Untersuchung der Absorption von Schwermetallen und Ammonium durch MAC

Transkript

1 Wolferner Analytik GmbH Untersuchung der Absorption von Schwermetallen und Ammonium durch MAC 1 Veröffentlichung , Studie Zusammenfassung: Im Auftrag der ASTRA GmbH, einer Vorgesellschaft der froximun AG, führte das unabhängige Prüflabor Wolfener Analytik GmbH eine Absorptionsstudie für MAC durch. Ziel der Studie war es, die in-vivo-systeme von Magen- und Darmtrakt in vitro nachzustellen und die Wechselwirkungen zwischen MAC und Schwermetallionen sowie Ammonium quantitativ zu untersuchen. Zusätzlich sollte durch Versuche mit Zink untersucht werden, inwiefern MAC auch für den Organismus wichtige Stoffe absorbiert. Die Wahl fiel hierbei auf Zink, da dieses Bestandteil der Selektivitätsreihe von MAC ist. Im Ergebnis wurde beobachtet, dass MAC eine gute Absorptionsfähigkeit gegenüber den Schwermetallen Blei und Quecksilber (im Magen- und im Darmtrakt) sowie Ammonium (nur im Darmtrakt) aufzeigt, während der essentiell wichtige Stoff Zink durch MAC nicht absorbiert wird. Die Studie bestätigte damit in-vitro die allgemeine Auffassung, dass MAC besonders dazu geeignet ist, einen wesentlichen Beitrag zur Entgiftung des Körpers über den Verdauungstrakt zu leisten und den gesamten Organismus dadurch nachhaltig zu entlasten. Stichwörter: Absorption, Absorptionsverhalten, Ammonium, Blei, Cadmium, Darmtrakt, Eisen, Experiment, MAC, Magen-Darm-Trakt, Magensäure, ph-wert, Quecksilber, Salzsäure, Schwermetalle, Schwermetallionen, synthetische Magensäure, synthetische Zwölffingerdarm-Flüssigkeit, Zink 1. Einleitung Es ist seit längerem in der Wissenschaft bekannt, dass bestimmte Schwermetallionen sich mit Hilfe von Zeolithen selektiv aus dem Verdauungstrakt des Menschen entfernen lassen, was bedeutet, dass Zeolithe als Entgiftungsmittel gegen Schwermetallionen eingesetzt werden können. Die ASTRA GmbH aus Schlanstedt beobachtete an einigen hundert Anwendern, die das natürliche Nahrungsergänzungsmittel froximun verzehrt hatten, eine angebliche Entgiftung des Organismus und eine Stabilisierung des Immunsystems, welche in Form von persönlich geschriebenen Kasuistiken der Anwender, der ASTRA GmbH zugänglich gemacht wurden sind. Die wirkliche Absorptionsfähigkeit von Schwermetallen und die Bindung von Ammonium zur Entlastung des Stoffwechsels konnte bislang jedoch nur vermutet werden. Des weiteren blieb offen, ob bei der angeblichen Entgiftung des menschlichen Organismus nicht wichtige Stoffe wie z.b. Zink mit heraustransportiert werden würden und so der Körper stoffliche Defizite bei längerem Verzehr aufweisen könnte. Ziel der vorliegenden Studie war es also, die invivo-systeme in vitro nachzustellen und die beschriebene Wechselwirkung von Schwermetallionen mit dem Zeolith Klinoptilolith quantitativ zu untersuchen. Als Modellsysteme wurden chemische Lösungen gewählt, die denen der Magensäure bzw. des Zwölffingerdarm-Milieus nahe kommen. Die betrachteten Metallionen waren die von Quecksilber (Hg 2+ ), Blei (Pb 2+ ), Zink (Zn 2+ ), Cadmium (Cd 2+ ), Eisen (Fe 3+ ), zusätzlich Ammonium (NH 4+ ). Der eingesetzte Zeolith war das Produkt MAC der Firma ASTRA GmbH, Schlanstedt. 2. Zusammenfassung der Ergebnisse Die Untersuchungen bei ph 1,5 zeigen eine gute Absorptionsfähigkeit von MAC für Blei und Quecksilber, während Cadmium, Zink und Ammonium unbeeinflusst bleiben. Für Eisen ist ein leichtes Ansteigen der Konzentration in der synthetischen

