Извлечение бисфенола А и его производных из пищевых продуктов с применением глубоких эвтектических растворителей для последующего хроматографического определения
Введение 3
Глава 1. Обзор литературы 4
1.1. Бисфенолы и их свойства 4
1.2. Пути попадания в организм и воздействие на окружающую среду 6
1.3. Влияние на организм 10
1.4. Методики определения бисфенола А в пищевых продуктах 12
1.5. Определение бисфенола А в молочных продуктах 22
1.6. Глубокие эвтектические растворители 32
Заключение 38
Глава 2. Методика экспериментальных исследований 40
2.1. Средства измерений и оборудование 40
2.2. Реактивы и материалы 40
2.3. Приготовление растворов 41
Глава 3. Методика определения бисфенола А в сухом молоке 43
3.1. Способ анализа 43
3.2. Выбор компонента ГЭР 44
3.3. Выбор массы сухого молока 45
3.4. Выбор концентрации щелочи 46
3.5. Выбор температуры при проведении гидролиза 47
3.6. Выбор времени гидролиза 48
3.7. Выбор количества ментола 49
3.8. Выбор реагента для элюирования и времени элюирования 50
3.9. Подтверждение образования ГЭР 52
3.10. Референтная процедура 53
3.11. Валидация 54
3.12. Анализ реальных образцов 55
3.13. Сравнение способов анализа 57
Заключение 58
Список литературы 59
Контроль качества пищевых продуктов является важной составляющей современной науки и жизни. Неотъемлемой частью контроля качества продуктов питания является химический анализ как исходного сырья, так и готовой продукции с целью определения в них различных опасных загрязнителей, к которым относятся вещества из группы бисфенолов, в частности бисфенол А. Из-за своей дешевизны, химической устойчивости и простоты синтеза, бисфенолы нашли широкое применение в качестве со-полимеров при производстве пластмасс, в том числе для упаковок продуктов питания. Широкое использование данных соединений может привести к их повышенному содержанию в продуктах питания, упакованных в соответствующие материалы.
Необходимость определения бисфенолов обусловлена тем, что бисфенол А, попадая в организм человека, способен нарушать работу эндокринной и иммунной систем, а также вызывать рак, что относит его к классу токсичных и опасных для здоровья человека веществ - канцерогенов.
Для определения бисфенолов разработано большое количество методик, но многие из них требуют дорогостоящего оборудования либо включают длительные стадии ручной пробоподготовки. Именно поэтому одной из важных задач современной аналитической химии является разработка новых, простых, экспрессных и автоматизированных способов определения бисфенолов в различных продуктах питания.
В рамках данной работы впервые был разработан метод жидкофазной микроэкстракции с вращающимся диском, основанный на гидролизе молочных жиров и in situ образовании глубокого эвтектического растворителя. Подход был применен для предварительного концентрирования и извлечения бисфенолов из образцов восстановленного сухого молока. Способ анализа заключался в щелочном гидролизе жиров из объекта анализа с получением водорастворимых солей жирных кислот, которые выступали одним из компонентов глубокого эвтектического растворителя. В раствор пробы помещали диск с металлической скобой, с нанесенным на поверхность ментолом. При подкислении раствора наблюдали образование жирных кислот и как следствие - гидрофобного глубокого эвтектического растворителя на поверхности диска. Диск, в свою очередь, играл и роль магнитной мешалки, перемешивая раствор за счет металлической скобы в центре, увеличивая тем самым поверхность соприкосновения зоны экстракции с объемом раствора, увеличивая этим степень извлечения. Таким образом, удалось миновать стадию дополнительного разделения фаз и последующего центрифугирования. Также в разработанном способе присутствует минимальное количество токсичных растворителей. Основные параметры в разработанном способе, влияющие на степень извлечения, были оптимизированы. Способ был применен для определения бисфенолов в образцах сухого молока методом ВЭЖХ-ФЛ. Разработанная методика проверена на реальных пробах сухого молока, а ее правильность подтверждена методом «введено-найдено». В оптимизированных условиях пределы обнаружения бисфенолов составили 0.3-0.5 мкг/кг. Степень извлечения находилась в диапазоне 95-97 %, что свидетельствует о превосходной способности разработанного подхода к извлечению гидрофобных аналитов из сложных матриц.
