RU2739074C1 - Method for qualitative and quantitative determination of tetracycline and penicillin antibiotics in milk and milk products - Google Patents

Method for qualitative and quantitative determination of tetracycline and penicillin antibiotics in milk and milk products Download PDF

Info

Publication number
RU2739074C1
RU2739074C1 RU2020117989A RU2020117989A RU2739074C1 RU 2739074 C1 RU2739074 C1 RU 2739074C1 RU 2020117989 A RU2020117989 A RU 2020117989A RU 2020117989 A RU2020117989 A RU 2020117989A RU 2739074 C1 RU2739074 C1 RU 2739074C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
milk
antibiotics
tetracycline
determination
penicillin antibiotics
Prior art date
Application number
RU2020117989A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Александр Викторович Долганов
Original Assignee
Общество с ограниченной ответственностью "Тестер-М"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Общество с ограниченной ответственностью "Тестер-М" filed Critical Общество с ограниченной ответственностью "Тестер-М"
Priority to RU2020117989A priority Critical patent/RU2739074C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2739074C1 publication Critical patent/RU2739074C1/en

Links

Images

Classifications

    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A23—FOODS OR FOODSTUFFS; TREATMENT THEREOF, NOT COVERED BY OTHER CLASSES
    • A23C—DAIRY PRODUCTS, e.g. MILK, BUTTER OR CHEESE; MILK OR CHEESE SUBSTITUTES; MAKING THEREOF
    • A23C9/00—Milk preparations; Milk powder or milk powder preparations
    • A23C9/152—Milk preparations; Milk powder or milk powder preparations containing additives
    • A23C9/158—Milk preparations; Milk powder or milk powder preparations containing additives containing vitamins or antibiotics
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N27/00—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means
    • G01N27/26—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means by investigating electrochemical variables; by using electrolysis or electrophoresis
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N27/00—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means
    • G01N27/26—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means by investigating electrochemical variables; by using electrolysis or electrophoresis
    • G01N27/416—Systems
    • G01N27/48—Systems using polarography, i.e. measuring changes in current under a slowly-varying voltage

Abstract

FIELD: food industry.SUBSTANCE: invention relates to the food industry. Disclosed is a method for qualitative and quantitative determination of tetracycline and penicillin antibiotics in milk and milk products. Method involves using a potentiostat and a ruthenium modified working electrode. Working electrode provides selective binding with tetracycline and penicillin antibiotics in milk and dairy products without preliminary extraction thereof. Reproduced electrochemical response is recorded for 1÷2 s at process potential of −1.05 V relative to saturated silver chloride electrode, potential sweep rate of 100÷200 mV/s, concentration of tetracycline and penicillin antibiotics in range of 10-8–10-4mol/l.EFFECT: invention provides selective quantitative detection of tetracycline and penicillin antibiotics.1 cl, 4 dwg, 4 tbl

Description

Изобретение относится к пищевой промышленности, объединяющей предприятия по выработке из молока различных молочных продуктов, и может быть использовано для селективного количественного детектирования антибиотиков тетрациклинового и пенициллинового ряда в молоке на фермерских хозяйствах, разводящих крупный рогатый скот.The invention relates to the food industry, uniting enterprises for the production of various dairy products from milk, and can be used for selective quantitative detection of antibiotics of the tetracycline and penicillin series in milk on farms breeding cattle.

Пищевые продукты могут загрязняться остатками различных лекарственных веществ, в том числе и антибиотиков, применяемых для лечения животных, ускорения их роста, улучшения качества и сохранности кормов. Некоторые лекарственные вещества достаточно долго сохраняются в продуктах животноводства и могут с этими продуктами попадать в организм человека. При этом антибиотики могут вызывать различные аллергические реакции, подавлять активность ферментов, изменять микрофлору организма, способствовать распространению устойчивых видов микрофлоры, вызывать дисбактериоз. Высокое содержание антибиотиков в пищевых продуктах обусловлено их широким применением в промышленном животноводстве, птицеводстве и рыболовстве. Антибиотики стимулируют отдельные биохимические процессы в организме животных, что приводит к улучшению их общего состояния, ускорению роста, повышению продуктивности, активизации защитных реакций. Поэтому их используют не только для лечения, но и стимулирования роста, откорма животных, повышения их продуктивности.Food products can be contaminated with residues of various medicinal substances, including antibiotics used to treat animals, accelerate their growth, improve the quality and safety of feed. Some medicinal substances persist for a long time in livestock products and can enter the human body with these products. At the same time, antibiotics can cause various allergic reactions, suppress the activity of enzymes, change the microflora of the body, promote the spread of resistant types of microflora, and cause dysbiosis. The high content of antibiotics in food products is due to their widespread use in industrial animal husbandry, poultry farming and fishing. Antibiotics stimulate certain biochemical processes in the body of animals, which leads to an improvement in their general condition, accelerated growth, increased productivity, and activation of defense reactions. Therefore, they are used not only for treatment, but also for stimulating growth, feeding animals, increasing their productivity.

Антибиотики применяют также при консервировании овощей, фруктов, молока, рыбы, мяса, птицы, кормов для животных. Антибиотики дают животным с питьевой водой непосредственно перед убоем либо вводят путем инъекции. Это позволяет увеличить срок хранения свежего мяса на 2–3 сут и улучшить его внешний вид, запах, цвет. Эффективна также обработка мясных туш растворами антибиотиков. Добавка антибиотика увеличивает срок хранения мясного фарша, свежей рыбы. При этом рыбу опускают в раствор антибиотика (50 мг/л), либо хранят во льду с антибиотиком (5 мг/кг). Антибиотики негативно влияют на микробиологические процессы кисломолочного производства, вследствие чего возможно изготовление опасной продукции. Основной причиной этого является тот факт, что их применяют в ветеринарной практике для лечения заболеваний микробиального, в том числе вирусного происхождения. Следствие этих заболеваний – наличие в молоке больных животных токсинов, попадание которых в организм человека крайне нежелательно. Исследование динамики ферментации кисломолочных продуктов, таких как сметана, кефир, позволило выявить замедление или полное отсутствие процесса сквашивания в образцах молока, которые содержали остаточные количества антибиотиков. Молоко от одной коровы, пролеченной антибиотиками, способно сделать непригодным для переработки тонну молока. Основной документ, регламентирующий показатели безопасности пищевых продуктов и продовольственного сырья в Украине, лимитирующий содержание антибиотиков, – «Медико-биологические требования и санитарные нормы качества продовольственного сырья и пищевых продуктов». Antibiotics are also used for canning vegetables, fruits, milk, fish, meat, poultry, and animal feed. Antibiotics are given to animals with drinking water immediately before slaughter or by injection. This allows to increase the shelf life of fresh meat by 2-3 days and improve its appearance, smell and color. Treatment of meat carcasses with antibiotic solutions is also effective. The addition of an antibiotic increases the shelf life of minced meat, fresh fish. In this case, the fish is immersed in an antibiotic solution (50 mg / l), or stored on ice with an antibiotic (5 mg / kg). Antibiotics negatively affect the microbiological processes of fermented milk production, as a result of which the manufacture of dangerous products is possible. The main reason for this is the fact that they are used in veterinary practice to treat diseases of microbial, including viral, origin. The consequence of these diseases is the presence of toxins in the milk of sick animals, the ingestion of which into the human body is extremely undesirable. The study of the dynamics of fermentation of fermented milk products, such as sour cream, kefir, revealed a slowdown or complete absence of the fermentation process in milk samples that contained residual amounts of antibiotics. Milk from one cow treated with antibiotics can make a ton of milk unusable. The main document regulating the safety indicators of food products and food raw materials in Ukraine, limiting the content of antibiotics, is "Medical and biological requirements and sanitary standards for the quality of food raw materials and food products."

Антибиотики входят в группу ингибирующих веществ наряду с химическими ингибиторами микробиологических процессов. Развитие методов контроля ингибирующих веществ тесно связано с их применением для установления фальсификации пищевых продуктов. Методы определения содержания ингибирующих веществ разделяют на микробиологические, иммунологические, химические и физико-химические.Antibiotics are included in the group of inhibiting substances along with chemical inhibitors of microbiological processes. The development of methods for the control of inhibitory substances is closely related to their application to determine the falsification of food. Methods for determining the content of inhibiting substances are divided into microbiological, immunological, chemical and physicochemical.

Для определения антибиотиков в молочной промышленности известны иммунологические и микробиологические тесты производства датской компании «Христиан Хансен»: «Beta Star®»,«Tetra Star®», «Beta Star® Combo», «Copan Test®».«Beta Star®» – экспресс-тест, основанный на анализе специфических рецепторов бета–лактамов: белков, связанных с частицами золота. Для проведения одного определения требуется 5 мин, тест чувствителен к антибиотикам группы бета–лактамов. Чувствительность определения в зависимости от вида антибиотика составляет в основном от 2 до 20 мкг/кг.For the determination of antibiotics in the dairy industry, immunological and microbiological tests are known from the Danish company Christian Hansen: Beta Star®, Tetra Star®, Beta Star® Combo, Copan Test®. Beta Star® - express test based on the analysis of specific receptors for beta-lactams: proteins associated with gold particles. It takes 5 minutes to carry out one determination, the test is sensitive to antibiotics of the beta-lactam group. The sensitivity of the determination, depending on the type of antibiotic, is generally from 2 to 20 μg / kg.

«Tetra Star®» – экспресс–тест, основанный на анализе специфического рецептора тетрациклиновой группы, имеет высокую чувствительность к антибио-тикам группы тетрациклина. Чувствительность составляет 60-80 мкг/кг. «Beta Star® Combo» – экспресс–тест, обладающий чувствительностью к антибиотикам двух групп: бета–лактамов и тетрациклинов. Чувствительность теста – от 2 до 50 мкг/кг."Tetra Star®" is a rapid test based on the analysis of a specific receptor of the tetracycline group, has a high sensitivity to antibiotics of the tetracycline group. The sensitivity is 60-80 μg / kg. Beta Star® Combo is an express test with sensitivity to antibiotics of two groups: beta-lactams and tetracyclines. The sensitivity of the test is from 2 to 50 μg / kg.

