CC BY
15
эффективен прием дисперсного армирования углеродными волокнами, в том числе, наноструктурирован-ными и в сочетании с нановолокнами. Для повышения износостойкости полиэтилена в состав композита эффективно использование синтетической шпинели магния.
Список литературы:
1. Итоговый отчет по государственному контракту (договору) № 627 от 26.03.2008 г. на НИР «Разработка нанотехнологических методов упрочнения трубных марок полиэтиленов». 2010. 50 с.
2. Отчет по проекту РФФИ р_восток_а - Региональный конкурс "ДАЛЬНИЙ ВОСТОК" №09-03-98503«Влияние армирования углеродными волокнами на структуру и свойства бимодальных полиэтиленов»
3. Петухова Е. С., Саввинова М. Е., Соловьева С. В. Композиции трубного полиэтилена с углеродными волокнами для регионов Севера России // Новые материалы и технологии в машиностроении: сборник научных трудов по итогам международной научно-технической конференции. Выпуск 15. - Брянск: БГИТА, 2012. - С.205-208.
4. Семенова (Петухова) Е. С., Саввинова М. Е., Соколова М. Д. Влияние наполнителей различной природы на свойства полиэтилена марки ПЭ80Б // Ремонт, восстановление, модернизация. 2011. № 3. С. 5-8.
5. Семенова (Петухова) Е. С., Саввинова М. Е., Соколова М. Д., Соловьева С. В. Исследование влияния шпинели магния и цеолитов на структуру полиэтиленов ПЭ80Б и ПЭ2НТ11 // Пластические массы. № 1. 2012. С. 40-45.
6. Саввинова М. Е., Семенова (Петухова) Е. С., Соколова М. Д., Попов С.Н. Технологические особенности модификации трубных полиэтиленов ПЭ80Б и ПЭ2НТ11 // Вестник машиностроения. № 7. 2012. С. 57-60.
7. Саввинова М. Е., Петухова Е. С. Выбор перспективных наполнителей для полиэтиленов ПЭ80Б и ПЭ2НТ11//Электронный журнал «Инженерный Вестник Дона», http://www.ivdon.ru/magazine/archive/n1y2013/15 18, 2013. Т. 24. № 1 (24). С. 38.
ПРИМЕНЕНИЕ ПРИРОДНЫХ АЛЮМОСИЛИКАТОВ МЕСТОРОЖДЕНИИ ПРИМОРСКОГО КРАЯ ДЛЯ КОНЦЕНТРИРОВАНИЯ АНТИБИОТИКОВ ЛЕВОМИЦЕТИНА И ТЕТРАКЦИКЛИНА
Привар Юлия Олеговна
Магистрантка 2-го года обучения, Дальневосточный федеральный университет, г. Владивосток
Соколова Лариса Ивановна к.х.н. профессор кафедры физической и аналитической химии, Дальневосточный федеральный университет, г. Владивосток
Шапкин Николай Павлович Д.х.н. профессор кафедры неорганической и элементоорганической химии, Дальневосточный федеральный университет, г. Владивосток
Белюстова Карина Олеговна Аспирантка 3-го года обучения, ассистент кафедры физической и аналитической химии,
Дальневосточный федеральный университет, г. Владивосток
Антибиотики, тетрациклин и левомицетин, являются наиболее распространенными в ветеринарии для лечения и профилактики заболеваний сельскохозяйственных животных и птицы. Вторым источником этих антибиотиков и, в первую очередь, тетрациклина в пищевой продукции является их введение в продукт для удлинения сроков его хранения и предотвращения микробной порчи [1,2]. В результате этого антибиотики довольно часто обнаруживаются в продуктах животного происхождения, что предопределяет необходимость проведения выборочного или систематического их контроля [3].
Обеспечить полную безопасность продуктов, содержащих остаточные количества антибиотиков, может только строгий контроль применения антибиотиков в ветеринарии и животноводстве и выявление их в продуктах питания животного происхождения с помощью чувствительных методов.
Ранее нами была исследована возможность выделения и концентрирования левомицетина из пищевых
продуктов с высоким содержанием жира с применением сорбентов на основе природных алюмосиликатов [4]. В отдельную группу можно выделить продукты с высоким содержанием углевода, в частности мед, в котором углеводы являются основным матричным компонентом.
Пищевой продукт чаще всего представляет собой многокомпонентную систему, содержащую белки, жиры, углеводы. Выделение антибиотиков в этом случае осложняется влиянием мешающих компонентов различной природы.
Целью настоящей работы является исследование возможности применения природных алюмосиликатов месторождений Приморского края для выделения и концентрирования антибиотиков (левомицетина и тетрациклина) из пищевых продуктов с углеводной и многокомпонентной матрицами.
