nesha

第２４卷第４期

２０１２年４月

化学研究与应用

Ｃｈｅｍｉｅａ！Ｒｅｓｅａｒｃｈ ａｎｄ Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ

Ｖｏ１．２４，Ｎｏ．４

Ａｐｒ．，２０１２

文章编号：１００４・１６５６（２０１２）０４－０５５２－０３

恒波长同步荧光淬灭法测定食品中苏丹红Ⅱ的研究

杨 利 ，李树伟ｈ，潘可亮’，李 琼

（１．四川师范大学化学与材料科学学院，四川 成都６１００６８；

２．四川省泸州市高级中学，四川泸州６４６０００）

摘要：本文建立了恒波长同步荧光淬灭测定苏丹红Ⅱ的新方法。研究表明，苏丹红Ⅱ对硫酸奎宁的荧光有淬

灭作用，通过Ｓｔｅｍ．Ｖｏｌｍｅｒ方程的计算和紫外吸收光谱研究，得到苏丹红Ⅱ对硫酸奎宁荧光的淬灭机制主要

为动态淬灭，且淬灭程度与苏丹红Ⅱ的含量呈线性关系。当Ａｋ＝３０ ｎｍ时，该方法的线性范围为１．ＯｘｌＯ～一

５．０￣１０ ｍｏｌ／Ｌ，检出限为２．３９３￣１０ ｍｏ１／Ｌ。

关键词：苏丹红Ⅱ；硫酸奎宁；恒波长同步荧光淬灭法

中图分类号：０６５７．３ 文献标识码：Ａ

Ａ ｑｕｉｃｋ ｄｅｔｅｒｍｉｎａｔｉｏｎ ｔｈｅ ｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｉｏｎ ｏｆ Ｓｕｎｄａｎ ＩＩ ｉｎ ｆｏｏｄ ｂｙ ｔｈｅ

ｃｏｎｓｔａｎｔ—ｗａｖｅｌｅｎｇｔｈ ｓｙｎｃｈｒｏｎｏｕｓ ｆｌｕｏｒｅｓｃｅｎｔ ｑｕｅｎｃｈｉｎｇ

ＹＡＮＧ Ｌｉ ｒ，ＬＩ Ｓｈｕ—Ｗｅｉｈ

，

ＰＡＮ Ｋｅ．Ｌｉａｎｇ’

，ＬＩ Ｑｉｏｎｇ

（１．Ｃｏｌｌｅｇｅ Ｏｆ Ｃｈｅｍｉｓｔｒｙ ａｎｄ Ｍａｔｅｒｉａｌｓ Ｓｃｉｅｎｃｅ，Ｓｉｅｈｕａｎ Ｎｏｒｍａｌ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｃｈｅｎｇｄｕ ６１００６８，Ｃｈｉｎａ；

２．Ｈｉｓｈ Ｓｃｈｏｏｌ ｏｆ Ｌｕｚｈｏｕ，Ｌｕｚｈｏｕ ６４６０００，Ｃｈｉｎａ）

Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ａ ｎｅｗ ｍｅｔｈｏｄ ｆｏｒ ｔｈｅ ｄｅｔｅｒｍｉｎａｔｉｏｎ ｏｆ Ｓｕｄａｎ Ｉ１ ｗａｓ ｄｅｖｅｌｏｐｅｄ ｂａｓｅｄ ｏｎ ｔｈｅ Ｃｏｎｓｔａｎｔ－Ｗａｖｅｌｅｎｇｔｈ ｓｙｎｃｈｒｏｎｏｕｓ Ｆｌｕｏｒｅｓ—

ｃｅｎｔ ｑｕｅｎｃｈｉｎｇ．Ｔｈｅ ｑｕｅｎｃｈｉｎｇ ｍｅｃｈａｎｉｓｍ ｏｆ ｆｌｕｏｒｅｓｃｅｎｃｅ ｏｆ Ｑｕｉｎｉｎｅ Ｓｕｌｐｈａｔｅ ｗｉｔｈ Ｓｕｄａｎ Ｉ１ ｗａｓ ｓｔｕｄｉｅｄ ｂｙ Ｓｔｅｒｎ－ｖｏｌｍｅｒ ｃｕｒｖｅ

ａｎｄ ａｂｓｏｒｐｔｉｏｎ ｓｐｅｃｍＬ Ａｎｄ ｔｈｅ ｆｌｕｏｒｅｓｃｅｎｃｅ ｑｕｅｎｃｈｉｎｇ Ｗａｓ ｐｒｏｖｅｄ ｔｏ ｂｅ ａ ｄｙｎａｍｉｃ ｐｒｏｃｅｓｓ．Ａｌｓｏ ｔｈｅ ｌｉｎｅａｒ ｒｅｌａｔｉｏｎｓｈｉｐ ｂｅｔｗｅｅｎ