Экспресс-тесты удобны и просты в применении, не требуют дополнительного оборудования или считывающего устройства, позволяют проводить анализ в полевых условиях. Тестовые полоски с результатами анализа долго сохраняются и могут быть использованы для сравнительной оценки определений достаточно длительный срок. Широкое применение в производстве нашли также микробиологические методы, основанные на непосредственном биологическом действии антибиотиков на чувствительные штаммы микроорганизмов. Содержание антибиотиков выявляют при их диффузии в агар по величине торможения роста различных тест–культур, внесенных в питательные среды. Микробиологический тест «Copan Test®» –включает споры Bacillus stearothermophilus calidolactis, с высокой чувствительностью определяет антибиотики группы бета–лактамов, тетрациклинов, аминогликозидов, макролидов и других антибиотиков. Возможность определения полного спектра антибиотиков в молоке, сравнительно невысокая стоимость, большой срок хранения и простота в использовании обеспечили тесту широкое применение на предприятиях молочной промышленности, а также в ветеринарных лабораториях, выдающих ветсвидетельства и осуществляющих государственный контроль заготавливаемого молока. Тест, включающий микроорганизмы вида Streptocoecus thermophilus предложен в для определения пенициллина, стрептомицина и тетрациклина в молоке. Минимально определяемая концентрация составляет 0,05 мкг/мл. Основными недостатками метода являются низкая избирательность, продолжительность (термостатирование образцов проводят в течение 18-24 ч) и трудоемкость определения. Express tests are convenient and easy to use, do not require additional equipment or a reader, and allow for analysis in the field. Test strips with analysis results are stored for a long time and can be used for comparative evaluation of determinations for a rather long period. Microbiological methods based on the direct biological effect of antibiotics on sensitive strains of microorganisms have also found wide application in production. The content of antibiotics is revealed during their diffusion into agar by the value of inhibition of the growth of various test cultures introduced into nutrient media. Microbiological test “Copan Test®” - includes spores of Bacillus stearothermophilus calidolactis, detects antibiotics of the group of beta-lactams, tetracyclines, aminoglycosides, macrolides and other antibiotics with high sensitivity. The ability to determine the full spectrum of antibiotics in milk, a relatively low cost, a long shelf life and ease of use ensured widespread use of the test at dairy enterprises, as well as in veterinary laboratories that issue veterinary certificates and carry out state control of harvested milk. A test involving microorganisms of the species Streptocoecus thermophilus is proposed for the determination of penicillin, streptomycin and tetracycline in milk. The minimum detectable concentration is 0.05 μg / ml. The main disadvantages of the method are low selectivity, duration (the samples are thermostated for 18-24 hours) and the complexity of the determination.

Для быстрого определения в молоке беталактамных антибиотиков (пенициллина, ампициллина и др.) применяется также ферментативный колориметрический тест Penzym–100. Тест содержит энзим -карбоксилазу, которая гидролизует синтетические субстраты типа которая в то же время быстро реагирует с антибиотиками беталактамного типа с образованием окрашенного комплекса. Предел обнаружения составляет 0,008 UС/мл. С помощью биосенсора проводят определение пенициллина в молоке, основанное на образовании устойчивого комплекса между белком рецептора и антибиотиком, что приводит к ингибированию ферментативной активности белка. Предел обнаружения пенициллина G составляет 2,6 мг/кг молочного продукта. Предложена методика определения антибактериального препарата хлорамфеникола методом поляризационного флуоресцентного иммуноанализа.For the rapid determination of betalactam antibiotics (penicillin, ampicillin, etc.) in milk, the Penzym-100 enzymatic colorimetric test is also used. The test contains the enzyme β-carboxylase, which hydrolyzes synthetic substrates of the type, which at the same time reacts rapidly with antibiotics of the beta-lactam type to form a colored complex. The detection limit is 0.008 UC / ml. A biosensor is used to determine penicillin in milk, based on the formation of a stable complex between the receptor protein and the antibiotic, which leads to inhibition of the enzymatic activity of the protein. The detection limit for penicillin G is 2.6 mg / kg dairy product. A method for the determination of the antibacterial drug chloramphenicol by the method of polarization fluorescence immunoassay is proposed.

Выбраны оптимальные пары антител и антигена, меченого флуоресцеином, и определены аналитические характеристики методики. Оптимизирована экспрессная методика подготовки проб молока с использованием насыщенного раствора сульфата аммония. Общее время пробоподготовки и определения хлорамфеникола в молоке не превышает 10 мин. Пределы обнаружения в воде и молоке составили 10 нг/мл и 20 мкг/кг соответственно. Разработанная методика апробирована на модельных и реальных образцах молока.The optimal pairs of antibodies and antigen labeled with fluorescein were selected, and the analytical characteristics of the method were determined. An express method for preparing milk samples using a saturated solution of ammonium sulfate has been optimized. The total time for sample preparation and determination of chloramphenicol in milk does not exceed 10 minutes. The limits of detection in water and milk were 10 ng / ml and 20 μg / kg, respectively. The developed technique has been tested on model and real milk samples.

Показано, что некоторые образцы молока содержат хлорамфеникол в концентрациях 38-41 мкг/кг, что в несколько раз превышает ПДК (10 мкг/кг). Новый вариант иммуноферментного анализа с помощью амперометрического иммуносенсора предложен для определения аминогликозидного антибиотика гентамицина. Биочувствительная часть иммуноферментного сенсора включает совместно иммобилизованные фермент холинэстеразу и антитела против гентамицина. Нижняя граница концентрации антибиотика, определяемая данным методом, составляет 1· 10–9 мг/мл, время определения 20 мин. Наибольшее количество гентамицина обнаружено в образцах молока, предназначенного для перевозки и реализации в течение достаточно длительного времени (2 мес.), например, молоко «Домик в деревне» содержит 7,5 мг/мл гентамицина, а «Милая мила» – 5,8 мг/мл. Иммунофлуоресцентный сенсор для определения гентамицина в молоке, использующий в качестве метки глюкозооксидазу описан в. Диапазон рабочих концентраций гентамицина 10-200 мкг/кг, время анализа 10 мин. Для определения остаточных количеств антибиотиков стрептомицина и дигидрострептомицина в пробах цельного молока, меде, почках и мясе свиней применен оптический иммунологический метод, основанный на ингибировании эффекта поверхностного резонанса. Пределы обнаружения в молоке, меде, почках и мясе свинины составляют 30, 15, 50 и 70 мкг/л соответственно. It has been shown that some milk samples contain chloramphenicol in concentrations of 38-41 μg / kg, which is several times higher than the MPC (10 μg / kg). A new version of the enzyme-linked immunosorbent assay using an amperometric immunosensor has been proposed for the determination of the aminoglycoside antibiotic gentamicin. The biosensitive part of the enzyme immunoassay sensor includes the co-immobilized enzyme cholinesterase and antibodies against gentamicin. The lower limit of the antibiotic concentration determined by this method is 1 · 10-9 mg / ml, the determination time is 20 min. The greatest amount of gentamicin was found in milk samples intended for transportation and sale for a sufficiently long time (2 months), for example, the milk “House in the Village” contains 7.5 mg / ml of gentamicin, and “Mila Mila” - 5.8 mg / ml. An immunofluorescence sensor for the determination of gentamicin in milk using glucose oxidase as a label is described in. The working concentration range of gentamicin is 10-200 μg / kg, the analysis time is 10 min. To determine the residual amounts of antibiotics streptomycin and dihydrostreptomycin in samples of whole milk, honey, kidney and pig meat, an optical immunological method based on inhibition of the surface resonance effect was used. The limits of detection in milk, honey, kidney, and pork meat are 30, 15, 50 and 70 μg / L, respectively.

Определению антибиотиков в пищевых продуктах посвящено большое число исследований, основанных на использовании сенсибилизированной люминесценции ионов Eu (III) и Tb (III). Эти работы относятся, в основном, к антибиотикам тетрациклинового и хинолонового ряда, которые наиболее широко применяются в животноводстве. Обладая высокими значениями молярных коэффициентов поглощения, органические лиганды в том числе и антибиотики, эффективно поглощают энергию возбуждения. Если при этом энергия триплетного состояния лиганда больше энергии резонансного уровня иона лантанида, то она может передаваться ему. Ион переходит в возбужденное состояние, а затем высвечивает, выделяя кванты света. Антибиотики тетрациклинового и фторхинолонового ряда образуют с ионами лантанидов комплексные соединения, в которых ионы Eu (III) и (III) обнаруживают интенсивную люминесценцию при λ=615 нм (переход 5D0 →7F2) и при λ=545 нм (переход 5D4 →7F5) соответственно. Для снижения предела обнаружения при люминесцентном определении антибиотиков в качестве аналитических форм часто используют разнолигандные комплексы, в которых в качестве второго лиганда вводятся органические основания, донорно-активные или поверхностно–активные вещества. Увеличение интенсивности люминесценции в данном случае является следствием возрастания микроупорядоченности и жесткости структуры образующихся соединений, а также вытеснения молекул воды из внутренней среды комплекса и снижения безызлучательных потерь энергии возбуждения. Так, для определения ветеринарных антибиотиков энрофлоксацина и ципрофлоксацина в мышечных тканях животных и рыб использована сенсибилизированная антибиотиками люминесценция ионов тербия в мицеллярной среде – в присутствии лаурилсульфата натрия. Интенсивность люминесценции ионов Tb (III) при этом значительно возрастает, что является результатом не только вхождением анионного ПАВ во внутреннюю сферу комплекса и вытеснения молекул воды, но и защитного действия мицелл от процессов дезактивации ионов Tb(III). Метод предполагает экстракцию антибиотиков из пробы молока в CH2Cl2, выпаривание экстракта и добавление к аликвотной части полученного водного раствора ионов Tb(III), лаурилсульфата натрия и ацетатного буферного раствора с рН 6,0. Градуировочный график линеен в интервале концентрации антибиотиков 5–50 мкг/мл. Предел обнаружения составляет 3,5 мкг/кг. В качестве второго лиганда также могут быть применены 1,10–фенантролин, триоктилфосфиноксид (ТОФО), ß–дикетоны, ЭДТА, ß–циклодекстрин, оксикарбоновые кислоты и другие лиганды. Так, методика определения окситетрациклина в молоке основана на регистрации Iлюм Eu (III) в комплексе Eu (III) – окситетрациклин – цитрат-ион. Методика разработана на модельных растворах, предусматривает предварительное отделение белковых компонентов молока. Предел обнаружения – 5 нг/мл. Для определения окситетрациклина в молоке предложена сенсибилизированная люминесценция Eu (III) в присутствии β–циклодекстрина. Предел обнаружения составляет 6,7·10–9 моль/л.A large number of studies based on the use of sensitized luminescence of Eu (III) and Tb (III) ions are devoted to the determination of antibiotics in food products. These works mainly concern antibiotics of the tetracycline and quinolone series, which are most widely used in animal husbandry. Possessing high values of molar absorption coefficients, organic ligands, including antibiotics, effectively absorb excitation energy. If in this case the energy of the triplet state of the ligand is greater than the energy of the resonance level of the lanthanide ion, then it can be transferred to it. The ion goes into an excited state, and then flashes, emitting quanta of light. Antibiotics of the tetracycline and fluoroquinolone series form complex compounds with lanthanide ions, in which Eu (III) and (III) ions exhibit intense luminescence at λ = 615 nm (5D0 → 7F2 transition) and at λ = 545 nm (5D4 → 7F5 transition), respectively ... To reduce the detection limit in the luminescent determination of antibiotics, mixed-ligand complexes are often used as analytical forms, in which organic bases, donor-active or surfactants are introduced as the second ligand. An increase in the luminescence intensity in this case is a consequence of an increase in microorder and structure rigidity of the resulting compounds, as well as the displacement of water molecules from the internal medium of the complex and a decrease in nonradiative excitation energy losses. Thus, to determine the veterinary antibiotics enrofloxacin and ciprofloxacin in the muscle tissues of animals and fish, antibiotic-sensitized luminescence of terbium ions in a micellar medium in the presence of sodium lauryl sulfate was used. In this case, the luminescence intensity of Tb (III) ions increases significantly, which is the result of not only the entry of the anionic surfactant into the inner sphere of the complex and the displacement of water molecules, but also the protective effect of micelles against the deactivation of Tb (III) ions. The method involves the extraction of antibiotics from a milk sample in CH 2 Cl 2 , evaporation of the extract, and addition to an aliquot of the resulting aqueous solution of Tb (III) ions, sodium lauryl sulfate and acetate buffer solution with pH 6.0. The calibration graph is linear in the antibiotic concentration range of 5–50 μg / ml. The detection limit is 3.5 μg / kg. As the second ligand, 1,10-phenanthroline, trioctylphosphine oxide (TOPO), ß-diketones, EDTA, ß-cyclodextrin, hydroxycarboxylic acids and other ligands can also be used. Thus, the method for the determination of oxytetracycline in milk is based on the registration of Ilum Eu (III) in the complex Eu (III) - oxytetracycline - citrate ion. The technique was developed on model solutions, provides for the preliminary separation of the protein components of milk. The detection limit is 5 ng / ml. For the determination of oxytetracycline in milk, the sensitized luminescence of Eu (III) in the presence of β-cyclodextrin has been proposed. The detection limit is 6.7 · 10-9 mol / L.

