孫鵬，竺鑒博，高玉玲

（1.黑龍江八一農(nóng)墾大學，大慶 163319；2.大慶市薩爾圖區(qū)市場監(jiān)督管理局食品藥品服務中心）

離子液體分散液—液微萃取—高效液相色譜法測定碳酸飲料中合成著色劑

孫鵬1，竺鑒博2，高玉玲1

（1.黑龍江八一農(nóng)墾大學，大慶 163319；2.大慶市薩爾圖區(qū)市場監(jiān)督管理局食品藥品服務中心）

建立了一種離子液體分散液液微萃取樣品前處理技術(shù)，結(jié)合高效液相色譜法測定液態(tài)奶中2種著色劑（胭脂紅、日落黃）。考察了萃取劑種類、萃取劑體積、分散劑種類、pH、鹽濃度等因素對萃取效率的影響。確定了最佳萃取條件：以160 μL 1-辛基-3-甲基咪唑六氟磷酸鹽（[OMIM]PF6）為萃取劑，1 000 μL乙腈為分散劑，NaCl質(zhì)量分數(shù)為6%，pH為4.5。結(jié)果表明：2種合成著色劑在1～250 μg·L-1范圍內(nèi)呈良好的線性關(guān)系，線性相關(guān)系數(shù)為0.998 8～0.999 2；檢出限分別為1.27 μg·L-1和0.43 μg·L-1，加標回收率在88.7%～98.5%，RSD在1.3%～5.4%。該方法簡單、高效、安全，能夠滿足碳酸飲料中合成著色劑的檢測要求。

離子液體；高效液相色譜；分散液液微萃??；合成著色劑

人工合成著色劑是一類重要的食品添加劑，具有色澤鮮艷、性質(zhì)穩(wěn)定、著色力強、調(diào)色容易、成本低廉等諸多優(yōu)點，被廣泛用于食品生產(chǎn)加工行業(yè)中[1-2]，給人們的身體健康帶來巨大隱患。合成色素是以苯、甲苯、萘等化工產(chǎn)品為原料，經(jīng)過一系列有機反應制成的，不但沒有任何營養(yǎng)價值，過量的食用會對人體造成嚴重的傷害。飲料中添加合成著色劑的現(xiàn)象非常普遍，且存在超限量使用現(xiàn)象，所以對其含量的測定顯得尤為重要[3-4]。隨著社會的發(fā)展人們生活水平不斷提高，食品安全問題已被人們越來越重視。因此建立一種方便、快捷、穩(wěn)定、可靠的檢測方法才能滿足市場需求。

已報道的合成著色劑主要檢測方法有高效液相色譜-串聯(lián)質(zhì)譜法[5-6]、高效液相色譜法（HPLC）[7-8]、細管電泳法（CE）[9]等。胭脂紅、日落黃是飲料中最常使用的著色劑，有關(guān)胭脂紅、日落黃的檢測方法有分光光度法、液相色譜法、液相色譜質(zhì)譜聯(lián)用法等，光度法適合檢測含量較高的樣品，液質(zhì)儀器和耗材價格昂貴，故液相色譜法應用最為廣泛。

常用的前處理技術(shù)有固相萃取法、聚酰胺粉吸附法、液-液提取法，但樣品前處理技術(shù)需消耗大量有機試劑，對環(huán)境產(chǎn)生污染。液-液微萃取以消耗試劑少、簡單、廉價等優(yōu)點，已經(jīng)發(fā)展成為一種新的前處理技術(shù)[10-11]。離子液體（ILs）具有熔點低、熱穩(wěn)定性好、能夠溶解各種有機和無機化合物、易與其他溶劑混溶等獨特的物理和化學特性，是一種環(huán)境友好的溶劑，成為分析工作者的新寵，并作為一種新型綠色溶劑，現(xiàn)已廣泛應用在分析工作中[12-14]。目前已有報道使用離子液體液-液微萃取前處理應用在農(nóng)殘、獸殘檢測中，但有關(guān)此法應用在碳酸飲料中胭脂紅、日落黃的檢測未見報道。研究首次采用離子液體分散液-液微萃取前處理技術(shù)，結(jié)合高效液相色譜測定碳酸飲料中胭脂紅、日落黃，該方法具有操作簡單、成本低廉和環(huán)境友好等優(yōu)點。

1 材料與方法

1.1 儀器與試劑

儀器：e2695型高效液相色譜儀（美國Waters公司），配有紫外檢測器（美國Waters公司）；Z36HK型高速冷凍離心機（德國HERMIE公司），VORTEX-2型渦旋儀（美國SI DIGITAL），SK8200H型超聲波清洗機（上?？茖С晝x器有限公司）；ML204電子分析天平（梅特勒-托利多），PE-20型pH計（梅特勒-托利多）。

