基于HPLC的蘇丹紅檢測(cè)中光學(xué)誘導(dǎo)異構(gòu)現(xiàn)象的探究

邵明華,江晨舟,張馳中,傅佳萍,王利娟

(上海安譜實(shí)驗(yàn)科技股份有限公司,上海 201608)

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基于HPLC的蘇丹紅檢測(cè)中光學(xué)誘導(dǎo)異構(gòu)現(xiàn)象的探究

邵明華,江晨舟*,張馳中,傅佳萍,王利娟

(上海安譜實(shí)驗(yàn)科技股份有限公司,上海 201608)

采用島津LC-20AB液相色譜儀,SPD-M20A二極管陣列檢測(cè)器,CNW Athena C18-WP(4.6 mm×150 mm,5 μm)色譜柱,柱溫為30 ℃,以乙腈-水(體積比為88∶12)為流動(dòng)相,進(jìn)行等度洗脫,流速為1.0 mL/min,在500 nm處對(duì)蘇丹紅Ⅰ-Ⅳ進(jìn)行分析,并深入研究了其光學(xué)誘導(dǎo)異構(gòu)現(xiàn)象。研究結(jié)果表明:蘇丹紅Ⅰ-Ⅳ在0.10～20.00 mg/L的濃度范圍內(nèi)均有良好的線性關(guān)系,相關(guān)系數(shù)為1.0000;蘇丹紅Ⅰ和Ⅱ不能發(fā)生光學(xué)誘導(dǎo)異構(gòu),蘇丹紅Ⅲ和Ⅳ能夠發(fā)生光學(xué)誘導(dǎo)異構(gòu);蘇丹紅光學(xué)誘導(dǎo)異構(gòu)是一個(gè)可逆的變化,在沒有光照的情況下可以發(fā)生逆轉(zhuǎn);蘇丹紅標(biāo)準(zhǔn)溶液比固體的蘇丹紅標(biāo)準(zhǔn)品更易發(fā)生光學(xué)誘導(dǎo)異構(gòu);在0～60 ℃的溫度范圍內(nèi),溫度的變化對(duì)蘇丹紅光學(xué)誘導(dǎo)異構(gòu)的影響不大;光照對(duì)蘇丹紅的光學(xué)誘導(dǎo)異構(gòu)有顯著影響,影響程度為棕色進(jìn)樣瓶>日光照射=7 W節(jié)能燈照射;濃度對(duì)蘇丹紅的光學(xué)誘導(dǎo)異構(gòu)也有顯著影響,濃度越高,異構(gòu)趨于穩(wěn)定的時(shí)間越長(zhǎng),在0.50～20.00 mg/L的濃度范圍內(nèi),蘇丹紅Ⅲ異構(gòu)平衡時(shí)的異構(gòu)率為5.324%～5.787%,蘇丹紅Ⅳ異構(gòu)平衡時(shí)的異構(gòu)率為5.121%～5.507%。該研究對(duì)蘇丹紅檢測(cè)方法的研究和應(yīng)用具有重要的參考價(jià)值。

HPLC,蘇丹紅,光學(xué)誘導(dǎo)異構(gòu)

