Uhlíkaté elektrodové materiály v analýze vitamínů s antioxidačními vlastnostmi

Ing. Milan Sýs

Doctoral thesis

Carbon electrode materials in the analysis of vitamins with antioxidant properties

Abstract:

The dissertation is focused on electrochemical analysis of clinically important antioxidants (polyphenols, vitamin C and fat-soluble vitamins A and E). It is divided into three basic units. The individual sections contain a theoretical part, results of measured experiments and discussion. The first part describes an amperometric biosensor for the determination of total polyphenolic content and antioxidant capacity of selected foods. The attention is paid to the laboratory preparation of biosensor, design of electrical transducer, selection biologically active component, its immobilization on the surface of the working electrode and searching the optimal conditions for measurement. The application of the electrochemical sensor is demonstrated in various analyzes of real samples. The second part focuses on improving the sensitivity in electrochemical determination of vitamin C (ascorbic acid) at carbon paste electrode modified by carbon nanotubes or metal oxide mediators. The research of the sensitivity of vitamin C to external influences and its natural degradation in a food sample can also be electrochemically measured, which is also included in this chapter. The third final part is mainly dedicated to the determination of lipophilic vitamins in aqueous electrolytes after their extraction into electrode material. The emphasis is placed especially on the extraction of vitamins (selection of suitable paste liquid, the optimum paste liquid content, finding a suitable aqueous miscible organic solvent for extraction, etc.) which is in electrochemical analysis minimally practiced.

Abstract:

Disertační práce je zaměřena na elektrochemické stanovení klinicky významných antioxidantů (polyfenolů, vitamínu C a vitamínů rozpustných v tucích A a E). Z tohoto důvodu je celá práce rozdělena do tří základních celků. Jednotlivé celky obsahují teoretickou část, výsledky laboratorních pokusů a diskuzi. První část popisuje stanovení celkového obsahu polyfenolických látek a celkovou antioxidační kapacitu u vybraných vzorků potravin pomocí amperometrického biosenzoru. Pozornost je věnována laboratorní přípravě zmíněného čidla, konstrukci elektrického převodníku, výběru biologicky aktivní složky, její imobilizaci na povrch pracovní elektrody a hledání optimálních podmínek pro měření. Využití tohoto elektrochemického biosenzoru je demonstrován na analýzách reálných vzorků. Druhá část je zaměřena na zlepšení citlivosti amperometrického stanovení vitaminu C (kyselina askorbová), na uhlíkových pastových elektrodách modifikovaných uhlíkovými nano-trubičkami nebo mediátory oxidy kovů. Citlivost vitaminu C k vnějším vlivům a jeho přirozená degradace ve vzorku potravin lze právě účinně elektrochemicky monitorovat, což je popsáno v této kapitole. Závěrečná část popisuje možnosti elektrochemického stanovení lipofilních vitamínů v ryze vodných elektrolytech po předchozí extrakci do elektrodového materiálu. Důraz je kladen především na optimalizaci extrakce (výběr vhodné pastové kapaliny, optimální obsah vybraného pojiva, nalezení vhodného organického rozpouštědla mísitelného s vodou, atd.), která bývá v elektrochemické analýze minimálně využívána.

Keywords

Amperometrie, kyselina askorbová, biosenzor, uhlíková pastová elektroda, lipofilní vitamíny, celková antioxidační kapacita

Language used: English

Date on which the thesis was submitted / produced: 8. 7. 2015

Accessible from:: 31. 12. 2999

Thesis defence

• Date of defence: 16. 9. 2015

University of Pardubice

Faculty of Chemical Technology

Doctoral programme / field:
Analytical Chemistry / Analytical Chemistry