分子印迹固相萃取小柱-高效液相色谱法测定辣酱中4种苏丹红
2018-01-22程晓宏史玉坤
程晓宏,杨 俊,周 楠,史玉坤
(1.南通市食品药品监督检验中心,南通226006; 2.南通市疾病预防控制中心,南通226007)
苏丹红,又名“苏丹”,是人工合成的偶氮类、油性化工染料,被广泛应用于油、蜡的增色及鞋、地板等的增光方面。由于苏丹红染色后的食品颜色鲜艳且不褪色,能刺激消费者的购买欲和食欲,一些不法商家非法添加苏丹红染料于辣椒酱、火锅底料等辣椒制品中。毒理学研究表明,苏丹红具有致突变性和致癌性[1]。苏丹红Ⅰ号在人类肝细胞研究中显现可能的致癌特性,在我国禁止其作为色素添加剂在食品中使用。因此,建立测定苏丹红的方法具有重要意义。
目前测定苏丹红的方法主要有液相色谱法[2-4]和液相色谱-质谱法[5-6]。国家质检总局曾发布食品中苏丹红染料测定方法的国家标准[7]。这些方法在样品经正己烷提取、中性氧化铝柱层析净化后,用反相高效液相色谱-紫外可见光检测器或质谱进行分析,采用外标法定量。但该方法使用有机溶剂多,耗时较长,而且氧化铝的活性不易控制,回收率难以得到保证。本工作采用分子印迹的原理吸附苏丹红(分子印迹固相萃取小柱能选择性地识别和富集苏丹红染料,正己烷淋洗样品中油性杂质,二氯甲烷洗脱苏丹红染料),使用有机溶剂少,耗时短,去油效果佳,克服了国家标准方法的缺点,建立了同时测定辣酱中4种苏丹红的分子印迹固相萃取小柱-高效液相色谱分析方法。
1 试验部分
1.1 仪器与试剂
Agilent 1200型高效液相色谱仪,配四元泵、在线真空脱气机、柱温箱、自动进样器、二极管阵列检测器;AS20500BDT型超声波清洗器;MTN-2800D型氮吹仪;XW-80A型涡旋混合器;Millipore纯水仪;0.22μm亲水聚四氟乙烯(PTFE)针式滤膜;苏丹红专用分子印迹固相萃取小柱。
苏丹红Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ标准储备溶液:1.0g·L-1,称取苏丹红Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ标准品各0.100 0g,经乙醚溶解后用正己烷定容于100mL容量瓶中。
乙腈为色谱纯,乙醚、正己烷、丙酮、二氯甲烷、冰乙酸为分析纯,试验用水为二级纯水。
1.2 色谱条件
ZORBAX SB-C18色谱柱(4.6mm×150mm,5μm);进样量为20μL;柱温为35 ℃;流量为1.0mL·min-1;检测波长为500nm。流动相:A为0.1%(体积分数,下同)乙酸溶液,B为乙腈。梯度洗脱程序:0~4min时,A为20%;4~14min时,A由20%线性降至0,保持6min;20~22min时,A由0线性升至20%,保持3min。
1.3 试验方法
1.3.1 样品制备
称取混合均匀的样品0.50g于10mL比色管中,加入正己烷-丙酮(3+1)混合液5mL稀释,用超声波水浴提取10min,漩涡混匀,快速定性滤纸过滤,反复提取两次后合并提取液,得样品上清液,再经45℃氮吹至近干后,用正己烷5mL溶解残渣,备用。
1.3.2 分子印迹固相萃取小柱活化与平衡
将苏丹红专用分子印迹固相萃取小柱放置在固相萃取装置上,使用前先采用二氯甲烷5mL活化,再用正己烷5mL平衡固相萃取小柱。
将上述备用液全部上样(上样前确保固相萃取小柱的湿润),用正己烷5mL进行淋洗,用二氯甲烷5mL进行洗脱。将收集的洗脱液在45℃下氮吹至近干,用乙腈1mL定容,过0.22μm 亲水PTFE针式滤膜,按仪器工作条件进行测定。
2 结果与讨论
2.1 色谱行为
苏丹红混合标准溶液的色谱图见图1。
图1 苏丹红混合标准溶液的色谱图Fig.1 Chromatogram of sudan mixed standard solution
2.2 试验条件的选择
苏丹红染料属于油性染料,能较好地溶解于正己烷、乙酸乙酯、丙酮、乙腈、甲醇等有机溶剂中。乙酸乙酯、乙腈、甲醇可较好地从样品中提取出苏丹红,但是它们的沸点较高,考虑到提取液需要氮吹,它们不适合作为提取试剂。因此,选择正己烷和丙酮作为样品提取试剂。由于辣酱样品中含水量较大,试验选用正己烷-丙酮(3+1)混合液作为提取试剂。再根据实验室的条件,选择氮吹仪辅助45℃浓缩提取液。
苏丹红Ⅰ的最大吸收在480nm左右,苏丹红Ⅱ、苏丹红Ⅲ的最大吸收在500nm左右、苏丹红Ⅳ的最大吸收在520nm附近,综合兼顾4种苏丹红染料,试验选择检测波长为500nm。
国家标准方法[7]中使用不同比例的甲酸、乙腈、丙酮混合液作为流动相,操作繁琐,且分析时间长达40min。由于甲酸易燃烧、易还原,且凝固点较低,试验选择乙酸替代。为简化流动相配制过程,试验选择流动相A为0.1%乙酸溶液,流动相B为乙腈。
试验提高乙腈初始比例和梯度变化速率,还对梯度程序的初始冲洗时间、最后冲洗时间进行了合理缩减,选择的梯度洗脱程序见1.2节。
试验选择流量为1.0mL·min-1,进样量为20μL。35℃比室温(25℃)更稳定,为了获得较好的重复性和再现性,试验选择柱温为35℃。
2.3 标准曲线和检出限
用乙腈将1.0g·L-1苏丹红Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ标准储备溶液逐级稀释成混合标准溶液系列。按仪器工作条件对上述混合标准溶液系列进行测定,并绘制标准曲线。结果表明:苏丹红Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ的质量分数均在0.1~5.0mg·kg-1内与其对应的峰面积呈线性关系,线性回归方程、相关系数见表1。
表1 线性回归方程和相关系数Tab.1 Linear regression equations and correlation coefficients
以3倍信噪比计算苏丹红Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ的检出限(3S/N)均为10μg·kg-1。
2.4 精密度与回收试验
按试验方法对空白辣酱样品进行加标回收试验,平行测定6次,结果见表2。
表2 精密度与回收试验结果(n=6)Tab.2 Results of tests for precision and recovery(n=6)
由表2可知:日内相对标准偏差(RSD)不大于6.0%,日间RSD小于8.0%,该方法具有较好的精密度。
2.5 样品分析
试验选取某超市的20份辣酱样品,按试验方法进行测定,结果均为未检出。某阴性样品及其加标(0.2mg·L-1)的色谱图见图2。
图2 样品的色谱图Fig.2 Chromatograms of the sample
由图2可知:阴性样品杂质峰大幅减少,分子印迹固相萃取小柱能较好地净化基质杂质和富集苏丹红染料。
本工作采用分子印迹固相萃取小柱-高效液相色谱法测定辣酱中4种苏丹红。分子印迹固相萃取小柱重复性好,该方法具有操作简便、快速、稳定性好、回收率高等优点,能满足辣酱中苏丹红的定性分析和定量分析要求。
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