蘇丹紅是一類人工合成的脂溶性偶氮染料,包括蘇丹紅Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ和Ⅳ 4種類型,其結(jié)構(gòu)式如圖1所示。蘇丹紅主要作為工業(yè)染料被用于紡織品、橡膠、塑料、油漆等的著色[1]。由于蘇丹紅處理過的食品顏色鮮艷且不易褪色,一些不法食品企業(yè)會(huì)把它添加到食品中,這種行為已被我國(guó)及歐盟等國(guó)家嚴(yán)令禁止。研究表明,蘇丹紅可以通過多種途徑接觸人體,并透過生物膜進(jìn)入血液,再隨血液循環(huán)分散到全身各組織細(xì)胞,進(jìn)入體內(nèi)的蘇丹紅代謝產(chǎn)物主要為胺類及萘酚類物,具有潛在的致癌性、遺傳毒性及致敏性[2-3],因此檢測(cè)相關(guān)產(chǎn)品中蘇丹紅的含量,預(yù)防其對(duì)人體可能造成的傷害具有重要的意義。目前,蘇丹紅的檢測(cè)方法有分光光度法[4]、薄層色譜法[5-6]、電化學(xué)法[7]、酶聯(lián)免疫法[8]、液相色譜法[9-14]、氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用法[15-16]、液相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用法[17-18]及毛細(xì)管電泳法[19]等,這些方法的靈敏度、選擇性和分析通量存在差異,但國(guó)際上對(duì)蘇丹紅的檢測(cè)方法主要還是高效液相色譜法(HPLC)。近幾年對(duì)蘇丹紅的檢測(cè)有一些新的發(fā)現(xiàn),出現(xiàn)了一些關(guān)于檢測(cè)到蘇丹紅Ⅲ和Ⅳ分別有兩個(gè)色譜峰的“多峰”現(xiàn)象的報(bào)道[20],并將出峰時(shí)間較早的峰稱為“快峰”,出峰時(shí)間較晚的峰稱為“慢峰”,認(rèn)為“快峰” 是蘇丹紅Ⅲ和Ⅳ的異構(gòu)體[20]。多峰現(xiàn)象可以用異構(gòu)體的原理來解釋,根據(jù)蘇丹紅的結(jié)構(gòu)特征,其異構(gòu)體的產(chǎn)生理論上包括三種形式:光學(xué)誘導(dǎo)異構(gòu)、質(zhì)子異變異構(gòu)和旋轉(zhuǎn)異構(gòu),本文主要對(duì)蘇丹紅的光學(xué)誘導(dǎo)異構(gòu)現(xiàn)象進(jìn)行了探究,這對(duì)于蘇丹紅檢測(cè)方法的研究和應(yīng)用具有重要的參考價(jià)值。

圖1　蘇丹紅Ⅰ～Ⅳ的結(jié)構(gòu)式Fig.1　Structure formula of Sudan Ⅰ～Ⅳ

1　材料與方法

1.1材料與儀器

蘇丹紅Ⅰ～Ⅳ標(biāo)準(zhǔn)品、HPLC級(jí)乙腈、丙酮、水上海安譜實(shí)驗(yàn)科技股份有限公司。

LC-20AB液相色譜儀配有SPD-M20A二極管陣列檢測(cè)器日本島津公司;XS105DU天平瑞士梅特勒公司。

1.2實(shí)驗(yàn)方法

1.2.1高效液相色譜條件色譜柱:CNW Athena C18-WP(4.6 mm×150 mm,5 μm);流動(dòng)相:乙腈-水(體積比為88∶12),流速1.0 mL/min;柱溫30 ℃;進(jìn)樣量10.0 μL;檢測(cè)波長(zhǎng)500 nm。

1.2.2標(biāo)準(zhǔn)曲線的繪制分別稱取蘇丹紅Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ及Ⅳ標(biāo)準(zhǔn)品各10 mg(精確到0.0001 g),用適量的丙酮溶解后用乙腈稀釋成濃度為0.10、0.50、1.00、5.00、20.00 mg/L的標(biāo)準(zhǔn)溶液。各取10.0 μL標(biāo)準(zhǔn)溶液進(jìn)行HPLC檢測(cè),根據(jù)保留時(shí)間,以峰面積對(duì)蘇丹紅的濃度作圖,繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線。

1.2.3蘇丹紅光學(xué)誘導(dǎo)異構(gòu)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)取蘇丹紅Ⅰ～Ⅳ的標(biāo)準(zhǔn)品,采用即用即配的方式制備三組濃度為5.00 mg/L的混標(biāo)(制備過程中用錫箔紙包裹以避光),再按照以下方式處理:第一組避光6 h后按照設(shè)定的色譜條件進(jìn)行HPLC檢測(cè);第二組光照6 h后進(jìn)行HPLC檢測(cè);第三組先光照6 h,然后用鋁箔紙包裹避光24 h,再進(jìn)行HPLC檢測(cè)。另外,分別配制濃度為5.00 mg/L的蘇丹紅III標(biāo)準(zhǔn)溶液和蘇丹紅Ⅳ標(biāo)準(zhǔn)溶液,光照6 h后進(jìn)行HPLC檢測(cè),并對(duì)兩種溶液HPLC檢測(cè)中出現(xiàn)的快峰和慢峰進(jìn)行全波段掃描,繪制光譜圖。