Сочетание разнолигандного комплексообразования с использованием мицеллярных сред позволяет в ряде случаев снизить пределы обнаружения антибиотиков. Применение ТОФО в качестве второго лиганда и мицеллярных сред использовано при определении хлортетрациклина по люминесценции иона Eu (III) в пищевых продуктах, биологических жидкостях человека, в том числе и грудном молоке. Пределы обнаружения хлортетрациклина составляют 2,0·10–9 моль/л и 9,8·10–9 моль/л. Использование кинетической спектрофлуориметрии и разрешенной во времени люминесценции дает возможность существенно повысить избирательность определения. Методика кинетического флуоресцентного определения антибиотиков с использованием Eu (III) – тетрациклин (ампициллин) – теноилтрифторацетон в присутствии тритона Х–100, позволяет определять ампициллин и тетрациклин в молоке с пределом обнаружения 0,04 и 0,125 мкг/мл соответственно без предварительного разделения. В некоторых исследованиях в качестве аналитического сигнала используют собственную молекулярную люминесценцию антибиотиков тетрациклинового и хинолонового ряда. В работе предложена мембрана для предварительного концентрирования и фосфориметрического определения флюмехина в молоке. Мембрана имеет кольцевую зону, закрепленную на поверхности полимембранной ленты на основе сложных полиэфиров, которая представляет собой область предварительного концентрирования. Интенсивность фосфоресценции флюмехина регистрируется непосредственно на твердой фазе при λвозб = 358 нм и λизлуч = 459 нм. Градуировочный график линеен в интервале концентраций 0,1 – 2,0 мг/л, предел обнаружения – 0,03 мг. Описано определение налидиксовой кислоты в грудном молоке с применением фосфориметрического сенсора при λвозб =332 нм, λизлуч = 412нм, градуировочный график линеен в интервале 0,06–1,5 мкг/мл, с пределом обнаружения 0,02 мкг/мл. Разработана экстракционно-флуориметрическая методика косвенного определения пятнадцати аминогликозидных антибиотиков в биологических жидкостях (кровь, молоко, моча), основанная на образовании трехкомпонентых комплексов антибиотиков с паразеодимом и флуоресцеинкомплексоном в водном растворе при рН 5,8–6,2, экстракции этих нефлуоресцирующих комплексов смесью (1:1) изоамилового спирта с бензолом, реэкстракции флуоресцеинком – плексона раствором фторида натрия и измерении интенсивности свечения красителя. Предел обнаружения от 0,01 до 10 мкг антибиотиковThe combination of mixed-ligand complexation with the use of micellar media allows, in some cases, to reduce the detection limits of antibiotics. The use of TOPO as a second ligand and micellar media was used in the determination of chlortetracycline from the luminescence of the Eu (III) ion in food products, human biological fluids, including breast milk. The detection limits for chlortetracycline are 2.0 · 10-9 mol / l and 9.8 · 10-9 mol / l. The use of kinetic spectrofluorimetry and time-resolved luminescence makes it possible to significantly increase the determination selectivity. The method of kinetic fluorescent determination of antibiotics using Eu (III) - tetracycline (ampicillin) - tenoyltrifluoroacetone in the presence of Triton X-100, allows the determination of ampicillin and tetracycline in milk with a detection limit of 0.04 and 0.125 μg / ml, respectively, without preliminary separation. In some studies, the intrinsic molecular luminescence of tetracycline and quinolone antibiotics is used as an analytical signal. The paper proposes a membrane for preliminary concentration and phosphorimetric determination of flumechine in milk. The membrane has an annular zone attached to the surface of the polyester-based polymembrane tape, which is a preconcentration zone. The intensity of flumechine phosphorescence is recorded directly on the solid phase at λexc = 358 nm and λradiation = 459 nm. The calibration graph is linear in the concentration range 0.1 - 2.0 mg / L, the detection limit is 0.03 mg. The article describes the determination of nalidixic acid in breast milk using a phosphorimetric sensor at λex = 332 nm, λradiation = 412 nm, the calibration graph is linear in the range 0.06–1.5 μg / ml, with a detection limit of 0.02 μg / ml. An extraction-fluorimetric technique has been developed for the indirect determination of fifteen aminoglycoside antibiotics in biological fluids (blood, milk, urine), based on the formation of three-component complexes of antibiotics with parazeodymium and fluorescein complexon in an aqueous solution at pH 5.8-6.2, extraction of these non-fluorescent complexes (mixture 1: 1) of isoamyl alcohol with benzene, reextraction with fluorescein - plexon with sodium fluoride solution and measurement of the luminescence intensity of the dye. Detection limit 0.01 to 10 μg antibiotics

Известны методики электрохимического определения антибиотиков тетрациклинового ряда (окситетрациклина, метациклина и тетрациклина) в молоке с использованием амперометрического титрования и ионометрии. При этом в качестве электродно-активного вещества мембран ионселективных электродов использованы ионные ассоциаты антибиотиков тетрациклинового ряда с гетерополианионами структуры Кеггина. В случае амперометрического определения в качестве титранта применяют 12-молибдофосфорную кислоту. Методики отличаются высокой чувствительностью, простотой и селективностью. Предложены ионселективные электроды с мембраной на основе электродно-активных соединений из аниообменников, азосоединений и фталоцианатов металлов для определения антибиотиков. Дана сравнительная оценка электрохимических и эксплуатационных характеристик датчиков. Определены пределы обнаружения для бензпенициллина – 1,0·10–5 моль/л,ампициллина – 3,1·10–5 моль/л и оксалина натриевой соли – 8,0·10–6 моль/л. Разработаны методики вольтамперометрического определения стрептомицина и азитромицина в лекарственных препаратах и стрептомицина в молоке на уровне наноконцентраций. Метод капиллярного электрофореза со спектрофотометрическим – детектированием предложен для одновременного определения спарфлоксацина, ципрофлоксацина, энрофлоксацина и флумехина в молоке. Предел обнаружения составляет 19,8, 15,2, 13,3 и 15,9 мг/кг соответственно. Методика одновременного определения оксалиниевой кислоты и флумехина методом капиллярного электрофореза с использованием диодноматричного детектора. Аналит экстрагируют дихлорметаном и гидроксидом натрия и проводят предварительное концентрирование с помощью твердофазной экстракции. Предел обнаружения составляет 15 мкг/кг и 10 мкг/кг для оксалиниевой кислоты и флумехина соответственно. Методика позволяет определять антибиотики ниже предела, установленного Европейским Союзом. Метод капиллярного электрофореза является альтернативным по пределу обнаружения методу жидкостной хроматографии при определении антибиотиков в пищевых продуктах животного происхождения.Known methods for the electrochemical determination of tetracycline antibiotics (oxytetracycline, metacyclin and tetracycline) in milk using amperometric titration and ionometry. In this case, ion associates of tetracycline antibiotics with heteropolyanions of the Keggin structure were used as the electrode-active substance of the membranes of ion-selective electrodes. In the case of amperometric determination, 12-molybdophosphoric acid is used as the titrant. The techniques are highly sensitive, simple and selective. Ion-selective electrodes with a membrane based on electrode-active compounds from anio-exchangers, azo compounds and metal phthalocyanates for the determination of antibiotics have been proposed. A comparative assessment of the electrochemical and operational characteristics of the sensors is given. The detection limits for benzpenicillin - 1.0 · 10–5 mol / l, ampicillin - 3.1 · 10–5 mol / l and sodium oxaline - 8.0 · 10–6 mol / l were determined. Methods for the voltammetric determination of streptomycin and azithromycin in pharmaceuticals and streptomycin in milk at the nanoconcentration level have been developed. The method of capillary electrophoresis with spectrophotometric detection is proposed for the simultaneous determination of sparfloxacin, ciprofloxacin, enrofloxacin and flumequin in milk. The detection limits are 19.8, 15.2, 13.3 and 15.9 mg / kg, respectively. Method for the simultaneous determination of oxalinic acid and flumequin by capillary electrophoresis using a diode array detector. The analyte is extracted with dichloromethane and sodium hydroxide and preconcentrated by solid phase extraction. The detection limit is 15 μg / kg and 10 μg / kg for oxalinic acid and flumequin, respectively. The technique allows the determination of antibiotics below the limit set by the European Union. Capillary electrophoresis is an alternative, in terms of detection limit, to liquid chromatography for the determination of antibiotics in food products of animal origin.

