Изображение на обложке

Вольтамперометрическое и последовательное инжекционное амперометрическое определение витаминов группы B на электродах, модифицированных бинарными системами на основе оксидов марганца, висмута и золота

L. G. Shaidarova, I. A. Chelnokova, I. A. Gafiatova, A. V. Gedmina, H. K. Budnikov

Аннотация


Определили, что электролитические осадки оксидов марганца (MnOx), висмута (ВiOx), золота (AuOx) и бинарных систем ВiOx-MnOx и MnOx-AuOx каталитически активны при электроокислении тиамина, рибофлавина, пиридоксина, цианокобаламина в кислой среде. Иммобилизация бинарных систем на поверхность рабочего электрода планарных углеродных электродов (ПЭ) позволила добиться совместного селективного вольтамперометрического определения в двухкомпонентных системах рассматриваемых витаминов: рибофлавина и пиридоксина – на ПЭ с ВiOx-MnOx (ВiOx-MnOx-ПЭ) и MnOx-AuOx (MnOx-AuOx-ПЭ), а рибофлавина и тиамина или рибофлавина и цианокобаламина на MnOx-AuOx-ПЭ. Градуировочные зависимости, полученные для рассматриваемых витаминов в условиях вольтамерометрии на электродах ВiOx-MnOx-ПЭ и MnOx-AuOx-ПЭ, наблюдали от 1×10-6 до 1×10-3 М. По сравнению со статическими условиями в последовательной инжекционной системе (ПослИ-системе) добились снижения предела обнаружения на один порядок для тиамина, пиридоксина и цианокобаламина. Для реализации двух- и трехкомпонентного анализа биологически активных добавок (БАД) и лекарственных средств в ПослИ-системе поверхность рабочего электрода с бинарной системой MnOx-AuOx покрывали полимерными пленками из поли-2-винилпиридина (ПВП) или нафиона (НФ). При двухкомпонентном анализе БАД использовали ПЭ с двумя рабочими электродами (ДПЭ) с MnOx-AuOx и нанесеннойпленкой из ПВП на один из рабочих электродов для определения тиамина и пленкой из НФ на другой – для определения пиридоксина. Сочетание ПЭ и ДПЭ с полимерными композитами, содержащими бинарную систему MnOx-AuOx и ПВП или НФ, в двухдетекторной ПослИ-системе позволило реализовать трехкомпонетный анализ лекарственных средств, содержащих тиамин, пиридоксин и цианокобаламин. Вспомогательные компоненты, содержащиеся в них, не оказывали мешающего влияния на результаты определения. Использование предложенной схемы ПослИ-системы повысило селективность, экспрессность и производительность анализа до 540 определений/час.

Ключевые слова: модифицированные электроды, оксиды марганца, висмута, золота, электроокисление витаминов группы B, последовательная инжекционная система, амперометрический детектор.


Полный текст:

PDF

Литература


REFERENCES

Belikov V.G. Farmacevticheskaja himija Kn.1: Obshhaja farmacevticheskaja himija [Pharmaceutical chemistry, Vol. 1: General pharmaceutical chemistry], Moscow, Vysshaja shkola, 1993. 432 p. (In Russian).

Suwannasom N., Kao A., Prub A., Georgieva R., Baumler H. Riboflavin: The health benefits of a forgotten natural vitamin. Int. J. Mol. Sci., 2020, vol. 21, no. 3, pp. 1-22. doi: 10.3390/ijms21030950.

Wang Z.-B., Gan Q., Rupert P.L., Zeng Y.-M., Song X.-J. Thiamine, pyridoxine, cyanocobalamin and their combination inhibit thermal, but not mechanical hyperalgesia in rats with primary sensory neuron injury. Pain, 2005, vol. 114, no. 1-2, pp. 266-277. doi: 10.1016/j.pain.2004.12.027.

Kumar N. Neurologic aspects of cobalamin (B12) deficiency. Handbook of Clinical Neurology Vol. 120. Netherlands, Elsevier, 2014, pp. 915-926. doi: 10.1016/B978-0-7020-4087-0.00060-7.