1.2.4蘇丹紅譜圖中雜質(zhì)峰的確認(rèn)配制濃度為1.00、5.00、20.00 mg/L的蘇丹紅Ⅰ～Ⅳ的混標(biāo),于光照下分別暴露0、6、12、24、36、48、60 h后進(jìn)行HPLC檢測(cè)。

1.2.5蘇丹紅標(biāo)準(zhǔn)品處理方式對(duì)光學(xué)誘導(dǎo)異構(gòu)的影響對(duì)蘇丹紅Ⅰ～Ⅳ的標(biāo)準(zhǔn)品,采用三種方式處理:第一組即用即配,制備濃度為20.00 mg/L的混標(biāo),即時(shí)進(jìn)行HPLC檢測(cè);第二組與第一組一樣,先配制20.00 mg/L的混標(biāo),然后將之盛放在2 mL的透明進(jìn)樣瓶中光照12 h,再進(jìn)行HPLC檢測(cè);第三組先將蘇丹紅Ⅰ～Ⅳ的標(biāo)準(zhǔn)品分別光照12 h,然后稱樣配成20.00 mg/L的混標(biāo),再進(jìn)行HPLC檢測(cè)。

1.2.6溫度對(duì)蘇丹紅光學(xué)誘導(dǎo)異構(gòu)的影響將5.00 mg/L的蘇丹紅Ⅰ～Ⅳ的混標(biāo)在0、25、40、50、60 ℃下光照24 h后進(jìn)行HPLC檢測(cè)。

1.2.7進(jìn)樣瓶對(duì)蘇丹紅光學(xué)誘導(dǎo)異構(gòu)的影響將20.00 mg/L的蘇丹紅Ⅰ～Ⅳ的混標(biāo)分別盛放于2 mL的棕色進(jìn)樣瓶和透明進(jìn)樣瓶中,光照20 h后進(jìn)行HPLC檢測(cè)。

1.2.8光照方式對(duì)蘇丹紅光學(xué)誘導(dǎo)異構(gòu)的影響選擇日光照射和7 W節(jié)能燈照射兩種光照方式對(duì)1.00 mg/L的蘇丹紅Ⅰ～Ⅳ的混標(biāo)光照12 h,再進(jìn)行HPLC檢測(cè)。

1.2.9濃度對(duì)蘇丹紅光學(xué)誘導(dǎo)異構(gòu)的影響配制0.10、0.50、1.00、5.00、20.00 mg/L的蘇丹紅Ⅲ和Ⅳ的混標(biāo),分別光照0、3、6、12、24、36、48、60 h后進(jìn)行HPLC檢測(cè),并根據(jù)異構(gòu)情況計(jì)算光學(xué)異構(gòu)率,光學(xué)異構(gòu)率(%)=光學(xué)異構(gòu)后快峰峰面積/異構(gòu)前的原主峰峰面積×100。

2　結(jié)果與分析

2.1標(biāo)準(zhǔn)曲線的建立

HPLC檢測(cè)結(jié)果表明:在設(shè)定的色譜條件下,蘇丹紅Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ和Ⅳ都有較好的出峰和響應(yīng),基線較平,出現(xiàn)基線波動(dòng)的位置,其波峰的峰高都低于3倍基線噪音,故不予定性和定量考慮。根據(jù)色譜檢測(cè)結(jié)果,以峰面積y對(duì)蘇丹紅的濃度x做標(biāo)準(zhǔn)曲線,經(jīng)過回歸分析,4種蘇丹紅標(biāo)準(zhǔn)品在0.10～20.00 mg/L的濃度范圍內(nèi)均有良好的線性關(guān)系,其線性相關(guān)系數(shù)均為1.0000。四種蘇丹紅的回歸方程和相關(guān)系數(shù)如表1所示。

