintre concentrațiile toxice și terapeutice ale

fluorurii este destul de mică, o metodă precisă și rapidă pentru determinarea fluorurii ionice

22

dizolvate și totale în pasta de dinți este esențială pentru controlul calității de ingrediente active,

pentru evaluarea proprietăților de depozitare a pastei de dinți, și pentru conformitatea cu

specificațiile cerințelor de sănătate pentru consumul de fluor zilnic. În primul rând,

formulatorul și producătorul sunt interesați ca fluorura totală sa poata controla cantitatea

introdusă într-o anumită formulă.

În al doilea rând, eficiența prevenirii cariilor depinde de fluorura liber bioactivă

disponibilă în suspensia pastei de dinți, ceea ce necesită determinarea fluorurii ionice (liberă

sau bio-activ) și determinarea fluorurii solubilă.

Cromatografie ionică este, de asemenea, utilizată pe scară largă oferind posibilitatea de a

determina mai mulţi ioni în aceeași probă, însă, cu dezavantajul costului de achiziție mai mare

și o rată de eșantionare mai mică. In plus, această analiza necesită probe fără particule care

efectuează o filtrare printr-un filtru 0.15-0.45 μM obligatoriu. O altă problemă este faptul că

ionul de fluor este slab reținut pe coloane comune și este eluat foarte aproape de "golurile" cu

mulţi eluenți; componentele matricei, cum ar fi bicarbonatul poate provoca tulburări.

Se recomandă utilizarea de detectare a conductivităţii pentru determinarea fluorurii prin

cromatografie ionică.

Acidul clorhidric concentrat se adaugă pentru a reduce pH-ul la 2-3 și probele sunt

încălzite pentru a hidroliza compuși cu fluor; HF este eliberat și navele trebuie să fie închise

imediat pentru a evita pierderea de analit. Există, de asemenea metode descrise pentru

determinarea simultană a fluoruri și monofluorofosfat de sodiu prin CI. Timpul de eluție a

acestui element este puternic dependent de pH. pH-ul prea scăzut va avea ca rezultat o co-

eluție de fosfat și monofluorofosfat de sodiu și pH-ul prea mare va crește timpul de retenție și

prin urmare, reducerea frecvenței de eșantionare.

O abordare complet diferită pentru determinarea ionică și covalentă a fluorurii în pasta de

dinți a fost propusă de Gomez și colab. în 1992. Metoda a fost bazată pe formarea de

molecule gazoase într-o flacără de protoxid de azot/acetilenă. Investigațiile cu privire la

posibilitatea de a stabili nemetalele, cum ar fi fluorul, folosind benzile de absorbție ale

moleculelor biatomice lor formate în flăcări și cuptoare au fost deja efectuată în 1970 și

începutul anilor 1980. În toate aceste studii spectrometrele de absorbție atomică convenționale

echipate cu lămpi cu catod tubular și / sau au fost folosite cu lampă de deuteriu.

22

Rezoluția relativ scăzută a acestor spectrometre și posibilitățile de corecție de fond limitate

a dus la o varietate de probleme, astfel că această abordare nu a găsit nici o aplicare mai largă.

Această situație sa schimbat dramatic odată cu introducerea de echipamente disponibile în

comerț pentru spectrofotometria atomica de absorbtie cu sursă continuă de înaltă rezoluție

(HR-CS AAS), care este în egală măsură aplicabilă pentru măsurarea spectrometrie de

absorbție moleculară, cu rezoluție înaltă și o corecție de fond simultan.

Scopul prezentei lucrări a fost de a investiga aplicabilitatea metodei optimizate pentru

determinarea rapidă și precisă a fluorului total și solubilă în probe de pastă de dinți de diferite

origini.

Partea experimentala

Spectrometria de absorbție moleculară a GAF(florura de galiu)

Un model de sursă continuă de înaltă rezoluție de spectrometru de absorbție atomică

echipat cu un pulverizator transversal încălzit. Instrumentul utilizează o lampa cu xenon scurt,

funcționează într-un mod hot-spot, ca sursă de radiație continuă, un monocromator dublu de

inalta rezolutie constând dintr-o pre prismă și un monocromator.