Handbook of vitamins. Ed. Zempleni J., Suttie J.W., Gregory III J.F., Stover P.J. Boca Raton, Florida, USA: CRC Press, 2013. 605 p.

Gentili A., Caretti F. Analysis of vitamins by liquid chromatography. Liq. Chromatogr., 2017, pp. 571-615.

Antal I.P., Bazel Y.R., Kormosh, Z.A. Electrochemical methods for determining group B vitamins. J. Anal. Chem., 2013, vol. 68, no. 7, pp. 565-576. doi: 10.1134/S1061934813070034.

Marszall M.L., Lebiedzinska A., Czarnowski W., Szefer P. High-performance liquid chromatography method for the simultaneous determination of thiamine hydrochloride, pyridoxine hydrochloride and cyanocobalamin in pharmaceutical formulations using coulometric electrochemical and ultraviolet detection. J. Chromatogr. A., 2005, vol. 1094, no. 1-2, pp. 91-98. doi: 10.1016/j.chroma.2005.07.091.

Zhou Y.K., Li. H., Liu Y., Liang G.Y. Chemiluminescence determination of vitamin B12 by a flow-injection method. Analytica Chimica Acta, 1991, vol. 243, pp. 127-130. doi: 10.1016/s0003-2670(00)82550-7.

Chaichi M.J., Ehsani M., Asghari S., Behboodi V. Determination of vitamin B6 using an optimized novel TCPO-indolizine-H2O2 chemiluminescence system. Luminescence, 2014, vol. 29, no. 8, pp. 1169-1176. doi:10.1002/bio.2678.

Khudhair A.F., Saeed S.I., Marhoon A.A., Alesary H.F. A new spectrophotometric method to determine vitamin B6 in pharmaceutical formation samples using a micelle form. J. Phys. Conf. Ser., 2019, vol. 1234, no. 1, pp. 012087. doi: 10.1088/1742-6596.

Kienskaya K.I., Il’yushenko E.V., Sardushkin M.V., Guznova N.Yu., Koldaeva T.Yu., Kusmaev A.M., Ibragimova R.R., Belova I.A., Kukharenko A.V., Shaposhnikova L.I., Zav’yalova O.V., Avramenko G.V. Quantitative UV-spectrophotometric determination of ribavirin. Pharm. Chem. J., 2019, vol. 53, no. 2, pp. 175-177. doi: 10.1007/s11094-019-01974-5.

Liu S., Zhang Z., Liu Q., Luo H., Zheng W. Spectrophotometric determination of vitamin B1 in a pharmaceutical formulation using triphenylmethane acid dyes. J. Pharm. Biomed. Anal., 2002, vol. 30, pp. 685-694. doi: 10.1016/s0731-7085(02)00356-4.

Su A.K., Chang Y.S., Lin C.H. Analysis of riboflavin in beer by capillary electrophoresis/blue light emitting diode (LED)-induced fluorescence detection combined with a dynamic pH junction technique. Talanta, 2004, vol. 64, pp. 970-974. doi: 10.1016/j.talanta.2004.04.011.

Chen J.-H., Jiang S.-J. Determination of cobalamin in nutritive supplements and chlorella foods by capillary electrophoresis-inductively coupled plasma mass spectrometry. J. Agric. Food Chem., 2008, vol. 56, no. 4, pp. 1210-1215. doi: 10.1021/jf073213h.

Murillo Pulgarin J. A., Garcia Bermejo L. F., Nieves Sanchez Garcia M. Flow injection chemiluminescence determination of vitamin B12 using on-line UV-persulfate photooxidation and charge coupled device detection. Luminescence, 2011, vol. 26, pp. 536-542. doi:10.1002/bio.1266.

Shaidarova L.G., Davletshina L.N., Budnikov G.K. Flow-injection determination of water-soluble vitamins B1, B2, and B6 from the electrocatalytic response of a graphite electrode modified with a ruthenium(III) hexacyanoruthenate(II) film. J. Anal. Chem., 2006, vol. 61, no. 5, pp. 502-509. doi: 10.1134/s1061934806050133.