表1　蘇丹紅Ⅰ～Ⅳ的回歸方程和線性相關(guān)系數(shù)

圖2　不同處理方式下5.00 mg/L的蘇丹紅Ⅰ～Ⅳ的混標(biāo)HPLC色譜圖Fig.2　HPLC chromatogram of 5.00 mg/L Sudan Ⅰ～Ⅳ mixed standard solution under different treatments 注:(a)避光6 h;(b)光照6 h;(c)光照6 h再避光24 h。

2.2蘇丹紅Ⅲ和Ⅳ光學(xué)誘導(dǎo)異構(gòu)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證

由圖2a結(jié)合單標(biāo)定性結(jié)果可知,在設(shè)定的色譜條件下,避光處理6 h的蘇丹紅Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ出峰效果較好,出峰時(shí)間分別為5.498、9.074、13.211、23.481 min,分離度達(dá)到要求,能夠進(jìn)行定性和定量檢測(cè)。對(duì)比光照處理圖2b和避光處理圖2a的蘇丹紅Ⅰ～Ⅳ混標(biāo)的圖譜發(fā)現(xiàn),光照6 h后色譜圖中多了兩個(gè)色譜峰,參考M?lder K[20]的叫法,將其稱為“快峰”。單標(biāo)定性結(jié)果表明:出峰時(shí)間為5.273 min的峰為蘇丹紅Ⅲ的快峰,出峰時(shí)間為7.843 min的峰為蘇丹紅Ⅳ的快峰。相應(yīng)的,將出峰時(shí)間為13.211 min的峰稱為蘇丹紅Ⅲ的慢峰,出峰時(shí)間為23.481 min的峰稱為蘇丹紅Ⅳ的慢峰。蘇丹紅Ⅰ和Ⅱ的出峰情況沒有變化,可能沒有發(fā)生光學(xué)誘導(dǎo)異構(gòu),或異構(gòu)量太少低于儀器的檢測(cè)限。對(duì)比圖2c和圖2b發(fā)現(xiàn),將光照處理6 h后的蘇丹紅再避光24 h后,色譜圖中的兩個(gè)快峰又都全部消失了。這就初步得出了蘇丹紅光學(xué)誘導(dǎo)異構(gòu)現(xiàn)象的存在。為了進(jìn)一步檢驗(yàn)快峰、慢峰各自的性質(zhì),對(duì)蘇丹紅Ⅲ和Ⅳ的快峰、慢峰分別進(jìn)行了全波段光譜掃描,結(jié)果如圖3、圖4所示。根據(jù)光譜圖分析可知蘇丹紅Ⅲ和Ⅳ各自的快峰和慢峰在190～800 nm全波段中的光強(qiáng)度吸收特征保持一致,在基于HPLC水平下可以初步判斷兩者結(jié)構(gòu)與官能團(tuán)相似。綜合以上的實(shí)驗(yàn)結(jié)果,并結(jié)合光學(xué)誘導(dǎo)異構(gòu)的反應(yīng)機(jī)理,可以判定蘇丹紅的多峰現(xiàn)象是因?yàn)榘l(fā)生了光學(xué)誘導(dǎo)異構(gòu),出現(xiàn)的快峰是異構(gòu)時(shí)慢峰的產(chǎn)物,在現(xiàn)有的分析條件下認(rèn)為蘇丹紅Ⅰ和Ⅱ不能發(fā)生光學(xué)誘導(dǎo)異構(gòu),只有蘇丹紅Ⅲ和Ⅳ能夠發(fā)生光學(xué)誘導(dǎo)異構(gòu),蘇丹紅的光學(xué)誘導(dǎo)異構(gòu)是一個(gè)可逆的變化,在沒有光照的情況下可以發(fā)生逆轉(zhuǎn)。

圖3　蘇丹紅Ⅲ快峰(a)和慢峰(b)的光譜圖Fig.3　Spectrogram of fast peak(a)and slow peak(b)of Sudan Ⅲ

圖4　蘇丹紅Ⅳ快峰(a)和慢峰(b)的光譜圖Fig.4　Spectrogram of fast peak(a)and slow peak(b)of Sudan Ⅳ