Анализ известных из уровня техники решений показывает, что на предприятиях молочной промышленности нашли применение, в основном, иммунологические и микробиологические тесты импортного производства. Поскольку остаточные количества антибиотиков в молоке, как правило, имеют низкие значения ПДК, то методы их определения должны быть селективными, экспрессными и высокочувствительными и к тому же работать в режиме реального времени (on-line) требуют дорогостоящего лабораторного оборудования, что не позволяет потребителю в режиме «on-line» определить «чистоту» молока на наличие антибиотиков. Наиболее перспективными методами для «on-line» анализа являются электрохимические. Основным сдерживающим фактором, в настоящее время, является отсутствие подходящих каталитических систем, поскольку электрохимический отклик антибиотиков тетрациклинового ряда содержащихся в молоке на «стандартных» электродах не позволяет проводить как качественный, так и количественный анализ. Таким образом, разработка новых материалов обладающих высокой электрокаталитической активностью и избирательностью при определении антибиотиков тетрациклинового и пенициллинового ряда непосредственно в молоке актуальная задача.Analysis of the solutions known from the prior art shows that the dairy industry is mainly used for immunological and microbiological tests of imported production. Since the residual amounts of antibiotics in milk, as a rule, have low MPC values, the methods for their determination must be selective, express and highly sensitive and, moreover, work in real time (on-line) requires expensive laboratory equipment, which does not allow the consumer to in the "on-line" mode, determine the "purity" of milk for the presence of antibiotics. The most promising methods for "on-line" analysis are electrochemical. The main limiting factor, at present, is the lack of suitable catalytic systems, since the electrochemical response of tetracycline antibiotics contained in milk on "standard" electrodes does not allow for both qualitative and quantitative analysis. Thus, the development of new materials with high electrocatalytic activity and selectivity in the determination of tetracycline and penicillin antibiotics directly in milk is an urgent task.

Таким образом, в связи с тем, что молоко и молочные продукты являются основой рациона питания россиян, поэтому систематический контроль молока по показателям безопасности чрезвычайно важен для обеспечения здоровья населения. Однако, очень часто, для профилактики, а также для лечения животных используют различные ветеринарные препараты, прежде всего антибиотики, чаще всего тетрациклинового и пенициллинового ряда. При несоблюдении требуемых мер, остатки ветеринарных препаратов могут попадать в молоко, предназначенное для употребления в пищу человеком. Контроль по содержанию опасных антибиотиков в молоке важная, социально значимая задача. В настоящее время известно много методов определения антибиотиков в молоке, однако все они требуют дорогостоящего лабораторного оборудования, что не позволяет потребителю в режиме «on-line» определить «чистоту» молока на наличие антибиотиков. Наиболее перспективными методами для «on-line» анализа являются электрохимические. Основным сдерживающим фактором, в настоящее время, является отсутствие подходящих каталитических систем, поскольку электрохимический отклик антибиотиков тетрациклинового и пенициллинового ряда содержащихся в молоке на «стандартных» электродах не позволяет проводить как качественный, так и количественный анализ. Thus, due to the fact that milk and dairy products are the basis of the diet of Russians, therefore, systematic monitoring of milk in terms of safety indicators is extremely important to ensure public health. However, very often, for the prevention and treatment of animals, various veterinary drugs are used, primarily antibiotics, most often of the tetracycline and penicillin series. Failure to comply with the required measures, residues of veterinary drugs can get into milk intended for human consumption. Control over the content of dangerous antibiotics in milk is an important, socially significant task. At present, there are many methods for the determination of antibiotics in milk, but all of them require expensive laboratory equipment, which does not allow the consumer to determine the “purity” of milk for the presence of antibiotics in the on-line mode. The most promising methods for "on-line" analysis are electrochemical. The main limiting factor, at present, is the lack of suitable catalytic systems, since the electrochemical response of tetracycline and penicillin antibiotics contained in milk on "standard" electrodes does not allow for both qualitative and quantitative analysis.

В литературе имеются единичные работы по применению вольтамперометрического метода в исследовании и анализе антибиотиков тетрациклинового ряда. Наиболее близким к заявленному изобретению является метод адсорбционной катодной инверсионной вольтамперометрии на стационарном ртутном капельном электроде [JoseptWang, Jawad S.Mahmoud. Determination of traces of streptomycin and related antibiotics by adsorptive stripping voltammetry. // AnalyticaChimicaActa. – 1986. – 186. – P.31-38]. Определение антибиотиков тетрациклинового ряда основано на его способности накапливаться на стационарном ртутном капельном электроде при потенциале –1,2 В за счет адсорбции в течение 60-300 с с последующим электрохимическим восстановлением накопленного вещества на фоне 0,01 М NaOH в дифференциальном импульсном режиме при скорости развертки потенциала 50 мВ/с. При этом на вольтамперограмме регистрировали два пика с потенциалами –1,58 и –1,70 В относительно насыщенного хлоридсеребряного электрода (нас.х.с.). Для количественного определения использовали пик с потенциалами –1,58 В. Нижняя граница определяемых опытным путем содержаний CH=1·10-8моль/л, относительное среднеквадратичное отклонение для концентрации 4·10-8моль/л равно 5,1 %. Показана возможность определения антибиотиков тетрациклинового ряда в моче на уровне 1·10-6моль/л (и более) после разбавления мочи 0,01 М NaOH. Авторы отмечали, что для определения более низких концентраций лекарственного вещества в моче (< 1·10-6моль/л) или в других жидкостях организма, требуются разработки процедуры пробоподготовки вместо шага разбавления.In the literature, there are isolated works on the application of the voltammetric method in the study and analysis of tetracycline antibiotics. Closest to the claimed invention is the method of adsorption cathodic stripping voltammetry on a stationary mercury dropping electrode [JoseptWang, Jawad S. Mahmoud. Determination of traces of streptomycin and related antibiotics by adsorptive stripping voltammetry. // AnalyticaChimicaActa. - 1986. - 186. - P.31-38]. Determination of antibiotics of the tetracycline series is based on its ability to accumulate on a stationary mercury dropping electrode at a potential of –1.2 V due to adsorption for 60-300 s, followed by electrochemical reduction of the accumulated substance against a background of 0.01 M NaOH in a differential pulse mode at a sweep rate potential 50 mV / s. In this case, the voltammogram recorded two peaks with potentials of –1.58 and –1.70 V relative to the saturated silver chloride electrode (sat.c.s.). For quantitative determination, a peak with potentials of –1.58 V was used. The lower limit of empirically determined concentrations C H = 1 · 10 -8 mol / l, the relative standard deviation for a concentration of 4 · 10 -8 mol / l is 5.1%. The possibility of determining antibiotics of the tetracycline series in urine at the level of 1 · 10 -6 mol / l (and more) after dilution of urine with 0.01 M NaOH was shown. The authors noted that the determination of lower drug concentrations in urine (<1 · 10 -6 mol / L) or in other body fluids requires the development of a sample preparation procedure instead of a dilution step.

В данных условиях определение антибиотиков тетрациклинового ряда в пищевых продуктах, невозможно на уровне наномолярных концентраций. Поэтому разработка экспрессных, селективных и высокочувствительных методов определения антибиотиков тетрациклинового и пенициллинового ряда в сложных смесях представляет интерес.Under these conditions, the determination of tetracycline antibiotics in food products is impossible at the level of nanomolar concentrations. Therefore, the development of express, selective and highly sensitive methods for the determination of tetracycline and penicillin antibiotics in complex mixtures is of interest.

Задачей заявленного изобретения является снижение минимально определяемой опытным путем концентрации, повышение селективности и экспрессности определения антибиотиков тетрациклиновой и пенициллиновой групп с использованием электрохимического подхода с применением специально подобранных селективных рабочих электродов для каждого типа антибиотиков методом вольтамперометрии.The objective of the claimed invention is to reduce the minimum empirically determined concentration, increase the selectivity and rapidity of the determination of antibiotics of the tetracycline and penicillin groups using an electrochemical approach using specially selected selective working electrodes for each type of antibiotics by voltammetry.

Целью создания изобретения является создание материалов для рабочего электрода способных к селективному связыванию с антибиотиками тетрациклиновой и пенициллиновой групп и тем самым их детектирования в молоке и молочных изделиях.The purpose of the invention is to create materials for a working electrode capable of selective binding to antibiotics of the tetracycline and penicillin groups and thereby detecting them in milk and dairy products.

Технический результат заявленного изобретения заключается в селективном количественном детектировании антибиотиков тетрациклинового и пенициллинового ряда в молоке и молочных изделиях за счет получения селективного редокс-отклика от детектируемого антибиотика на рабочем электроде, состоящего из графита с нанесенным на его поверхность нанослоем диоксида рутения. The technical result of the claimed invention consists in the selective quantitative detection of tetracycline and penicillin antibiotics in milk and dairy products by obtaining a selective redox response from the detected antibiotic on the working electrode, consisting of graphite with a nanolayer of ruthenium dioxide deposited on its surface.

Сущность изобретения заключается в том, что в способе качественного и количественного определения антибиотиков тетрациклинового и пенициллинового ряда в молоке и молочных изделиях используют потенциостат и модифицированный наноразмерный материал (диоксид рутения) рабочего электрода, который способен к селективному связыванию с антибиотиками тетрациклинового и пенициллинового ряда непосредственно в молоке или молочных изделиях, без предварительного их выделения. Воспроизводимый электрохимический отклик регистрируют в течении 1ч2 с при потенциале процесса –1,05 В (относительно насыщенного хлорсеребряного электрода) при скорости развертки потенциала 100ч200 мВ/с, при концентрации антибиотиков тетрациклинового и пенициллинового ряда в диапазоне 10-8 – 10-4 моль/л.The essence of the invention lies in the fact that in the method of qualitative and quantitative determination of antibiotics of the tetracycline and penicillin series in milk and dairy products, a potentiostat and a modified nanosized material (ruthenium dioxide) of the working electrode is used, which is capable of selective binding with antibiotics of the tetracycline and penicillin series directly in milk or dairy products, without prior isolation. The reproducible electrochemical response is recorded for 1 h2 s at a process potential of –1.05 V (relative to a saturated silver chloride electrode) at a potential sweep rate of 100 h200 mV / s, at a concentration of tetracycline and penicillin antibiotics in the range of 10 -8 - 10 -4 mol / l ...