試劑：1-己基-3-甲基咪唑三氟甲磺酸鹽（[HMIM]OTF）（阿拉丁試劑（中國）有限公司，純度95%）、1-辛基-3-甲基咪唑六氟磷酸鹽（[OMIM]PF6）（阿拉丁試劑（中國）有限公司，純度95%）、胭脂紅（ponceau 4R，GBW（E）100161）、日落黃（sunset yellow，GBW（E）100159），于4℃下冷藏保存。甲醇、乙醇、乙腈、丙酮均為色譜純（德國Fisher試劑公司）。檸檬酸（分析純，天津科密歐試劑有限公司）、氯化鈉（國藥試劑，分析純，使用前于650℃灼燒4 h），250 μL內(nèi)插管（美國Waters公司），0.22 μm微孔濾膜（天津博納艾杰爾），實驗所用水為屈臣氏蒸餾水，實驗所用的碳酸飲料在超市購買。

1.2 色譜條件

色譜柱：Kromasil 100-5C18，5 μm；150 mm× 4.6 mm；流速：1.0 mL·min-1；流動相：甲醇+乙酸銨（0.02 mol·L-1）（5+95）；檢測波長：254 nm；柱溫：室溫；進樣量：10 μL。

1.3 樣品測定

準確量取20.0 mL碳酸飲料樣品放入50 mL的燒杯中，在35℃下微熱不斷攪拌驅(qū)除二氧化碳，然后用0.22 μm濾膜過濾，用0.1 mol·L-1檸檬酸溶液調(diào)節(jié)pH值為4.5，向樣品中加入160 μL[OMIM]PF6（萃取劑），1 000 μL乙腈（分散劑），加入NaCl質(zhì)量分數(shù)為6%，渦旋震動3 min，室溫10 000 r·min-1離心3 min，將離心管取出后，用微量進樣器取底層萃取劑樣品50 μL，加入到250 μL內(nèi)插管中，待高效液相色譜分析。

2 結(jié)果與討論

2.1 前處理方法的優(yōu)化

2.1.1 萃取劑的選擇

實驗考察了[OMIM]PF6和[HMIM]OTF 2種咪唑類離子液體對合成著色劑萃取效率的影響。結(jié)果表明[OMIM]PF6對胭脂紅、日落黃有更好的富集效果，且試驗結(jié)果穩(wěn)定，見圖1。故試驗選擇[OMIM]PF6為萃取劑。

圖1 萃取溶劑種類、體積對回收率的影響Fig.1Effect of type and volume of extraction solvent on recoveries

實驗還考察了萃取劑的用量對萃取的影響。隨著[OMIM]PF6量的增加，萃取回收率不斷增加，見圖2。實驗考察了120、140、160、180、200 μL，當加入160 μL[OMIM]PF6時，萃取回收率達到最大值并趨于穩(wěn)定，故實驗選擇萃取劑最佳量為160 μL。

圖2 分散劑體積對萃取回收率的影響Fig.2Effect of volume of dispersant solvent on recoveries

2.1.2 分散劑的選擇

分散劑對目標化合物的測定不產(chǎn)生干擾，在萃取過程中分散劑最大限度的增加萃取劑與目標溶液的接觸面積，進而增大萃取效率。試驗考察了乙醇、甲醇、丙酮、乙腈為分散劑對胭脂紅、日落黃回收率的影響。由圖3可見乙醇、丙酮、甲醇作為分散劑時萃取回收率都比較低，并且實驗重復性差，故實驗選擇甲醇為分散劑。同時優(yōu)化了分散劑的用量，考察了分散劑體積為600、800、1 000、1 200、1 400、1 600 μL時對萃取結(jié)果的影響，回收率表明當甲醇用量為1 000 μL時，回收率高。

圖3 分散劑類型對萃取效率的影響Fig.3Effect of type of dispersant on recoveries

2.1.3 pH的選擇

調(diào)節(jié)樣品溶液的pH值可通過改變?nèi)芤旱乃釅A性，進而改變分析物的狀態(tài)，影響分析物的穩(wěn)定性及存在形式，從而影響萃取率。故pH值是影響液相萃取的另一主要因素。因此選擇合適的樣品溶液pH值對萃取操作很重要。胭脂紅、日落黃在酸性條件下穩(wěn)定性較好，實驗考察了pH為3.0～6.0范圍對萃取結(jié)果的影響見圖4，pH=4.5時，胭脂紅、日落黃能夠與萃取劑形成穩(wěn)定的體系。

圖4 pH值對萃取效率的影響Fig.4Effect of pH on recoveries

2.1.4 NaCl質(zhì)量分數(shù)的選擇

在萃取劑和分散劑用量分別為160μL和1000μL，pH=4.5時，考察NaCl質(zhì)量分數(shù)對萃取效率的影響。鹽的加入可以增大水相的離子強度，降低目標化合物在水相的溶解度，進而提高目標物在離子液體中的萃取效率。實驗考察了NaCl質(zhì)量分數(shù)為2%～12%對萃取效率的影響。結(jié)果表明，隨著鹽用量的增加，萃取效率增大，當鹽濃度在6%時，萃取效率最佳（見圖5）。故試驗選擇NaCl質(zhì)量分數(shù)為6%。