2 2 Wolfener Analytik: Absorption von Schwermetallen und Ammonium durch MAC Magensäure zu verzeichnen, dessen Ursache im Herauslösen von Eisen aus dem Zeolithen zu suchen ist. Bei ph 8,1 werden Blei und Quecksilber ebenfalls gut absorbiert, während Zink und Cadmium keine Reaktion zeigen. Auch Ammonium und Eisen werden in diesem Milieu von MAC absorbiert. Möglicherweise sind bei der Absorption der Metalle mehrere Mechanismen am Werke. Für die Wirksamkeit scheinen neben der Löslichkeit der vorhandenen Salze auch Komplexbildungsreaktionen als Konkurrenzreaktion zur Absorption eine Rolle zu spielen. So könnte die "Inertheit" von Cadmium auf eine Komplexierung der Cd 2+ Ionen mit NH 3 zurückzuführen sein. Eine genaue Aufklärung dieser Vorgänge erfordert jedoch weitere Untersuchungen. Es hat sich herausgestellt, dass, wie bereits durch Verbraucher beobachtet und bestätigt, dieser besonders bearbeitete Klinoptilolith wirklich enorme Fähigkeiten besitzt Schwermetalle zu binden und diese aus dem menschlichen Körper heraustransportieren kann. Eine Absorptionsfähigkeit für das essentielle Element Zink ist nicht zu beobachten. Die gute Aufnahmefähigkeit des Klinoptilolith im Duodenum des Gastrointestinaltrakts könnte überflüssiges Ammonium binden und die Bauchspeicheldrüse entlasten. Dies wissenschaftlich zu ergründen, würde eine weitere, jedoch sehr interessante Studie notwendig machen. Eine mögliche Entgiftung des Körpers und eine damit verbundene Entlastung der Stoffwechselorgane könnte zu den vorliegenden Kasuistiken geführt haben. 3. Durchführung der Experimente 3.1 Synthetische Magensäure Als Ausgangslösung wurde die folgende, einer der Magensäure nahe kommende Lösung zusammengestellt: 1,16 g Pepsin 2,24 g KH 2 PO 4 0,69 g CaCl 2 * 2 H 2 O 0,42 g MgSO 4 * 7 H 2 O 4,00 g NaCl, wurden mit HCl auf 1 l aufgefüllt, der ph-wert mit HCl auf ph 1,5 eingestellt. 3.2 Synthetische Zwölffingerdarm-Flüssigkeit Es wurden die gleichen Komponenten wie bei 3.1. eingesetzt, mit Ausnahme des KH2PO4, da dies im alkalischen Milieu zu unkontrollierten Ausfällungen bzw. Co-Precipitationen der Schwermetallphosphate bzw. -hydroxide führen würde. Der ph-wert wurde mit NaOH auf ph 8,1 eingestellt. 3.3 Schwermetall- u. Ammoniumsalzlösungen Zu der synthetischen Magensäure nach 3.1. bzw. der synthetischen Zwölffingerdarmlösung nach 3.2. wurden die zu untersuchenden Schwermetalle bzw. Ammonium aus Standardlösungen zugegeben, so dass die folgende Zusammenstellung erreicht wurde: 10 mg/l Fe 9 mg/l Zn 0,9 mg/l Pb 0,9 mg/l Cd 0,9 mg/l Hg 20 mg/l NH 4 in 100 ml synthetischer Magensäure bzw. In 100 ml synthetischer Zwölffingerdarmlösung. 3.4 Absorption an MAC Jeweils 100 ml der Lösungen gemäß 3.3. wurden mit MAC ohne weitere Konditionierung zu 0 g / 0,1 g / 0,2 g / 0,3 g / 0,4 g / 0,5 g versetzt. Die Suspensionen wurden 90 min in einem PTFE- Gefäß geschüttelt. Nach Abschluss des Schüttelns wurden die Suspensionen zentrifugiert, die überstehende klare Flüssigkeit diente als Messlösung für die einzelnen Bestimmungen. 3.5 Metallbestimmungen Die Bestimmung der Metallkonzentrationen erfolgte in den Lösungen nach 3.4. mittels ICP-OES (Varian VISTA Pro) für Fe, Cd, Zn, Pb und mittels Kaltdampf-AAS (MWS DMA 80) für Hg. 3.6 Ammoniumbestimmung Die Bestimmung des Ammoniums erfolgte mittels Photometrie bei 655 nm (Filterphotometer LP2W).

