Дизайнерские экстракционные системы для эффективного инструментального анализа пищевых продуктов

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 проекта 21-13-00020

НазваниеДизайнерские экстракционные системы для эффективного инструментального анализа пищевых продуктов

Руководитель Булатов Андрей Васильевич, Доктор химических наук

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

Конкурс №55 - Конкурс 2021 года «Проведение фундаментальных научных исследований и поисковых научных исследований отдельными научными группами»

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

Ключевые слова Химический анализ пищевых продуктов, методы пробоподготовки, методы разделения и концентрирования, микроэкстракция, глубокие эвтектические растворители, супрамолекулярные системы

Код ГРНТИ31.19.00, 31.19.15, 31.19.29

ИНФОРМАЦИЯ ИЗ ЗАЯВКИ

Аннотация
Контроль содержания химических загрязнителей в пищевых продуктах играет важную роль для защиты здоровья потребителей и обеспечения их безопасной продукцией. Постоянно возрастающая потребность в контроле качества пищевой продукции вызывает необходимость разработки высокоэффективных и доступных инструментальных методов химического анализа. При необходимости выполнения массовых анализов важнейшими критериями выбора аналитических методов являются: экспрессность анализа, минимизация трудовых затрат на их выполнение, низкий расходов реагентов и их экологическая безопасность. В большинстве случаев современный инструментальный анализ пищевых продуктов включает стадии выделения и концентрирования целевых аналитов с целью устранения мешающего влияния сложных матриц проб и повышения чувствительности для достижения требуемых пределов обнаружения, что особенно важно при определении следовых концентраций опасных для здоровья веществ. Однако, стадия пробоподготовки, включающая разделение и концентрирование, 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. Для высокоэффективного инструментального анализа пищевых продуктов будут разработаны новые методы жидкостной микроэкстракции, обеспечивающие быстрый массоперенос и высокую скорость установления межфазного равновесия при минимальных расходах экологически безопасных экстрагентов и реагентов. В этом направлении актуальной задачей является изучение экстракционных свойств растворителей нового поколения, к числу которых относятся глубокие эвтектические растворители и супрамолекулярные дизайнерские экстракционные системы. При реализации проекта планируется выявить основные закономерности влияния природы прекурсоров глубоких эвтектических растворителей на их устойчивость и их экстракционные свойства. Впервые будут реализованы методы микроэкстракционного извлечения и обращенно-фазовой дисперсионной микроэкстракции ионов металлов в гидрофильные глубокие эвтектические растворители, в которых в качестве прекурсора выступают органические хелатообразующие лиганды. Для селективного и эффективного микроэкстракционного выделения неполярных органических аналитов из твердофазных пищевых продуктов будут синтезированы и изучены новые квази-гидрофобные глубокие эвтектические растворители. Для автоматизации пробоподготовки будет разработан метод on-line жидкостной микроэкстракции, предполагающий диспергирование глубокого эвтектического растворителя в жидкой фазе пробы за счет образования углекислого газа в присутствии прекурсора растворителя (органической кислоты). Впервые будет реализован метод дисперсионной микроэкстракции в гидрофобные глубокие эвтектические растворители, предполагающий in situ дериватизацию гидрофильного аналита с одновременным массопереносом дериватива в органическую фазу. Для высокочувствительного анализа пищевых продуктов будут реализованы экспрессные методы микроэкстракции из гомогенного раствора в гидрофобные глубокие эвтектических растворители, предполагающие образование изотропного раствора эвтектического растворителя в присутствии поверхностно-активных веществ с последующим выделением фазы при изменении ионной силы или кислотности раствора. Кроме того, будут разработаны новые комбинированные методы, предполагающие микроэкстракционное выделение органических аналитов в супрамолекулярные системы на основе высших первичных аминов и высших карбоновых кислот и последующее определение методами высокоэффективной жидкостной хроматографии с фотометрическим, флуориметрическим и масс-спектрометрическим детектированием.

