Ciecze jonowe w procesach ekstrakcji metali i związków organicznych z produktów spożywczych

• Autorzy: Majewska E.

Warianty tytułu

EN

Ionic liquids in extraction processes of metals and organic compounds from food products

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Ciecze jonowe są nowymi rozpuszczalnikami o unikatowych właściwościach fizykochemicznych. Charakteryzują się szerokim zakresem temperatury, w której występują w stanie ciekłym, połączonym z wysoką stabilnością termiczną. Wykazują zdolność rozpuszczania substancji organicznych, nieorganicznych, a nawet niektórych polimerów. Bardzo niska prężność par tych związków, nawet w podwyższonej temperaturze i pod obniżonym ciśnieniem, oraz możliwość wielokrotnego wykorzystania poprzez recykling powoduje, że stanowią „zieloną” alternatywę dla tradycyjnych rozpuszczalników. Ciecze jonowe są stosowane głównie w procesach ekstrakcji, zarówno z fazy wodnej, jak i z bardziej złożonych mieszanin, jakimi są produkty spożywcze. Ekstrakcja z fazy wodnej w wielu przypadkach polega jedynie na zastąpieniu rozpuszczalnika organicznego cieczą jonową, z kolei ekstrakcja z próbek żywności wymaga ich wstępnego przygotowania, np. poprzez trawienie. Cieczami jonowymi można skutecznie ekstrahować jony metali, kwasy karboksylowe, barwniki, pestycydy oraz związki biologicznie aktywne z roślin leczniczych.

EN

Ionic liquids are new solvents showing unique physical-chemical properties. They are characterized by a wide range of temperatures, in which they are in a liquid form and where they exhibit high thermal stability. They are able to dissolve organic and inorganic substances as well as some polymers. They are a ‘green’ alternative to conventional solvents as their vapour pressure is very low even at a raised temperature and under a decreased pressure, and because it is possible to use them multiple times through recycling. Ionic liquids are mainly used in extraction processes from both the aqueous phase and the more complex mixtures such as food products. In many cases, the extraction from an aqueous phase consists solely in replacing an organic solvent by a ionic liquid, whereas the extraction from food samples requires that those samples are pre-treated, e.g. through etching. Ionic liquids are successfully applied to extracting metal ions, carboxylic acids, colourants, pesticides, and biologically active substances from medicinal plants.

• Wydawca: -
• Czasopismo: Żywność Nauka Technologia Jakość
• Rocznik: 2015
• Tom: 22
• Numer: 1
• Opis fizyczny: s.5-15,rys.,bibliogr.

Twórcy

autor

Majewska E.

• Katedra Chemii, Wydział Nauk o Żywności, Szkoła Główna Gospodarstwa Wiejskiego, ul.Nowoursynowska 159C, 02-776 Warszawa