Объекты исследования
Определяли содержание левомицетина и тетрациклина в следующих пищевых продуктах, приобретенных в розничной сети г. Владивостока:
Образцы с углеводной матрицей:
1. Липовый мед, произведенный в фермерских хозяйствах Приморского края;
2. Липовый мед, произведенный в фермерских хозяйствах республики Башкирия;
3. Боярышниковый мед, произведенный в фермерских хозяйствах республики Башкирия;
Образцы с многокомпонентной матрицей:
Печень куриная, производства птицефабрик Приморского края Аппаратура и условия анализа
1) ВЭЖХ анализ проводили на жидкостном хроматографе «Shimadzu LC - 20 Prominence» (Япония) с УФ-детектором, длина волны: 286 нм (для определения левомицетина), 356 нм и 275 нм (для определения тетрациклина). Колонка ODS - С18 Zorbax (4,6 х 150 мм). Подвижные фазы: ацетонитрил - вода (20/80 об./об.), ацетонитрил - вода (30/70 об./об.) с добавкой 0,6% ортофосфорной кислоты (при определении тетрациклина). Анализ левомицетина проводили в режиме градиента скорости потока подвижной фазы: с 0,1 минуты по 5 минуту скорость - 0,5 мл/мин, с 5 - 1 мл/мин, тетрациклина - в режиме изократического элюирова-ния при скорости потока 0,5 мл/мин.
Таблица 1
Массовая доля элементов в образцах сорбентов, в пересчете на оксиды (%)__
Образец сорбента SiÜ2 Al2Ü3 Fe2Ü3 K2O TiÜ2 CaÜ ZnÜ ZrÜ2 MnÜ H2 Ü MgÜ Na2Ü
цеолит 69,01 12,64 1,29 3,17 0,01 2,16 - - 0,01 9,68 0,47 1,10
монтмориллонит 63,03 18,50 1 5,24 1,44 0,22 0,12 0,11 - 1,50 - -
2) Спектрофотометрический анализ проводили на приборе «UV-mini 1240» «Shimadzu» (Япония). В качестве растворителей использовали: дистиллированную воду, доведенную до pH » 6.
Диапазон используемых длин волн - 190-400 нм.
Длина кварцевой кюветы - 1 см.
Методы исследования
Степень извлечения антибиотиков из меда (углеводная матрица) определяли, используя в качестве модельной системы продукт, не содержащий антибиотиков, приобретенный в частном хозяйстве. Экстракцию антибиотиков проводили этилацетатом (хч): лево-мицетина - из водного раствора меда, тетрациклина - из раствора меда в 0,1 н растворе соляной кислоты. Для очистки экстрактов и концентрирования левомицетина использовали цеолит I (Табл. 1), а для тетрациклина -цеолит II (Табл. 1):
1. Цеолит (природный алюмосиликат Чугуевского месторождения) с диаметром пор 0,2 -0,1 мкм - цеолит I;
2. Цеолит (природный алюмосиликат Чугуевского месторождения) с диаметром пор менее 0,2 мкм - цеолит II;
Степень извлечения антибиотиков из куриной печени определяли, используя в качестве модельной системы продукт, приобретенный в розничной сети. Однако сложность определения состояла в том, что во всех пробах, доступных нам для постановки эксперимента, были обнаружены следовые количества левомицетина. По-видимому, данный препарат применялся для лечения и профилактики заболеваний у птицы при выращивании ее для производства пищевой продукции. Поэтому при определении степени извлечения антибиотика, мы параллельно выполняли анализ холостой пробы, затем вносили в нее известное количество левомицетина и рассчитывали извлечение с учетом холостой пробы.
Определение тетрациклина совместно с лево-мицетином в куриной печени проводили методом УФ-спектрометрии - экспресс-определение (скрининг-анализ). Для очистки экстрактов использовали активированный уголь (БАУ), для концентрирования антибиотиков применяли сорбент монтмориллонит (глинозем) (Табл. 1), полученный на кафедре неорганической и элементоорганической химии Дальневосточного федерального университета.
Результаты и их обсуждение
Разработка методологии анализа лекарственных препаратов в пищевых продуктах позволит выработать
единый системный подход к обоснованию экологической чистоты продуктов, которая в настоящее время зачастую носит декларативный характер и основывается лишь на предположении факта использования при кормлении животных экологически чистыми кормами и не использовании антибиотиков для профилактики и лечения различных заболеваний. Однако лекарственные препараты, и особенно антибиотики различных классов давно и прочно вошли в обиход производителей сельскохозяйственной продукции как средство борьбы с различными инфекциями. Проведение постоянного мониторинга антибиотикозараженности пищевых продуктов невозможно без экспрессных и надежных методик анализа.
Ранее нами предложены методики определения антибиотика левомицитина в продуктах питания, с высоким содержанием жира [5].
Наибольший интерес и трудность представляет совместное определение антибиотиков в продуктах с многокомпонентными матрицами, что, несомненно, актуально для лабораторий, занимающихся испытанием качества и безопасности пищевой продукции.