При адсорбции детектируемые молекулы антибиотиков на поверхность рабочего электрода, взаимодействуют с ним по механизму π-π – стекинга при этом происходит формирования суперпозиции с новым набором энергетических уровней, отличной от первоначальной молекулы. Сформированные энергетические суперпозиции являются уникальными, для конкретного антибиотика, что позволяет его детектировать в условиях электрохимического воздействия.During adsorption, the detected antibiotic molecules on the surface of the working electrode interact with it according to the π-π-stacking mechanism, while the formation of a superposition with a new set of energy levels, different from the original molecule, occurs. The formed energy superpositions are unique for a specific antibiotic, which allows it to be detected under conditions of electrochemical action.

На фиг. 1 представлены ТЕМ изображение пленки диоксида рутения, полученной методом АСО (700 циклов), на фиг. 2 – ТЕМ изображение пленки диоксида рутения, полученной методом АСО (1200 циклов), на фиг. 3 – электрохимические характеристики электродов, на фиг. 4 – калибровочные прямые полученные для детектирования антибиотиков тетрациклинового (-) и пенициллинового ряда (-). В табл. 1 показаны данные элементного состава синтезируемой пленки при температуре процесса 280 °С, полученные при использовании РЭМ, в табл. 2 – данные элементного состава синтезируемой пленки при температуре процесса 200 °С, полученные при использовании РЭМ, в табл. 3 – данные элементного состава синтезируемой пленки при температуре Ru(EtCp)2 115 °С, полученные при использовании РЭМ, в табл. 4 – данные элементного состава синтезируемой пленки при температуре Ru(EtCp)2 80 °С и температуре процесса 220 °С, полученных при использовании РЭМ.FIG. 1 shows a TEM image of a ruthenium dioxide film obtained by the ALD method (700 cycles), FIG. 2 is a TEM image of a ruthenium dioxide film obtained by the ALD method (1200 cycles), FIG. 3 - electrochemical characteristics of the electrodes, in Fig. 4 - calibration straight lines obtained for the detection of antibiotics of the tetracycline (-) and penicillin series (-). Table 1 shows the data on the elemental composition of the synthesized film at a process temperature of 280 ° C, obtained using SEM, in table. 2 - data on the elemental composition of the synthesized film at a process temperature of 200 ° C, obtained using SEM, in table. 3 - data on the elemental composition of the synthesized film at a temperature of Ru (EtCp) 2 115 ° C, obtained using SEM, in table. 4 - data on the elemental composition of the synthesized film at a temperature of Ru (EtCp) 2 80 ° C and a process temperature of 220 ° C, obtained using SEM.

Способ осуществляют следующим образом.The method is carried out as follows.

Диоксид рутения на поверхность рабочего электрода наносился с использованием метода атомно-слоевого осаждения. На сегодняшний день многие процессы атомно-слоевого осаждения для пленок диоксида рутения были широко изучены с использованием многочисленных металлорганических прекурсоров, таких как бис(циклопентадиенил) рутений, бис(этилциклопентадиенил) рутений, трис(тетраметилгептандионато) рутений, (этилциклопентадиенил) (пирролил) рутений, (метилциклопентадиенил) (пирролил) рутений, (изопропиметилбензин)(циклогексидин) рутений и кислорода в качестве реагента. Ruthenium dioxide was deposited onto the surface of the working electrode using the method of atomic layer deposition. To date, many atomic layer deposition processes for ruthenium dioxide films have been widely studied using numerous organometallic precursors such as bis (cyclopentadienyl) ruthenium, bis (ethylcyclopentadienyl) ruthenium, tris (tetramethylheptanedionato) ruthenium, (ethylcyclopentadienyl) (pyrrolyl) (methylcyclopentadienyl) (pyrrolyl) ruthenium, (isopropimethylbenzene) (cyclohexidine) ruthenium and oxygen as reagent.

Работая с Ru(Cp)2 и кислородом, показали, что процесс кислород-рутений основан на диссоциации хемосорбированного кислорода на поверхности рутения во время импульса кислорода для того, чтобы произошло окисление лигандов прекурсора. Однако было установлено, что система кислород-рутений не может быть использована в качестве верхнего high-k электрода для диэлектриков, поскольку взаимодействие между кислород-рутений и high-k диэлектриками уязвимы еще до отжига. Более того, исследование альтернативных вышеперечисленных прекурсоров рутения для процесса АСО показало относительно длительные задержки нуклеации и низкие темпы роста. Задержки нуклеации для пленок рутения успешно решены путем замены газа кислорода на плазменный NН3, который более легко инициировал рост пленок диоксида рутения, и что способствовало получению более гладкой пленки соединения. Working with Ru (Cp) 2 and oxygen, they showed that the oxygen-ruthenium process is based on the dissociation of chemisorbed oxygen on the surface of ruthenium during an oxygen pulse in order to oxidize the precursor ligands. However, it was found that the oxygen-ruthenium system cannot be used as an upper high-k electrode for dielectrics, since the interaction between oxygen-ruthenium and high-k dielectrics is vulnerable even before annealing. Moreover, the study of alternative ruthenium precursors listed above for the ALD process showed relatively long delays in nucleation and low growth rates. Nucleation delays for ruthenium films were successfully solved by replacing oxygen gas with plasma NH 3 , which more easily initiated the growth of ruthenium dioxide films, and which contributed to obtaining a smoother film of the compound.

Прекурсор Ru(Cp)2 (Cp = C5H5) был широко использован в первоначальных исследованиях. Основным недостатком Ru(Cp)2 является то, что прекурсор является твердым веществом с точкой плавления 200°C. Данный параметр исключает использование прекурсора Ru(Cp)2 в нашей работе, так как технические параметры установки Beneq TFS 200 не предусматривают использование твердых прекурсоров и нагревание прекурсоров выше 150°C. The precursor Ru (Cp) 2 (Cp = C 5 H 5 ) was widely used in initial research. The main disadvantage of Ru (Cp) 2 is that the precursor is a solid with a melting point of 200 ° C. This parameter excludes the use of the Ru (Cp) 2 precursor in our work, since the technical parameters of the Beneq TFS 200 unit do not provide for the use of solid precursors and heating the precursors above 150 ° C.

Другие прекурсоры являются сложнодоступными или также не подходящими по техническим характеристикам ĸ установке Beneq TFS 200.Other precursors are difficult to obtain or also not suitable in terms of technical characteristics ĸ installation Beneq TFS 200.

В качестве прекурсора рутения для синтеза диоксида рутения методом атомно-слоевого осаждения на установке Beneq TFS 200 (производство Финляндия), был выбран жидкий прекурсор бис (этилциклопентадиенил)рутений (Ru (EtCp)2). Данный прекурсор имеет преимущества по сравнению с другими имеющимися в продаже прекурсорами рутения. В частности, это жидкость при комнатной температуре с высоким давлением пара 10 торр или 0.013332 бара на 120 °C. Эти свойства исключают потребность в газе-носителе при транспортировке прекурсора к реактору The liquid precursor bis (ethylcyclopentadienyl) ruthenium (Ru (EtCp) 2 ) was chosen as a precursor of ruthenium for the synthesis of ruthenium dioxide by atomic layer deposition on a Beneq TFS 200 installation (manufactured in Finland). This precursor has advantages over other commercially available ruthenium precursors. Specifically, it is a liquid at room temperature with a high vapor pressure of 10 torr or 0.013332 bar at 120 ° C. These properties eliminate the need for a carrier gas when transporting the precursor to the reactor.

Основываясь на литературных данных, скорость роста пленки RuO2 очень низкая – 0,2-1 А/цикл. Это говорит о том, что реакция проходит очень медленно и достигнуть равномерной пленки за небольшое количество циклов невозможно, даже при увеличении времени напуска прекурсоров в камеру. Первые «слои» пленки образуются очень медленно за счет небольшого количества активных центров (молекул, которые провзаимодействовали с поверхностью подложки) и поэтому происходит задержка нуклеации. Часто процесс приводит к образованию неравномерных «островковых» пленок (фиг. 1). Которые не удается полностью сгладить, даже при увеличении количества циклов (фиг. 2).Based on the literature data, the growth rate of the RuO 2 film is very low - 0.2-1 A / cycle. This suggests that the reaction proceeds very slowly and it is impossible to achieve a uniform film in a small number of cycles, even with an increase in the time of filling the precursors into the chamber. The first "layers" of the film are formed very slowly due to a small number of active centers (molecules that have interacted with the substrate surface) and, therefore, a delay in nucleation occurs. The process often leads to the formation of uneven "island" films (Fig. 1). Which cannot be completely smoothed out, even with an increase in the number of cycles (Fig. 2).

Таким образом, основной задачей является создание условий для равномерного зарождения центров роста (нуклеации). Достичь равномерного роста пленки в методе АСО возможно только при оптимизации всех параметров процесса. Для этого методически варьировались условия по напуску прекурсоров в камеру, температура процесса и прекурсора, а также количество циклов.Thus, the main task is to create conditions for the uniform nucleation of growth centers (nucleation). Achieving uniform film growth in the ALD method is possible only with the optimization of all process parameters. For this, the conditions for the precursor admission into the chamber, the process and precursor temperatures, and the number of cycles were methodically varied.

При увеличении температуры процесса (до 280 °С) происходит быстрая деструкция прекурсора Ru(EtCp)2 на поверхности реактора с образованием металлического рутения и смеси оксидов. При температурах ниже 220 °С скорость процесса сильно замедляется, вследствие понижения реакционной способности прекурсора. Механизм разложения прекурсора Ru(EtCp)2 сильно зависит от температуры. При температуре 220 °С вероятным продуктом разложения прекурсора является дикатион [RuCpCH2CH]2+, который является высоко-реакционноспособным и легко реагирует с атомами кислорода, что приводит к зарождению и формированию пленки RuO2. With an increase in the process temperature (up to 280 ° C), the Ru (EtCp) 2 precursor rapidly degrades on the reactor surface with the formation of metallic ruthenium and a mixture of oxides. At temperatures below 220 ° C, the rate of the process is greatly slowed down due to a decrease in the reactivity of the precursor. The mechanism of decomposition of the precursor Ru (EtCp) 2 is strongly temperature dependent. At a temperature of 220 ° C, the likely decomposition product of the precursor is the [RuCpCH 2 CH] 2+ dication, which is highly reactive and easily reacts with oxygen atoms, which leads to the nucleation and formation of a RuO 2 film.