ОТЧЁТНЫЕ МАТЕРИАЛЫ

Публикации

1. Шакирова Ф.М., Шишов А.Ю., Булатов А.В. "Hydrolysis of triglycerides in milk to provide fatty acids as precursors in the formation of deep eutectic solvent for extraction of polycyclic aromatic hydrocarbons" Talanta, Том 237, номер 122968 (год публикации - 2022)
10.1016/j.talanta.2021.122968

2. Вах К.С., Булатов А.В, "Supramolecular solvent-based liquid phase microextraction for the analysis of complex samples " 5th International Caparica Christmas Conference on Sample Treatment, Сборник тезисов, стр. 98 (год публикации - 2021)

3. Шишов А., Дубровский И., Кириченко С., Булатов А. Behavior of quaternary ammonium salts and terpenoids-based deep eutectic solvents in aqueous phase Journal of Molecular Liquids, 30 October 2021, 117987 (год публикации - 2021)
10.1016/j.molliq.2021.117987

4. Почивалов А.С., Черкашина К.Д., Шишов А.Ю., Булатов А.В. Microextraction of sulfonamides from milk samples based on hydrophobic deep eutectic solvent formation by pH adjusting Journal of Molecular Liquids, Том 339, номер 116827 (год публикации - 2021)
10.1016/j.molliq.2021.116827

5. Тимофеева И.И., Нугбиеньо Л., Почивалов А.С., Вах К.С., Шишов А.Ю., Булатов А.В. Flow-based methods and their applications in chemical analysis ChemTexts, Том 7, номер 24 (год публикации - 2021)
10.1007/s40828-021-00149-8

6. Кочеткова М.А., Тимофеева И.И., Булатов А.В. A derivatization and microextraction procedure with organic phase solidification on a paper template: Spectrofluorometric determination of formaldehyde in milk Spectrochimica Acta Part A: Molecular and Biomolecular Spectroscopy, Volume 263, 15 (год публикации - 2021)
10.1016/j.saa.2021.120160

7. Шакирова Ф.М., Шишов А.Ю., Булатов А.В. "Микроэкстракционное выделение полициклических ароматических углеводородов из сухого молока в глубокие эвтектические растворители для последующего вэжх-фл определения" "Сборник тезисов VI Всероссийский симпозиум «Разделение и концентрирование в аналитической химии и радиохимии» с международным участием г. Краснодар, Россия ", сборник тезисов, стр. 193 (год публикации - 2021)

8. Шишов А.Ю., Булатов А.В. Глубокие эвтектические растворители не только эффективные экстрагенты "Сборник тезисов VI Всероссийский симпозиум «Разделение и концентрирование в аналитической химии и радиохимии» с международным участием г. Краснодар, Россия ", Сборник тезисов, стр. 36 (год публикации - 2021)

9. Павлова К.В., Почивалов А.С., Булатов А.В. Microextraction of zearalenone from food samples using deep eutectic solvents Cборник тезисов XII International Conference on Chemistry for Young Scientists "Mendeleev 2021", Сборник тезисов, стр 104 (год публикации - 2021)

10. Вах К.С., Булатов А.В, Самоорганизующиеся супрамолекулярные экстракционные системы на основе первичных аминов "Сборник тезисов VI Всероссийский симпозиум «Разделение и концентрирование в аналитической химии и радиохимии» с международным участием г. Краснодар, Россия ", Сбаорник тезисов, стр. 179 (год публикации - 2021)

11. Кочеткова М.А., Тимофеева И.И., Булатов А.В. A new simple and environment-friendly scheme for the fluorometric determination of formaldehyde in milk Сборник тезисов The XII international conference on chemistry for young scientists Mendeleev 2021, сборник тезисов, стр. 86 (год публикации - 2021)

12. Kочеткова М.А., Тимофеева И.И. «Green» extraction technique for the determination of formaldehyde in milk Сборник тезисов конфренции Science and Progress 2021, сборник тезисоы, стр. 27 (год публикации - 2021)

13. Кочеткова М.А., Тимофеева И.И., Булатов А.В. Новая простая и экспрессная схема флуориметрического определения формальдегида в молоке "Сборник тезисов VI Всероссийский симпозиум «Разделение и концентрирование в аналитической химии и радиохимии» с международным участием г. Краснодар, Россия ", сборник тезисов, стр. 95 (год публикации - 2021)

14. Тимофеева И.И., Булатов А.В. Природные терпены в качестве экстрагентов для последующего инструментального анализа пищевых продуктов "Сборник тезисов VI Всероссийский симпозиум «Разделение и концентрирование в аналитической химии и радиохимии» с международным участием г. Краснодар, Россия ", Сборник тезисов, стр. 80 (год публикации - 2021)

15. Булатов А., Москвин Л. Методы разделения и концентрированная в проточном анализе "Сборник тезисов VI Всероссийский симпозиум «Разделение и концентрирование в аналитической химии и радиохимии» с международным участием г. Краснодар, Россия ", сборник тезисов, стр. 145 (год публикации - 2021)

