非食用食品添加劑蘇丹紅的危害及其主要檢測方法

李龍川

[摘要] 隨著化學添加劑的誕生和發展,人類健康不斷受到危脅。非食用食品添加劑對人體的毒性概括起來有致癌性、致畸性和致突變性,這些毒性的共同特點是要經歷較長時間才能顯露出來,即對人體產生潛在的毒害,這也就是人們關心食品添加劑安全性的原因。本文著重討論了蘇丹紅對人體健康所具有的潛在的危害性及其主要檢測方法。

[關鍵詞] 添加劑 蘇丹紅 檢測

一、蘇丹紅對人體的危害

蘇丹紅(sudan dyes)又名油溶紅、溶劑紅,是一組人工合成的以苯基偶氮萘酚為主要基團的人工合成色素,其合成的前體通常是芳香胺。蘇丹紅系列化合物主要包括蘇丹紅I、II、III和IV4種,其中蘇丹紅Ⅱ、III和Ⅳ為蘇丹紅I的化學衍生物,I、II號為單偶氮染料,III、Ⅳ為雙偶氮染料。大量的研究報告指出,幾乎所有的合成色素都不能向人體提供營養物質,某些合成色素甚至會危害人體健康,特別是偶氮化合物類合成色素的致癌作用更為明顯。

早期的研究表明,蘇丹紅本身不會直接對人體產生有害的影響,然而該類物質為什么被如此關注,主要的原因是蘇丹紅在體內和環境中會發生代謝,而其代謝產物具有致癌性。對蘇丹紅系列化合物的代謝研究表明,這類偶氮染料主要是經食物從口攝入進入肌體,而人類皮膚對蘇丹紅的吸收率較低,進入體內的蘇丹紅主要通過胃腸道微生物還原酶、肝和肝外組織微粒體和細胞質的還原酶進行代謝,在體內代謝成相應的芳香胺類物質。蘇丹紅在體內代謝的產物均為苯胺或萘酚的衍生物。苯胺是制造染料、橡膠促進劑及抗氧劑等的原料,是一種重要的有機合成中間體。一旦苯胺接觸人體皮膚或進入消化系統以后,一方面由于苯胺可直接作用于肝細胞,引起中毒性肝病,還有可能誘發肝臟細胞基因發生變異,增加了人體癌變的幾率;另一方面,有可能因為苯胺將血紅蛋白結合的Fe(II)氧化為Fe(III),導致血紅蛋白無法結合氧,使人患上高鐵血紅蛋白癥,引起中樞神經系統、心血管系統受損,甚至導致不孕。萘酚作為中間體,主要應用在染料、油脂、農藥的合成與生產中,還可作為著色劑用于染發劑中。萘酚具有致癌、致畸、致敏、致突變的潛在毒性,對眼睛、皮膚、粘膜有強烈的刺激作用,大量吸收可引起出血性腎炎。

苯胺或萘酚的衍生物均被國際癌癥研究機構(IARC)列為二類(對動物懷疑有致癌性物質)或三類致癌物質,具有遺傳毒性,攝入對人體有害。而蘇丹紅I、Ⅱ、III和Ⅳ在體內代謝的產物均為苯胺或萘酚的衍生物,因此在食品中必須禁止使用。

二、定性檢測原理

熒光分析法選擇性好,靈敏度高,檢測下限低,在分析科學及其它相關領域的應用已越來越廣泛。因此開展研究蘇丹紅分子的熒光性質,利用其熒光現象建立起蘇丹紅的檢測新方法具有重要的實際意義。

常規的熒光法是在固定的激發波長位置激發,通過掃描發射波長得到發射光譜:然后固定發射波長,掃描激發波長可得到激發光譜。同步熒光掃描技術是由Lloyd首先提出,它與常用的熒光測定方法最大的區別是同時掃描激發和發射兩個單色器波長,由測得的熒光強度信號與對應的激發波長(或發射波長)構成光譜圖,稱為同步熒光光譜。由于常規的熒光分析法在實際應用中往往受到限制,對一些復雜混合物分析常遇到光譜相互重疊、不易分辨的困難,和常規熒光分析法相比,同步熒光分析法具有譜圖簡化、譜帶窄化、選擇性提高和光散射干擾減少等特點,是一種具有高選擇性、高靈敏度的分析方法,尤其適合多組分混合物的分析。

三、主要試劑及儀器

(1)試劑

蘇丹紅II(純度90%,Dr.Ehrenstorfer Gmbh,Germany)標準儲備液濃度為110μg?mL^-1;蘇丹紅III(純度97%,Dr.Ehrenstorfer Gmbh,Germany)標準儲備液濃度為70μg?mL^-1;溶劑為O.2g?L^-1KOH--乙醇;KOH(A.R.級);無水乙醇(重蒸餾)。

(2)儀器

多功能熒光分光光度計。

四、檢定方法

取試液置于1.0×1.0cm石英液池中,設置儀器掃描參數:激發和發射單色儀狹縫帶通寬度均為5nm,掃描速度為240nm?min^-1。采用△λ=60nm的波長差進行恒波長同步熒光分析法測定。

五、結果與討論

(1)人工合成樣的回收率

移取已知量的蘇丹紅II和蘇丹紅III溶液作為人工混合樣品,在與標準工作曲線相同條件下進行恒波長同步熒光測定。測得的恒波長同步熒光信號強度值查對應的工作曲線,得各組分的含量值,測定結果見表1。

(2)香腸樣品的分析

采用加標回收法,考察了不同濃度比的蘇丹紅Ⅱ和蘇丹紅III在香腸樣品中的回收率。分別稱取2.00g攪碎的香腸樣品6份,加入不同濃度比的蘇丹紅II和蘇丹紅III,混勻。然后用10mL的0.2g?L^-1KOH-乙醇溶液超聲提取三次,各離心10min(3000r/min),合并三次上清液,定容至50mL。溶液采用△λ=60nm進行同步熒光掃描,根據所得同步熒光信號的強度值查對應的工作曲線,得每次測定的含量值,結果如下表2。

六、結語

本研究利用蘇丹紅Ⅱ和III的熒光現象所建立的同步熒光分析方法,在無須預分離的情況下,通過選擇適當的波長差,只需一次掃描就可同時測定蘇丹紅II和III兩種物質,檢測限分別為14μg?mL^-1和llμg?mL^-1。雖然其它蘇丹紅高濃度時存在一定的干擾,但熒光分析法簡單、快速、靈敏、實用性強,成為蘇丹紅的常規檢測方法。

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