Были подготовлены два образца при температуре процесса 280 и проведен элементный анализ на выявление присутствия элементов рутения и связанного с ним кислорода. Как видно из табл. 1 и 2, при температуре 280 и 200 °С образование пленки RuO2 не происходитTwo samples were prepared at a process temperature of 280 and elemental analysis was performed to identify the presence of the elements ruthenium and associated oxygen. As you can see from the table. 1 and 2, at 280 and 200 ° C film formation RuO 2 occurs

Таким образом, оптимальная температура процесса составляет 220 °С, что подтверждается наличием рутения при элементном анализе (табл. 2). Thus, the optimum process temperature is 220 ° C, which is confirmed by the presence of ruthenium in elemental analysis (Table 2).

Большое значение на процесс синтеза диоксида рутения методом АСО, также имеет температура нагреваемого прекурсора. Высокая температура Ru(EtCp)2 (90-115 °С) приводит к вскипанию прекурсора, с дальнейшим разложением, не достигая реакционной камеры. The temperature of the heated precursor is also of great importance for the synthesis of ruthenium dioxide by the ALD method. The high temperature of Ru (EtCp) 2 (90-115 ° C) leads to boiling of the precursor, with further decomposition, without reaching the reaction chamber.

Также был проведен элементный анализ образцов, полученных при температуре горячего источника (Ru(EtCp)2) 115 °С и 80 °С (табл. 3, 4).Elemental analysis was also carried out for the samples obtained at a hot source temperature (Ru (EtCp) 2 ) 115 ° С and 80 ° С (Tables 3, 4).

Таким образом, оптимальная температура подогреваемого прекурсора 80 °С, что подтверждается наличием рутения при элементном анализе (табл. 4).Thus, the optimum temperature of the heated precursor is 80 ° C, which is confirmed by the presence of ruthenium in elemental analysis (Table 4).

ЦВА антибиотиков обеих групп на модифицированном электроде содержит одну одноэлектронную волну в катодной области при потенциалах, близких к потенциалам антибиотиков тетрациклинового и пенициллинового ряда исходных соединений в растворе в анодной области для пенициллиновой группы –1,1 В, для тетрациклиновоной –1,05 В, в катодной области –1.1 для пенициллиновой группы, и –1.1 и –1,05 В для тетрациклиновой группы (фиг. 3). The CVA of antibiotics of both groups on the modified electrode contains one one-electron wave in the cathode region at potentials close to the potentials of antibiotics of the tetracycline and penicillin series of the starting compounds in solution in the anodic region for the penicillin group –1.1 V, for the tetracycline –1.05 V, in the cathode region –1.1 for the penicillin group, and –1.1 and –1.05 V for the tetracycline group (Fig. 3).

Важно отметить, что при повторном сканировании потенциала (50 циклов) для всех электродов ток в пике для антибиотиков тетрациклиновой группы не уменьшался, а для соединения пенициллиновой группы с увеличением числа циклов сканирования, значение тока в пике уменьшается. Вероятно, это связанно с тем, что та часть молекул, которая адсорбировалась на поверхности за счет кулоновской стабилизации поверхностными функциональными группами, вымывается с поверхности в раствор, что и приводит к уменьшению концентрации катализатора на поверхности электрода и, как следствие, уменьшению значения тока в пике. Постоянное значение тока в пике указывает на стабильность электродов в процессе электрохимических реакций и отсутствию процесса вымывания соединений с поверхности электрода. Следует отметить, что для создания эффективных электрокаталитических систем передача электрона из электрода в каталитические центры, расположенные на поверхности электрода, должна быть достаточно быстрой и не ограничиваться скоростью переноса электронов между окислительно-восстановительным центрами. В противном случае мы получим неэффективную каталитическую систему. Для всех иммобилизованных соединений была найдена линейная зависимость logIp vs logν с наклоном, близким к 1, что характерно для систем, в которых лимитирующий стадией является перенос электрона от поверхности электрода к катализатору, а не перенос заряда между окислительно-восстановительными центрами. It is important to note that upon repeated scanning of the potential (50 cycles) for all electrodes, the peak current for antibiotics of the tetracycline group did not decrease, and for the connection of the penicillin group with an increase in the number of scanning cycles, the current value in the peak decreases. This is probably due to the fact that that part of the molecules that were adsorbed on the surface due to Coulomb stabilization by surface functional groups is washed out from the surface into the solution, which leads to a decrease in the concentration of the catalyst on the electrode surface and, as a consequence, to a decrease in the current in the peak ... The constant value of the current in the peak indicates the stability of the electrodes during electrochemical reactions and the absence of the process of washing out compounds from the electrode surface. It should be noted that, in order to create effective electrocatalytic systems, the transfer of an electron from an electrode to catalytic centers located on the surface of the electrode must be fast enough and not limited by the rate of electron transfer between redox centers. Otherwise, we end up with an ineffective catalytic system. For all immobilized compounds, a linear dependence of logIp vs logν was found with a slope close to 1, which is typical for systems in which the limiting stage is the transfer of an electron from the electrode surface to the catalyst, rather than the transfer of charge between redox centers.

Таким образом, электрохимические данные показывают, что иммобилизованные на углеродном носителе – рабочем электроде диоксида рутения (4), могут действовать как эффективные каталитические системы, что позволяет детектировать антибиотики пенициллиновой и тетрациклиновой группы в области следующего редокс отклика:Thus, electrochemical data show that those immobilized on a carbon support, a working electrode of ruthenium dioxide (4), can act as effective catalytic systems, which makes it possible to detect antibiotics of the penicillin and tetracycline groups in the region of the following redox response:

– Антибиотики тетрациклиновой группы 0: –1.05 В,- Antibiotics of the tetracycline group 0: -1.05 V,

– Антибиотики пенициллиновой группы 0: –1.1 В.- Antibiotics of the penicillin group 0: -1.1 V.

Определение корреляции концентрации антибиотиков от значения тока в диапазоне 10-3 – 10-8 моль/л.Determination of the correlation between the concentration of antibiotics and the current value in the range of 10 -3 - 10 -8 mol / l.

Редокс активность антибиотиков тетрациклинового и пенициллинового рядя связана с наличием в их структуре функциональных групп, способных участвовать в электрохимических процессах. Градуировку проводили для каждого типа антибиотиков готовя растворы с заданной концентрацией в диапазоне концентраций 10-3 – 10 -8 моль/л (фиг. 4) в присутствии рабочих электродов модифицированных диоксидом рутения. The redox activity of antibiotics of the tetracycline and penicillin series is associated with the presence of functional groups in their structure that can participate in electrochemical processes. Calibration was carried out for each type of antibiotics by preparing solutions with a given concentration in the concentration range of 10 -3 - 10 -8 mol / l (Fig. 4) in the presence of working electrodes modified with ruthenium dioxide.

Как видно из фиг. 4 в случае обоих типов антибиотиков наблюдается качественная корреляция, которую можно использовать в дальнейшей работе.As seen in FIG. 4, in the case of both types of antibiotics, a qualitative correlation is observed, which can be used in further work.

Разработка устройства для детектирования антибиотиков тетрациклинового и пенициллинового ряда в молоке.Development of a device for detecting tetracycline and penicillin antibiotics in milk.

Рабочие электроды – планарные электроды подвергшиеся модификации диоксидом рутения (RuO2), производимые методом трафаретной печати. Рабочий электрод имеет диаметр 125 мкм, состоит из углеродной графитизированной пасты и покрыт наноструктурированным катализатором – диоксидом рутения. Изготовлены электродные материалы из углеродного материала марки Vulcan имеет следующие характеристики: удельная электропроводимость от 2*102 до 5*104 см/м, соотношение sp2/sp3 1.75. Электроды после прессования имеют черный цвет и следующие габаритные характеристики длина, ширина, высота (глубина) (ГОСТ 2.321-84) 2 мм×30 мм×1 мм.Working electrodes - planar electrodes modified with ruthenium dioxide (RuO 2 ), produced by screen printing. The working electrode has a diameter of 125 microns, consists of carbon graphitized paste and is coated with a nanostructured catalyst - ruthenium dioxide. The electrode materials made of carbon material of the Vulcan brand have the following characteristics: specific electrical conductivity from 2 * 10 2 to 5 * 10 4 cm / m, the ratio sp2 / sp3 1.75. After pressing, the electrodes are black and the following overall characteristics are length, width, height (depth) (GOST 2.321-84) 2 mm × 30 mm × 1 mm.

Произведено модифицирование рабочих электродов путем иммобилизации на них нанослоев диоксида рутения с заданной структурой и геометрией.Modification of working electrodes was carried out by immobilizing ruthenium dioxide nanolayers on them with a given structure and geometry.

Для обеих групп антибиотиков в присутствии модифицированных электродов получены корреляции: концентрация – значение тока (отклика) в диапазоне 10-3 – 10-8 моль/л. Значение потенциала при котором проводилась регистрация каталитического отклика для антибиотиков тетрациклинового ряда –1,05 В, а для пенициллинового ряда –1,1 В.For both groups of antibiotics in the presence of modified electrodes, correlations were obtained: concentration - current (response) value in the range of 10 -3 - 10 -8 mol / l. The value of the potential at which the catalytic response was recorded for antibiotics of the tetracycline series was –1.05 V, and for the penicillin series –1.1 V.

Процесс детектирования антибиотиков осуществляется следующим образом: в емкость (ячейку) помещаем 10 мл молока, затем в нее опускаем модифицированный диоксидом рутения рабочий электрод. Затем в течение е 1ч2 с при потенциале процесса –1,05 В (относительно насыщенного хлорсеребряного электрода) при скорости развертки потенциала 100ч200 мВ/с проводи измерения и регистрируем значение тока. Далее, по калибровочной прямой определяем концентрацию антибиотиков в молоке. The process of detecting antibiotics is carried out as follows: we put 10 ml of milk in a container (cell), then we lower a working electrode modified with ruthenium dioxide into it. Then, during e 1 h2 s at a process potential of –1.05 V (relative to a saturated silver chloride electrode) at a potential scan rate of 100 h 200 mV / s, measure and record the current value. Further, along the calibration line, we determine the concentration of antibiotics in milk.