Toate măsurătorile au fost efectuate la 211.248 nm cu ajutorul unui cuptor de grafit.

Platformele au fost acoperite cu carbură de zirconiu ca modificator permanentă.

Reactivi şi agenti

Apă de mare puritate obținută printr-un sistem de osmoza inversa și purificată cu un

schimbător de ioni. Standardul de fluor a fost elaborat prin diluarea unei 1,00 gl -1 soluție stoc

(fluorura de sodiu în apă). Solutiile de Pd, și Zr au fost de asemenea realizate prin diluare cu

apă pornind de la soluțiile standard disponibile în comerț, 10 gl -1 Pd dizolvat în 15% HNO3 și

1 gl-1 Zr dizolvat în HCI 2M.Ga reactiv de 10 gl-1 a fost preparat prin dizolvarea Ga (III)

hidrat de nitrați din apă. În cazul în care orice diluție a probei a fost necesară apa pură a fost

folosit ca diluant.

22

Se utilizează programul de temperatură dat în tabelul 10, tubul a fost condiționată de

măsurarea alternativă a soluție martor și un standard de 20 gl-1 F.

Tabelul 10. Programul de temperatura pentru acoperirea platformei cu carbora de zirconiu

prin intermediul a trei injectii 50μl fiecare .

Programul de temperatură utilizată pentru determinarea fluor în pasta de dinți este

prezentată în tabelul 11, iar soluțiile, volumul și concentrația utilizate pentru determinările lor

sunt date în tabelul 12, soluția martor a conținut toţi reactivii indicaţi în tabelul 12 cu proba

sau standardul înlocuit cu apă. Condițiile au fost modificate doar ușor în comparație cu cele

publicate anterior. Paladiu și zirconiu și soluția galiu necesară pentru formarea moleculei au

fost injectate secvențial automat în probe și primele patru etape ale programului de

temperatură în tabelul 11 au fost executate. Scopul acestui pretratament a fost de a reduce

galiu de metal pentru a face mai eficient pentru formarea moleculei GAF și să elimine

conținutul de acid al Pd/Zr pentru a evita pierderile de analit în formă de HF în etapele de

uscare și de piroliză . După această etapă a fost introdusă o răcire înainte de injectare a probei

și celelalte soluții modificatoare, și restul programului de temperatură din tabelul 11 a fost

executat, folosind o piroliză și vaporizare la o temperatură de 550 °C - 1550 ◦C. Pentru o

performanță automată a pretratării se efectuează neapărat ,răcirea pentru a putea măsura

analitul.

Tabelul 11. Programul de temperatura a cuptorului de grafit pentru pretratarea, formarea

moleculei GAF și vaporizare.

22

Tabelul 12. Volumul și concentrația soluțiilor ale reactivul Ga folosite pentru pretratare

termică și injectarea împreună cu eșantionul.

O altă schimbare în comparație cu condițiile optimizate anterior a fost utilizarea

NH4H2PO4 ca un modificator suplimentar. Motivul principal este de a crea o matrice similară

pentru toate probele, inclusiv cele care nu conțin MFP.

Probele și pregătirea probelor

Două eșantioane de pasta de dinti care au fost pregătite de către producător special pentru

această anchetă și patru paste de dinți disponibile pe piață, care au fost achiziționate de la un

supermarket local, au fost investigate în această lucrare. Cele două paste de dinți special

pregătite, Colgate Total Colgate Max și au fost furnizate de către producător în trei forme, care

conțin concentrații de fluor diferite.

