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高效毛细管电泳法同时分离测定苏丹红Ⅰ、Ⅱ号
作者:邓光辉,张桂华,陈盛余    
作者单位:广西民族大学化学与生态工程学院,广西 南宁 530006

《时珍国医国药》 2010年 第9期

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       【摘要】 
       目的采用高效毛细管电泳法(HPCE)同时分离及测定苏丹红Ⅰ和苏丹红Ⅱ。方法利用非涂层弹性融硅石英毛细管75 μm(I.D.)×60 cm为分离通道,优化选择检测波长、缓冲溶液种类、浓度及pH值、运行电压、进样浓度、进样时间等试验参数后进行分离测定。结果在最佳实验条件下:紫外检测波长297 nm,30 mmol/L Tris(pH=9.5)缓冲溶液,分离电压15 kV,进样时间20 s,较好地实现了苏丹红Ⅰ和苏丹红Ⅱ的基线分离及检测。结论该法简便、快速、灵敏度高。
       【关键词】  高效毛细管电泳法; 苏丹红Ⅰ; 苏丹红Ⅱ
       苏丹红Ⅰ~Ⅳ是一种人工合成的偶氮类、脂溶性的化工染色剂,其中苏丹红Ⅱ,Ⅲ和Ⅳ均为苏丹红I的化学衍生物。苏丹红Ⅰ和苏丹红Ⅱ结构式如图1所示[1]。
       苏丹红作为一种工业染料,被广泛用作染色的原料,但因其具有一定的致癌、致敏性和遗传毒性[2~3],被国际癌症研究机构(IARC)列为第2类(对动物怀疑有致癌性物质)或第3类致癌物质,因此严禁在食品中使用,我国也明文禁止其作为色素在食品中进行添加[4]。目前国内外食品中苏丹红染料的常用检测方法是高效液相色谱法(HPLC)[5,6],液相色谱/质谱分析法(LC/MS)[7],薄层色谱-紫外可见分光光度法[8]等。而国内运用高效毛细管电泳法对食品中的苏丹红进行检测未见报道,故此我们建立了毛细管电泳法同时分离测定苏丹红Ⅰ和苏丹红Ⅱ。
       1  器材
       1.1  仪器CL2001高效毛细管电泳仪紫外检测器(北京彩陆科学仪器有限公司);石英毛细管柱75 μm(I.D.)×55 cm(河北永年光纤厂);KQ520DB型超声波清洗器;1810型石英自动双重纯水蒸馏器(江苏省宜兴市石英玻璃仪器厂)。
       1.2  试剂辣椒粉(广西南宁);苏丹红Ⅰ、苏丹红Ⅱ(97%,A Johson Matthey Company);三(羟甲基)氨基甲烷(Tris,国药集团化学试剂有限公司,B.R.);硼酸(GB)(A.R.中国上海试剂总厂);其他为分析纯试剂;水为实验室自备二次蒸馏水。
       2  方法
       
   
       分别准确称量0.000 5 g苏丹红Ⅰ和苏丹红Ⅱ,甲醇溶解后再分别定容至10.00 ml,配制成50.0 mg/L的苏丹红Ⅰ和苏丹红Ⅱ的单标储备液;分别准确称取0.000 5 g苏丹红Ⅰ和苏丹红Ⅱ于同一烧杯中,甲醇溶解后定容至10.00 ml,配制成50.0 mg/L的苏丹红Ⅰ和苏丹红Ⅱ的混合储备液。
       
       取干燥辣椒粉末,准确称量1.000 0 g加30.0 ml甲醇,超声波提取30 min,冷却后减压抽滤,取滤液用甲醇定容至50.00 ml,摇匀,作为供试液。避光保存于冰箱中待用。
       
