Дизайнерские экстракционные системы для эффективного инструментального анализа пищевых продуктов (заключительный, этап 3)

Для выделения и концентрирования органических аналитов из жидких проб пищевых продуктов предложен экспрессный и универсальный способ дисперсионной жидкостно-жидкостной микроэкстракции, основанный на диспергировании природного экстрагента (эвтектический растворитель) газовой фазой диспергатора (летучего растворителя). Газовая фаза образуется при нагревании экстракционной системы в результате фазового перехода – испарения диспергатора. Аналитические возможности нового способа показаны при определении консервантов (сорбиновой (добавка Е200) и бензойной (добавка Е210) кислот) в безалкогольных напитках (рекомендованных для детского питания) методом высокоэффективной жидкостной хроматографии с фотометрическим детектированием. В качестве экстрагента и диспергатора для микроэкстракции консервантов были изучены эвтектический растворитель (на основе терпеноидов) и легколетучий хлорорганический растворитель (дихлорметан) соответственно. Для подтверждения универсальности разработанного способа была показана также возможность микроэкстракционного выделения синтетического красителя – блестящего синего FCF (добавка E 133). Установлено, что разработанный способ обеспечивает возможность выделения аналита в широком диапазоне кислотности. Способ не требует центрифугирования для разделения фаз. Для микроэкстракционно-колориметрического анализа пищевых продуктов реализован новый способ мицеллярной микроэкстракции, который предполагает образование супрамолекулярной системы на основе первичного амина (амфифил) и выделение окрашенной формы целевого аналита в фазу супрамолекулярного растворителя из раствора пробы. Аналитические возможности способа показаны на примере микроэкстракционно-колориметрического определения кальция в молочных продуктах. Было установлено, что при введении первичного амина (амфифил) и раствора хромогенного реагента (1-(2-пиридилазо)-2-нафтол) в пробу протекает реакция образования окрашенного комплекса кальция. Первичные амины обеспечивают условия для комплексообразования и выступают в качестве амфифилов. Преимущества предложенного способа по сравнению с аналогами состоят в увеличении производительности анализа, проведении пробоподготовки цельного и сухого молока, молочных детских смесей без мокрого разложения и сопутствующих минеральных кислот и окислителей, применении более безопасного экстрагента и более доступного оборудования. Для выделения и концентрирования микотоксина (охратоксина А) из твердофазных пищевых продуктов (крупы, зерна кофе) разработан способ, включающий экстрагирование аналита из твердофазной пробы в водную фазу и последующее его микроэкстракционное концентрирование в фазу супрамолекулярного растворителя. Для концентрирования аналита методом мицеллярной микроэкстракции в экстракт из твердофазной пробы предложено вводить первичный амин и водный раствор многоосновной органической кислоты (лимонной кислоты) и четвертичного аммониевого основания (тетрабутиламмония бромида). Установлено, что в данном случае амфифилом выступает цитрат амина, а тетрабутиламмония бромид играет роль гидротропного вещества, способствующего образованию изотропного раствора, а также агента коацервации, вызывающего образование фазы супрамолекулярного растворителя. В ходе исследований были установлены физико-химические свойства фазы супрамолекулярного растворителя и определён состав экстракционной системы, построена фазовая диаграмма и подтверждено образование супрамолекулярных агрегатов с помощью световой микроскопии. Предложенный способ по сравнению с имеющимися аналогами позволяет упростить и ускорить процедуру пробоподготовки, сделать ее более экологичной, при этом обеспечивая эффективное выделение и концентрирование аналита. Для элементного анализа пищевых продуктов разработан способ экстракционно-хроматографического концентрирования в фазу гидрофобного глубокого эвтектического растворителя, обеспечивающий достижение высоких коэффициентов концентрирования. Показана и обоснована возможность применения гидрофобных глубоких эвтектических растворителей на основе терпеноидов и карбоновых кислот в качестве стационарных фаз для экстракционно-хроматографических процессов. В качестве носителя неподвижной фазы показана возможность применения пористого политетрафторэтилена. Новый способ нашел применение для определение общего селена в пищевых продуктах. Показана возможность селективного извлечения селена в форме комплекса с 3,3'-диаминобензидином в экстрагент на основе тимола и ментола. Как следствие, разработан экспрессный и высокочувствительный способ спектрофотометрического определения аналита с использование доступного аналитического оборудования.