Использование электрода, модифицированного поливинилпирролидоновой пленкой с включенным осадком золота, для вольтамперометрического определения тетрациклина в молоке

Л.Г. Шайдарова, А.В. Гедмина, В.Н. Сюткина, И.А. Челнокова, Г.К. Будников

Казанский (Приволжский) федеральный университет, г. Казань, 420008, Россия

 

Полный текст PDF

DOI: 10.26907/2542-064X.2019.1.20-30

Для цитирования: Шайдарова Л.Г., Гедмина А.В., Сюткина В.Н., Челнокова И.А., Будников Г.К. Использование электрода, модифицированного поливинилпирролидоновой пленкой с включенным осадком золота, для вольтамперометрического определения тетрациклина в молоке // Учен. зап. Казан. ун-та. Сер. Естеств. науки. – 2019. – Т. 161, кн. 1. – С. 20–30. – doi: 10.26907/2542-064X.2019.1.20-30.

For citation: Shaidarova L.G., Gedmina A.V., Syutkina V.N., Chelnokova I.A., Budnikov H.C. The use of an electrode modified by polyvinylpyrrolidone film with a gold deposit for voltammetric determination of tetracycline in milk. Uchenye Zapiski Kazanskogo Universiteta. Seriya Estestvennye Nauki, 2019, vol. 161, no. 1, pp. 20–30. doi: 10.26907/2542-064X.2019.1.20-30. (In Russian)

Аннотация

Осадок золота, иммобилизованный на поверхности электрода из стеклоуглерода (СУ) и включенный в полимерную анионообменную пленку из поливинилпирролидона (ПВПр), проявляет электрокаталитические свойства при окислении тетрациклина. Каталитический эффект, наблюдаемый на СУ с осадком золота (Au-СУ), выражается в многократном увеличении тока окисления рассматриваемого антибиотика и в уменьшении потенциала его окисления на 250 мВ по сравнению со стеклоуглеродным электродом. На электроде из СУ, покрытом ПВПр-пленкой с включенным осадком золота (Au-ПВПр-СУ), фиксируется двухкратное увеличение тока окисления тетрациклина по сравнению с его окислением на электроде Au-СУ. Определены рабочие условия иммобилизации композита Au-ПВПр на СУ. Предложен способ вольтамперометрического определения тетрациклина на электроде Au-ПВПр-СУ. Зависимость величины тока окисления тетрациклина на этом электроде от его концентрации линейна в интервале от 1·10–7 до 1·10–3 моль×л–1. Разработанный вольтамперометрический способ был апробирован при определении тетрациклина в молоке.

Ключевые слова: химически модифицированные электроды, пленка из поливинилпирролидона с осадком золота, электрокатализ, вольтамперометрическое определение тетрациклина

Благодарности. Работа выполнена за счет средств субсидии, выделенной в рамках государственной поддержки Казанского (Приволжского) федерального университета в целях повышения его конкурентоспособности среди ведущих мировых научно-образовательных центров.

Литература

 

  1. Wang L., Peng J., Liu L. A reversed-phase high performance liquid chromatography coupled with resonance Rayleigh scattering detection for the determination of four tetracycline antibiotics // Anal. Chim. Acta. – 2008. – V. 630, No 1. – P. 101–106. – doi: 10.1016/j.aca.2008.09.066.

  2. Ding X., Fu C. Determination of Fe(III), Al(III), Mo(VI) and W(VI) with tetracycline by reversed-phase high-performance liquid chromatography // Talanta. – 1993. – V. 40, No 5. – P. 641–644.

  3. Tolgyesi A., Tolgyesi L., Bekesi K., Sharma V.K., Fekete J. Determination of tetracyclines in pig and other meat samples using liquid chromatography coupled with diode array and tandem mass spectrometric detectors // Meat Sci. – 2014. – V. 96, No 3. – P. 1332–1339. – doi: 10.1016/j.meatsci.2013.11.011.

  4. Zhou Q., Zhang Y.Y., Wang N., Zhu L.H., Tang H.Q. Analysis of tetracyclines in chicken tissues and dung using LC–MS coupled with ultrasound-assisted enzymatic hydrolysis // Food Control. – 2014. – V. 46. – P. 324–331. – doi: 10.1016/j.foodcont.2014.05.015.

