P27 - Schnelle und empfindliche Bestimmung von Gallussäure in Getränken mit einem neuartigen Nano-Biokomposit
- Event
- 16. Dresdner Sensor-Symposium 2022
2022-12-05 - 2022-12-07
Dresden - Band
- Poster
- Chapter
- Lebensmittelsensorik
- Author(s)
- S. Falahi, P. Rahimi, H. Ehrlich, Y. Joseph - Instituts für Elektronik- und Sensor-materialien, Freiberg Freiberg/D
- Pages
- 155 - 159
- DOI
- 10.5162/16dss2022/P27
- ISBN
- 978-3-9819376-7-1
- Price
- free
Abstract
In den letzten Jahren haben sich Antioxidantien aufgrund ihrer zahlreichen gesundheitlichen Vorteile wie Anti-Aging und entzündungshemmenden Eigenschaften als wichtige Bestandteile von Lebensmitteln und Getränken etabliert. Sie neutralisieren freie Radikale und reaktive Sauerstoffspezies, die Zellen schädigen und chronische Gesundheitsprobleme und Alterungsprozesse verursachen. Polyphenole, sekundäre Pflanzenstoffe mit über 8.000 Varianten, sind die häufigsten Antioxidantien in Gemüse, Obst, Getreide und Getränken. In letzter Zeit werden sie in großem Umfang als natürliche Futtermittelzusatzstoffe anstelle synthetischer Stoffe eingesetzt, um die Lebensmittelqualität zu verbessern und die Gesundheit zu fördern. Unter ihnen haben Gallussäure (3,4,5-Trihydroxybenzoesäure, GA) und ihre Derivate aufgrund ihrer außergewöhnlichen biologischen Eigenschaften große Beachtung gefunden. Die krebshemmenden, antidiabetischen, antiallergischen, antimykotischen, antibakteriellen, entzündungshemmenden, neuroprotektiven und kardioprotektiven Eigenschaften haben GA zu einer der am häufigsten verwendeten phenolischen Komponenten in der Medizin, Lebensmittel- und Pharmaindustrie gemacht. In Anbetracht dieser vielfältigen biologischen und pharmazeutischen Wirkungen ist der quantitative Nachweis von GA von großer Bedeutung. Hochleistungsflüssigkeitschromatographie, Spektralphotometrie, Fließinjektionsanalyse, Kapillarelektrophorese und Chemilumineszenz sind die konventionellen Analyseverfahren, die zur Identifizierung von GA eingesetzt werden. Trotz der hohen Empfindlichkeit dieser Verfahren erfordern sie jedoch eine komplizierte Ausrüstung, spezialisiertes Personal sowie eine komplexe Probenvorbereitung und -vorbehandlung. Da es sich bei GA um eine elektroaktive Phenolverbindung handelt, bieten elektrochemische Verfahren wie die zyklische Voltammetrie (CV), die Differential-Puls- Voltammetrie (DPV), die Amperometrie und die elektrochemische Impedanzspektroskopie (EIS) ein großes Potenzial für den GA-Nachweis. In Anbetracht der Vorteile dieser Technologie, wie hohe Empfindlichkeit und Selektivität, niedrige Kosten, kurze Messzeit und Einfachheit, wurden mehrere Studien zur elektrochemischen Bestimmung von GA unter Verwendung verschiedener Elektrodentypen in verschiedenen Lebensmitteln und pharmazeutischen Matrices durchgeführt [2]. Es wurden mehrere elektrochemische Sensoren auf Kohlenstoffbasis zur Bestimmung von GA in Lebensmittelmatrices entwickelt. Dazu gehören modifizierte Glaskohlenstoffelektroden (GCE), mit Nanomaterialien funktionalisierte Verbundelektroden auf Kohlenstoffbasis, modifizierte siebgedruckte Elektroden und modifizierte Kohlenstoffpasten Elektroden (CPE). Unter allen verfügbaren elektrochemischen Methoden und Elektrodenmodifikationen scheinen modifizierte Kohlenstoffpastenelektroden die Technik der Wahl zu sein. Der Grund dafür sind die geringen Kosten für die Modifizierung von Kohlenstoffpastenelektroden, der niedrige Hintergrundstrom, die einfache Modifizierung und die schnell regenerierbare Oberfläche. Da CPEs jedoch nicht ausreichend selektiv und empfindlich für den Zielanalyten sind, muss ihre elektrochemische Leistung durch Modifizierung verbessert werden. In der vorliegenden Arbeit wurde ein einfacher, kostengünstiger, umweltfreundlicher und empfindlicher elektrochemischer Sensor für die effektive Bestimmung von GA auf der Grundlage eines neuartigen Bio-Nanokomposits aus porösem 3D-Schwamm, Atacamit (Cu2Cl(OH)3) als hochaktivem Katalysator und mehrwandigen CNTs (MWCNTs) (bezeichnet als Sp-At/MWCNTs) entwickelt. Die vorbereiteten 3D-Sp-At/MWCNTs/CPE wurden für die Bestimmung von GA in Schwarz-/Grüntee-