人工合成色素亮黑標準樣品的研制

鄭新華　韓煥美　何桂華　張愛霞　王　樂　陳　晞

(濟南出入境檢驗檢疫局，濟南 250014)

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人工合成色素亮黑標準樣品的研制

鄭新華韓煥美何桂華張愛霞王樂陳晞

(濟南出入境檢驗檢疫局，濟南 250014)

建立了人工合成色素亮黑標準樣品的制備方法。采用凝膠色譜法純化亮黑原料：將亮黑粗品溶于水中，加入硅藻土助濾劑攪拌后過濾，濾液加入凝膠柱；以純水沖洗凝膠柱，分離出雜質；收集主色素組分；蒸發水分，濃縮后溶液過濾；濾液再加入無水乙醇沉降產物，再次過濾，室溫真空干燥，得到亮黑高純樣品。通過核磁共振(1H NMR譜、13CNMR譜)、紅外光譜和液相色譜-質譜對亮黑純品進行定性分析，利用高效液相色譜面積歸一化法進行純度定值，亮黑純度為98.66%，滿足標準樣品的要求。

亮黑標準樣品合成色素

人工合成著色劑因其色澤鮮艷、著色力強、性質穩定、價格低廉，成為食品工業常用的添加劑之一。其主要是以苯、甲苯、萘等芳烴類化工產品為原料，經過磺化、硝化、鹵化、偶氮化等一系列有機反應化合而成[1]。亮黑是人工合成著色劑的一種，常被作為食用黑色色素。目前我國多種合成著色劑包括亮黑還沒有標準樣品，均是依靠國外進口。而標準樣品可以用來校準儀器、評價測量方法和給材料賦值，是產品質量控制和保證結果準確度的重要溯源標準[2-6]。

本文報道了亮黑標準物質的研制方法，對完善我國國家標準技術體系建設、加強食品安全質量控制具有重要意義。

1　實驗部分

1.1試劑材料與儀器設備

Agilent1260液相色譜儀配二極管陣列檢測器(美國安捷倫公司)；TSQ quantum ultra液相色譜-串聯質譜儀(美國Thermo公司)；Bruker AV400核磁共振儀(德國，Bruker公司)；感量為0. 1 mg的分析天平(瑞士梅特勒公司)；Milli-Q 純水器(美國Millipore公司)；IKA-KS130型振蕩器(德國IK公司)；甲醇(色譜純，默克公司)；冰乙酸(分析純，國藥集團化學試劑有限公司)；超純水由Milli-Q 純水器制備；亮黑購于上海化工三廠。其他試劑，如非提及均為分析純。

1.2液相色譜檢測條件

高效液相色譜儀(安捷倫1260)，配二極管陣列檢測器；Agela Technologies Venusil XBP C18(L)色譜柱：(4.6mm×150mm，5μm, 150?,)或相當者；流動相A：20mmol/L乙酸銨水溶液，流動相B：甲醇，流動相根據不同時間采取梯度洗脫見表1；流速為1.0mL/min；柱溫：室溫；進樣量：10μL；檢測波長：570nm，流動相梯度洗脫條件見表1。

表1　液相色譜流動相梯度洗脫條件

1.3液相色譜-質譜檢測條件

色譜條件：樣品用甲醇溶解，濃度為1.0 μg/mL；色譜柱：Thermo Hypersil GOLD(2.1mm×100mm)；流速為0.3mL/min；柱溫為室溫；進樣量5μL。

質譜條件：使用Thermo Xcalibur數據處理系統；ESI源：負離子檢測；掃描范圍：m/z 250～800；柱后分流比：3∶1；鞘氣流：40 arb；輔助氣流：10arb；源電壓3.20kV；毛細管溫度：350℃；毛細管電壓-3.5kV。

1.4核磁共振成像檢測

所有樣品的核磁譜圖均是在Bruker AV400上完成，溶劑是氘代二甲亞砜。

1.5紅外光譜檢測

傅立葉變換紅外光譜在Bruker V80光譜儀上完成。樣品以KBr樣品壓片后直接粘附在樣品架上，每個譜圖掃描32次，分辨率為4cm-1，背景譜圖是空氣，紅外光譜采用透射模式。

1.6紫外可見光譜檢測

紫外-可見光譜用Shimadzu UV-3100 UV-VIS-NIR分光光度計測定。

2　結果與分析

2.1純化條件選擇

亮黑色素是人工合成色素，合成時產生的主要雜質為未磺化芳族伯胺和未反應原料，分子量較主成分小，以及少許分子量較大的副色素，故可以采用凝膠色譜法分離。用硅膠裝填凝膠色譜柱(容量800mL)，以水沖洗凝膠色譜柱備用；稱取亮黑粗品2.0g，溶于20mL水中，超聲溶解；加入助濾劑硅藻土，攪拌15min后過濾；濾液加入凝膠柱；以純水沖洗凝膠柱，前期分出少許副色素；收集主色素組分；減壓蒸出水分，溶液濃縮至約20mL，過濾；濾液加入無水乙醇，產物沉降；過濾，以乙醇洗滌；室溫真空干燥，得到純品亮黑，結構式見圖1。