  5. Kuong C.L., Yu T.J., Chen Y.C. Microwave-assisted sensing of tetracycline using europium-sensitized luminescence fibers as probes // Anal. Bioanal Chem. – 2009. – V. 395, No 5. – P. 1433–1439. – doi: 10.1007/s00216-009-3106-0.

  6. Liu L.S., Chen G.Y., Fishman M.L. A single sorbent for tetracycline enrichment and subsequent solid-matrix time-resolved luminescence // Anal. Chim. Acta. – 2005. – V. 528, No 2. – P. 261–268. – doi: 10.1016/j.aca.2004.10.053.

  7. Salinas F., Muñoz de la Peña A., Durán-Merás I., Soledad Durán M. Determination of salicylic acid and its metabolites in urine by derivative synchronous spectrofluorimetry // Analyst. – 1990. – V. 115, No 7. – P. 1007–1011. 

  8. Mamani M.C.V., Farfan J.A., Reyes F.G.R., Rath S. Simultaneous determination of tetracyclines in pharmaceuticals by CZE using experimental design // Talanta. – 2006. – V. 70, Nо 2. – P. 236–243. – doi: 10.1016/j.talanta.2006.02.048.

  9. Dzantiev B.B., Byzova N.A., Urusov A.E., Zherdev A.V. Immunochromatographic methods in food analysis // Trends Anal. Chem. – 2014. – V. 55. – P. 81–93. – doi: 10.1016/j.trac.2013.11.007.

  10. Cháfer-Pericás C., Maquieira A., Puchades R. Immunochemical determination of oxytetracycline in fish: Comparison between enzymatic and time-resolved fluorometric assays // Anal. Chim. Acta. – 2010. – V. 662, Nо 2. – P. 177–185. – doi: 10.1016/j.aca.2009.12.044.

  11. Emara K.M., Askal H.F., Saleh G.A. Spectrophotometric determination of tetracycline and oxytetracycline in pharmaceutical preparations // Talanta. – 1991. – V. 38, Nо 11. – P. 1219–1222. – doi: 10.1016/0039-9140(91)80095-H.

  12. Bi S., Song D., Tian Y., Zhou X. Molecular spectroscopic study on the interaction of tetracyclines with serum albumins // Spectrochim. Acta, Part A – 2005. – V. 61, No 4. – P. 629–636. – doi: 0.1016/j.saa.2004.05.028.

  13. Thanasarakhan W., Kruanetr S., Deming R.L., Liawruangrath B. Sequential injection spectrophotometric determination of tetracycline antibiotics in pharmaceutical preparations and their residues in honey and milk samples using yttrium (III) and cationic surfactant // Talanta. – 2011. – V. 84, No 5. – P. 1401–1409. – doi: 10.1016/j.talanta.2011.03.087.

  14. Rodríguez M., Pezza H.R., Pezza L. Simple and clean determination of tetracyclines by flow injection analysis // Spectrochim. Acta, Part A. – 2016. – V. 153. – P. 386–392. – doi: 10.1016/j.saa.2015.08.048.

  15. Tan H., Ma C., Song Y., Xu F., Chen S., Wang L. Determination of tetracycline in milk by using nucleotide/lanthanide coordination polymer-based ternary complex // Biosens. Bioelectron. – 2013. – V. 50. – P. 447–452. – doi: 10.1016/j.bios.2013.07.011.

  16. Belkheiri D., Fourcade F., Geneste F. Combined process for removal of tetracycline antibiotic – Coupling pre-treatment with a nickel-modified graphite felt electrode and a biological treatment // Int. Biodeterior. Biodegrad. – 2015. – V. 103. – P. 147–153. – doi: 10.1016/j.ibiod.2015.02.032.

  17. Wong A., Scontri M., Materon E. Development and application of an electrochemical sensor modified with multi-walled carbon nanotubes and graphene oxide for the sensitive and selective detection of tetracycline // J. Electroanal. Chem. – 2015. – V. 757. – P. 250–257. – doi: 10.1016/j.jelechem.2015.10.001.

  18. Шайдарова Л.Г., Будников Г.К. Химически модифицированные электроды на основе благородных металлов, полимерных пленок или их композитов в органической вольтамперометрии (Обзор) // Журн. аналит. химии. –2008. –Т. 63, № 10. – С. 1014–1037.