3 Wolfener Analytik: Absorption von Schwermetallen und Ammonium durch MAC 3 4. Auswertung der Messreihen 4.1 Absorptionsverhalten von Eisen (Fe) Eisen (Fe) bei ph 1,5 Tabelle 4.1.1: Messwerte Fe bei ph 1,5 Einwaage MAC [g] Konz. Fe [mg/l] Konz. Fe [%] 0,0000 8, ,1005 8, ,2013 8, ,3008 9, ,4006 9, ,5006 9, Abbildung 4.1.1: Absorptionsverhalten von Eisen bei ph 1,5 Die Versuche zeigen, dass bei ph 1,5 Eisen aus dem Zeolithen in die Messlösung abgegeben wird. Eine Zunahme der Eisenkonzentration in Abhängigkeit von der angewendeten MAC-Menge ist deutlich erkennbar. Bei 0,5 g des eingesetzten MAC beträgt die Zunahme 11 % bezogen auf die Ausgangskonzentration Eisen (Fe) bei ph 8,1 Tabelle 4.1.2: Messwerte Fe bei ph 8,1 Einwaage MAC [g] Konz. Fe [mg/l] Konz. Fe [%] 0,0000 8, ,1007 7, ,2002 7, ,3013 7, ,4000 7, ,5006 6,89 86 Die Versuche zeigen, dass bei ph 8,1 Eisen von MAC absorbiert wird. Eine echte Absorption von Fe 2+ bzw. Fe 3+ ist bei ph 8,1 unwahrscheinlich; eher dürfte eine Aggregation von Eisenhydroxykomplexen auf dem Zeolithen stattfinden. Bei 0,5 g des eingesetzten MAC beträgt die Abnahme 14 % bezogen auf die Ausgangskonzentration. 4.2 Absorptionsverhalten von Zink Zink (Zn) bei ph 1,5 Tabelle 4.2.1: Messwerte Zn bei ph 1,5 Einwaage MAC [g] Konz. Zn [mg/l] Konz. Zn [%] 0,0000 8, ,1005 8, ,2013 8, ,3008 8, ,4006 8, ,5006 8,12 99 Abbildung 4.1.2: Absorptionsverhalten von Eisen bei ph 8,1 Abbildung 4.2.1: Absorptionsverhalten von Zink bei ph 1,5 Abbildung 4.2.2: Absorptionsverhalten von Zink bei ph 8,1

4 4 Wolfener Analytik: Absorption von Schwermetallen und Ammonium durch MAC Die Versuche zeigen, dass bei ph 1,5 erst bei größeren Mengen eine messbare Absorption stattfindet. Bei 0,5 g des eingesetzten MAC wird etwa 1 % des Zinks absorbiert Zink (Zn) bei ph 8,1 Abbildung 4.3.1: Absorptionsverhalten von Blei bei ph 1,5 Tabelle 4.2.2: Messwerte Zn bei ph 8,1 Einwaage MAC [g] Konz. Zn [mg/l] Konz. Zn [%] 0,0000 8, ,1007 8, ,2002 8, ,3013 8, ,4000 8, ,5006 8,02 98 Abbildung 4.3.2: Absorptionsverhalten von Blei bei ph 8,1 Abbildung 4.4.1: Absorptionsverhalten von Cadmium bei ph 1,5 Abbildung 4.4.2: Absorptionsverhalten von Cadmium bei ph 8,1 Die Versuche zeigen, dass bei ph 8,1 nur eine sehr geringe Absorption von Zink stattfindet. Bei 0,5 g des eingesetzten MAC werden 1,6 % des eingesetzten Zinks absorbiert. Mögliche Ursache ist eine Mitfällung mit Eisen. 4.3 Absorptionsverhalten von Blei Blei (Pb) bei ph 1,5 Tabelle 4.3.1: Messwerte Pb für ph 1,5 Einwaage MAC [g] Konz. Pb [mg/l] Konz. Pb [%] 0,0000 0, ,1005 0, ,2013 0, ,3008 0, ,4006 0, ,5006 0, Die Versuche zeigen, dass bei ph 1,5 eine ausgeprägte Absorption von Blei stattfindet. Bei 0,5 g des eingesetzten MAC werden 32 % des eingesetzten Bleis absorbiert Blei (Pb) bei ph 8.1 Tabelle 4.3.2: Messwerte Pb bei ph 8,1 Einwaage MAC [g] Konz. Pb [mg/l] Konz. Pb [%] 0,0000 0, ,1007 0, ,2002 0, ,3013 0, ,4000 0, ,5006 0, Die Versuche zeigen, dass bei ph 8,1 eine sehr starke Absorption von Blei stattfindet. Bei 0,5 g des eingesetzen MAC werden 86 % des eingeset-

