Первый в мире экспресс-метод обнаружения нитробензола — опасного токсина, которым могут быть заражены мед и другие популярные продукты питания, — создали уральские ученые. Разработка также отличается беспрецедентной точностью анализа. Исследование опубликовано в журнале Food Chemistry.

Нитробензол — чрезвычайно опасное соединение с сильным канцерогенным и мутагенным действием, трудно поддающееся химической нейтрализации. Он широко применяется в химической промышленности в качестве растворителя. Контроль содержания этого вещества в продуктах питания и окружающей среде является важнейшей частью экологического мониторинга. Один из продуктов питания, наиболее подверженный загрязнению нитробензолом, — мед. Вызвано это применением инсектицидов, используемых для защиты пчел и ульев от клещей.

Большинство методов определения уровня нитробензола в продуктах требуют длительной лабораторной работы, поэтому непригодны для быстрого анализа «на месте». Все больший практический интерес, как объяснили ученые Уральского федерального университета (УрФУ), представляет разработка портативных аналитических устройств.

«Чувствительность и точность таких анализаторов определяется структурой “распознавателя” — так называемого рецепторного слоя. Как правило, он состоит из ферментов, универсальных биологических катализаторов, которые наряду с некоторыми преимуществами имеют высокую стоимость и низкую химическую стабильность», — рассказала директор Инновационного центра химико-фармацевтических технологий УрФУ Алиса Козицина.

Специалисты университета разработали синтетический рецептор в качестве замены системам на основе ферментов, а также создали основанный на нем прототип портативного анализатора. Принцип его действия основан на применении органических соединений класса диазинов: эти вещества способны избирательно взаимодействовать с нитробензолом, «вытягивая» его из анализируемой пробы на электрод электрохимического датчика. По словам создателей, новый метод отличается исключительной чувствительностью и минимальными трудозатратами на подготовку проб.

«В отличие от оптических спектральных анализаторов, применяемых сейчас для поиска нитробензола, электрохимические датчики миниатюрны, просты в изготовлении и требуют ультрамалое количество анализируемого продукта. Наша распознающая система и прототип электрохимического датчика не имеют прямых аналогов в мире», — отметила доцент УрФУ Татьяна Свалова.

С помощью нового подхода исследователи смогли обнаружить в некоторых коммерческих образцах меда небезопасные количества нитробензола, пропущенные при анализе принятыми методами.

Важное достоинство нового метода — возможность реализации как в стационарных лабораториях, так и в виде портативных устройств. Разработка будет востребована не только в экологическом мониторинге и контроле качества продуктов питания, но и в промышленности, например, при производстве косметики, уверены ученые.

Работы проводились совместно со специалистами Института органического синтеза УрО РАН. В дальнейшем научный коллектив намерен продолжить как фундаментальные исследования в этой области, так и разработку новых аналитических систем для работы с опасными химикатами и лекарственными средствами.

 

Информация и фото предоставлены пресс-службой Уральского федерального университета