Современные методики анализа продуктов питания должны быть универсальны, чувствительны и просты в исполнении. Определение наиболее часто используемых в сельском хозяйстве антибиотиков левоми-цетина и тетрациклина удобнее проводить одновременно, без разделения этапа пробоподготовки на два
этапа. Обычно выделение тетрациклина из меда проводят либо кислотными, либо щелочными растворами. Нами был проведен следующий эксперимент: исследуемый образец, с добавкой тетрациклина, растворялся в 0,1 М соляной кислоте и, параллельно, в 10 % растворе гидроксида натрия. Полученную смесь пропустили через цеолит I и цеолит II. С сорбентов антибиотик элюи-ровали подкисленной (рН 4) и подщелоченной (рН 8)
дистиллированной водой. Однако, в этих условиях антибиотик с сорбента не элюировался. Практически полное элюирование антибиотика с сорбента I происходит при использовании этилацетата.
Для проверки правильности методики определена степень извлечения тетрациклина и левомицетина из меда методом «введено-найдено». Полученные результаты представлены в таблице 2.
Таблица 2
Содержание антибиотиков в исследованных образцах_
Исследуемый продукт Содержание левомицетина, мг/кг Содержание тетрациклина, мг/кг
Мед липовый приморский не обнаружен 0,052 ± 0,002
Мед липовый башкирский 0,020 + 0,001 не обнаружен
Мед боярышниковый башкирский не обнаружен не обнаружен
Печень куриная 0,007 ± 0,01 0,005 ± 0,01
Особую трудность для проведения аналитических определений представляют продукты со сложными многокомпонентными матрицами.
В качестве исследуемого продукта с многокомпонентной матрицей, использовали куриную печень. Для извлечения и концентрирования левомицетина из пищевых продуктов с липидно-углеводной матрицей (печени куриной) нами исследована возможность применения природного алюмосиликата монтмориллонита. Показано, что данный сорбент позволяет эффективно извлекать левомицетин из исследуемой матрицы, однако при элюировании различными растворителями экстракты со степенью чистоты, достаточной для анализа методом ВЭЖХ не были получены. Степень извлечения левомицетина, определенная методом «введено-найдено», не превышала 27 %. По-видимому, определению мешают липофильные компоненты, которые предположительно могут, как связываться с молекулами антибиотика и существенно снижать концентрацию его в свободной форме в экстракте, так и частично перекрывать область определения левомицетина на хромато-грамме. Следовательно, для точного количественного анализа антибиотика, необходимо применять до-очистку экстрактов. Для этой цели применяли ранее отработанный нами способ очистки с применением активированного угля [4]. При использовании активированного угля и последующего концентрирования на монтмориллоните степень извлечения левомице-тина составила 78,5 +4,6 %.
Нами проанализировано несколько образцов куриной печени, полученной на местной птицефабрике, в некоторых образцах был обнаружен левомицетин в следовых количествах (от 0,007 до 0,01 мг/кг).
Совместное определение антибиотиков лево-мицетина и тетрациклина:
Исследование спектров поглощения антибиотиков позволило предположить возможность их совместного экспресс-определения в экстракте (максимум поглощения левомицетина - 286 нм, тетрациклина - два максимума: 275 и 386 нм). В водно-органический экстракт куриной печени вносили некоторое количество левомицетина и тетрациклина, затем проводили сорбцию антибиотиков на монтмориллоните. Левомицентин и тетрациклин последовательно элюировали с сорбента этанолом и подкисленной до рН4 дистиллированной водой.
Выводы
В результате проведенных исследований, предложены методики анализа антибиотиков левомицетина и тетрациклина в пищевых продуктах с углеводной (мед) и липидно-углеводной (куриная печень) матрицами с использованием сорбентов на основе модифицированных алюмосиликатов месторождений Приморского края.
Методом «введено-найдено» определены степени извлечения левомицетина и тетрациклина из меда и левомицетина из куриной печени. Для левомицетина степень извлечения из меда составила 90 %, из куриной печени - 78 %, для тетрациклина - 82 % - из образцов меда.
Список литературы:
1. Басова Е. «Война миров: антибиотики в сельском хозяйстве» / Е. Басова // «УК «Биоэнергия»», -Москва. - 2011. - С.4.
2. Федоров А.А, Использование антибиотиков в немедицинских целях / А.А. Федоров, под ред. А.Л. Тахтаджяна // Биологическая энциклопедия в 6-ти томах, Т.2. - Москва, Изд-во «Просвещение». -1974. - С.654.
3. Купинец Л.Е., Харичков С.К. «Проблемы производства экологически чистой продукции в АПК: международный и национальный аспекты» / Л.Е. Купинец // Нац. Акад. Наук, Ин-т проблем рынка и экон. экоисслед.- Москва: ИПРЭЭИ. - 2007. -С.676.
4. Белюстова К.О., Соколова Л. И. Определение содержания левомицетина в пищевых продуктах с различной массовой долей жира / Л.И. Соколова // Техника и технология пищевых производств. -2011. -№3. - С.107-111.
5. Пат. 2431829 Российская Федерадция, С1, GO1N33/02 ( 2006.01) GO1N30 (2006.01) Способ определения содержания левомицетина в пищевых продуктах и сорбент для его осуществления / Л.И. Соколова, Н.П. Шапкин, К.О. Белюстова ; заявитель и патентообладатель: Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Дальневосточный федеральный университет": -№ 010125162/15; заявл. 18.06.2010.
