非食用食品添加剂苏丹红的危害及其主要检测方法
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[摘要] 随着化学添加剂的诞生和发展,人类健康不断受到危胁。非食用食品添加剂对人体的毒性概括起来有致癌性、致畸性和致突变性,这些毒性的共同特点是要经历较长时间才能显露出来,即对人体产生潜在的毒害,这也就是人们关心食品添加剂安全性的原因。本文着重讨论了苏丹红对人体健康所具有的潜在的危害性及其主要检测方法。
[关键词] 添加剂 苏丹红 检测
一、苏丹红对人体的危害
苏丹红(sudan dyes)又名油溶红、溶剂红,是一组人工合成的以苯基偶氮萘酚为主要基团的人工合成色素,其合成的前体通常是芳香胺。苏丹红系列化合物主要包括苏丹红I、II、III和IV4种,其中苏丹红Ⅱ、III和Ⅳ为苏丹红I的化学衍生物,I、II号为单偶氮染料,III、Ⅳ为双偶氮染料。大量的研究报告指出,几乎所有的合成色素都不能向人体提供营养物质,某些合成色素甚至会危害人体健康,特别是偶氮化合物类合成色素的致癌作用更为明显。
早期的研究表明,苏丹红本身不会直接对人体产生有害的影响,然而该类物质为什么被如此关注,主要的原因是苏丹红在体内和环境中会发生代谢,而其代谢产物具有致癌性。对苏丹红系列化合物的代谢研究表明,这类偶氮染料主要是经食物从口摄入进入肌体,而人类皮肤对苏丹红的吸收率较低,进入体内的苏丹红主要通过胃肠道微生物还原酶、肝和肝外组织微粒体和细胞质的还原酶进行代谢,在体内代谢成相应的芳香胺类物质。苏丹红在体内代谢的产物均为苯胺或萘酚的衍生物。苯胺是制造染料、橡胶促进剂及抗氧剂等的原料,是一种重要的有机合成中间体。一旦苯胺接触人体皮肤或进入消化系统以后,一方面由于苯胺可直接作用于肝细胞,引起中毒性肝病,还有可能诱发肝脏细胞基因发生变异,增加了人体癌变的几率;另一方面,有可能因为苯胺将血红蛋白结合的Fe(II)氧化为Fe(III),导致血红蛋白无法结合氧,使人患上高铁血红蛋白症,引起中枢神经系统、心血管系统受损,甚至导致不孕。萘酚作为中间体,主要应用在染料、油脂、农药的合成与生产中,还可作为着色剂用于染发剂中。萘酚具有致癌、致畸、致敏、致突变的潜在毒性,对眼睛、皮肤、粘膜有强烈的刺激作用,大量吸收可引起出血性肾炎。
苯胺或萘酚的衍生物均被国际癌症研究机构(IARC)列为二类(对动物怀疑有致癌性物质)或三类致癌物质,具有遗传毒性,摄入对人体有害。而苏丹红I、Ⅱ、III和Ⅳ在体内代谢的产物均为苯胺或萘酚的衍生物,因此在食品中必须禁止使用。
二、定性检测原理
荧光分析法选择性好,灵敏度高,检测下限低,在分析科学及其它相关领域的应用已越来越广泛。因此开展研究苏丹红分子的荧光性质,利用其荧光现象建立起苏丹红的检测新方法具有重要的实际意义。
常规的荧光法是在固定的激发波长位置激发,通过扫描发射波长得到发射光谱:然后固定发射波长,扫描激发波长可得到激发光谱。同步荧光扫描技术是由Lloyd首先提出,它与常用的荧光测定方法最大的区别是同时扫描激发和发射两个单色器波长,由测得的荧光强度信号与对应的激发波长(或发射波长)构成光谱图,称为同步荧光光谱。由于常规的荧光分析法在实际应用中往往受到限制,对一些复杂混合物分析常遇到光谱相互重叠、不易分辨的困难,和常规荧光分析法相比,同步荧光分析法具有谱图简化、谱带窄化、选择性提高和光散射干扰减少等特点,是一种具有高选择性、高灵敏度的分析方法,尤其适合多组分混合物的分析。
三、主要试剂及仪器
(1)试剂
苏丹红II(纯度90%,Dr.Ehrenstorfer Gmbh,Germany)标准储备液浓度为110μg•mL-1;苏丹红III(纯度97%,Dr.Ehrenstorfer Gmbh,Germany)标准储备液浓度为70μg•mL-1;溶剂为O.2g•L-1KOH--乙醇;KOH(A.R.级);无水乙醇(重蒸馏)。
(2)仪器
多功能荧光分光光度计。
四、检定方法
取试液置于1.0×1.0cm石英液池中,设置仪器扫描参数:激发和发射单色仪狭缝带通宽度均为5nm,扫描速度为240nm•min-1。采用λ=60nm的波长差进行恒波长同步荧光分析法测定。
五、结果与讨论
(1)人工合成样的回收率
移取已知量的苏丹红II和苏丹红III溶液作为人工混合样品,在与标准工作曲线相同条件下进行恒波长同步荧光测定。测得的恒波长同步荧光信号强度值查对应的工作曲线,得各组分的含量值,测定结果见表1。
(2)香肠样品的分析
采用加标回收法,考察了不同浓度比的苏丹红Ⅱ和苏丹红III在香肠样品中的回收率。分别称取2.00g搅碎的香肠样品6份,加入不同浓度比的苏丹红II和苏丹红III,混匀。然后用10mL的0.2g•L-1KOH-乙醇溶液超声提取三次,各离心10min(3000r/min),合并三次上清液,定容至50mL。溶液采用λ=60nm进行同步荧光扫描,根据所得同步荧光信号的强度值查对应的工作曲线,得每次测定的含量值,结果如下表2。
六、结语
本研究利用苏丹红Ⅱ和III的荧光现象所建立的同步荧光分析方法,在无须预分离的情况下,通过选择适当的波长差,只需一次扫描就可同时测定苏丹红II和III两种物质,检测限分别为14μg•mL-1和llμg•mL-1。虽然其它苏丹红高浓度时存在一定的干扰,但荧光分析法简单、快速、灵敏、实用性强,成为苏丹红的常规检测方法。
参考文献:
[1]夏元洵.化学物质毒性全书[M].上海:上海科学技术文献出版社,1991.720.
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[3]许金钩,王尊本.荧光分析方法[M].北京:科学出版社,2006