ИССЛЕДОВАНИЕ ЭКСТРАКЦИИ СОРБИНОВОЙ И БЕНЗОЙНОЙ КИСЛОТ БЛОК-СОПОЛИМЕРОМ «ПЛУРОНИК»
Аннотация
Экстракционные системы на основе водорастворимых полимеров представляют собой вариант «зеленой» экстракции, отличающийся применением безвредных, экологически безопасных реагентов. Актуальность работы обусловлена возрастающими требованиями к экстрагентам, способным обеспечить практически полное извлечение сорбиновой и бензойной кислот из пищевых объектов с целью их последующего количественного определения. Работа посвящена изучению экстрагирующей способности блок-сополимера «Плуроник» по отношению к сорбиновой и бензойной кислотам и установлению закономерностей межфазного распределения в исследованных системах. Неионогенные поверхностно-активные блок-сополимеры этиленоксида и пропиленоксида обеспечивают высокие количественные показатели межфазного распределения широкого класса органических веществ. В небольших количествах сорбиновая и бензойная кислоты в составе продуктов питания не оказывают негативного влияния на здоровье человека, но завышенное содержание консервантов вызывает патологии организма. Поэтому разработка новых методик извлечения и определения сорбиновой и бензойной кислот в водных средах с целью дальнейшего контроля их содержания в пищевых объектах является актуальной задачей аналитической химии. В статье приводятся рассчитанные коэффициенты распределения и степень извлечения сорбиновой и бензойной кислот с применением в качестве экстрагента блок-сополимера «Плуроник» и высаливателя сульфата аммония. Установлены концентрации аналитов и экстрагента, а также соотношение объемов водной и органической фаз, при которых достигаются максимальные экстракционные характеристики. В работе применен электрофоретический анализ водной фазы после экстракции, установлены параметры количественного определения сорбиновой и бензойной кислот. Предложены схемы взаимодействия блок-сополимера с аналитами за счет водородных связей, учитывающие особенности строения «Плуроника» и извлекаемых веществ.
Для цитирования:
Пахомова О.А., Полтева А.В., Мокшина Н.Я. Исследование экстракции сорбиновой и бензойной кислот блок-сополимером «Плуроник». Изв. вузов. Химия и хим. технология. 2024. Т. 67. Вып. 7. С. 41-47. DOI: 10.6060/ivkkt.20246707.7020.
Литература
Abdulmumeen H.A., Risikat A.N., Sururah A.R. Food: Its preservatives, additives and applications. Int. J. Biolog. Chem. 2012. V. 1. P. 36-47. DOI: 10.13140/2.1.1623.5208.
Hannuksela M., Haahtela T. Hypersensitivity reactions to food additives. Allergy. 1987. V. 42. N 8. Р. 561-575. DOI: 10.1111/j.1398-9995.1987.tb00386.x.
Piper J.D., Piper P.W. Benzoate and Sorbate Salts: A Systematic Review of the Potential Hazards of These Invaluable Preservatives and the Expanding Spectrum of Clinical Uses for Sodium Benzoate. Comprehen. Rev. Food Sci. Food Safety. 2017. V. 16. N 5. Р. 868-880. DOI: 10.1111/1541-4337.12284.
Tfouni S.A.V., Toledo М.C.F. Estimates of the mean per capita daily intake of benzoic and sorbic acids in Brazil. Food Addit. Contam. 2002. V. 19. N 7. Р. 647-654. DOI: 10.1080/02652030210125119.
Braschi C., Doucette J., Chari A. Characteristics of Vitamin B12 Deficiency in Patients With Plasma Cell Disorders. Clin Lymphoma, Myeloma Leuk. 2017. V. 17. N 12. Р. e65–e69. DOI: 10.1016/j.clml.2017.07.001.
Safety Requirements for Food Additives, Flavorings, and Technological Aides: Technical Regulations of the Customs Union ТР ТС 029/2012. dated 20.07.2012. N 58 (in Rus-sian).
Vu Hoang Yen, Zyablov A.N. Determination of potassium sorbate and sodium benzoate in nonalcoholic drinks with piezosensors based on molecularimprinted polymers. ChemChemTech [Izv.Vyssh. Uchebn. Zaved. Khim. Khim. Tekhnol.]. 2022. V. 65. N 10. P. 14-20. DOI: 10.6060/ivkkt. 20226510.6584.
Vu H., Zyablov A.N. Application of MIP-sensors to the determination of preservatives in non-alcoholic drinks. Industrial laboratory. Diagnost. Mater. 2022. V. 88. N 8. P. 10-16 (in Russian). DOI: 10.26896/1028-6861-2022-88-8-10-16.
Chernova R.K., Doronin S.Y. Determination of organic analytes in surfactant solutions: ionic and micellar effects. Saratov: Izd-vo Saratov. Un-ta. 2017. 200 p. (in Russian).
Mokshina N.Ya, Pakhomova O.A., Shatalov G.V., Kosinova I.I. Interphase distribution of some amino acids in extraction systems based on N-vinylformamide copolymers. ChemChemTech [Izv.Vyssh.Uchebn. Zaved. Khim. Khim. Tekhnol]. 2019. V. 62. N 1. P. 4-10. DOI: 10.6060/ivkkt. 20196201.5763.