2.2定性分析

對制備的純品通過核磁共振、紅外光譜和液相色譜-質譜進行定性分析，圖2～圖4分別是亮黑的核磁共振譜圖、紅外光譜圖和液相色譜-質譜圖。分析亮黑1HNMR數據如下: δ3.34(3H,s)、δ17.32(—NH,s)、δ7.87(1H,d)、δ8.16(1H,d)、δ7.85(1H,s)、δ8.06(1H,d)、δ8.09(1H,d)、δ8.18(1H,d)、δ8.62(1H,d)、δ9.06(1H,d)、δ8.79(1H,s)、δ8.35(1H,d)、δ8.79(1H,s)、δ8.37(1H,d)；其13CNMR數據如下：δ26.23、δ169.74、δ142.52、δ116.13、δ127.33、δ134.31、δ132.02、δ114.18、δ140.64、δ134.07、δ147.43、δ113.43、δ150.87、δ126.40、δ142.52、δ126.40、δ131.43、δ127.33、δ150.87、δ123.01、δ123.01、δ152.99、δ123.01、δ127.33、δ144.51、δ123.01、δ127.33。圖3給出了亮黑的紅外光譜特征吸收峰3436、1696、1580、1549、1494、1316、1194、915、827、706、680、648cm-1，與文獻報道吻合良好。圖4中是亮黑液相色譜-質譜的總離子流圖和一級質譜圖，出峰時間6.24min，掃出質荷比為410.52的[M-2Na]2-離子峰、266.12的[M-3Na]3-離子峰、258.76的[M-4Na+H]3-離子峰，通過以上數據可以定性亮黑。

2.3定值分析

2.3.1紫外可見光譜測定

將制備好的亮黑純品配制成濃度為20μg/mL的甲醇溶液，用紫外可見光譜進行全波長掃描，從圖5可以看出，靛藍在波長315nm、410nm和570nm處有特征吸收，其中570nm吸收值最強，因此，液相色譜定值分析選擇570nm。

2.3.2液相色譜分析

采用凝膠色譜技術對市售亮黑原料純化，制得亮黑純品。通過核磁共振(1H NMR譜、13CNMR譜)、紅外光譜和液相色譜-質譜對靛藍純品進行定性分析，利用高效液相色譜法面積歸一化法進行純度定值，靛藍純度為98.66% ，滿足標準樣品的要求，為產品質量控制、檢測方法驗證和保證實驗室測量結果的準確可靠與互認建立了溯源標準。

[1]王惠琴，鄭大威，林太鳳，等. 食用色素在食品中的應用及檢測方法研究進展[J]. 食品工程, 2009, 4:3-5.

[2] GB2760-2011《食品安全國家標準 食品添加劑使用標準》[S]．

[3]韓永志. 標準物質的定值[J].化學分析計量, 2001,10(5)：38-39.

[4]錢耆生．分析測試質量保證[M]. 大連:遼寧大學出版社, 2004: 576-578.

[5] ISO Guide 35，2006． Reference Materials-General and Statistical Principles for Certification． Guide for International Organization for Standardization(ISO) [S]．

[6] Stolker A A M, Brinkman U A Th. Analytical strategies for residue analysis of veterinary drugs and growth-promoting agents in food-producing animals-a review[J]. J Chromatogr A, 2005, 1067(1): 15-53.

Preparation and certification of reference sample of brilliant black derived from edible synthetic colorant.

Zheng Xinhua, Han Huanmei,He Guihua, Zhang Aixia, Wang Le, Chen Xi

(JinanEntry-ExitInspectionandQuarantineBureau,Jinan250014，China)

Brilliant black on sale was purified by gel chromatography technology. After the qualitative analysis of high pure brilliant black by1HNMR spectrum,13CNMR spectrum, infrared spectrum and liquid chromatography/mass spectrometry, the purity of brilliant black was certified by high performance liquid chromatography，the purity was 98.66%.

brilliant black; reference sample; synthetic colorant

國家質檢總局課題(課題編號2012IK178)；山東出入境檢驗檢疫局課題(SK201424)。

鄭新華，女，1971年出生，高級工程師，本科，主要從事食品檢測研究，E-mail：2413668938@qq.com。

10.3936/j.issn.1001-232x.2016.02.016

2015-09-21