Bibliografia

• [1] Abdolmohammad-Zadeh H., Sadeghi G.H.: Combination of ionic liquid-based dispersive liquid – liquid micro-extraction with stopped-flow spectrofluorometry for the pre-concentration and determination of aluminum in natural waters, fruit juice and food samples. Talanta, 2010, 81, 778-785.
• [2] Abdolmohammad-Zadeh H., Sadeghi G.H.: A novel micro-extraction technique based on 1-
• hexylpyridinium hexafluorophosphate ionic liquid for the preconcentration of zinc in water and milk samples. Anal. Chim. Acta, 2009, 649, 211-217.
• [3] Absalan G., Akhond M., Sheikhian L.: Extraction and high performance liquid chromatographic
• determination of 3-indole butyric acid in pea plants by using imidazolium-based ionic liquids as extractant. Talanta, 2008, 77, 407-411.
• [4] Aguilera-Herrador E., Lucena R., Cardenas S., Valcarcel M.: The roles of ionic liquids in sorptive micro-extraction techniques. Trends Anal. Chem., 2010, 29 (7), 602-614.
• [5] Anastas P.T., Warner J.: Green Chemistry. Theory and Practice. Oxford Univ. Press, Oxford 1998.
• [6] Anderson J.L., Armstrong D.W.: High-stability ionic liquids. A new class of stationary phases for gas chromatography. Anal. Chem., 2003, 75 (18), 4851-4858.
• [7] Biswas A., Shogren R.L., Willet J.L.: Ionic liquid as solvent and catalyst for acylation of maltodextrin. Ind. Crop. Prod., 2009, 30, 172-175.
• [8] Branicka M.: Wydzielanie barwników spożywczych tetrafluoroboranem 1-metylo-3-
• oktyloksymetyloimidazoliowym. Przem. Chem., 2006, 85 (8-9), 574-576.
• [9] Dadfarnia S., Haji Shabani A.M., Bidabadi M.S., Safari A.A.: A novel ionic liquid/micro-volume back extraction procedure combined with flame atomic absorption spectrometry for determination of trace nickel in samples of nutritional interest. J. Hazard. Mater., 2010, 173, 534-538.
• [10] Du F.-Y., Xiao X.-H., Luo X.-J., Li G.-K.: Application of ionic liquids in the microwave-assisted extraction of polyphenolic compounds from medicinal plants. Talanta, 2009, 78, 1177-1184.
• [11] Fan Y., Chen M., Shentu Ch., El-Sepai F., Wang K., Zhu Y., Ye M.: Ionic liquids extraction of Para Red and Sudan dyes from chilli powder, chilli oil and food additive combined with high performance liquid chromatography. Anal. Chim. Acta, 2009, 650, 65-69.
• [12] Gao S., You J., Zheng X., Wang Y., Ren R., Zhang R., Bai Y., Zhang H.: Determination of phenylurea and triazine herbicides in milk by microwave assisted ionic liquid micro-extraction highperformance liquid chromatography. Talanta, 2010, 82, 1371-1377.
• [13] Gu Y., Shi F., Yang H., Deng Y.: Leaching separation of taurine and sodium sulfate solid mixture using ionic liquids. Separ. Purif. Technol., 2004, 35, 153-159.
• [14] He L., Luo X., Jiang X., Qu L.: A new 1,3-dibutylimidazolium hexafluorophosphate ionic liquidbased dispersive liquid–liquid micro-extraction to determine organophosphorus pesticides in water and fruit samples by high-performance liquid chromatography. J. Chromatogr. A., 2010, 1217, 5013-5020.
• [15] Ionic liquids – new aspects for the future. Ed. Jun-ichi Kadokawa, InTech, 2013, DOI:
• 10.5772/45605.
• [16] Janiszewska E., Witrowa-Rajchert D.: Ekstrakcja nadkrytyczna w przemyśle spożywczym. Żywność. Nauka. Technologia. Jakość, 2005, 4 (45), 5-16.
• [17] Li N., Fang G., Liu Q., Zhang J., Zhao L., Wang S.: A novel hydrophobic task specific ionic liquid for the extraction of Cd(II) from water and food samples as applied to AAS determination. Anal. Sci., 2010, 26, 455-459.
• [18] Lou Z., Wang H., Zhu S., Chen S., Zhang M., Wang Z.: Ionic liquids based simultaneous ultrasonic and microwave assisted extraction of phenolic compounds from burdock leaves. Anal Chim. Acta, 2012, 716, 28-33.