Mokshina N.Ya., Pakhomova O.A., Shatalov G.V., Tar-asov D.P. Interphase distribution of sorbic acid during extraction by copolymers of N-vinylformamide and 1-vinyl-3,5-dimetнylpyrazol. Kondens. Sredy Mezhfazn. Gratitsy. 2019. V. 21. N 1. Р. 99-104 (in Russian). DOI: 10.17308/kcmf. 2019.21/721.
Kuznetsov V.A., Lavlinskaya M.S., Ostankova I.V., Shatalov G.V., Shikhaliev Kh.S., Ryzhkova E.A. Synthesis of N-vinylformamide and 1-vinyl-(1-methacryloyl)-3,5-dimethylpyrazole copolymers and their extraction ability in relation to histidine in water-salt media. Polym. Bull. 2018. V. 75. N 3. P. 1237. DOI: 10.1007/s00289-017-2091-2.
Kabanov A.V., Alakhov V.Y. Pluronic block copolymers in drug delivery: from micellar nanocontainers to biological response modifiers. Crit. Rev. Ther. Drug. Carrier. Syst. 2002. V. 19(1). Р. 1-72. DOI: 10.1615/critrevtherdrugcarriersyst.v19.i1.10.
Chiappetta D.A., Sosnik A. Poly(ethylene oxide)–poly(propylene oxide) block copolymer micelles as drug delivery agents: Improved hydrosolubility, stability and bioa-vailability of drugs. Eur. J. Pharm. Biopharm. 2007. V. 66 (3). P. 303-317. DOI: 10.1016/j.ejpb.2007.03.022.
Panova I.G., Spiridonov V.V., Yaroslavov A.A., Kaplan I.B., Trubinov S.S., Elizova N.V., Melnichenko A.A., Orekhov A.N. Inhibitory effect of polyethylene oxide and polypropylene oxide triblock copolymers on aggregation and fusion of atherogenic low density lipoproteins. Biochemistry. 2015. V. 80. N 8. Р. 1057-1064.
Bondar O.V., Sagitova A.V., Badeev Yu.V., Shtyrlin Yu.G., Abdullin T.I. Membranotropic properties of conju-gates of block copolymers of ethylene and propylene oxides with succinic acid. Вiolog. Membrany. 2013. V. 30. N 2. Р. 147-156 (in Russian). DOI: 10.7868/S0233475513020035.
Moghimi S.M., Hunter A.C. Poloxamers and poloxamines in nanoparticle engineering and experimental medicine. Trends Biotech. 2000. V. 18(10). Р. 412-420. DOI: 10.1016/ s0167-7799(00)01485-2.
Mokshina N.Yа., Shkinev V.M., Shatalov G.V., Pakhomova O.A., Spivakov B.Ya. Extraction systems based on n-vinylformamide for the extraction and separation of cyclic amino acids. Doklady Chemistry. 2020. V. 493. N 2. Р. 113-116. DOI: 10.1134/S0012500820080029.
Khasanov V.V., Slizhov Y.G. Energy drink analysis by capillary electrophoresis. J. Analyt. Chem. 2013. V. 68. N 4. P. 357-359. DOI: 10.1134/S1061934813040047.
Mokshina N.Ya. Extraction of amino acids and vitamins. Voronezh: VGTA. 2007. 246 p. (in Russian).
Krivenko A.P., Vasilkova N.O., Nikulin A.V., Sorokin V.V. Methodology of «green» chemistry in the synthesis of substituted 2-aminopyranes (pyridine)-3-carbonitrile. Chem-ChemTech [Izv.Vyssh. Uchebn. Zaved. Khim. Khim. Tekhnol.]. 2022. V. 65. N 9. P. 13-19. DOI: 10.6060/ivkkt. 20226509.6526.
Chernysheva M.G., Shnitko A.V., Soboleva O.A., Badun G.A. Competitive adsorption of lysozyme and non-ionic surfactants (Brij-35 and pluronic P123) from a mixed solution at waterair and water-xylene interfaces. Colloid. Polym. Sci. 2018. V. 296. № 1. P. 223-232. DOI: 10.1007/s00396-017-4240-4.
Marchenko L.A., Mokshina N.Ya., Pakhomova O.A., Sokolova A.V., Nizhivenko V.N. Optimization extraction of coffeine and theobromine from various varieties of tea with pluronic block copolymer. Izv. Vuzov. Pishch. Tekhnol. 2021. N 5-6. P. 32–36 (in Russian). DOI: 10.26297/0579-3009.2021.5-6.6.
GOST R 53193_2008. Alcoholic and non-alcoholic drinks. Determination of caffeine, ascorbic acid and its salts, preservatives and sweeteners by capillary electrophoresis. M.: Standartinform. 2010. 15 p.
Wohlfarth C. Handbook of thermodynamic data of copoly-mer solutions. New York: CRC Press. 2001. 520 р. DOI: 10.1201/9781420040968.
Shatalov G.V., Pakhomova O.A., Mokshina N.Yа., Minakov D.A., Feklin V.N. Interphase distribution of ascorbic acid and riboflavin in the extraction systems based on "Pluronik Р-123" block copolymer. Kondens. Sredy Mezhfazn. Granitsy 2015. V. 17. N 4. P. 560-565 (in Rus-sian).