  19. Kesavan S., Kumar D., Lee Y., Shim J-J. Determination of tetracycline in the presence of major interference in human urine samples using polymelamine/electrochemically reduced graphene oxide modified electrode // Sens. Actuators, B. – 2017. – V. 241. – P. 455–465. – doi: 10.1016/j.snb.2016.10.091.

  20. Bougrini M., Florea A., Cristea C., Sandulescu R., Vocanson F., Errachid A., Bouchikhi B., El Bari N., Jaffrezic-Renault N. Development of a novel sensitive molecularly imprinted polymer sensor based on electropolymerization of a microporous-metalorganic framework for tetracycline detection in honey // Food Control. – 2016. – V. 59. – P. 424–429. – doi: 10.1016/j.foodcont.2015.06.002.

  21. Шайдарова Л.Г., Гедмина А.В., Челнокова И.А., Будников Г.К. Электрокаталитическое окисление и проточно-инжекционное определение антибиотиков тетрациклинового ряда на электроде, модифицированном пленкой из гетеровалентного оксида-цианида рутения // Хим.-фарм. журн. – 2008. – Т. 42, Вып. 9. – С. 49–53.

  22. Dizavandi Z.R., Alikbar A., Sheykhan M. A novel Pb-poly aminophenol glassy carbon electrode for determination of tetracycline by adsorptive differential pulse cathodic  stripping voltammetry // Electrochim. Acta. – 2017. – V. 227. – P. 345–356. – doi: 10.1016/j.electacta.2016.12.167.

    Шайдарова Л.Г., Гедмина А.В., Демина В.Д. Вольтамперометрическое определение и амперометрическое детектирование гуанина на электроде, модифицированном осадком золота и пленкой из нафиона // Учен. зап. Казан. ун-та. Сер. Естеств. науки. – 2016. – Т. 158, кн. 3. – С. 369–380.

  23. Подловченко, Б.И., Андреев В.Н. Электрокатализ на модифицированных полимерах // Усп. химии. – 2002. –Т. 71, № 10. – С. 950–966.

  24. Будников Г.К., Майстренко В.Н., Вяселев М.Р. Основы современного электрохимического анализа. – М.: Мир: Бином ЛЗ, 2003. – 592 с.

  25. Laviron E. General expression of the linear potential sweep voltammogram in the case of diffusionless electrochemical systems // J. Electroanal. Chem. – 1979. – V. 101, No 1. – P. 19–28. – doi: 10.1016/S0022-0728(79)80075-3.

  26. Andrieux C.P., Saveant J.M. Heterogeneous (chemically modified electrodes, polymer electrodes) vs. homogeneous catalysis of electrochemical reactions // J. Electroanal. Chem. – 1978. – V. 93, No. 2. – P. 163–168. – doi: 10.1016/S0022-0728(78)80230-7.

    Поступила в редакцию

    26.12.17

Шайдарова Лариса Геннадиевна, доктор химических наук, профессор кафедры аналитической химии

Казанский (Приволжский) федеральный университет

ул. Кремлевская, д. 18, г. Казань, 420008, Россия

E-mail: LarisaShaidarova@mail.ru

Гедмина Анна Владимировна, кандидат химических наук, доцент кафедры аналитической химии

Казанский (Приволжский) федеральный университет

ул. Кремлевская, д. 18, г. Казань, 420008, Россия

E-mail: Anna.Gedmina@mail.ru

Сюткина Вероника Николаевна, студент Химического института им. А.М. Бутлерова

Казанский (Приволжский) федеральный университет

ул. Кремлевская, д. 18, г. Казань, 420008, Россия

E-mail: vika_syutkina@mail.ru

Челнокова Ирина Александровна, кандидат химических наук, доцент кафедры аналитической химии

Казанский (Приволжский) федеральный университет

ул. Кремлевская, д. 18, г. Казань, 420008, Россия

E-mail: Irina.Chelnokova@mail.ru

Будников Герман Константинович, доктор химических наук, профессор кафедры аналитической химии

Казанский (Приволжский) федеральный университет

ул. Кремлевская, д. 18, г. Казань, 420008, Россия

E-mail: Herman.Budnikov@kpfu.ru

 

Контент доступен под лицензией Creative Commons Attribution 4.0 License.