Высокочувствительное вольтамперометрическое определение синтетических красителей кармуазина, красного очаровательного и синего блестящего при совместном присутствии в пищевых продуктах

Обложка

Цитировать

Полный текст

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Только для подписчиков

Аннотация

Создан вольтамперометрический сенсор на основе углеволоконного планарного электрода, модифицированного нанокомпозитом, для определения синтетических пищевых красителей кармуазина (Кар), красного очаровательного (КО) и синего блестящего (СБ) при совместном присутствии. В состав нанокомпозита входят наночастицы оксида никеля, синтезированные с использованием экстракта из листьев земляники, нанопластины графена и катионное поверхностно-активное вещество цетилтриметиламмония бромид. На модифицированном электроде наблюдается возрастание сигналов красителей и улучшение разрешающей способности. Установлено, что электроокисление красителей протекает необратимо и контролируется поверхностными процессами в случае Кар и СБ и диффузионными явлениями в случае КО. Разработан способ вольтамперометрического определения красителей Кар, КО, СБ при совместном присутствии с помощью разработанного сенсора. Пределы обнаружения Кар, КО и СБ составляют 0.05, 0.08 и 0.15 мкМ соответственно. В выбранных условиях регистрации дифференциально-импульсных сигналов красителей успешно проанализированы реальные образцы (безалкогольные напитки, сироп, зефир) с показателем правильности 95–104 %.

Об авторах

Е. И. Хамзина

Уральский государственный экономический университет

Email: sny@usue.ru
ул. 8 Марта, 62/ул. Народной Воли, 45, Екатеринбург 620144, Россия