Ruiz-Medina A., Fernandez-de Cordova M., Molina-Diaz A. Flow injection-solid phase spectrofluorimetric determination of pyridoxine in presence of group B-vitamins. Fresenius J. Anal. Chem., 1999, vol. 363, pp. 265-269. doi:10.1007/s002160051186.

Bhandari D., Van B., Gary J. Evaluation of flow-injection tandem mass spectrometry for rapid and high-throughput quantitative determination of B vitamins in nutritional supplements. J. Agric. Food Chem., 2012, vol. 60, no. 34, pp. 8356-8362. doi:10.1021/jf302653d.

Shajdarova L.G., Budnikov G.K. Amperometricheskie sensory s kataliticheskimi svojstvami v organicheskoj vol'tamperometrii. Problemy analiticheskoj himii. Tom 14. Himicheskie sensory [Amperometric sensors with catalytic properties in organic voltammetry. Problems of analytical chemistry. Vol. 14. Chemical sensors]. Ed. Ju.G. Vlasova. Moscow, Nauka, 2011. pp. 203-284. (In Russian).

Wahyuni W.T., Putra B.R., Marken F. Voltammetric detection of vitamin B1 (thiamine) in neutral solution at a glassy carbon electrode via in situ pH modulation. Analyst, 2020, vol. 145, no. 1903, pp. 1903-1909. doi: 10.1039/C9AN02186H.

Tigari G., Manjunatha J.G. A surfactant enhanced novel pencil graphite and carbon nanotube composite paste material as an effective electrochemical sensor for determination of riboflavin. J. Sci.: Adv. Mater. Devices, 2020, vol. 5, pp. 56-64. doi: 10.1016/j.jsamd.2019.11.001.

Rejithamol R., Beena S. Electrochemical quantification of pyridoxine (VB6) in human blood from other water-soluble vitamins. Chemical Papers, 2020, vol. 74, pp. 2011-2020. doi: 10.1007/s11696-019-01049-5.

Bitew Z., Amare M. Electrochemical determination of ascorbic acid in pharmaceutical tablets using carbon paste electrode. Organic & Medicinal Chem IJ, 2019, vol. 8, no. 5, pp. 1-9. doi: 10.19080/OMCIJ.2019.08.555749.

Shajdarova L.G., Budnikov G.K. [Chemically modified electrodes based on noble metals, polymer films, or their composites in organic voltammetry]. Zhurnal analiticheskoj himii. [J. Anal. Chem.] 2008, vol. 63, no. 10. pp. 1014-1037. (In Russian).

Wen-Zhi L., You-Gin L., Guang-Qi H. Preparation of manganese dioxide modified glassy carbon electrode by a novel film plating/cyclic voltammetry method for H2O2 detection. The J. Chil. Chem. Soc., 2009, vol. 54, no. 4, pp. 366-371. doi: 10.4067/S0717-97072009000400009.

Li W.S., Long J.H., Yan J.H. Nan J.M., Chen H.Y., Wu Y.M. Electrochemical behaviour of bismuth in sulfuric acid solution. J. Power Sources, 2006, vol. 158, no. 2, pp. 1096-1101. doi: 10.1016/j.jpowsour.2006.01.093.

Zheng F.-L., Li G.-R., Ou Y.-N., Wang Z.-L., Su C.-Y., Tong Y.-X. Synthesis of hierarchical rippled Bi2O3 nanobelts for supercapacitor applications. Chem. Commun., 2010, vol. 46, pp. 5021-5023. doi: 10.1039/c002126a.

Burke L.D. Scope for new application for gold arising from the electrocatalytic behaviour of its metastable surface states. Gold Bull., 2004, vol. 37, no. 1-2, pp. 125-135. doi: 10.1007/bf03215520.

Budnikov G.K., Ulahovich N.A., eds. Osnovy jelektroanaliticheskoj himii [Fundamentals of Electroanalytical Chemistry]. Kazan', KGU, 1986. 288 p. (In Russian).




DOI: https://doi.org/10.15826/analitika.2022.26.4.001

Ссылки

  • На текущий момент ссылки отсутствуют.