16. Тимофеева И.И., Булатов А.В. Surfactant-assisted dispersive liquid-liquid microextraction for food analysis Сборник тезисов 5th International Caparica Christmas Conference on Sample Treatment 2021, сборник тезисов, стр. 99 (год публикации - 2021)

17. Почивалов А.С., Вах К.С., Булатов А.В, "Automation of switchable-hydrophilicity solvent liquid-phase microextraction based on in-syringe concept" Сборник тезисов международной конференции "V4 Symposium Flow analysis & capillary electrophoresis", Сборник тезисов, стр 90 (год публикации - 2021)

18. Павлова К.В., Почивалов А.С., Булатов А.В. Hydrophobic deep eutectic solvents for the separation of zearalenone from bread followed by liquid chromatographic determination Сборник тезисов International Student Conference "Science and Progress 2021", Сборник тезисов, стр. 58 (год публикации - 2021)

19. Почивалов А.С., Булатов А.В, Растворители с «переключаемой гидрофильностью» как новые эффективные экстрагенты для микроэкстракционного выделения "Сборник тезисов VI Всероссийский симпозиум «Разделение и концентрирование в аналитической химии и радиохимии» с международным участием г. Краснодар, Россия ", Сборник тезисов, стр 31 (год публикации - 2021)

20. Черкашина К.Д., Почивалов А.С., Шишов А.Ю., Булатов А.В. Микроэкстракционное выделение тетрациклинов из молока в глубокие эвтектические растворители для последующего определения методом ВЭЖХ-МС/МС Журнал аналитической химии, том 77 (год публикации - 2021)
10.31857/S0044450222030045

21. Богданова П.Д, Вах К.С., Булатов А.В. A surfactant-mediated microextraction of synthetic dyes from solid-phase food samples into the primary amine-based supramolecular solvent Food Chemistry, Volume 380, 30 June 2022, 131812 (год публикации - 2021)
10.1016/j.foodchem.2021.131812

22. Почивалов А.С., Булатов А.В. Жидкостная микроэкстракция как метод концентрирования микотоксинов из проб пищевых продуктов Тезисы докладов, представленных на IV Съезде аналитиков России, Страница 98 (год публикации - 2022)

23. Почивалов А.С., Черкашина К.Д., Сударкин А.А., Осмоловский М.Г., Осмоловская О.М., Крехова Ф.М., Нугбиеньо Л., Булатов А.В. Liquid-liquid microextraction with hydrophobic deep eutectic solvent followed by magnetic phase separation for preconcentration of antibiotics Talanta, Том 252, номер 123868 (год публикации - 2023)
10.1016/j.talanta.2022.123868

24. Почивалов А.С., Павлова К.В., Гармонов С.Ю., Булатов А.В. Behaviour of deep eutectic solvent based on terpenoid and long-chain alcohol during dispersive liquid-liquid microextraction: Determination of zearalenone in cereal samples Journal of Molecular Liquids, Том 366, номер 120231 (год публикации - 2022)
10.1016/j.molliq.2022.120231

25. Шишов А. Ю., Савинов С.С., Володина Н.Ю., Гурьев И.И., Булатов, А.В. Deep eutectic solvent-based extraction of metals from oil samples for elemental analysis by ICP-OES Microchemical Journal, Том 179, номер 107456 (год публикации - 2022)
10.1016/j.microc.2022.107456

26. Шишов А.Ю., Макось-Хелстовская П., Булатов А.В., Андрух В. Deep Eutectic Solvents or Eutectic Mixtures? Characterization of Tetrabutylammonium Bromide and Nonanoic Acid Mixtures Journal of Physical Chemistry B, Том 126, выпуск 21, стр. 3889–3896 (год публикации - 2022)
10.1021/acs.jpcb.2c00858

27. Шишов А., Терно П., Беседовский М., Булатов А. Stir membrane liquid-phase microextraction based on milk fats hydrolysis and deep eutectic solvent formation: Determination of bisphenols Food Chemistry, Том 403, 134408 (год публикации - 2023)
10.1016/j.foodchem.2022.134408

28. Кирилл Барбаянов, Ирина Тимофеевa, Андрей Булатов An effervescence-assisted dispersive liquid-liquid microextraction based on three-component deep eutectic solvent for the determination of fluoroquinolones in foods Talanta, Volume 250, 123709 (год публикации - 2022)
10.1016/j.talanta.2022.123709

29. И. И. Тимофеевa, К. А. Барбаянов, А. В. Булатов. Автоматизированная жидкостная микроэкстракция фторхинолонов для их последующего хроматографического определения Журнал аналитической химии, 2023, T. 78, № 2, стр. 159-165 (год публикации - 2023)
10.31857/S0044450223020135