• [19] Lu Y., Ma W., Hu R., Dai X., Pan Y.: Ionic liquid-based microwave-assisted extraction of phenolic alkaloids from the medicinal plant Nelumbo nucifera Gaertn. J. Chromatogr. A, 2008, 1208, 42-46.
• [20] Manzoori J.L., Amjadi M., Abulhassani J.: Ultra-trace determination of lead in water and food samples by using ionic liquid-based single drop microextraction-electrothermal atomic absorption spectrometry. Anal. Chim. Acta., 2009, 644, 48-52.
• [21] Martin-Calero A., Pino V., Afonio A.M.: Ionic liquids as a tool for determination of metals and
• organic compounds in food analysis. Trends Anal. Chem., 2011, 30 (10), 1568-1619.
• [22] Obłąk E., Gamian A.: Biologiczna aktywność czwartorzędowych soli amoniowych CSA, Postępy Hig. Med. Dośw., 2010, 64, 201-211.
• [23] Paryjczak T., Lewicki A., Zaborski M.: Zielona Chemia. PAN Oddział w Łodzi, Komisja Ochrony Środowiska, Łódź 2005.
• [24] Pernak J.: Ciecze jonowe. Związki na miarę XXI. Przem. Chem., 2003, 82 (8-9), 521-524.
• [25] Ravelo-Pérez L.M., Hernández-Borges J., Asensio-Ramos M., Rodríguez-Delgado M.A.: Ionic
• liquid based dispersive liquid–liquid microextraction for the extraction of pesticides from bananas. J. Chromatogr. A., 2009, 1216, 7336-7345.
• [26] Romero A., Santos A., Tojo J., Rodriguez A.: Toxicity and biodegradability of imidazolium ionic liquids. J. Hazard. Mater., 2008, 151, 268-273.
• [27] Sheldon R.: Catalytic reactions in ionic liquids. Chem. Commun., 2001, 23, 2399-2407.
• [28] Sheldon R.A., Lau R.M., Sorgedrager M.J., van Rantwijk F.: Biocatalysis in ionic liquids. Green Chem., 2002, 4, 147-151.
• [29] Shi F., Gu Y., Zhang O., Deng Y.: Development of ionic liquids as green reaction media and catalysts. Catalysis Surveys from Asia, 2004, 8 (3), 179-186.
• [30] Tal-Figiel B., Figiel W.: Porównanie efektywności ekstrakcji surowców roślinnych za pomocą niekonwencjonalnych technik ekstrakcyjnych. Inż. Ap. Chem., 2010, 49 (3), 115-116.
• [31] Tian M., Bi W., Row K.H.: Molecular imprinting in ionic liquid-modified porous polymer for recognitive separation of three tanshinones from Salvia miltiorrhiza Bunge. Anal. Bioanal. Chem.,
• 2011, 399 (7), 2495-2502.
• [32] Tian M., Bi W., Row K.H.: Solid-phase extraction of liquiritin and glycyrrhizic acid from licorice using ionic liquid-based silica sorbent. J. Se. Sci., 2009, 32, 4033-4039.
• [33] Wu K., Zhang Q., Liu Q., Tang F., Long Y., Yao S.: Ionic liquid surfactant-mediated ultrasonic-assisted extraction coupled to HPLC: Application to analysis of tanshinones in Salvia miltiorrhiza
• bunge. J. Sep. Sci., 2009, 32, 4220-4226.
• [34] Vaezzadeh M., Shemirani F., Majidi B.: Micro-extraction technique based on ionic liquid for preconcentration and determination of palladium in food additive, sea water, tea and biological samples. Food Chem. Toxicol., 2010, 48, 1455-1460.
• [35] Ventura S.P.M., Marques C.S., Rosatella A., Afonso C.A.M., Gonçalves F., Coutinho J.A.P.: Toxicity assessment of various ionic liquid families towards Vibrio Fischeri marine bacteria. Ecotoxicology and Environmental Safety, 2012, 76, 162-168.
• [36] Yang Q., Xing H., Cao Y., Su B., Yang Y., Ren Q.: Selective separation of tocopherol homologues by liquid-liquid extraction using ionic liquids. Ind. Eng. Chem. Res., 2009, 48 (13), 6417-6422.
• [37] Yan-Ying Y., Zhang W., Shu-Wen C.: Extraction of ferulic acid and caffeic acid with ionic liquids. Chin. J. Anal. Chem., 2007, 35 (12), 1726-1730.
• [38] Zhu T., Row K. H.: Extraction and determination of β-sitosterol from Salicornia herbacea L. using monolithic cartridge. Chromatographia, 2010, 71 (11-12), 981-985.

Identyfikatory

DOI

10.15193/zntj/2015/98/001