Extraktion von Lebensmitteln und Bedarfsgegenständen

Extraktion von Lebensmitteln und Bedarfsgegenständen mit Hilfe von überkritischem CO2
3.1.5.2 Naßchemische Untersuchungen im Vorfeld
3.1.5.2.1 Rolle des pH-Wertes bei Extraktion und Flüssig-Flüssig-Verteilung
Homogenate pflanzlicher Proben weisen oft recht niedrige pH-Werte auf: z.B.
Zitronen pH∼2,5, Grapefruit und Orangen pH∼3,3, Trauben, Steinobst und Kernobst
pH 3 bis 4. Bei den derzeit in der Rückstandsanalytik gängigen Multimethoden wird
der pH-Wert bei der Extraktion und Flüssig-Flüssig-Verteilung nicht berücksichtigt.
Unvollständige Extrahierbarkeit von sauren und basischen Verbindungen sind die
Folge.
Unter sauren Bedingungen liegen verschiedene Wirkstoffe mit basischen Stickstoffatomen
zu einem nicht vernachlässigbaren Anteil in protonierter Form vor. Diese
protonierten Wirkstoffanteile entziehen sich, aufgrund ihres polaren Charakters, der
Extraktion in die organische Phase. Zur vollständigeren Erfassung derartiger
Wirkstoffe wie Thiabendazol, Carbendazim und Imazalil (Formeln siehe Tab. 3.1.5-1)
muß demnach die Extraktion bei höheren pH-Werten erfolgen.
Bei der Aufarbeitung von dotierten Zitrusfruchtproben nach [29] wurde z.B. festgestellt,
daß Thiabendazol und Imazalil bei der Flüssig-Flüssig-Verteilung nach den
ersten zwei Verteilungsschritten (unter sauren Bedingungen) nur zu 10 bis 20 % in
die organische Phase übergingen. Erheblich bessere Wiederfindungsraten wurden
nach einer zusätzliche Extraktion im Alkalischen erzielt.
Ein ähnliches Prinzip gilt auch bei der Extraktion von sauer reagierenden Verbindungen.
In diesem Fall sind saure Bedingungen für die Extraktion der Wirkstoffe
günstiger. Dies ist z.B. bei der Extraktion der Phenoxyalkancarbonsäuren der Fall
[29,19]. Die Einflüsse des pH-Wertes auf die Extrahierbarkeit einiger Wirkstoffe
werden ausführlicher in [29] dargestellt.
Eine andere Problematik liegt im Fall von Orthophenylphenol vor, das üblicherweise
als Natrium-Salz zur Oberflächenbehandlung von Zitrusfrüchten eingesetzt wird [30].
Bei der Extraktion der Oberflächenbehandlungsmittel nach [4,31] werden die Schalen
der Früchte ohne Wasserzusatz direkt mit überkritischem Kohlendioxid bzw. mit
Dichlormethan extrahiert. Da die Schalenoberfläche der Zitrusfrüchte im Gegensatz
zum Fruchtfleisch nicht sauer reagiert und kaum Wasser enthält, sind die
Bedingungen für eine Auflösung des Salzes und für die Protonierung des Phenolates
zur Phenolform nicht günstig. Es ist demnach, bei diesen Methoden, mit einer
unvollständigen Extraktion des Orthophenylphenol zu rechnen.
3.1.5.2.2 Wechselwirkungen von Wirkstoffen mit Oberflächen
Theoretische Betrachtung:
Adsorptionen von Wirkstoffen an Oberflächen (z.B. über Ionen-Ionen-Wechselwirkungen
oder über Wasserstoffbrücken-Bindungen) sind oft die Ursache für
schlechte Extrahierbarkeit, für Verluste bei der Aufarbeitung und für Schwierigkeiten
bei der Chromatographie. Daher sind Kenntnisse über die möglichen Ursachen und
Mechanismen dieser Erscheinungen für die Entwicklung von SFE-Methoden sehr
hilfreich.
Chemisches und Veterinäruntersuchungsamt Stuttgart, Sitz Fellbach
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