1. На главную
  2. Электронные версии
  3. Журнал аналитической химии
  4. T. 78, № 12, 2023

Журнал аналитической химии, 2023, T. 78, № 12, стр. 1134-1143

Вольтамперометрический сенсор на основе углеродной вуали, модифицированной графеном и фитосинтезированными наночастицами оксида кобальта, для определения пищевых красителей тартразина (Е102) и красного очаровательного (Е129)

М. А. Бухаринова a, Е. И. Хамзина a, В. Ю. Колотыгина a, Н. Ю. Стожко a, *

a Уральский государственный экономический университет
620144 Екатеринбург, ул. 8 Марта/Народной Воли, 62/45, Россия

* E-mail: sny@usue.ru

Поступила в редакцию 19.04.2023
После доработки 15.05.2023
Принята к публикации 19.05.2023

Аннотация

Предложен вольтамперометрический сенсор на основе углеродной вуали, модифицированной графеновыми нанопластинами и фитосинтезированными наночастицами оксида кобальта Co3O4, для определения тартразина (Е102) и красного очаровательного АС (Е129). Использование композитного наномодификатора способствует увеличению и лучшему разделению токов окисления азокрасителей при их совместном присутствии. Процесс окисления азокрасителей является необратимым, двухэлектронным и имеет смешанную природу. Для сенсора характерен низкий предел обнаружения: 30 нМ для Е102 и 27 нМ для Е129, а в инверсионном режиме 16 и 3 нМ соответственно. Диапазон определяемых концентраций красителей составляет 0.1–15 мкМ. Сенсор успешно использован в анализе фруктовых желе и напитка. Достоинствами разработанного сенсора являются высокие метрологические и эксплуатационные характеристики, простота изготовления и низкая стоимость.

Ключевые слова: азокрасители, электрохимический сенсор, графен, оксидные наночастицы, фитосинтез, пищевые продукты.

Список литературы

  1. Karimi-Maleh H., Beitollahi H., Senthil Kumar P., Tajik S., Jahani P.M., Karimi F., Karaman C., Vasseghian Y., Baghayeri M., Rouhi J., Show P.-L., Rajendran S., Fu L., Zare N. Recent advances in carbon nanomaterials-based electrochemical sensors for food azo dyes detection // Food Chem. Toxicol. 2022. V. 164. Article 112961.

  2. John A., Yang H.-H., Muhammad S., Khan Z.I., Yu H., Luqman M., Tofail M., Hussain M.I., Awan M.U.F. Cross talk between synthetic food colors (azo dyes), oral flora, and cardiovascular disorders // Appl. Sci. 2022. V 12. Article 7084.

  3. Scientific opinion on the re-evaluation Tartrazine (E 102) // EFSA J. 2009. V. 7. № 11. Article 1331.

  4. European food safety authority, refined exposure assessment for Allura Red AC (E 129) // EFSA J. 2015. V. 13. Article 4007.

  5. СанПиН 2.3.2.1293-03 Гигиенические требования по применению пищевых добавок. М.: Минздрав России, 2003. 416 с.

  6. Wang M., Zhao J. Facile synthesis of Au supported on ionic liquid functionalized reduced graphene oxide for simultaneous determination of Sunset yellow and Tartrazine in drinks // Sens. Actuators B. 2015. V. 216. P. 578.

  7. Zhang Y., Hu L., Liu X., Liu B., Wu K. Highly-sensitive and rapid detection of ponceau 4R and tartrazine in drinks using alumina microfibers-based electrochemical sensor // Food Chem. 2015. V. 166. P. 352.

  8. 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.

  9. Stozhko N.Yu., Khamzina E.I., Bukharinova M.A., Tarasov A.V. An electrochemical sensor based on carbon paper modified by graphite powder for sensitive determination of Sunset Yellow and Tartrazine in drinks // Sensors. 2022. V. 22. № 11. Article 4092.

  10. Ziyatdinova G., Titova M., Davletshin R. Electropolymerized 4-aminobenzoic acid based voltammetric sensor for the simultaneous determination of food azo dyes // Polymers. 2022. V. 14. № 24. Article 5429.

  11. 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.

  12. Wu J.-H., Lee H.-L. Determination of sunset yellow and tartrazine in drinks using screen-printed carbon electrodes modified with reduced graphene oxide and NiBTC frameworks // Microchem. J. 2020. V. 158. Article 105133.

  13. Gimadutdinova L., Ziyatdinova G., Davletshin R. Selective voltammetric sensor for the simultaneous quantification of Tartrazine and Brilliant Blue FCF // Sensors. 2023. V. 23. № 3. Article 1094.

  14. Blanco E., Arias L., Vázquez L., del Pozo M., Sanchez L., Petit-Dominguez M.D., Quintana C., Casero E. Sensor based on diamond nanoparticles and WS2 for ponceau 4R and tartrazine determination: Influence of green solvents employed for WS2 exfoliation // FlatChem. 2020. V. 23. Article 100185.

  15. Rodríguez J.A., Juárez M.G., Galán-Vidal C.A., Miranda J.M., Barrado E. Determination of Allura Red and Tartrazine in food samples by sequential injection analysis combined with voltammetric detection at antimony film electrode // Electroanalysis. 2015. V. 27. № 10. P. 2329.

  16. Penagos-Llanos J., García-Beltrán O., Calderón J.A., Hurtado-Murillo J.J., Nagles E., Hurtado J.J. Simultaneous determination of tartrazine, sunset yellow and allura red in foods using a new cobalt-decorated carbon paste electrode // J. Electroanal. Chem. 2019. V. 852. Article 113517.

  17. Brainina K.Z., Bukharinova M.A., Stozhko N.Y., Sokolkov S.V., Tarasov A.V., Vidrevich M.B. Electrochemical sensor based on a carbon veil modified by phytosynthesized gold nanoparticles for determination of ascorbic acid // Sensors. 2020. V. 20. № 6. Article 1800.

  18. Stozhko N.Y., Khamzina E.I., Bukharinova M.A. 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 // Nanomaterials. 2022. V. 12. № 23. Article 4197.

  19. Vinayagam R., Hebbar A., Senthil Kumar P., Rangasamy G., Varadavenkatesan T., Murugesan G., Srivastava S., Concepta Goveas L., Manoj Kumar N., Selvaraj R. Green synthesized cobalt oxide nanoparticles with photocatalytic activity towards dye removal // Environ. Res. 2023. V. 216. Article 114766.

  20. Vijayalakshmi S., Sharmila Lydia I., Vasudevan D. Photocatalytic oxidation using cobalt oxide nanoparticles for dye removal // Indian J. Adv. Chem. Sci. 2019. V. 7. № 4. P. 122.

  21. Anuradha C.T., Raji P. Effect of annealing temperature on antibacterial, antifungal and structural properties of bio-synthesized Co3O4 nanoparticles using Hibiscus Rosa-sinensis // Mater. Res. 2019. V. 6. № 9. Article 095063.

  22. Memon S.A., Hassan D., Buledi J.A., Solangi A.R., Memon S.Q., Palabiyik I.M. Plant material protected cobalt oxide nanoparticles: Sensitive electro-catalyst for Tramadol detection // Microchem. J. 2020. V. 159. Article 105480.

Дополнительные материалы отсутствуют.

Инструменты

следующая статья выпуска предыдущая статья выпуска содержание выпуска

Журнал аналитической химии

Архивы выпусков Информация о журнале Отправить рукопись в журнал