Concentrația standard menționată ca 100%, iar aceleași probe au fost preparate, de

asemenea, cu 30% mai mică (70%) și 30% mai mare (130%) conținut de fluor. Deși

producătorul nu a informat conținutul de fluor din aceste probe, s-ar putea presupune că

"concentrația standard de 100%" este același care se găsește în toate pastele de dinți

disponibile pe piață din acest producător. Aceste probe au fost depozitate timp de 1 an înainte

de măsurarea fluorului total și dizolvate în scopul de a investiga influența acestui parametru de

continutul de fluor. Diferitele componente de fluor ale acestora și concentrațiile stabilite sau

asumate sunt enumerate în tabelul 13. Pentru determinarea fluorului total, aproximativ 10-

20mg de probă de pasta de dinti a fost cântărită cu precizie în cupe de eșantionare din

polipropilenă și umplute până la 50 ml cu apă deionizată. Pentru a crește dizolvarea

componentelor solubile matricei cupe de probă au fost plasate într-o baie cu ultrasunete timp

de aproximativ 5 minute. Suspensiile de pasta de dinti au fost diluate cu un factor de 10 cu apă

deionizată fără filtrare și fără ajustarea pH-ului.

22

Pentru determinarea fluorului solubil, probele au fost centrifugate timp de 5 minute cu

2700 rpm / rcf și supernatantul a fost utilizat pentru investigații suplimentare.

Tabelul13. Speciile de florura din pastele de dinti investigate si concentratiile lor specific

de florura.

Cromatografia gazoasa

Toate determinările au fost realizate folosind un cromatograf gazos GC-MS 2010 Plus

echipat cu injectie O coloană capilară RTX-5MS a fost folosit pe tot parcursul. Analizele au

fost efectuate în modul de scanare și ionizare electronică. Condițiile cromatografice au fost

următoarele: temperatura injectorului 280 ◦C, interfața 200 ◦C și programul de temperatura

cuptorului a coloanei a fost de: 35 ◦C (2min) și o rampă de 20◦C

Reactivi şi soluţii

Reactivii folosiți au fost Diclor-dimetil 99 % , fluorură de sodiu suprapura, acid clorhidric

37%. Fluorura de sodiu a fost uscat la 100 ◦C timp de 2 ore înainte de prepararea soluțiilor

standard. O soluție stoc NaF cu 0,50 gl-1 F a fost preparată prin dizolvarea fluorurii de sodiu în

apă deionizată.

22

Prepararea probelor

25mg de pastă de dinți a fost cântărite cu precizie într-un tub de 15ml de teflon; 10 ml de

apă deionizată, 0,3 ml acid clorhidric preparat iar tubul a fost închis ermetic. Proba a fost

lăsată timp de 10 min timp de reacție, în cazul în care fibra a fost plasată în partea superioară

pentru încă 10 min de timp de extracție. In timpul reacției și extrageri, probele au fost agitate

continuu cu un agitator magnetic. Ambele etape ale procedurii au fost efectuate la temperatura

camerei. și s-au adăugat 30 ml de Diclor-dimetil, iar tubul a fost închis ermetic. Proba a fost

lăsată timp de 10 min timp de reacție, în cazul în care fibra a fost plasată în partea superioară

pentru încă 10 min de timp de extracție. In timpul reacției și extragerea, probele au fost agitate

continuu cu un agitator magnetic. Ambele etape ale procedurii au fost efectuate la temperatura

camerei.

Rezultate și discuții

Spectrometrie de absorbție moleculară

Analiza probelor de pastă de dinți

Principalul interes al acestei anchete a fost de a dezvolta o metodă simplă de determinare

a fluorurii totale si a dizolvat în pasta de dinți independent de forma sa chimică (ionice sau

covalente). Printre fluoruri care sunt de obicei utilizate în pastele de dinți, adică, NaF.

Fluorurile amine și monofluorofosfat de sodiu, primul a fost folosit pentru calibrare, al

doilea descompune ușor la temperaturi ridicate, iar pentru a simula prezența MFP,

NH4H2PO4 a fost adăugat la toate soluțiile ca un modificator suplimentară; au existat

diferențe semnificative în sensibilitatea pentru cei trei compuși şi au fost observate în aceste

condiții.

În scopul de a investiga influența timpului de depozitare a probelor cu privire la aceste

valori probelor de pastă de dinți Colgate Total Colgate Max și care au fost date de către

producător cu concentrații de fluor diferite, și au fost depozitate timp de 1 an înainte de

analiză. În plus, patru probe disponibile în comerț, care au fost presupuse a fi relativ proaspete,

au fost analizate pentru conținutul lor totală și dizolvat. Rezultatele obținute prin spectrometrie

de absorbție moleculară GAF sunt prezentate în tabelul 14. Toate rezultatele sunt în

concordanță cu valorile declarate de producători.