       所有溶液进样前先用0.45 μm微孔滤膜过滤。
       3  结果与讨论
       3.1  检测波长的选择采用紫外-可见分光光度计分别对苏丹红Ⅰ、Ⅱ号的甲醇溶液进行扫描,得到苏丹红Ⅰ、Ⅱ的最大紫外吸收波长都为228 nm。本实验探究了216,228,254,297,332,478,491 nm等7个检测波长,结果显示在297 nm的检测波长下苏丹红Ⅰ、 Ⅱ的分离效果较好,因此选用297 nm作为分离检测波长。
       3.2  缓冲体系的选择实验探讨了硼砂-硼酸,Tris-Cit, Tris-硼酸,Tris- NaH2PO4,磷酸盐等缓冲体系对分离的影响。结果表明Tris-硼酸体系能够得到较好的分离效果。
       3.3  pH值的影响pH值是影响分离度的一个重要因素。在30.0 mmol/L Tris中分别加入硼酸调节pH值为8.00,8.50,9.00,9.50,10.00的缓冲体系。结果显示采用pH值为9.50的30 mmol/L的Tris-硼酸缓冲体系能获得较好的分离。
       3.4  缓冲溶液浓度的选择增加缓冲溶液的浓度,离子浓度增大,改变缓冲容量,减少溶质和管壁之间物质的作用,从而改善分离效果。缓冲溶液的浓度过大将产生大量的焦耳热,导致基线不稳,峰形变差。试验探讨了10.0,20.0,30.0,40,50,60 mmol/L这几个浓度的缓冲溶液对分离检测的影响,结果表明30 mmol/L Tris(pH=9.50)分离效果较好。
       3.5  运行电压的选择分离电压的大小不仅影响被测化合物的迁移时间,而且对分离度也有影响。高分离电压可以改善分离度,缩短分析时间。但是电压过高,毛细管内产生的焦耳热不容易散发,将引起柱效和分离度的降低,电压过低则分离时间过长。试验探讨了12,15,18,21,24 kV 5个运行电压,结果表明15 kV分离效果最佳。
       3.6  进样时间的选择进样时间决定了进样量的大小。进样量太小,达不到检测器的灵敏度;进样量太大,样品塞长度超过扩散引起的区带增宽,使分离效率和分离度变差。实验采取重力进样,探讨了10,15,20,25,30 s 5种进样时间,结果表明,20 s为最佳进样时间。
       
       3.7  标准曲线及重现性精确配制不同浓度的苏丹红Ⅰ号标准样品溶液,以30 mmol/L Tris+硼酸为缓冲溶液,运行电压为15 kV,pH=9.50,进样时间20 s,检测波长为297 nm。以峰面积(μV/s)与质量浓度( mg/L)绘制标准工作曲线图,得到线性回归方程为Y=17 311X+20 371,r=0.999 4,线性范围为0.05~4 mg/L,检出限为0.05 μg/ml。同法绘制苏丹红Ⅱ的标准工作曲线图,得到线性回归方程为Y=8 261.1X-78 353,r=0.999 6,浓度在20.00~50.00 mg/L范围有良好的线性关系,检出限为20.00μg/ml。
       3.8  样品分析优化条件下,利用加标法,分别比较确认苏丹红Ⅰ、 Ⅱ号的电泳图,以达到对苏丹红Ⅰ、 Ⅱ号的定性分析目的。与图2比较,在苏丹红混合溶液中单加苏丹红Ⅰ号标准样品, 1号峰峰高明显增加,可推知1号峰为苏丹红Ⅰ号;同法,单加苏丹红Ⅱ号标准样品,2号峰变高,可推知2号峰为苏丹红Ⅱ号。如图3。
       取提取液在优化的实验条件下,直接进样。如图4。在样品中分别加入一定量的苏丹红Ⅰ、Ⅱ号标准样品,得到如图4加标电泳图谱。通过分析比较图4、图5可推知图5(b)的2号峰为在辣椒样品里加入的标准品苏丹红Ⅱ号的峰,可推知辣椒粉里没有苏丹红Ⅱ号。并分别进行加标回收实验,平行测定5次。结果见表1。表1  苏丹红回收率实验(略)
       4  结论
       本文建立了同时分离检测苏丹红Ⅰ、Ⅱ的新方法-高效毛细管电泳紫外检测法。与高效液相色谱方法相比较, 样品处理步骤大大简化, 操作更方便,用于测定辣椒粉,回收率在90%~109%之间,结果令人满意。
       【参考文献】
           [1]秦 菲.食品中苏丹红的毒性及检测方法[J]. 北京联合大学学报(自然科学版),2008,22(2): 51.
       
       [2]宋 雁.食品中苏丹红的危险性评估[J]. 国外医学·卫生学分册,2005,32(2): 129.
       
       [3]Stiborová M, Martínek V, R dlova H, et al. Expression of cytochrome P450 1A1 and its contribution to oxidation of a potential human carcinogen 1-phenylazo-2-naphthol( Sudan Ⅰ) in human livers [J]. Cancer Letters, 2005, 220 (2) : 145.
       
       [4]米建萍,刘青华,黄 峥,等.食品中苏丹红检测方法的应用进展[J]. 分析实验室,2008,27:427.
       
       [5]吴银良,李 存,刘勇军,等.高效液相色谱法快速测定鸭肉和鸭蛋中苏丹红染料[J]. 分析化学研究简报,2008,36(6):843.
       
       [6]罗远宏,邱 巍,李卫岗,等.高效液相色谱法测定禽蛋产品中苏丹红类染料[J]. 理化检验-化学分册,2007,43(11):913.
       
       [7]Zhang Yan, Wu Hai-long, Xia A-lin, et al. Interference-free determination of Sudan dyes in chilli foods using second-order calibration algorithms coupled with HPLC-DAD [J]. Talanta, 2007, 72: 926.
       
       [8]庞艳玲,王怀友.薄层色谱-紫外可见分光光度法测定食品中的苏丹红Ⅰ号[J]. 分析试验室,2008,27(1):60.

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