离子液萃取-高效液相色谱法检测调味品中的罗丹明B

高和彬

摘 要：为研究溶液pH、溶液体积、吸附时间等对离子液吸附罗丹明B的影响，本文采用离子子液萃取-高效液相色谱检测方法，合成离子液体后对罗丹明B吸附性能进行研究。结果表明，该检测方法操作简单、回收率高、灵敏度高，可对待测样品进行批量检测。

关键词：离子液萃取;食品;调味品

Abstract： In order to study the influence of solution pH， solution volume and adsorption time on the adsorption of rhodamine B by ionic liquid， this paper adopts the method of ion subliquid extraction and high performance liquid chromatography to study the adsorption performance of rhodamine B after synthesis of ionic liquid.  The results show that the method is simple， high recovery and sensitivity， and can be used for batch detection of tested samples.

Keywords： ionic liquid extraction; food; condiment

罗丹明B是一种具有毒性、致癌性的碱性染料，一些不法食品制造商因罗丹明B价格低、色泽亮丽和稳定性好的特点，以罗丹明B代替添加剂作为食品着色剂添加到食品中，直接威胁人们的饮食安全[1]。目前，我国多采用高效液相色谱法、固相萃取-液相色谱等技术检测罗丹明。离子液体是一种绿色环保溶剂，具有很好的理化性质，不存在明显的蒸气压，有很好的稳定性，可溶解多种有机物，已在天然产物活性物质分离提取、食品萃取等领域得到广泛应用，是传统有机溶剂的替代品，但关于离子液体萃取食品的研究并不多，本文采用离子液萃取-高效液相色谱法检测调味品中罗丹明B的含量。

1 材料与方法

1.1 仪器与试剂

N-甲基咪唑、六氟磷酸钾为分析纯;1-氯正辛烷为优级纯;甲醇（CH3OH）为色谱纯;97.5%罗丹明标准品;12 mL大孔树脂固相萃取柱;超纯水;A20高效液相色谱仪;RE52AA型蒸发仪;RX-Ⅱ离心机。

1.2 实验方法

1.2.1 离子液体合成及净化

分别称取1-氯正辛烷和N-甲基咪唑2种物质30.4 g、20.5 g置于容量为150 mL的烧瓶内，85 ℃油浴加热并进行搅拌，持续8 h边搅拌边回流[2]。在温度未显著降低时，采用乙酸乙酯洗涤，将反应后液体中的乙酸乙酯去除过滤，再重复3次，采取减压蒸馏方法处理，得到的残留液体即黄色1-辛基-3-甲基咪唑氯化盐离子液，将其置于200 mL超纯水内，加入50 g六氟磷酸铵，在室温条件下持续搅拌2 h，反应后会形成2层液体，上层液体弃之不用，采用纯水对下层液体进行反复洗涤，将处理后的液体置于75 ℃旋转蒸发仪内去除水分，得到淡黄色黏稠状液体，该物质为1-辛基-3-甲基咪唑六氟磷酸盐离子液体[3]，将反应得到的离子液置于150 mL的CH3OH内，加入10 g活性炭，对液体进行充分振动，静置，使活性炭沉积于容器底部，提取上清液经大孔树脂固相萃取柱后，置于圆底烧瓶，在75 ℃条件下用旋转蒸发仪去除甲醇，获得无色纯净1-辛基-3-甲基咪唑六氟磷酸盐离子液。

1.2.2 色谱条件

色谱柱：4.6 mm×150 mm色谱分析柱;流动相：pH值为4.0、浓度为50 mmol/mL的乙酸铵缓冲液与甲醇溶液;流速：1 mL/min;柱温：30 ℃;进样量：20 μL;发射波长：580 nm;激发波长：550 nm。

1.2.3 离子液吸附性研究

将10 mg罗丹明B样品置于10 mL容量瓶内，加入0.5 mL CH3OH溶液將其溶解，用水定容至10 mL，均匀摇动。再分别配制浓度为5 ng/mL、10 ng/mL、50 ng/mL和100 ng/mL的罗丹明B标准工作液，分别吸取1 mL加入0.05 mL离子液，以4 000 r/min转速持续振荡1 min，液体下层为离子液，上层为溶液，对2层液体进行分离并置于离心管内，采用0.22 μm纤维滤膜对上层溶液进行过滤，再采用液相色谱仪对罗丹明B含量进行测定。提取离子液后加入0.95 mL

的CH3OH，摇匀，采用0.22 μm纤维滤膜对下层离子液进行过滤，采用液相色谱仪进行测定。不同水平浓度条件进行3次重复试验，以吸附效率、解析效率和变异系数对试验结果进行评价，吸附效率和解析效率计算公式如下：

式中：M总量-水溶液的待检测物质质量，g;M剩余-吸附后水溶液待检测物质剩余质量，g。

式中：G甲醇-经过CH3OH解析后溶液内待检测物质含量，%;M离子液-解析前离子液待检测物质含量，g。

1.2.4 溶液pH对离子液体吸附性影响

在不同的pH条件下，离子液体对罗丹明B有不同吸附性质，采用pH值分别为2.0、3.0、4.0、5.0、6.0、7.0、8.0、9.0、10.0和11.0的缓冲液，制备浓度为1 ng/mL待检测物质标准溶液。吸取不同pH条件下溶液10 mL置于容量为15 mL离心管内，加入0.05 mL离子液后，涡旋振荡持续1 min，再以转速4 000 r/min进行离心。离子液与溶层进行分层，下层为制取的离子液，水层荧色吸附至离子液层内，提取液子液加入0.95 mL的CH3OH，进行均匀摇动，采用0.22 μm纤维滤膜进行过滤，采用高效液相色谱仪进行测定，可对不同pH条件下离子液吸附效果进行评价，形成pH-罗丹明B吸附含量坐标图，横坐标为pH，纵坐标为吸附含量。