22

Tabelul 14. Concentratiile totale si dizolvate găsite în probele de pasta de dinti investigate

folosind HR-CS MAS.

Ambele standarde de control intern al calității măsurate după probele de pasta de dinti

sunt, de asemenea, în conformitate cu concentrațiile așteptate, demonstrând stabilitate de

calibrare după analiza probelor reale cu matrice. Rezultatele din tabelul 14 demonstrează, de

asemenea, independența metodei dezvoltate pentru determinarea totală a fluorului de tipul de

specii de fluor, chiar și după o perioadă de depozitare foarte mult timp.

Linearitatea metodei a fost studiată pentru domeniul de calibrare pe baza parametrilor de

curba analitică, au fost determinate ca-0.25mgl 1 și-0.80mgl 1, respectiv. Aceasta corespunde

unei LOQ din pasta de dinți de aproximativ 320 Gl -1, bazată pe o masa probei de 25 mg.

Rezultatele au aratat un coeficient bun de corelație (R) de 0.998, iar repetabilitatea întregii

proceduri, inclusiv proba pretratare, şi determinare a fost între 1% și 3%, bazat pe trei

determinări repetitive. Rezultatele determinării fluorului totală în probele de pastă de dinți prin

GC-MS sunt prezentate în Tabelul 15, coloana 2.

Tabelul 15 Compararea valorilor găsite pentru fluorură totală folosind HR-CS GF MAS și

GC-MS, si fluorului dizolvat folosind HR-CS GF MAS și a florukui ionic (bio-activ) folosind

F-ISE.

22

Concluzii

Rezultatele obținute pentru conținutul de fluor din pasta de dinti folosind procedura HR-

CS GF MAS propuse sunt în concordanță cu conținutul declarat de producători, precum și,

cele mai multe dintre rezultatele obținute cu o metodă independent GC-MS. Ambele metode

par a fi comparabil cu respect de acuratețe și precizie. Metoda propusă nu necesită nici o

pregătire semnificativă și poate fi ușor automatizat.

Nici o diferență în sensibilitate nu a fost găsită pentru diferiții compuși cu fluor care sunt

de obicei adăugaţi în diferitele tipuri de pastă de dinți. Din cauza lipsei unor metode

alternative rapide și sigure determinarea fluorului în diferite matrici este în prezent limitată în

principal la determinarea fluorurii ionice.

22

Bibliografie

1. Method development for the determination of fluorine in toothpaste via molecular

absorption of aluminum mono fluoride using a high-resolution continuum source nitrous

oxide/acetylene flame atomic absorption spectrophotometer, Nil Ozbek, Suleyman Akman,

Talanta 94 (2012) 246-250;

2. Whitening toothpastes: A review of the literature, Andrew Joiner , Journal of dentistry 38s

(2010) e17-e24;

3. Efficacy of natural antimicrobials in toothpaste formulations against oral biofilms in vitro,

Martinus J. Verkaik, Henk J. Busscher , Debbie Jager, Anje M. Slomp, Frank Abbas, Henny

C. van der Mei, Journal of dentistry 39 (2011) 218-224;

4. LC-determination of five paraben preservatives in saliva and toothpaste samples using UV

detection and a short monolithic column, Anastasia Zotou, Ioanna Sakla, Paraskevas D.

Tzanavaras, Journal of Pharmaceutical and Biomedical Analysis 53(2010) 785-789;

5. A fast and accurate method for the determination of total and soluble fluorine in toothpaste

using high-resolution graphite furnace molecular absorption spectrometry and its comparison

with established techniques, Heike Gleisnera, Jürgen W. Einaxb, Silvane Morésc, Bernhard

Welzc, Eduardo Carasekc, Journal of Pharmaceutical and Biomedical Analysis 54(2011)

1040-1046;

6. Near-infrared spectra combined with partial least squares for pH determination of

toothpaste of different brands, Yong Nian Ni, Wei Lin, Chinese Chemical Letters 22(2011)

1473-1576.