КАРТОЧКА ПРОЕКТА ФУНДАМЕНТАЛЬНЫХ И ПОИСКОВЫХ НАУЧНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ,
ПОДДЕРЖАННОГО РОССИЙСКИМ НАУЧНЫМ ФОНДОМ

Информация подготовлена на основании данных из Информационно-аналитической системы РНФ, содержательная часть представлена в авторской редакции. Все права принадлежат авторам, использование или перепечатка материалов допустима только с предварительного согласия авторов.

 

ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ

Номер 24-23-00052

НазваниеПоиск, синтез и применение экстрагентов последнего поколения для создания новых эффективных методик химического анализа сложных по составу проб

РуководительТимофеева Ирина Игоревна, Кандидат химических наук

Организация финансирования, регион федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Санкт-Петербургский государственный университет", г Санкт-Петербург

Период выполнения при поддержке РНФ 2024 г. - 2025 г. 

Конкурс№89 - Конкурс 2023 года «Проведение фундаментальных научных исследований и поисковых научных исследований малыми отдельными научными группами».

Область знания, основной код классификатора 03 - Химия и науки о материалах, 03-205 - Аналитическая химия

Ключевые словаХимический анализ, пробоподготовка, методы разделения и концентрирования, микроэкстракция, пищевые продукты, алкилполигликозиды, терпены, терпеноиды, глубокий эвтектический растворитель, биотин, фосфаты, полициклические ароматические углеводороды

Код ГРНТИ31.19.00

 

ИНФОРМАЦИЯ ИЗ ЗАЯВКИ

Аннотация
Важной задачей современной аналитической химии для обеспечения качественной жизни населения является разработка простых, эффективных и экспрессных методов и подходов анализа пищевых продуктов и объектов окружающей среды. Химический анализ этих объектов, ввиду сложного состава матрицы и зачастую низких содержаний целевых аналитов, требует разработки новых методов и подходов, основанных на актуальных достижениях науки, позволяющих проводить надежное определение аналитов. Стадия пробоподготовки, включающая выделение и концентрирование целевых аналитов, остается наиболее длительной и трудоемкой в общей схеме химического анализа пищевых продуктов и предполагает большой расход реагентов на ее выполнение. Для решения указанных проблем актуальной задачей является разработка миниатюризированных, экспрессных и избирательных методов разделения и концентрирования, совместимых с современными инструментальными методами. Основываясь на литературных данных, в последние годы при анализе пищевых продуктов особое внимание уделяется жидкостной микроэкстракции. Основными критериями её применения в химическом анализе является отказ от использования токсичных и агрессивных растворителей и реагентов. Поэтому основные направления исследований в области аналитической химии в последнее время сосредоточены на поиске новых, эффективных, экологически безопасных растворителей и материалов, для выделения аналитов из сложных по составу матриц проб. В рамках данного проекта планируется разработка комплекса простых экспрессных и чувствительных методов для обеспечения надежного контроля качества пищевых продуктов и объектов окружающей среды с применением экстрагентов последнего поколения: глубоких эвтектических растворителей, их прекурсоров и мицеллярных сред природного происхождения. Впервые будет реализован способ мицеллярной микроэкстракции, основанный на образовании аналитической формы определяемого вещества с последующим ее массопереносом в мицеллярную фазу алкилполигликозида, которая будет образовываться из гомогенного раствора пробы при изменении его химического состава. Будут изучены условия образования изотропного раствора и коацервации, а также фазовый состав. Также исследования данного проекта будут сфокусированы на синтезе и изучении глубоких эвтектических растворителей с целью применения их для конкретных аналитических задач. Новые системы растворителей обеспечат возможность устранения мешающего влияния матричных компонентов проб и эффективного извлечения целевых аналитов. Аналитические возможности разработанных способов будут подтверждены при определении неорганических и органических веществ в пробах сложного состава спектральными и хроматографическими методами. На основе полученных данных будут разработаны и валидированы новые методики определений.

Ожидаемые результаты
В рамках данного проекта планируется разработка новых простых, экспрессных и чувствительных методов для обеспечения надежного контроля качества пищевых продуктов и объектов окружающей среды с применением экстрагентов последнего поколения: мицеллярных сред, природных растворителей и глубоких эвтектических растворителей на их основе. В ходе реализации проекта планируется впервые разработать способ определения витаминов группы В (биотина и др.) в ферментированных напитках, пищевых добавках и животных кормах, включающий экстракционное выделение и концентрирование аналита из пробы с помощью глубокого эвтектического растворителя (ГЭР) и последующее хроматографическое определение. Для реализации данной цели будут синтезированы и изучены ГЭР с различными функциональными группами и физико-химическими свойствами; исследованы и установлены параметры, влияющие на эффективность массопереноса и скорость установления межфазного равновесия; оптимизированы условия определения аналита методом высокоэффективной жидкостной хроматографии со спектрофотометрическим детектированием. Применение природных терпенов на стадии пробоподготовки с целью устранения мешающего влияния матричных компонентов пробы и достижения высоких коэффициентов концентрирования в случае определения следовых концентраций органических аналитов будет продемонстрировано на примере важной современной аналитической задачи – определения полициклических ароматических углеводородов в пищевых продуктах. Впервые будет реализован способ мицеллярной микроэкстракции, основанный на образовании аналитической формы определяемого вещества с последующим ее массопереносом в мицеллярную фазу на основе алкидполигликозида. Будет показана возможность сочетания предложенного метода со спектральным анализом, а кроме того, планируется разработка внелабораторной колориметрической методики (визуальной или с использованием цифровых технологий) для экспрессного определения фосфатов в природных водах, который присутствует в чистых водоёмах в очень незначительных количествах, однако, при высоких концентрациях существенно ускоряет эвтрофикацию рек и озер. Возможности применения описанных подходов в химико-технологическом контроле пищевых продуктов и объектах окружающей среды ранее не были реализованы. Разработанные методики определения могут найти применение для выполнения контроля качества пищевой продукции с целью защиты здоровья потребителей и обеспечения их безопасной продукцией, а также для мониторинга состояния окружающей среды.

 

ОТЧЁТНЫЕ МАТЕРИАЛЫ