1.2.5 溶液体积、吸附时间对吸附效果的影响

将溶液体积、吸附时间作为影响因素进行试验，采用回收率指标进行评价，确定最优吸附条件。选取0.05 mL离子液对2.5 mL、5.0 mL、10.0 mL、20.0 mL、40.0 mL和50.0 mL待檢测物质溶液进行吸附，每组溶液涡旋吸附时间分别为15 s、30 s、45 s、60 s、90 s和120 s。吸附后提取下层离子液，加入0.95 mL的CH3OH后进行均匀摇动，采用0.22 μm纤维滤膜进行处理，以高效液相色谱仪对罗丹明B含量进行测定。

1.2.6 调味料样品前处理方法

将2.0～3.0 g样品置于15 mL离心管，加入10 mL超纯水，涡旋振动持续1 min、超声振动持续5 min，以转速2 000 r/min持续离心2 min，提取上清液置于另外1支16 mL离心管内，加入0.05 mL离子液，持续涡旋吸附1 min，在4 000 r/min转速下持续离心1 min，提取下层离子液加入0.95 mL的CH3OH，充分均匀摇动，采用0.22 μm纤维滤膜进行过滤，采用高效液相色谱仪对罗丹明B含量进行测定。

1.2.7 方法学验证

（1）回收率验证。在检测为阳性的样品中分别加入0.5 ng/mL、2.0 ng/mL、10.0 ng/mL的罗丹明B标准液，不同浓度进行3组实验，按照1.2.5方法对样品进行处理与检测。

（2）重复性。对检测为阳性的样品，按照1.2.5方法进行检测，进行8次重复性试验，按色谱峰峰面积与标准偏差值计算定量重复性，按出峰时间与标准偏差计算定性重复性。

（3）检出限。30 min内基线3倍噪声对应浓度设置值为最低检出限，根据方法稀释倍数计算检出限，以3倍检出限浓度对应浓度作为定量限。

（4）线性范围。制备浓度为0.1 ng/mL、1.0 ng/mL、2.0 ng/mL、5.0 ng/mL、10.0 ng/mL和50.0 ng/mL的6组罗丹明B标准液，根据1.2.2色谱条件进行检测，根据不同浓度溶液对应色谱峰面积，得到线性图与回归方程。

2 结果与分析

2.1 离子液吸附性研究

吸附性试验研究数据见表1，离子液对水溶液中罗丹明B具有很强的吸附性，吸附效率为94.5%～98.5%，组间变异系数为1.55%，可在特定情况下将其全部进行解析，解析效率可达到93.3%～98.6%，组间变异系数为1.44%，离子液作为罗丹明B吸附溶剂，可达到较理想的效果。

2.2 溶液pH对吸附效果的影响研究

pH-罗丹明B吸附含量坐标图见图1，溶液pH<3时，吸附效果呈上升趋势;3≤pH≤8时，离子液吸附效果几乎无变化;pH>8时，吸附效果呈下降趋势。这是由于3≤pH≤8时，罗丹明在溶液内以分子形态存在，极易被离子液吸附，而pH<3或pH>8时，罗丹明B以盐形态存在，离子液对盐类物质没有很大的吸附性[4]。

2.3 溶液体积、吸附时间的优化改进

由表2可知，水溶液体积≤10 mL，离子液对罗丹明B在短时内具有很好的吸附性，水溶液体积≥20 mL时，需合理增加涡旋时间，可有效提升吸附效率[5]。

2.4 标准溶液及色谱峰

罗丹明B色谱峰为对称状，不存在前延及拖尾，没有杂质峰对定量结果产生影响，表明样品前处理可起到有效的净化效果，色谱条件可以满足分离定量、定性的要求，具体如图2所示。

3 检测方法评价

（1）回收率。检测样品回收率可达到检测需要，是由于离子液咪唑环具有共轭性，被检测物质也具有高平面共轭性，且都具有大π键结构，可进行相互吸引与吸附，可达到回收率效果。

（2）定量（定性）重复性。进行定性、定量重复性计算，二者计算值均低于3%，具有较好的检测稳定性，是由于离子液对被检测物质有更快的吸附速度，可在短时间内达到吸附平衡，有很好的吸附效率，不存在潜在的影响因素。吸附效率接近稳定值，不存在影响色谱的杂质，在特定时间内产生色谱峰。

（3）线性范围。检测结果在0.1～50.0 ng/mL存在较好的线性关系，线性方程为y=12 042x-10 917，线性相关系数为0.999 2，可达到检测需要。

（4）检出限和方法检出限。在30 min内基线3倍噪声相对浓度是最低检出限为0.03 ng/mL。方法检出限为0.02 ng/g，定量限为0.05 ng/g，可用于痕量检测。

参考文献

[1]殷梦凡，唐政，张睿，等.离子液体液液萃取分离正辛烷/邻二甲苯[J].化工学报，2021，72（12）：6282-6290.

[2]吴晟，张旭.离子液体微波辅助萃取天然产物的研究进展[J].甘肃科技，2021，37（13）：47-50.

[3]甘晓娟，王杰，黄抒，等.液液萃取衍生-气相色谱法和氢氧根体系离子色谱法检测水体中二氯乙酸和三氯乙酸的比较[J].给水排水，2021，57（增刊1）：59-61.

[4]吴晟.基于离子液体微波辅助萃取牡丹皮中丹皮酚的含量测定[J].广州化工，2021，49（5）：101-103.

[5]陈劲星.固相萃取-气相色谱-质谱法测定鸡蛋中160种农药残留[J].福建分析测试，2021，30（1）：11-18.