2.3蘇丹紅譜圖中雜質(zhì)峰的確定

進(jìn)行HPLC分析時(shí)發(fā)現(xiàn)在不同的實(shí)驗(yàn)條件下,6.968 min總會(huì)形成一個(gè)色譜峰,為了確定其對(duì)蘇丹紅的光學(xué)誘導(dǎo)異構(gòu)是否有影響,對(duì)1.00、5.00、20.00 mg/L的蘇丹紅Ⅰ～Ⅳ的混標(biāo)進(jìn)行了不同時(shí)間的光照處理后進(jìn)行色譜分析,結(jié)果發(fā)現(xiàn):當(dāng)蘇丹紅Ⅰ～Ⅳ的混標(biāo)的濃度為1.00 mg/L時(shí),光照處理不同的時(shí)間后,此峰的面積大都在0.006 mAu·min左右(圖5);當(dāng)蘇丹紅Ⅰ～Ⅳ的混標(biāo)的濃度為5.00 mg/L時(shí),光照處理不同的時(shí)間后,此峰的面積大都在0.03 mAu·min左右(圖5);當(dāng)蘇丹紅Ⅰ～Ⅳ的混標(biāo)的濃度增加到20.00 mg/L時(shí),光照處理不同的時(shí)間后,此峰的面積大都在0.12 mAu·min左右(圖5)。由此可以看出,該峰的面積與光照時(shí)間沒有關(guān)系,而只與蘇丹紅的濃度呈正相關(guān)。M?lder K也有類似的發(fā)現(xiàn),并認(rèn)為此峰是一個(gè)未確定的雜質(zhì)峰[20],因此該峰對(duì)蘇丹紅光學(xué)誘導(dǎo)異構(gòu)的研究影響不大。

2.4蘇丹紅標(biāo)準(zhǔn)品處理方式對(duì)光學(xué)誘導(dǎo)異構(gòu)的影響

由圖6a可知,20.00 mg/L即用即配的蘇丹紅Ⅰ～Ⅳ的混標(biāo)沒有發(fā)生光學(xué)誘導(dǎo)異構(gòu);而配好后在透明進(jìn)樣瓶中光照12 h的混標(biāo)發(fā)生了光學(xué)誘導(dǎo)異構(gòu)(圖6b),蘇丹紅Ⅲ的異構(gòu)率為3.016%,蘇丹紅Ⅳ的異構(gòu)率為2.902%;將固體蘇丹紅標(biāo)準(zhǔn)品先光照12 h,再配制的20.00 mg/L的混標(biāo)也發(fā)生了光學(xué)誘導(dǎo)異構(gòu)(圖6c),不過蘇丹紅III的異構(gòu)率僅有0.543%,蘇丹紅Ⅳ的異構(gòu)率僅有0.521%。這表明蘇丹紅標(biāo)準(zhǔn)溶液比固體的蘇丹紅標(biāo)準(zhǔn)品更容易發(fā)生光學(xué)誘導(dǎo)異構(gòu),可能是因?yàn)樘K丹紅標(biāo)準(zhǔn)品為固體,分子排列比較緊湊,接受光照的面積相對(duì)較小,而配成溶液后,蘇丹紅分子在溶液中分散比較均勻,能夠充分得接受光照,因而光誘導(dǎo)異構(gòu)更容易發(fā)生。

圖6　不同處理方式的蘇丹紅標(biāo)準(zhǔn)品HPLC色譜圖Fig.6　HPLC chromatogram of Sudan under different treatments注:(a)20.00 mg/L即用即配的蘇丹紅Ⅰ～Ⅳ的混標(biāo);(b)20.00 mg/L光照12 h的蘇丹紅Ⅰ～Ⅳ的混標(biāo);(c)蘇丹紅Ⅰ～Ⅳ的標(biāo)準(zhǔn)品光照12 h后配制的20.00 mg/L的混標(biāo)。