М. А. Бухаринова

Уральский государственный экономический университет

ул. 8 Марта, 62/ул. Народной Воли, 45, Екатеринбург 620144, Россия

Н. Ю. Стожко

Уральский государственный экономический университет

ул. 8 Марта, 62/ул. Народной Воли, 45, Екатеринбург 620144, Россия

В. Ю. Колотыгина

Уральский государственный экономический университет

ул. 8 Марта, 62/ул. Народной Воли, 45, Екатеринбург 620144, Россия

Список литературы

  1. Bişgin A.T. Simultaneous extraction and determination of allura red (E129) and brilliant blue FCF (E133) in foodstuffs by column solid-phase spectrophotometry // J. AOAC Int. 2019. V. 102. № 1. P. 181.
  2. Barciela P., Perez-Vazquez A., Prieto M.A. Azo dyes in the food industry: Features, classification, toxicity, alternatives, and regulation // Food Chem. Toxicol. 2023. V. 178. Article 113935.
  3. Технический регламент Таможенного союза ТР ТС 029/2012 “Требования безопасности пищевых добавок, ароматизаторов и технологических вспомогательных средств”.
  4. Heidarizadi E., Tabaraki R. Simultaneous spectrophotometric determination of synthetic dyes in food samples after cloud point extraction using multiple response optimizations // Talanta. 2016. V. 148. P. 237.
  5. Deeb A.A., Abuothman M., Hailat M., Abuyaman O., Albizreh R.K. Analyzing the presence of ten synthetic colors in selected food and drink samples using ultra high-performance liquid chromatography diode array detection analysis // Acta Chromatogr. 2024. V. 36. P. 363.
  6. Rukosueva E.A., Aliyarova G.R., Tikhomirova T.I., Apyari V.V., Nesterenko P.N. Simultaneous Determination of Synthetic Food Dyes Using a Single Cartridge for Preconcentration and Separation Followed by Photometric Detection // Int. J. Anal. Chem. 2020. V. 2020. Article 2409075.
  7. Большаков Д.С., Амелин В.Г. Метод капиллярного электрофореза в оценке качества и безопасности продуктов питания // Журн. аналит. химии. 2023. Т. 78. № 7. С. 579. (Bolshakov D.S., Amelin V.G. Capillary electrophoresis in assessing the quality and safety of foods // J. Anal. Chem. 2023. V. 78. P. 815.
  8. Laptev A.Y., Rozhmanova N.B., Tikhomirova T.I., Lanin S.N., Nesterenko P.N. Adsorption of synthetic dyes under the conditions of capillary zone electrophoresis // Moscow Univ. Chem. Bull. 2021. V. 76. № 2. P. 127.
  9. Sierra-Rosales P., Toledo-Neira C., Squella J.A. Electrochemical determination of food colorants in soft drinks using MWCNT-modified GCEs // Sens. Actuators B. 2017. V. 240. P. 1257.
  10. Darabi R., Shabani-Nooshabadi M., Karimi-Maleh H., Gholami A. The potential of electrochemistry for one-pot and sensitive analysis of patent blue V, tartrazine, acid violet and ponceau 4R in foodstuffs using IL/Cu-BTC MOF modified sensor // Food Chem. 2022. V. 368. Article 130811.
  11. Darabi R., Shabani-Nooshabadia M. NiFe2O4-rGO/ionic liquid modified carbon paste electrode: An amplified electrochemical sensitive sensor for determination of sunset yellow in the presence of tartrazine and allura red // Food Chem. 2021. V. 339. Article 127841.
  12. 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. V. 437. Article 137751.
  13. Chebotarev A.N., Pliuta K.V., Snigur D.V. Determination of carmoisine onto carbon-paste electrode modified by silica impregnated with cetylpyridinium chloride // ChemistrySelect. 2020. V. 5. P. 3688.
  14. Зиятдинова Г.К., Козлова Е.В., Зиганшина Э.Р., Будников Г.К. Электрохимическое окисление сиреневого альдегида на ПАВ-модифицированном электроде // Уч. записки Казанского ун-та. Серия естеств. науки. 2014. № 4. С. 29.
  15. Stozhko N.Yu., 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. V. 8. № 3. Article 78.
  16. Ziyatdinova G., Gimadutdinova L., Bychikhina D. Voltammetric sensors based on the mixed metal oxide manoparticles for food dye determination // Eng. Proc. 2024. V. 82. Article 61.
  17. Wang M., Zhao J. A facile method used for simultaneous determination of Ponceau 4R, Allura Red and Tartrazine in alcoholic beverages // J. Electrochem. Soc. 2015. V. 162. № 6. P. H321.
  18. Brainina Kh., Stozhko N., Bukharinova M., Khamzina E., Vidrevich M. Potentiometric method of plant microsuspensions antioxidant activity determination // Food Chem. 2019. V. 278. P. 653.
  19. Akkapinyo C., Subannajui K., Poo-arporn Y., Poo-arporn R.P. Disposable electrochemical sensor for food colorants detection by reduced graphene oxide and methionine film modified screen printed carbon electrode // Molecules. 2021. V. 26. Article 2312.
  20. Nezhad H.M., Shahidi S.A., Bijad M. Fabrication of a nanostructure voltammetric sensor for carmoisine analysis as a food dye additive // Anal. Bioanal. Electrochem. 2018. V. 10. P. 220.
  21. Basavapura Ravikumar S., Prasanna S.B., Shivamurthy S.A., Shadakshari S., Nagaraja B.M., Rajabathar J.R., Al-lohedan H.A., Arokiyaraj S. Individual and simultaneous electrochemical detection of allura red and acid blue 9 in food samples using a novel La2YCrO6 double perovskite decorated on HLNTs as an electrocatalyst // ACS Omega. 2024. V. 9. P. 2568.
  22. 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. V. 218. Article 121136.
  23. 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. V. 14. P. 2504.
  24. Bukharinova M.A., Khamzina E.I., Stozhko N.Yu., 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. V. 1272. Article 341481.
  25. Laviron E. General expression of the linear potential sweep voltammogram in the case of diffusionless electrochemical systems // J. Electroanal. Chem. 1979, V. 101. P. 19.
  26. Кропачева Т. Н., Елмашев Т.А. Вольтамперометрическое определение кармуазина в напитках с использованием электродов, модифицированных ПАВ // Вестн. Технологического ун-та. 2024. № 8. С. 24.
  27. Sarvestani M.R.J., Doroudi Z.A. Comprehensive review on electroanalytical methodologies for the determination of carmoisine (E122) // Food Anal. Methods. 2022. V. 15. P. 1565.
  28. 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. V. 3. Article 2842.
  29. 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. V. 12. P. 396.
  30. Temerk Y., Ibrahim H., Farhan, N. Square wave adsorptive stripping voltammetric determination of anticancer drug nilutamide in biological fluids using cationic surfactant cetyltrimethylammonium bromide // Anal. Methods. 2015. V. 7. P. 9137.
  31. Bard A.J., Faulkner L.R. Electrochemical Methods: Fundamentals and Applications, 2nd Ed. New York, NY, USA: John Wiley & Sons, 2001. 864 p.
  32. Mohammadi S.Z., Tajik S., Mousazadeh F., Baghadam-Narouei E., Garkani Nejad F. ZnO hollow quasi-spheres modified screen-printed graphite electrode for determination of carmoisine // Micromachines. 2023. V. 14. Article 1433.
  33. Velasco J.G. Determination of standard rate constants for electrochemical irreversible processes from linear sweep voltammograms // Electroanalysis. 1997. V. 9. P. 880.

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать

© Российская академия наук, 2025

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».