Sammenfatning og konklusioner

Udvikling af analysemetode til bestemmelse af peroxider, tilstede eller frigjort i tandblegeprodukter

Udvikling af katalase bioassay til peroxid-bestemmelse

I dette projekt er udviklet et katalase bioassay til bestemmelse af peroxid indholdet i tandblegeprodukter. Katalase bioassayet omdanner peroxid til ilt som måles ved hjælp af en elektrode.

Katalase bioassayet er afprøvet på rene peroxider (brintperoxid, ureaperoxid, calciumperoxid, natriumperborat og natriumpercarbonat), der alle indgår som aktive stoffer i tandblegeprodukter, samt på en række forskellige tandblegeprodukter på det danske marked.

Det nyudviklede katalase bioassay er desuden sammenlignet med kemiske analysemetoder, og det vurderes at katalase bioassayet med fordel kan anvendes til analyse af peroxid-indholdet i tandblegeprodukter.

Projektet er udført af Danmarks Miljøundersøgelser, Aarhus Universitet, Afdeling for Miljøkemi og Mikrobiologi.

Behov for forbedret metode til bestemmelse af aktivstoffer i tandblegeprodukter

Det er i dag muligt at købe tandblegningsmidler i detailhandlen, og dette medfører et øget behov for at kunne føre kontrol med denne produkttype. Næsten alle tandblegemidler indeholder peroxid som aktivt stof, enten som frit brintperoxid eller bundet til andre stoffer. I nogle produkter findes flere forskellige peroxid-forbindelser, og dette giver problemer for de traditionelle analysemetoder, der typisk kun kan analysere et stof ad gangen. Ydermere er der ofte problemer med at analysere peroxid bundet til andre stoffer, da mange faktorer kan påvirke frigivelsen af peroxid.

Formålet med dette projekt har været at udvikle og validere en ny analyse-metode til bestemmelse af det samlede indhold af peroxider i tandblegemidler – uanset om peroxiden optræder frit, bundet, alene eller sammen med andre peroxid-forbindelser.

Etablering af protokol for bestemmelse af peroxider ved brug af et enzymatisk bioassay

Det udviklede katalase bioassay bygger på enzymatisk omdannelse af brintperoxid til vand og ilt under løbende måling af iltudviklingen i et analysekammer. I vandig opløsning spaltes brintperoxid spontant, men meget langsomt, til ilt og vand. Ved tilstedeværelse af enzymet katalase øges reaktionshastigheden betydeligt.

Der er som led i projektet blevet designet og fremstillet et iltmåle- og regulatorsystem, der overordnet set består af et lukket kammer og en galvanisk iltelektrode, der kontinuert kan måle den frigjorte ilt.

Der er foretaget en metode-udvikling på 6 forskellige rene kemikalier for at fastlægge de optimale betingelser for analysen, og desuden er metodens måleområde og kapacitet undersøgt. På denne baggrund er fastlagt en protokol, der efterfølgende er anvendt til analyse af 7 forskellige tandblegeprodukter.

Hovedkonklusioner

Det udviklede katalase bioassay kan effektivt og præcist bruges til bestemmelse af det samlede peroxid indhold i tandblegeprodukter.
Den nedre detektionsgrænse for peroxider målt med katalase bioassayet er 0,0006 % ureaperoxid svarende til 0,0002 % brintperoxid.
Katalase bioassayet er anvendeligt til måling af brintperoxid, ureaperoxid, calciumperoxid, natriumperborat og natriumpercarbonat.
Data fra katalase bioassayet er i god overensstemmelse med traditionelle redox-titreringer.
I modsætning til traditionelle redox-titreringer påvirkes katalase bioassayet ikke af eventuelle reducerende eller oxiderende kemikalier i produkterne.
Bestemmelse af peroxid i tandblegemidler ved hjælp af katalase bioassayet er nemt og hurtigt at udføre.
Katalase assayet er robust, simpelt, hurtigt, og har god reproducerbarhed og nøjagtighed (variationskoefficient < 2 %).
Katalase assayet kan med fordel anvendes på tandblegeprodukter med brintperoxid som aktivstof, hvad enten peroxid findes som frit brintperoxid eller bundet i releasere.
Produkter med indhold af flere forskellige aktivstoffer kan testes.
Det udviklede katalase bioassay vil sandsynligvis også kunne benyttes på andre produkt-typer med et indhold af brintperoxid i fri eller bundet form.

Projektresultater – Protokol til bestemmelse af frit og bundet brintperoxid i tandblegemidler

På baggrund af en række test-kørsler med katalase bioassayet er der beskrevet en protokol som gennemgås i det efterfølgende:

Til metoden er der i samarbejde med Loligo-systems (Tjele) konstrueret et tætsluttende målekammer (ca. 100 ml) med påmonteret iltelektrode og injektionskanaler til indføring af prøvemateriale. Kammeret fyldes med tempereret, kvælstof-udgasset fosfatbuffer (pH=7) og lukkes med et akryllåg. Igennem indføringskanalerne tilføres enzymet katalase (5000 units opløst i 40 µl 50 mM phosphat-buffer) og en prøvemængde som maksimalt kan resultere i en iltudvikling svarende til 80 % af bufferens iltmætning. Iltmåling sker kontinuerligt og ved stabilisering af signalet aflæses iltudviklingen som herefter omregnes til peroxid-indhold i prøven. Under de beskrevne betingelser kan aflæsningen foretages efter 5 min. Assayet køres ved konstant temperatur, i protokollen angivet til 22 °C, og under omrøring i målekammeret.