2.5溫度對(duì)蘇丹紅光學(xué)誘導(dǎo)異構(gòu)的影響

由圖7和表2可知5.00 mg/L的蘇丹紅Ⅰ～Ⅳ的混標(biāo)在不同溫度下光照24 h后光學(xué)誘導(dǎo)異構(gòu)量(以快峰的面積計(jì))并沒有隨著環(huán)境溫度的下降或升高而產(chǎn)生很大的變化,因此可以認(rèn)為蘇丹紅這類物質(zhì)的熱敏性較低,溫度的變化對(duì)其光學(xué)異構(gòu)的發(fā)生基本上沒有影響。

圖7　不同溫度下5.00 mg/L的蘇丹紅Ⅰ～Ⅳ的混標(biāo)光照24 h后的HPLC色譜圖Fig.7　HPLC chromatogram of 5.00 mg/L Sudan Ⅰ～Ⅳ mixed standard solution after illumination 24 h at different temperature

溫度(℃)蘇丹紅Ⅲ快峰面積(mAu·min)蘇丹紅Ⅳ快峰面積(mAu·min)00.2520.198250.2500.200400.2530.203500.2530.203600.2540.205

2.6進(jìn)樣瓶對(duì)蘇丹紅光學(xué)誘導(dǎo)異構(gòu)的影響

由圖8可知,盛放在棕色和透明進(jìn)樣瓶中的20.00 mg/L的蘇丹紅Ⅰ～Ⅳ的混標(biāo)光照20 h后都發(fā)生了光學(xué)誘導(dǎo)異構(gòu)現(xiàn)象,但異變程度不同:棕色進(jìn)樣瓶中蘇丹紅的光學(xué)誘導(dǎo)異構(gòu)量為蘇丹紅Ⅲ的快峰0.298 mAu·min,蘇丹紅Ⅳ的快峰0.304 mAu·min;透明進(jìn)樣瓶中蘇丹紅的光學(xué)誘導(dǎo)異構(gòu)量為蘇丹紅Ⅲ的快峰0.573 mAu·min,蘇丹紅Ⅳ的快峰0.524 mAu·min。產(chǎn)生異變差異的原因可能由于棕色進(jìn)樣瓶透光性不及透明進(jìn)樣瓶好,因而所盛蘇丹紅溶液的光學(xué)誘導(dǎo)異構(gòu)量低于透明進(jìn)樣瓶,但棕色進(jìn)樣瓶并不能完全隔絕光照,因而并不能避免光學(xué)誘導(dǎo)異構(gòu)現(xiàn)象的發(fā)生。

圖8　不同進(jìn)樣瓶盛裝的20.00 mg/L的蘇丹紅Ⅰ～Ⅳ的混標(biāo)光照20 h后的HPLC色譜圖Fig.8　HPLC chromatogram of 20.00 mg/L SudanⅠ～Ⅳ mixed standard solution placed in different vial after illumination 20 h注:(a)棕色進(jìn)樣瓶;(b)透明進(jìn)樣瓶。

2.7光照方式對(duì)蘇丹紅光學(xué)誘導(dǎo)異構(gòu)的影響

實(shí)際生活中添加蘇丹紅的基質(zhì)樣品大都曝露于室外日光以及室內(nèi)燈光下,且連續(xù)光照時(shí)間受室外日夜交替以及室內(nèi)作息時(shí)間的影響,多數(shù)情況下光照時(shí)間一般不超過12 h,所以考察日光照射和節(jié)能燈光照射12 h后蘇丹紅光學(xué)誘導(dǎo)異構(gòu)的變化情況具有重要的意義。

由圖9可以看出,日光和7 W的節(jié)能燈照射12 h后,1.00 mg/L的蘇丹紅Ⅰ～Ⅳ混標(biāo)的光學(xué)誘導(dǎo)異構(gòu)量相差不多,具體變化情況為:日光照射12 h后蘇丹紅的光學(xué)誘導(dǎo)異構(gòu)量為蘇丹紅Ⅲ的快峰0.050 mAu·min,蘇丹紅Ⅳ的快峰0.043 mAu·min;7 W節(jié)能燈照射12 h后蘇丹紅的光學(xué)誘導(dǎo)異構(gòu)量為蘇丹紅III的快峰0.048 mAu·min,蘇丹紅Ⅳ的快峰0.040 mAu·min?？梢娫谙嗤臈l件下,兩種光照方式誘發(fā)蘇丹紅產(chǎn)生光學(xué)誘導(dǎo)異構(gòu)的效應(yīng)比較接近。