圖5 NaCl質(zhì)量分數(shù)對萃取效率的影響Fig.5Effect of NaCl mass fraction on recoveries

2.2 方法的評價

2.2.1 線性關(guān)系和檢出限、定量限

在最佳的實驗條件下，從加標碳酸飲料樣品中萃取2種合成著色劑類殘留進行HPLC測定，以碳酸飲料中加標1～250 μg·L-1考察方法標的線性范圍、相關(guān)系數(shù)、檢出限，分別以3倍信噪比和10倍信噪比計算檢出限和定量下限，結(jié)果見表1。

表1 3種合成著色劑的相關(guān)系數(shù)、線性范圍、檢出限、定量限、相對標準偏差Table 1Correlation coefficients，linear ranges，LOD，LOQ，RSD of two kinds of synthetic colorants

2.2.2 回收率和精密度

以陰性碳酸飲料樣品作為空白基質(zhì)，分別在5、10、20 μg·L-1共3個水平進行農(nóng)藥加標回收試驗，評價方法的準確度和精密性。日內(nèi)精密度是在1天內(nèi)平行分析6次加標樣品所得回收率的RSD，日間精密度通過連續(xù)3天分析同一濃度加標樣品所得回收率的RSD，由表2可知2種合成著色劑加標回收率在88.7%～98.5%，日內(nèi)及日間精密度均低于5.5%。

表2 碳酸飲料中2種合成著色劑在3個加標水平的回收率和精密度Table 2Recoveries and RSDs of synthetic colorants spiked in carbonated drink at three levels

3 樣品分析

在最佳條件下對陰性碳酸飲料樣品、加標樣品、市售碳酸飲料進行離子液體分散液—液微萃取—高效液相色譜分析。陰性碳酸飲料樣品、加標樣品、實際樣品、標準溶液的色譜圖見圖6，市售碳酸飲料胭脂紅未檢出，日落黃檢出濃度為42.6 μg·L-1。

圖6 （a）空白樣品、（b）加標樣品、（c）實際樣品、（d）標準溶液（1.胭脂紅、2.日落黃）Fig.6Chromatograms of（a）negative sample，（b）spiked sample，（c）real sample，（d）standard solution（1.ponceau 4R，2.sunset yellow）

4 結(jié)論

建立了離子液體分散液液微萃取結(jié)合高效液相色譜法測定碳酸飲料中2種合成著色劑的方法。離子液體分散液液微萃取方法操作簡便，利用此法取代傳統(tǒng)液液萃取使用大量有機試劑，使得樣品前處理過程更加方便、安全、環(huán)保。但該方法在選擇萃取劑時存在一定局限性，導致部分化合物回收率偏低，今后合成適合研究領(lǐng)域的離子液體用于萃取將成為研究熱點。

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Simultaneous Determination of Synthetic Colorants by Ionic Liquid Dispersive Liquid-Liquid Microextraction Coupled with High Performance Liquid Chromatography in Carbonated Drink

Sun Peng1，Zhu Jianbo2，Gao Yuling1
（1.Heilongjiang Bayi Agricultural University，Daqing 163319；2.Food and Drug Service Center of Market Supervision Administration，Sartu District）

A novel method for the determination of two synthetic colorants ponceau 4R and sunset yellow from the carbonated drink was developed using ionic liquid dispersive 1iquid-liquid microextraction coupled with high performance liquid chromatography.The influence of extraction parameters including types of extraction solvent，volume of extraction solvent，types of dispersant solven，pH，sodium chloride mass fraction were investigated.Using 160 μL 1-octyl-3-methylimidazolium hexafluorophosphate（[OMIM]PF6）as extraction drop，1 000 μL acetonitrile as dispersant solvent，sodium chloride mass fraction 6%，pH was adjusted 4.5 Under the optimal condition，good linear relationship was obtained in the two synthetic colorants concentrations of 1-250 μg·L-1with the correlation coefficients of 0.998 8-0.999 2；the detection limits were 0.43-1.27 μg·L-1.The proposed method was applied to the determination of two synthetic colorants in carbonated drink，the recoveries were from 88.7%to 98.5%，with the corresponding relative standard deviations were from 1.3%to 5.4%.The method was simple，fast and precise to satisfy，which could meet the requirements for the determination of synthetic colorants in carbonated drink.

ionic liquid；performance 1iquid chromatography；dispersive 1iquid-liquid microextraction；synthetic colorants

O658.2

A

1002-2090（2017）03-0065-05

10.3969/j.issn.1002-2090.2017.03.014

2016-08-05

大慶市指導性科技計劃項目（szdfy-2015-50）；黑龍江八一農(nóng)墾大學（校內(nèi)培育課題資助計劃：XZR2014-17）。

孫鵬（1982-），男，助理研究員，黑龍江八一農(nóng)墾大學畢業(yè)，現(xiàn)主要從事農(nóng)產(chǎn)品農(nóng)藥殘留、獸藥殘留檢測技術(shù)研究。