Изображение на обложке

Вольтамперометрическое определение синтетического пищевого красителя синий блестящий FCF

M A. Bukharinova, E. I. Hamzina, V. K. Tamoshenko, A. V. Tarasov, N. Yu. Stozhko

Аннотация


Разработан высокочувствительный и селективный вольтамперометрический сенсор на основе нетканого углеволоконного материала, модифицированного фитосинтезированными наночастицами серебра и графеновыми нанопластинами, для определения пищевого синтетического красителя синий блестящий FCF (Е133). Наночастицы серебра получены в результате простого, быстрого и экологически безопасного фитосинтеза с применением экстракта листьев облепихи без использования токсичных химических реагентов. Модифицирование углеволоконного электрода фитонаночастицами серебра и графеновыми нанопластинами способствовало увеличению активной площади поверхности электрода, возрастанию максимального тока окисления красителя Е133 и снижению перенапряжения этого процесса относительно немодифицированного электрода. Выбраны условия формирования максимального аналитического сигнала красителя, включающие состав нанокомпозитного модификатора (массовая доля наночастиц серебра и графеновых нанопластин составляет 4.4 % и 95.6 % соответственно) и кислотность фонового электролита (фосфатный буферный раствор рН 5). Установлено, что процесс электроокисления красителя Е133 на модифицированном углеволоконном электроде является необратимым, двухэлектронным, протекает без участия протонов и контролируется диффузией. Предложена схема электродного процесса, согласующаяся с литературными данными. Сенсор характеризуется низким пределом обнаружения (6.1 нМ), широким диапазоном определяемых концентраций (0.06 – 40 мкМ) и хорошей повторяемостью аналитического сигнала красителя sr < 7 %. Показано, что изученные мешающие вещества не оказывают существенного влияния на аналитический сигнал красителя Е133. Разработанный сенсор успешно применен для анализа напитков и карамели без предварительной пробоподготовки. Степень открытия красителя Е133 в реальных образцах составляет 97 – 103 %,  что свидетельствует об отсутствии значимой систематической погрешности.

Ключевые слова: триарилметановый краситель, синий блестящий FCF, фитосинтез, графен, серебряные наночастицы, углеволоконный электрод, электрохимический сенсор, напитки


Полный текст:

PDF

Литература


Silva M.M., Reboredo F.H., Lidon F.C. Food colour additives: A synoptical overview on their chemical properties, applications in food products, and health side effects. Foods, 2022, vol. 11. Article 379. doi: 10.3390/foods11030379.

McCann D., Barrett A., Cooper A., Crumpler D., Dalen L., Grimshaw K., Kitchin E., Lok K., Porteous L., Prince E., Sonuga-Barke E., Warner J.O., Stevenson J. Food additives and hyperactive behaviour in 3-year-old and 8/9-year-old children in the community: a randomised, double-blinded, placebo-controlled trial. Lancet, 2007, vol. 370, pp. 1560-1567. doi: 10.1016/S0140-6736(07)61306-3.

Inetianbor J.E., Yakubu J.M., Ezeonu S.C. Effects of food additives and preservatives on man – A review. Asian J. Sci. Technol., 2015, vol. 6, no. 2, pp. 1118-1135.

Safety evaluation of certain contaminants in food: prepared by the eighty fourth meeting of the joint FAO/WHO Expert Committee on Food Additives (JECFA). WHO Food additive series; 75, 2019. 234 p.

Bonan S., Fedrizzi G., Menotta S., Elisabetta C. Simultaneous determination of synthetic dyes in foodstuffs and beverages by high-performance liquid chromatography coupled with diode-array detector. Dyes Pigm., 2013, vol. 99, no. 1, pp. 36-40. doi: 10.1016/j.dyepig.2013.03.029.

Mathiyalagan S., Kumar Mandal B., Ling Y.-C. Determination of synthetic and natural colorants in selected green colored foodstuffs through reverse phase-high performance liquid chromatography. Food Chem., 2019, vol. 278, pp. 381-387. doi: 10.1016/j.foodchem.2018.11.077.

Yi J., Zeng L., Wu Q., Yang L., Xie T. Sensitive simultaneous determination of synthetic food colorants in preserved fruit samples by capillary electrophoresis with contactless conductivity detection. Food Anal. Methods., 2018, vol. 11, pp. 1608-1618. doi: 10.1007/s12161-017-1141-6.

Liu F.-J., Liu C.-T., Li W., Tang A.-N. Dispersive solid-phase microextraction and capillary electrophoresis separation of food colorants in beverages using diamino moiety functionalized silica nanoparticles as both extractant and pseudostationary phase. Talanta, 2015, vol. 132, pp. 366-372. doi: 10.1016/j.talanta.2014.09.014.

He S.H., Jiang H. Qualitative and quantitative analysis of some co-existing colorants in some hard candies. J. Food Compos. Anal., 2022, vol. 109, article 104475. doi: 10.1016/j.jfca.2022.104475.

Wu Q., Duan X.-J., Lv H.-T., Wang L.-T. Red-emitting carbon dots as fluorescent probes for the rapid detection of brilliant blue FCF in foods. Food Control, 2023, vol. 149, article 109719. doi: 10.1016/j.foodcont.2023.109719.

Yang Q., Li J., Wang X., Peng H., Xiong H., Chen L. Dual-emission color-controllable nanoparticle based molecular imprinting ratiometric fluorescence sensor for the visual detection of Brilliant Blue. Sens. Actuators, B., 2019, vol. 284, pp. 428-436. doi: 10.1016/j.snb.2018.12.134.