По сравнению с известным решением заявленное изобретение позволяет экспрессно (1-2 сек), селективно и высокочувствительно (позволяет определять тетрациклин и пенициллин в молоке и молочных изделиях на уровне ПДК или 0,5 мг/кг), проводить качественный и количественный анализ на содержание антибиотиков тетрациклиновой и пенициллиновой групп в молоке, без предварительного их выделения. Способ может быть применен для контроля качества сырья пищевых продуктов: молока, молочных смесей, творога.Compared with the known solution, the claimed invention allows rapid (1-2 sec), selective and highly sensitive (allows the determination of tetracycline and penicillin in milk and dairy products at the MPC level or 0.5 mg / kg), qualitative and quantitative analysis of antibiotics tetracycline and penicillin groups in milk, without prior isolation. The method can be applied to control the quality of food raw materials: milk, milk mixtures, cottage cheese.

Источники информации:Information sources:

1. Lewis NS, Nocera DG (2007) Powering the planet: chemical challenges in solar energy utilization. Proc Natl Acad Sci USA 103:15729–15735. 1. Lewis NS, Nocera DG (2007) Powering the planet: chemical challenges in solar energy utilization. Proc Natl Acad Sci USA 103: 15729-15735.

2. Turner JA (2004) Sustainable hydrogen production. Science 305:972–974. 2. Turner JA (2004) Sustainable hydrogen production. Science 305: 972-974.

3. Walte MG,  Warren EL,  McKone JR,  Boettcher SW, Qixi M,   Santori EA, Lewis NS (2010) Solar water splitting cells. Chem Rev 110:6446–6473.3. Walte MG, Warren EL, McKone JR, Boettcher SW, Qixi M, Santori EA, Lewis NS (2010) Solar water splitting cells. Chem Rev 110: 6446-6473.

4. Conway BE, Tilak BV (2002) Interfacial processes involving electrocatalytic evolution and oxidation of H2, and the role of chemisorbed. Electrochim Acta 47: 3571–3594. 4. Conway BE, Tilak BV (2002) Interfacial processes involving electrocatalytic evolution and oxidation of H 2 , and the role of chemisorbed. Electrochim Acta 47: 3571-3594.

5. Subbaraman R,  Tripkovic D,  Strmcnik, Chang K,  Uchimura M,  Paulikas AP, Stamenkovic V,  Markovic NM (2010) Enhancing hydrogen evolution activity in water splitting by tailoring Li þ -Ni(OH)2-Pt interfaces. Science 334:1256–1260.5. Subbaraman R, Tripkovic D, Strmcnik, Chang K, Uchimura M, Paulikas AP, Stamenkovic V, Markovic NM (2010) Enhancing hydrogen evolution activity in water splitting by tailoring Li þ -Ni (OH) 2-Pt interfaces. Science 334: 1256-1260.

6. Goff A,  Artero V,  Jousselme B,  Guillet, Métayé R,  Fihri A, Palacin S, Fontecave M (2009) From hydrogenases to noble metal-free catalytic nanomaterials for H2 production and uptake. Science 326:1384–1387.6. Goff A, Artero V, Jousselme B, Guillet, Métayé R, Fihri A, Palacin S, Fontecave M (2009) From hydrogenases to noble metal-free catalytic nanomaterials for H2 production and uptake. Science 326: 1384-1387.

7. Zhuo J, Wang T,  Zhang G, Liu  L, Gan L, Li M (2013) Salts of C60(OH)8 electrodeposited onto a glassy carbon electrode: surprising catalytic performance in the hydrogen evolution reaction. Angew Chem Int.Ed 52:10867–10870. 7. Zhuo J, Wang T, Zhang G, Liu L, Gan L, Li M (2013) Salts of C60 (OH) 8 electrodeposited onto a glassy carbon electrode: surprising catalytic performance in the hydrogen evolution reaction. Angew Chem Int. Ed 52: 10867-10870.

8. Cook T, Dogutan DK, Reece SY, Surendranath Y, Teets TS,  Nocera DG (2010) Solar energy supply and storage for the legacy and nonlegacy worlds. Chem Rev 110:6474–6502 8. Cook T, Dogutan DK, Reece SY, Surendranath Y, Teets TS, Nocera DG (2010) Solar energy supply and storage for the legacy and nonlegacy worlds. Chem Rev 110: 6474-6502

9. Artero V, Chavarot-Kerlidou M, Fontecave M Splitting water with cobalt. Angew Chem Int.Ed 50:7238–7266.9. Artero V, Chavarot-Kerlidou M, Fontecave M Splitting water with cobalt. Angew Chem Int. Ed 50: 7238-7266.

10. DuBois MR, DuBois DL (2009) The roles of the first and second coordination spheres in the design of molecular catalysts for H2 production and oxidation. Chem Soc Rev 38:62–72. 10. DuBois MR, DuBois DL (2009) The roles of the first and second coordination spheres in the design of molecular catalysts for H 2 production and oxidation. Chem Soc Rev 38: 62-72.

11. Cobo S,  Heidkamp J,  Jacques P, Fize J, Guetaz L, Jousselme B,  Ivanova V,  Dau H,  Palacin S,  Fontecave M,   Artero V (2012) A Janus cobalt-based catalytic material for electro-splitting of water. Nat Mater 11: 802–80711. Cobo S, Heidkamp J, Jacques P, Fize J, Guetaz L, Jousselme B, Ivanova V, Dau H, Palacin S, Fontecave M, Artero V (2012) A Janus cobalt-based catalytic material for electro-splitting of water ... Nat Mater 11: 802–807

12. Du P, Eisenberg R (2012) Catalysts made of earth-abundant elements (Co, Ni, Fe) for water splitting: recent progress and future challenges. Energy Environ Sci 5: 6012–6021. 12. Du P, Eisenberg R (2012) Catalysts made of earth-abundant elements (Co, Ni, Fe) for water splitting: recent progress and future challenges. Energy Environ Sci 5: 6012-6021.

13. Popczun E, McKone JR,  Read CG, Biacchi AJ,  Wiltrout AM, Lewis NS, Schaak RE (2013) Nanostructured nickel phosphide as an electrocatalyst for the hydrogen evolution reaction. J Am Chem Soc 135:9267–9270.13. Popczun E, McKone JR, Read CG, Biacchi AJ, Wiltrout AM, Lewis NS, Schaak RE (2013) Nanostructured nickel phosphide as an electrocatalyst for the hydrogen evolution reaction. J Am Chem Soc 135: 9267-9270.

14. Jaramillo, T. F. et al. (2007) Identification of active edge sites for electrochemical H2 evolution from MoS2 nanocatalysts. Science 317:100–102.14. Jaramillo, TF et al. (2007) Identification of active edge sites for electrochemical H 2 evolution from MoS 2 nanocatalysts. Science 317: 100-102.

15. Kibsgaard J, Chen Z, Reinecke BN, Jaramillo (2012) TF Engineering the surface structure of MoS2 to preferentially expose active edge sites for electrocatalysis. Nat Mater 11:963–969.15. Kibsgaard J, Chen Z, Reinecke BN, Jaramillo (2012) TF Engineering the surface structure of MoS 2 to preferentially expose active edge sites for electrocatalysis. Nat Mater 11: 963-969.

16. Voiry D,  Yamaguchi H,  Li J,  Silva R,  Alves DCB, Fujita T, Mingwei M,  Asefa T, Shenoy VB,  Ed G,   Chhowalla M (2013) Enhanced catalytic activity in strained chemically exfoliated WS2 nanosheets for hydrogen evolution. Nat Mater 12:850–855.16. Voiry D, Yamaguchi H, Li J, Silva R, Alves DCB, Fujita T, Mingwei M, Asefa T, Shenoy VB, Ed G, Chhowalla M (2013) Enhanced catalytic activity in strained chemically exfoliated WS2 nanosheets for hydrogen evolution. Nat Mater 12: 850-855.

17. Najmaei S,  Liu Z,  Zhou W,  Zou X,  Shi G,  Lei S,  Yakobson BI,  Idrobo J-C,  Ajayan PM Lou J (2013) Vapour phase growth and grain boundary structure of molybdenum disulphide atomic layers. Nat Mater 12:754–759. 17. Najmaei S, Liu Z, Zhou W, Zou X, Shi G, Lei S, Yakobson BI, Idrobo J-C, Ajayan PM Lou J (2013) Vapor phase growth and grain boundary structure of molybdenum disulphide atomic layers. Nat Mater 12: 754-759.

18. Laursen AB, Kegnæs S, Dahla S, Chorkendorff I (2012) Molybdenum sulfides – efficient and viable materials for electro- and photoelectrocatalytic hydrogen evolution. Energy Environ Sci 5:5577–5591 18. Laursen AB, Kegnæs S, Dahla S, Chorkendorff I (2012) Molybdenum sulfides - efficient and viable materials for electro- and photoelectrocatalytic hydrogen evolution. Energy Environ Sci 5: 5577-5591

19. Merki D, Hu X (2011) Recent developments of molybdenum and tungsten sulfides as hydrogen evolution catalysts. Energy Environ Sci 4:3878–3888. 19. Merki D, Hu X (2011) Recent developments of molybdenum and tungsten sulfides as hydrogen evolution catalysts. Energy Environ Sci 4: 3878-3888.

20. Gong K, Du F, Xia Z., Durstock M, Dai L (2009) Nitrogen-doped carbon nanotube arrays with high electrocatalytic activity for oxygen reduction. Science 323:760–764. 20. Gong K, Du F, Xia Z., Durstock M, Dai L (2009) Nitrogen-doped carbon nanotube arrays with high electrocatalytic activity for oxygen reduction. Science 323: 760-764.

21. Mirzakulova E,  Khatmullin R,  Walpita J,  Corrigan T,  Vargas-Barbosa NM,  Vyas ,  Oottikkal S,  Manzer SF,  Hadad HM, Glusac KD (2012) Electrode-assisted catalytic water oxidation by a flavin derivative. Nat Chem 4:794–801. 21. Mirzakulova E, Khatmullin R, Walpita J, Corrigan T, Vargas-Barbosa NM, Vyas, Oottikkal S, Manzer SF, Hadad HM, Glusac KD (2012) Electrode-assisted catalytic water oxidation by a flavin derivative. Nat Chem 4: 794-801.

