News
Химики МГУ придумали экологически чистый способ извлекать пищевые красители
Jul 07, 2021 | 12:00 / Interesting information
Read 231 time (-s)

Сотрудники химического факультета МГУ разработали эффективные экстракционные системы и методики для извлечения пищевых красителей. Работа опубликована в издании Microchemical Journal. На очереди – нестероидные противовоспалительные препараты, флавоноиды.

Экстракция – широко используемый метод выделения, разделения и концентрирования веществ и элементов, часто являющийся необходимым этапом подготовки образца к анализу. Широчайшее распространение экстракционных методов в современной химии связано с их главными достоинствами – универсальностью, простотой выполнения и доступностью. К сожалению, органические растворители, в том числе и применяющиеся в экстракции, летучи, горючи, пожароопасны и токсичны. Остро необходимы новые, экологически безопасные растворители.

Сотрудники лаборатории концентрирования кафедры аналитической химии химического факультета МГУ под руководством профессора Игоря Плетнева разработали эффективные экстракционные системы на основе ионных жидкостей и подобрали оптимальные параметры для извлечения пищевых красителей. «Наши исследования связаны с изучением экстракционных систем нового поколения – комбинированных растворителей, – рассказала одна из участниц исследования, доцент кафедры аналитической химии к.х.н. Светлана Смирнова. – Это жидкости, для существования которых необходимо присутствие как минимум двух типов частиц – молекул и ионов».

Основное преимущество комбинированных растворителей – составная природа, позволяющая варьировать их свойства в широких пределах, подстраиваясь под различные экстракционные и аналитические задачи (регулировать свойства обычных молекулярных растворителей достаточно сложно). К комбинированным растворителям относятся, в частности, ионные жидкости – расплавы органических солей, жидкие при комнатной температуре. Они еще и экологически «дружественнее», чем обычные растворители.

«В качестве альтернативы классическим ионным жидкостям нами предложены очень необычные гидрофильно-гидрофобные ионные жидкости. Они не смешиваются с водой, практически в ней не растворяются, но сами растворенной воды содержат очень много. Такие «увлажненные» растворители отлично подходят для экстракции гидрофильных соединений. Синтетические пищевые красители, которые мы изучали в работе, количественно извлекаются в них», – добавила Светлана Смирнова.

Основная проблема при определении красителей – это их количественное выделение из сложных матриц. Например, популярные в пищевой химии сульфоазокрасители хорошо растворимы в воде и присутствуют в водных растворах в анионной форме. Экстрагировать их в обычный молекулярный растворитель крайне трудно, необходимы активные растворители, блокирующие сульфогруппы, и дополнительные реагенты-противоионы. И даже при этом не всегда удается достичь эффективной экстракции. С гидрофильно-гидрофобными ионными жидкостями, способными к ионообменной экстракции, авторам удалось добиться количественного извлечения красителей.

«Определение красителей может быть полезно для оценки качества продуктов, загрязненности объектов окружающей среды. В пищевых продуктах краситель

В пищевых продуктах краситель содержится в высоких концентрациях, а в сточных водах предприятий пищевой промышленности его количества могут быть малы. Однако низкие содержания все равно необходимо контролировать, поскольку красители способны накапливаться в окружающей среде и наносить вред биосистемам, ухудшать качество воды. Системы, с которыми мы работаем, позволяют сконцентрировать красители – из большого объема пробы в малый объем экстракта – перед последующим определением», – рассказала еще одна участница исследования, аспирант химического факультета МГУ Кристина Лысковцева.

В будущем авторы планируют продолжить изучение свойств разработанных ионных жидкостей, а также искать новые биосовместимые, экологически безопасные и доступные растворители. Ведется работа, нацеленная на определение биологически важных соединений: аминокислот, биогенных аминов, витаминов и нестероидных противовоспалительных препаратов.

 
JOURNALS
Useful links