Sierra‐Rosales P., Toledo‐Neira C., Ortúzar‐Salazar P., Squella J. A. MWCNT-modified Electrode for Voltammetric Determination of Allura Red and Brilliant Blue FCF in Isotonic Sport Drinks. Electroanalysis, 2019, vol. 31, no. 5, pp. 1-9. doi: 10.1002/elan.201800786.

Khan K.A., Shah A., Nisar J. Electrochemical detection and removal of brilliant blue dye via photocatalytic degradation and adsorption using phyto-synthesized nanoparticles. RSC Adv., 2024, vol. 14, pp. 2504-2517. doi: 10.1039/D3RA07519B.

Lipskikh O.I., Korotkova E.I., Barek J., Vyskocil V., Saqib M., Khristunova E.P. Simultaneous voltammetric determination of Brilliant Blue FCF and Tartrazine for food quality control. Talanta, 2020, vol. 218, article 121136. doi: 10.1016/j.talanta.2020.121136.

Ghoreishi S.M., Behpour M., Golestaneh M. Simultaneous voltammetric determination of Brilliant Blue and Tartrazine in real samples at the surface of a multi-walled carbon nanotube paste electrode. Anal. Methods, 2011, vol. 3, no. 12, pp. 2842-2847. doi: 10.1039/C1AY05327B.

Wang W., Chen Y., Zhang J., Wang X., Chen Z. Electrochemical Determination of Brilliant Blue and Tartrazine Based on an Ionic Liquid-Modified Expanded Graphite Paste Electrode. J. AOAC Int., 2015, vol. 98, no. 3, pp. 817-821. DOI: 10.5740/jaoacint.14-232.

Wang M., Yang M., Sun Q., Gao Y., Zhao J. Development of a facile sensor for the determination of Brilliant Blue FCF in beverages. Int. J. Environ. Anal. Chem., 2015, vol. 95, no. 11, pp 969-979. doi: 10.1080/03067319.2015.1077521.

Ion B.C., van Staden J.K.F., Georgescu-State R., Comnea-Stancu I.R. An ultrasensitive electrochemical platform based on copper oxide nanoparticles and poly (crystal violet) for the detection of brilliant blue FCF from soft drinks. Food Chem., 2024, vol. 437, article 137751. doi: 10.1016/j.foodchem.2023.13775.

Gimadutdinova L., Ziyatdinova G., Davletshin R. Selective Voltammetric Sensor for the Simultaneous Quantification of Tartrazine and Brilliant Blue FCF. Sensors, 2023, vol. 23, article 1094. doi: 10.3390/s23031094.

Stozhko, N.Y.; Khamzina, E.I.; Bukharinova, M.A.; Tarasov, A.V.; Kolotygina, V.Y.; Lakiza, N.V.; Kuznetcova, E.D. Carbon Paper Modified with Functionalized Poly(diallyldimethylammonium chloride) Graphene and Gold Phytonanoparticles as a Promising Sensing Material: Characterization and Electroanalysis of Ponceau 4R in Food Samples. Nanomater., 2022, vol. 12, no. 23, article 4197. doi: 10.3390/nano12234197.

Bukharinova M.A., Khamzina E.I., Stozhko N.Y., Tarasov A.V. Highly sensitive voltammetric determination of allura red (e129) food colourant on a planar carbon fiber sensor modified with shungite. Anal. Chim. Acta., 2023, vol. 1272, article. 341481. doi: 10.1016/j.aca.2023.341481.

Dhaka A., Mali S.C., Sharma S., Trivedi R. A review on biological synthesis of silver nanoparticles and their potential applications. Results Chem., 2023, vol. 6, article 101108. doi: 10.1016/j.rechem.2023.101108.

Brainina Kh.Z., Stozhko N.Yu., Buharinova M.A., Hamzina E.I. Potentiometry in antioxidant activity evaluation of microsuspensions, extracts and living plants. J. Plant Biochem. Physiol. 2018, vol. 6, pp. 86-87. doi: 10.4172/2329-9029-C1-003.

Brainina K., Stozhko N., Bukharinova M., Khamzina E., Vidrevich M. Potentiometric method of plant microsuspensions antioxidant activity determination. Food Chem. 2019, vol. 278, pp. 653-658. doi: 10.1016/j.foodchem.2018.11.098.

Stozhko N.Y., Bukharinova M.A., Khamzina E.I., Tarasov A.V., Sokolkov S.V. Film Carbon Veil-Based Electrode Modified with Triton X-100 for Nitrite Determination. Chemosensors, 2020, vol. 8, Article 78. doi: 10.3390/chemosensors8030078.

Tutunaru B., Tigae C., Spînu C., Prunaru I. Spectrophotometry and Electrochemistry of Brilliant Blue FCF in Aqueous Solution of NaX. Int. J. Electrochem. Sci., 2017, vol. 12, no. 1, pp. 396-412. doi: 10.20964/2017.01.64.

Flury M., Flühler H. Brilliant Blue FCF as a Dye Tracer for Solute Transport Studies – A Toxicological Overview. J. Environ. Qual., 1994, vol. 23, no. 5, pp. 1108-1112. doi: 10.2134/jeq1994.00472425002300050037x.




DOI: https://doi.org/10.15826/analitika.2024.28.3.003

Ссылки

  • На текущий момент ссылки отсутствуют.