圖9　不同光照方式處理的1.00 mg/L的蘇丹紅Ⅰ～Ⅳ的混標(biāo)HPLC色譜圖Fig.9　HPLC chromatogram of 1.00 mg/L Sudan Ⅰ～Ⅳ mixed standard solution under different light treatments注:(a)日光照射12 h;(b)7 W節(jié)能燈照射12 h。

2.8濃度對(duì)蘇丹紅光學(xué)誘導(dǎo)異構(gòu)的影響

由于0.10 mg/L的蘇丹紅Ⅲ和Ⅳ的混標(biāo)濃度較低,加上HPLC檢測(cè)限的限制,導(dǎo)致光學(xué)誘導(dǎo)異構(gòu)的異構(gòu)量難以準(zhǔn)確定量,所以僅對(duì)0.50 mg/L以上的4個(gè)濃度的蘇丹紅混標(biāo)進(jìn)行光學(xué)誘導(dǎo)異構(gòu)量的分析。由圖10可知,各濃度的蘇丹紅光學(xué)誘導(dǎo)異構(gòu)量都呈現(xiàn)先增加后穩(wěn)定的變化趨勢(shì),低濃度時(shí)(0.50、1.00 mg/L)的蘇丹紅Ⅲ和Ⅳ的混標(biāo)在連續(xù)光照12 h后光學(xué)誘導(dǎo)異構(gòu)量開始穩(wěn)定,高濃度時(shí)(5.00、20.00 mg/L)的蘇丹紅Ⅲ和Ⅳ的混標(biāo)在連續(xù)光照24 h后才趨于穩(wěn)定,這說明蘇丹紅光學(xué)誘導(dǎo)異構(gòu)平衡的時(shí)間和其濃度有關(guān),濃度越高達(dá)到平衡所需要的時(shí)間越長(zhǎng)。

圖10　不同濃度的蘇丹紅Ⅲ和Ⅳ的混標(biāo)在不同光照時(shí)間下的光學(xué)誘導(dǎo)異構(gòu)量Fig.10　Optical induced heterogeneous quantity of different concentration of Sudan Ⅲ and Ⅳ mixed standard solution at different illumination times

異構(gòu)范圍在實(shí)際的生活和檢測(cè)工作中具有重要的應(yīng)用價(jià)值。雖然蘇丹紅在不同的濃度和光照時(shí)間下的異構(gòu)量不同,但在光學(xué)誘導(dǎo)異構(gòu)平衡時(shí)的異構(gòu)率卻比較接近,研究表明0.50～20.00 mg/L的蘇丹紅Ⅲ和Ⅳ的混標(biāo)在光學(xué)異構(gòu)達(dá)到平衡時(shí)蘇丹紅Ⅲ的異構(gòu)率為5.324%～5.787%,蘇丹紅Ⅳ的異構(gòu)率為5.121%～5.507%。