30. Павлова К.В., Почивалов А.С., Булатов А.В. Микроэкстракционное извлечение и концентрирование зеараленона из пищевых продуктов в глубокие эвтектические растворители для его последующего хроматографического определения Тезисы докладов, представленных на IV Съезде аналитиков России, Страница 408 (год публикации - 2022)

31. Шишов А.Ю., Булатов А.В. Возможности и ограничения применения глубоких эвтектических растворителей в микроэкстракционных методах разделения и концентрирования Сборник тезисов "IV Съезд аналитиков России", 102 (год публикации - 2022)

32. Тимофеева И.И. Современные методы определения антибиотиков в пищевых продуктах Сборник тезисов "IV Съезд аналитиков России", стр 197 (год публикации - 2022)

33. Кочеткова М.А., Тимофеева И.И., Булатов А.В. Определение бензойной и сорбиновой кислот в безалкогольных напитках методом ВЭЖХ-УФ Сборник тезисов "IV Съезд аналитиков России", 154 (год публикации - 2022)

34. Барбаянов К.А., Тимофеева И.И., Булатов А.В. Автоматизированная дисперсионная жидкостная микроэкстракция фторхинолонов в глубокий эвтектический растворитель для их последующего ВЭЖХ-ФЛ определения Сборник тезисов "IV Съезд аналитиков России", стр 407 (год публикации - 2022)

35. Крехова Ф.М., Шишов А.Ю., Булатов А.В. Микроэкстракционное выделение пестицидов из пищевых продуктов растительного происхождения для последующего хроматографического определения Сборник тезисов "IV Съезд аналитиков России", стр 99 (год публикации - 2022)

36. Жаворонок М.Ф., Вах К., Булатов А. Automated primary amine-based supramolecular solvent microextraction with monoterpenoid as coacervation agent before high-performance liquid chromatography Journal of Food Composition and Analysis, Том 116, номер 105085 (год публикации - 2023)
10.1016/j.jfca.2022.105085

37. Кочеткова М., Тимофеева И.И., Булатов А.В. Test Systems for The Determination of Food Contaminants in Baby Nutrition BOOK OF ABSTRACTS 16th Asian Conference on Analytical Sciences (ASIANALYSIS XVI), стр. 52 (год публикации - 2023)

38. Булатов А.В. Automated Liquid-Phase Microextraction Based on Flow Systems BOOK OF ABSTRACTS 16th Asian Conference on Analytical Sciences (ASIANALYSIS XVI), стр. 62 (год публикации - 2023)

39. Тимофеева И.И, Булатов А.В. Current Trends in Treatment Techniques for The Determination of Antibiotics in Food Samples BOOK OF ABSTRACTS 16th Asian Conference on Analytical Sciences (ASIANALYSIS XVI), стр. 75 (год публикации - 2023)

40. Жаворонок М.Ф., Почивалов А.С., Булатов А.В. Колориметрическое определение кальция в пищевых продуктах с использованием смартфона и предварительным концентрированием окрашенной формы аналита методом мицеллярной микроэкстракции Тезисы ХХVI Всероссийской конференции молодых учёных-химиков (с международным участием), стр. 275 (год публикации - 2023)

41. Фёдорова А.В., Почивалов А.С Способ определения охратоксина А в крупах методом высокоэффективной жидкостной хроматографии с флуориметрическим детектированием, включающий его выделение в мицеллярную фазу Тезисы ХХVI Всероссийской конференции молодых учёных-химиков (с международным участием), стр. 335 (год публикации - 2023)

42. Жаворонок М.Ф., Почивалов А.С., Нугбиеньо Л., Булатов А.В. Primary amine supramolecular solvent microextraction for smartphone-based determination of calcium in milk and infant formula Journal of Food Composition and Analysis, 124 (2023) 105700 (год публикации - 2023)
10.1016/j.jfca.2023.105700

43. Почивалов А.С., Павлова К.В., Булатов А.В. Микроэкстракционное выделение и концентрирование микотоксинов для их определения в пищевых продуктах Журнал аналитической химии, том 79 (год публикации - 2024)

44. Кочеткова М.А., Тимофеева И.И., Булатов А.В. Дисперсионная жидкостно-жидкостная микроэкстракция консервантов для их хроматографического определения в напитках Журнал аналитической химии, T. 78, № 7, стр. 630-636 (год публикации - 2023)
10.31857/S0044450223070095