22. Zhao Y, Nakamura R, Kamiya K, Nakanishi S, Hashimoto K (2013) Nitrogendoped carbon nanomaterials as non-metal electrocatalysts for water oxidation. Nat Commun 4:2390-2393. 22. Zhao Y, Nakamura R, Kamiya K, Nakanishi S, Hashimoto K (2013) Nitrogendoped carbon nanomaterials as non-metal electrocatalysts for water oxidation. Nat Commun 4: 2390-2393.

23. Voloshin YZ, Chornenka NV, Varzatskii OA. Belov  AS. Grigoriev SA, ,Pushkarev AS, Kalinichenko VN, Millet P, Belaya IG, Bugaenko MG, Dedov AG (2018) Immobilization of functionalized iron(II) clathrochelates with terminal (poly)aromatic group(s) on carbonaceous materials and their detailed cyclic voltammetry study. Electrochim Acta 269:590-609.23. Voloshin YZ, Chornenka NV, Varzatskii OA. Belov AS. Grigoriev SA,, Pushkarev AS, Kalinichenko VN, Millet P, Belaya IG, Bugaenko MG, Dedov AG (2018) Immobilization of functionalized iron (II) clathrochelates with terminal (poly) aromatic group (s) on carbonaceous materials and their detailed cyclic voltammetry study. Electrochim Acta 269: 590-609.

24. P Serp, J.L. Figueiredo, Carbon Materials for Catalysis, (Hoboken. New Jersey: Wiley 2009) p. 579.24. P Serp, J.L. Figueiredo, Carbon Materials for Catalysis, (Hoboken. New Jersey: Wiley 2009) p. 579.

Таблица 1Table 1

ЭлементElement Wt, %W t ,% At, %A t ,% OO 00.9700.97 01.7001.70 TaTa 98.7798.77 98.0398.03 RuRu 00.0000.00 00.0000.00

Таблица 2table 2

ЭлементElement Wt, %W t ,% At, %A t ,% OO 01.0401.04 01.8201.82 TaTa 98.7098.70 97.9297.92 RuRu 00.0000.00 00.0000.00

Таблица 3Table 3

ЭлементElement Wt, %W t ,% At, %A t ,% OO 12.8312.83 20.5320.53 TaTa 87.1787.17 79.4779.47 RuRu 00.0000.00 00.0000.00

Таблица 4 Table 4

ЭлементElement Wt, %W t ,% At, %A t ,% OO 08.9708.97 19.1019.10 TaTa 57.3757.37 69.5669.56 RuRu 33.6633.66 11.3411.34

Claims (1)

Способ качественного и количественного определения антибиотиков тетрациклинового и пенициллинового ряда в молоке и молочных изделиях с использованием потенциостата и модифицированного наноразмерным материалом диоксидом рутения рабочего электрода, который способен к селективному связыванию с антибиотиками тетрациклинового и пенициллинового ряда в молоке и молочных изделиях без предварительного их выделения, при этом воспроизводимый электрохимический отклик регистрируют в течение 1÷2 с при потенциале процесса –1,05 В относительно насыщенного хлорсеребряного электрода, скорости развертки потенциала 100÷200 мВ/с, концентрации антибиотиков тетрациклинового и пенициллинового ряда в диапазоне 10-8–10-4 моль/л. A method for the qualitative and quantitative determination of tetracycline and penicillin antibiotics in milk and dairy products using a potentiostat and a working electrode modified with nano-sized material with ruthenium dioxide, which is capable of selective binding with tetracycline and penicillin antibiotics in milk and dairy products without their preliminary isolation, while the reproducible electrochemical response is recorded for 1–2 s at a process potential of –1.05 V relative to a saturated silver chloride electrode, a potential sweep rate of 100–200 mV / s, the concentration of tetracycline and penicillin antibiotics in the range of 10 –8 –10 –4 mol / l.
RU2020117989A 2020-06-01 2020-06-01 Method for qualitative and quantitative determination of tetracycline and penicillin antibiotics in milk and milk products RU2739074C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2020117989A RU2739074C1 (en) 2020-06-01 2020-06-01 Method for qualitative and quantitative determination of tetracycline and penicillin antibiotics in milk and milk products

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2020117989A RU2739074C1 (en) 2020-06-01 2020-06-01 Method for qualitative and quantitative determination of tetracycline and penicillin antibiotics in milk and milk products

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2739074C1 true RU2739074C1 (en) 2020-12-21

Family

ID=74063127

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2020117989A RU2739074C1 (en) 2020-06-01 2020-06-01 Method for qualitative and quantitative determination of tetracycline and penicillin antibiotics in milk and milk products

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2739074C1 (en)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2757226C1 (en) * 2021-01-26 2021-10-12 Игорь Сан-Сенович Дю Method for determining antibiotics in raw milk
RU2777265C1 (en) * 2021-11-16 2022-08-01 Общество с ограниченной ответственностью "Тестер-М" Method for qualitative and quantitative detection of tetracycline and penicillin antibiotics, streptomycin and levomycetin in milk and dairy products
CN115753699A (en) * 2022-08-27 2023-03-07 吉林大学 Visual detection method of tetracycline antibiotics in water

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2180748C1 (en) * 2000-12-14 2002-03-20 Томский политехнический университет Method for quantitatively determining levomycetin in foods and pharmaceutical preparations
US20090211923A1 (en) * 2005-11-17 2009-08-27 Abbott Diabetes Care Inc. Sensors
RU2673822C2 (en) * 2016-11-28 2018-11-30 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "ОРЛОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ имени И.С. ТУРГЕНЕВА" (ОГУ им. И.С. Тургенева) Method of colorimetric and test-determination of tetracycline and doxycycline in milk and dairy products

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2180748C1 (en) * 2000-12-14 2002-03-20 Томский политехнический университет Method for quantitatively determining levomycetin in foods and pharmaceutical preparations
US20090211923A1 (en) * 2005-11-17 2009-08-27 Abbott Diabetes Care Inc. Sensors
RU2673822C2 (en) * 2016-11-28 2018-11-30 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "ОРЛОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ имени И.С. ТУРГЕНЕВА" (ОГУ им. И.С. Тургенева) Method of colorimetric and test-determination of tetracycline and doxycycline in milk and dairy products

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
SHAIDAROVA L.G. et al, Determination of tetracycline antibiotics using the electrocatalytic response of an electrode modified by a mixed-valence ruthenium oxide-ruthenium cyanide film // Pharm Chem J 42, 2008, p.545-549. *

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2757226C1 (en) * 2021-01-26 2021-10-12 Игорь Сан-Сенович Дю Method for determining antibiotics in raw milk
WO2022164341A1 (en) * 2021-01-26 2022-08-04 Игорь Сан-Сенович ДЮ Method for detecting antibiotics in raw milk
RU2777265C1 (en) * 2021-11-16 2022-08-01 Общество с ограниченной ответственностью "Тестер-М" Method for qualitative and quantitative detection of tetracycline and penicillin antibiotics, streptomycin and levomycetin in milk and dairy products
CN115753699A (en) * 2022-08-27 2023-03-07 吉林大学 Visual detection method of tetracycline antibiotics in water
CN115753699B (en) * 2022-08-27 2024-05-03 吉林大学 Visual detection method for tetracycline antibiotics in water

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Ai et al. A novel glucose sensor based on monodispersed Ni/Al layered double hydroxide and chitosan
Situmorang et al. Immobilisation of enzyme throughout a polytyramine matrix: a versatile procedure for fabricating biosensors
Ensafi et al. A differential pulse voltammetric method for simultaneous determination of ascorbic acid, dopamine, and uric acid using poly (3-(5-chloro-2-hydroxyphenylazo)-4, 5-dihydroxynaphthalene-2, 7-disulfonic acid) film modified glassy carbon electrode
Zhou et al. Highly ordered mesoporous carbons as electrode material for the construction of electrochemical dehydrogenase-and oxidase-based biosensors
US6042714A (en) Method and chemical sensor for determining concentrations of hydrogen peroxide and its precursor in a liquid
Liu et al. Glucose biosensor based on gold nanoparticle-catalyzed luminol electrochemiluminescence on a three-dimensional sol–gel network
Hu et al. A label-free electrochemical immunosensor based on gold nanoparticles for detection of paraoxon
Chung et al. “Proof-of-principle” concept for label-free detection of glucose and α-glucosidase activity through the electrostatic assembly of alkynylplatinum (II) terpyridyl complexes
Liu et al. Al2O3 sol–gel derived amperometric biosensor for glucose
Mousty et al. Trienzymatic biosensor for the determination of inorganic phosphate
Li et al. Nano-gold plasmon coupled with dual-function quercetin for enhanced photoelectrochemical aptasensor of tetracycline
Xu et al. Amperometric sensor for glucose and hypoxanthine based on a Pd IrO2 modified electrode by a co-crosslinking bienzymic system
CN108120761B (en) Electrochemical biosensors based on peptidomimetics with electrocatalytic activity for acetylcholinesterase detection
Demkiv et al. Reagentless amperometric formaldehyde-selective biosensors based on the recombinant yeast formaldehyde dehydrogenase
Zhang et al. Direct electrocatalytic oxidation of hydrogen peroxide based on nafion and microspheres MnO2 modified glass carbon electrode
CN111044587A (en) 2D porphyrin MOF nano material for electrochemical sensor and preparation method thereof
CN111458516B (en) Electrochemical luminescence biosensor for detecting bacterial drug resistance and preparation method thereof
RU2739074C1 (en) Method for qualitative and quantitative determination of tetracycline and penicillin antibiotics in milk and milk products
Domínguez-Renedo et al. Determination of metals based on electrochemical biosensors
Naradasu et al. Electrochemical characterization of current‐producing human oral pathogens by whole‐cell electrochemistry
Wang et al. A competitive-type electrochemical immunosensor based on Ce-MOF@ Au and MB-Au@ Pt core–shell for nitrofuran metabolites residues detection
Jiang et al. Determination of hydrogen peroxide released from cancer cells by a Fe-Organic framework/horseradish peroxidase-modified electrode
Qileng et al. Self-triggered fluorescent metal-organic framework mimic enzyme for competitive immunoassay of hypoglycemic drug in functional tea
Salimi et al. Immobilization of flavine adenine dinucleotide onto nickel oxide nanostructures modified glassy carbon electrode: fabrication of highly sensitive persulfate sensor
EP1842066B1 (en) Biologically active silver-coated proteins