5 Wolfener Analytik: Absorption von Schwermetallen und Ammonium durch MAC 5 zen Bleis absorbiert. Neben einer echten Absorption könnte eine Mitfällung von Bleihydroxid mit den Eisenhydroxykomplexen für die sehr gute Abtrennung verantwortlich sein. 4.4 Absorptionsverhalten von Cadmium Cadmium (Cd) bei ph 1,5 Tabelle 4.4.1:. Messwerte Cd für ph 1,5 Einwaage MAC [g] Konz. Cd [mg/l] Konz. Cd [%] 0,0000 0, ,1005 0, ,2013 0, ,3008 0, ,4006 0, ,5006 0, Abbildung 4.5.1: Absorptionsverhalten von Quecksilber bei ph 1,5 Die Versuche zeigen, dass bei ph 1,5 praktisch keine Absorption von Cadmium stattfindet. Bei 0,5 g des eingesetzten MAC wird nur 1 % des eingesetzten Cadmiums abgetrennt. Möglicherweise wird das Cadmium anderweitig komplex gebunden und so seine Affinität zum MAC deutlich herabgesetzt Cadmium (Cd) bei ph 8,1 Tabelle 4.4.2: Messwerte Cd für ph 8,1 Einwaage MAC [g] Konz. Cd [mg/l] Konz. Cd [%] 0,0000 0, ,1007 0, ,2002 0, ,3013 0, ,4000 0, ,5006 0, Die Versuche zeigen, dass bei ph 8,1 praktisch keine Absorption von Cadmium stattfindet. Bei 0,5 g des eingesetzten MAC werden nur 0,25 % des eingesetzten Cadmiums abgetrennt. Dieser Wert befindet sich innerhalb der Fehlergrenze der Methode. 4.5 Absorptionsverhalten von Quecksilber Quecksilber (Hg) ph 1,5 Tabelle 4.5.1: Messwerte Hg für ph 1,5 Einwaage MAC [g] Konz. Hg [mg/l] Konz. Hg [%] 0,0000 0, ,1005 0, ,2013 0, ,3008 0, ,4006 0, ,5006 0, Abbildung 4.5.2: Absorptionsverhalten von Quecksilber bei ph 8,1 Die Versuche zeigen eine gute Absorption von Quecksilber bei ph 1,5. Bereits bei 0,3 g des eingesetzten MAC werden 46 % des eingesetzen Quecksilbers abgetrennt. Bei 0.5 g des eingesetzten MAC erhöht sich die Absorption um weitere 11 % und es werden 57 % des eingesetzten Quekksilbers abgetrennt Quecksilber (Hg) bei ph 8,1 Tabelle 4.5.2: Messwerte Hg bei ph 8,1 Einwaage MAC [g] Konz. Hg [mg/l] Konz. Hg [%] 0,0000 0, ,1007 0, ,2002 0, ,3013 0, ,4000 0, ,5006 0, Die Versuche zeigen bei ph 8,1 eine gegenüber ph 1,5 leicht verschlechterte Absorption des Quecksilbers. Jedoch werden bei bereits 0,2 g des eingesetzten MAC bereits 27 % des Quecksilbers abgetrennt. Bei 0,5 g des eingesetzten MAC werden 45 % des Quecksilbers abgetrennt.

6 6 Wolfener Analytik: Absorption von Schwermetallen und Ammonium durch MAC 4.6 Absorptionsverhalten von Ammonium NH 4 bei ph 1.5 Tabelle 4.6.1: Messwerte NH 4 bei ph 1,5 Einwaage MAC [g] Konz. NH 4 [mg/l] Konz. NH 4 [%] 0, , , , , ,3 84 0, , , ,9 92 0, ,6 96 Die Versuche bei ph 1,5 zeigen keine von der angewendeten MAC-Menge abhängige Absorption. Abbildung 4.6.1: Absorptionsverhalten von Ammonium bei ph 1, NH 4 bei ph 8.1 Tabelle 4.6.2: Messwerte NH4 bei ph 8,1 Einwaage MAC [g] Konz. NH 4 [mg/l] Konz. NH 4 [%] 0, , , ,3 91 0, ,9 78 0, ,5 76 0, ,6 71 0, ,3 64 Die Versuche bei ph 8,1 zeigen eine deutliche Absorption des Ammonium. Bei 0,5 g des eingesetzten MAC werden 36 % des Ammoniums abgetrennt. Eine Ursache könnte darin liegen, dass Ammonium bei ph 8,1 größtenteils als Ammoniak, NH 3, vorliegt und als solches von MAC angelagert wird. 4.7 Absorptionverhalten von Salzsäure Zur Bestimmung der Säurebindungskapazität wurde eine Lösung künstliche Magensäure mit 0,5 g MAC geschüttelt und die freie Säure nach Abtrennung des MAC mit 0,1n NaOH titriert. Zum Vergleich wurde eine unbehandelte Magensäure analysiert. unbehandelte Magensäure: 57,1 mmol HCl mit 0,5 g MAC beh. Magensäure: 55,9 mmol HCl Zur Verifizierung dieses Ergebnisses wurde eine reine Salzsäure analog untersucht. unbehandelte HCl: 93,7 mmol HCl mit 0,5 g MAC behandelte HCl: 91,8 mmol HCl Diese Ergebnisse lassen den Schluß zu, dass der MAC keine nennenswerte Säurebindungskapazität aufweist. Abbildung 4.6.2: Absorptionsverhalten von Ammonium bei ph 8,1