45. Якупова З., Якубенко А., Богданова П., Годунов П., Вах С., Гармонов С., Булатов А. Solidified floating organic drop microextraction procedure based on deep eutectic solvent for the determination of melatonin in pharmaceuticals and dietary supplements Microchemical Journal, Volume 187, April 2023, 108373 (год публикации - 2023)
10.1016/j.microc.2022.108373

46. Барбаянов К.А., Тимофеева И.И., Булатов А.В. Проточные методы анализа: определение антибиотиков в продуктах питания и в водных средах Тезисы ХХVI Всероссийской конференции молодых учёных-химиков (с международным участием), стр 252 (год публикации - 2023)

47. Ковальчук Я.А., Шишов А.Ю., Булатов А.В. Дисперсионная жидкостно-жидкостная микроэкстракция эфиров фталевой кислоты Тезисы ХХVI Всероссийской конференции молодых учёных-химиков (с международным участием), стр 286 (год публикации - 2023)

48. Кочеткова М.А., Тимофеева И.И., Булатов А.В. Тест-система для определения аскорбиновой кислоты в продуктах для детского питания Тезисы ХХVI Всероссийской конференции молодых учёных-химиков (с международным участием), стр 287 (год публикации - 2023)

49. Шишов А.Ю., Булатов А.В. Application of Deep Eutectic Solvents in Liquid-Liquid Microextraction: Opportunities and Limitations BOOK OF ABSTRACTS 16th Asian Conference on Analytical Sciences (ASIANALYSIS XVI), стр. 74 (год публикации - 2023)

50. Почивалов А.С., Булатов А.В. Supramolecular Solvents as Extraction Media for Separation of Contaminants and Nutrients from Food Samples BOOK OF ABSTRACTS 16th Asian Conference on Analytical Sciences (ASIANALYSIS XVI), стр. 76 (год публикации - 2023)

51. Шишов, А. , Тимофеева, И. , Герасимов, А. , Исраэлян, Д. , Булатов, А. A hydrophobic deep eutectic solvent-based microextraction for the determination of ultra-trace arsenic in foods by an electrothermal atomization atomic absorption spectrometry Talanta, Volume 266, Part 2, 1 January 2024, 125078 (год публикации - 2024)
10.1016/j.talanta.2023.125078

52. Шишов А.Ю, Крехова Ф.М, Булатов А.В. Deep eutectic solvent based on thymol and menthol for microextraction and sensitive UV-Vis determination of selenium in eggs and chicken tissue Journal of Food Composition and Analysis, November 2023, 105875 (год публикации - 2023)
10.1016/j.jfca.2023.105875

53. Ковальчук Я., Подурец А., Осмоловская О., Нугбиеньо Л., Булатов А.В. Layered double hydroxide nanoparticles for a smartphone digital image colorimetry-based determination of fluoride ionsinwater, milk and dental products Food Chemistry, Volume 438, 137999 (год публикации - 2023)
10.1016/j.foodchem.2023.137999

54. Павлова К.В., Почивалов А.С., Булатов А.В. Микроэкстракционное извлечение зеараленона из пищевых продуктов в глубокие эвтектические растворители для его последующего хроматографического определения Материалы Международной научной конференции студентов, аспирантов и молодых учёных «Ломоносов-2022», секция «Химия», стр 15 (год публикации - 2022)

55. Павлова К.В., Почивалов А.С., Булатов А.В. Хроматографическое определение глифосата, аминометилфосфоновой кислоты и глюфосината аммония в пищевых продуктах с их предварительным мицеллярно-опосредованным извлечением Тезисы ХХVI Всероссийской конференции молодых учёных-химиков (с международным участием), стр. 311 (год публикации - 2023)

56. Почивалов А.С., Федорова А., Якимова Н.М., Сафонова Е., Булатов А.В. Primary amine citrate-based supramolecular designer solvent: preconcentration of ochratoxin A for determination in foods by liquid chromatography Analytica Chimica Acta, 16 November 2023, 341991 (год публикации - 2023)
10.1016/j.aca.2023.341991

57. Свердлова С.В, Соколович Н.А., Ковальчук Я.A., Жаворонок М.Ф., Булатов А.В. Кислотность и содержание фторидов в консервированных продуктах для детского питания как факторы, влияющие на кариесрезистентность эмали зубов у детей МЕДИЦИНСКИЙ АЛЬЯНС, том 11, No 3 (год публикации - 2023)
10.36422/23076348-2023-11-3-103-108

Публикации