3　結(jié)論

高效液相色譜法對(duì)蘇丹紅分析結(jié)果表明:蘇丹紅混標(biāo)在光照后色譜圖中會(huì)有兩個(gè)快峰出現(xiàn),光譜掃描證明兩個(gè)快峰分別是由蘇丹紅Ⅲ和Ⅳ異構(gòu)產(chǎn)生,即蘇丹紅Ⅲ和Ⅳ會(huì)產(chǎn)生光學(xué)誘導(dǎo)異構(gòu),蘇丹紅Ⅰ和Ⅱ不會(huì)產(chǎn)生光學(xué)誘導(dǎo)異構(gòu),發(fā)生光學(xué)誘導(dǎo)異構(gòu)的蘇丹紅在避光24 h后異構(gòu)部分會(huì)發(fā)生逆轉(zhuǎn);蘇丹紅標(biāo)準(zhǔn)溶液比固體蘇丹紅標(biāo)準(zhǔn)品更易發(fā)生光學(xué)誘導(dǎo)異構(gòu);溫度的變化對(duì)蘇丹紅光學(xué)誘導(dǎo)異構(gòu)的影響很小;棕色進(jìn)樣瓶只能在一定程度上抑制光學(xué)誘導(dǎo)異構(gòu)的發(fā)生,但不能完全避免;日光和7 W的節(jié)能燈誘發(fā)蘇丹紅產(chǎn)生光學(xué)誘導(dǎo)異構(gòu)的效應(yīng)幾乎相同;在一定的時(shí)間內(nèi),蘇丹紅光學(xué)誘導(dǎo)異構(gòu)量會(huì)隨光照時(shí)間的增加而增加,但最終會(huì)達(dá)到一個(gè)穩(wěn)定值,濃度越高達(dá)到平衡所需要的時(shí)間越長(zhǎng),0.50、1.00 mg/L的蘇丹紅在光照12 h后異構(gòu)趨于穩(wěn)定,5.00、20.00 mg/L的蘇丹紅在光照24 h后異構(gòu)趨于穩(wěn)定;無(wú)論濃度高低,0.50、1.00、5.00、20.00 mg/L的蘇丹紅Ⅲ和Ⅳ在光學(xué)異構(gòu)達(dá)到平衡時(shí)的異構(gòu)率都比較接近,蘇丹紅Ⅲ光學(xué)異構(gòu)平衡時(shí)的異構(gòu)率為5.324%～5.787%,蘇丹紅Ⅳ光學(xué)異構(gòu)平衡時(shí)的異構(gòu)率為5.121%～5.507%。

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Study on optical induced heterogeneous phenomenon of Sudan based on HPLC detection

SHAO Ming-hua,JIANG Chen-zhou*,ZHANG Chi-zhong,FU Jia-ping,WANG Li-juan

(ANPEL Scientific Instrument(Shanghai)Co.,Ltd.,Shanghai 201608,China)

Determination and optical induced heterogeneous phenomenon of Sudan was studied using a Shimadzu LC-20AB liquid chromatograph equipped with a SPD-M20A diode array detector. Chromatographic separations were performed using a CNW Athena C18-WP(4.6 mm×150 mm,5 μm)column,the column temperature was 30 ℃. The mobile phase consisted of acetonitrile-water(88∶12 by volume)and was delivered at a flow rate of 1.0 mL/min with equivalent elution. The detection wave length was 500 nm. The results showed that Sudan Ⅰ-Ⅳ were linear within a range of 0.10～20.00 mg/L,and the correlation coefficient was 1.0000. Sudan Ⅰ and Ⅱ could not occur optical induced heterogeneous phenomenon,but Sudan Ⅲ and Ⅳ could. Optical induced heterogeneous of Sudan was a reversible change,and it could be reversed when there was no illumination condition. Sudan standard solution was more easily to occur optical induced heterogeneous than solid Sudan standard. Temperature had little effect on optical induced heterogeneous of Sudan in the range of 0～60 ℃. Illumination had a significant effect on optical induced heterogeneous phenomenon of Sudan,the degree was brown vial>sunlight=7 W energy saving light. Concentration of Sudan also had a significant impact on its optical induced heterogeneous phenomenon. The higher the concentration,the longer the time that heterogeneous tended to stable needed. Within the range of 0.50～20.00 mg/L,optical induced heterogeneous rate of Sudan III was 5.324%～5.787% in the state of heterogeneous balance,and Sudan Ⅳ was 5.121%～5.507% under that condition. The study had important reference value in research and application of Sudan detection methods.

HPLC;Sudan;optical induced heterogeneous

2016-02-26

邵明華(1968-)，男，本科，研究方向：分析化學(xué)，E-mail：shaominghua@anpel.com.cn 。

江晨舟(1983-)，男，碩士，研究方向：分析化學(xué)，E-mail：brucehom@126.com。

TS201.2

A

1002-0306(2016)17-0142-07

10.13386/j.issn1002-0306.2016.17.019