ｔｈｅ ｅｘｔｅｎｔ ｏｆ ｑｕｅｎｃｈｉｎｇ ａｎｄ ｔｈｅ ｃｏｎｔｅｎｔ ｏｆ Ｓｕｎｄａｎ ＩＩ Ｗａｓ ｏｂｔａｉｎｅｄ．ＡＸ＝３０ ｎｍ，Ｔｈｅ ｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｉｏｎ ｏｆ Ｓｕｎｄａｎ Ｉ１ ｗａｓ ｌｉｍｉｔｅｄ ｆｒｏｍ １．０

ｘｌ０～ｔｏ ５．０ ｘｌ０ ｍｏｌ／Ｌ．ａｎｄ ｔｈｅ ｑｕａｎｔｉｔａｔｉｖｅ ｌｉｍｉｔ Ｗａｓ ２．３９３￣１０‘“ｍｏＬ／Ｌ Ｉｔ ｗａｓ ｐｒｏｖｅｄ ｔｈａｔ ｔｈｉｓ ｍｅｔｈｏｄ ｈａｄ ｂｅｅｎ ｓｕｃｃｅｓｓｆｕｌｌｙ

ｔｅｓｔｅｄ ｔｏ ｄｅｔｅｒｍｉｎｅ ｔｈｅ ｃｏｎｔｅｎｔ ｏｆ Ｓｕｎｄａｎ ＩＩ ｉｎ ｆｏｏｄ．

Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ：Ｓｕｎｄａｎ ＩＩ；ｑｕｉｎｉｎｅ ｓｕｌｐｈａｔｅ；ｃｏｎｓｔａｎｔ—ｗａｖｅｌｅｎｇｔｈ ｓｙｎｃｈｒｏｎｏｕｓ ｆｌｕｏｒｅｓｃｅｎｔ ｑｕｅｎｃｈｉｎｇ

苏丹红（Ｓｕｎｄａｎ）为亲脂性偶氮化合物，是人

工合成的工业染料，广泛应用于溶剂、油、蜡、汽油

等的增色，也用于鞋、地板的增光。苏丹红有Ｉ、

Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ四种类型。毒理学研究表明，苏丹红有

致突变性和致癌性，被国际癌症研究机构（ＩＡＲＣ）

列为三类致癌物质…，各国均严格禁止在食品中

添加使用。针对苏丹红非法滥用的现状，２００５年

３月我国家质检总局和国家标准委发布了《食品中

苏丹红染料的检测方法．高效液相色谱法》的国家

标准 。

目前检测苏丹红的方法主要采为高效液相色

谱法（ＨＰＬＣ） ］、单扫描极谱法 Ｊ、色谱－质谱联

用＿５ 等方法，这些方法操作复杂、检测周期长、仪

器设备也较昂贵，不利于实际样品的快速检测。

收稿日期：２０１１－０３－２４；修回日期：２０１１－０５・１８

联系人简介：李树伟（１９５５．），男，教授，主要研究方向分子光谱分析。Ｅ—ｍａｉｌ：１ｓｗ０５２５＠ｓｏｈｕ．ｃｏｍ

第４期 杨利等：恒波长同步荧光淬灭法测定食品中苏丹红Ⅱ的研究 ５５３

因此，研发快速灵敏准确测定苏丹红Ⅱ的方法显

得尤为重要。恒波长同步荧光分析法是一种高灵

敏度的分子光谱法，与常规荧光分析法相比，具有

简化光谱、窄化谱带、减少各类干扰信号的优点。

本文利用恒波长同步荧光分析法对苏丹红Ⅱ进行

快速测定。

１ 实验部分

１．１仪器与试剂

ＷＧＹ一１０型荧光分光光度计（天津港东公

司），紫外可见分光光度计（尤尼柯），ＰＨＳ￣Ｃ 型

数显ｐＨ计（成都世纪方舟）。

苏丹红（Ｓｕｎｄａｎ）Ⅱ（ＡＲ，成都科龙）：用无水

乙醇配置成１×１０ ｍｏｌ／Ｌ；硫酸奎宁（ＡＲ，成都科

龙）：用无水乙醇配置成１ｘｌＯ～ｍｏｌ／Ｌ，存放在冰箱

４℃避光；石油醚（ＡＲ，成都科龙）：沸程３０～６０％；

ＡＩ２０３（ＡＲ，成都科龙，活化处理）１００～２００目；无

水Ｎａ：ＳＯ （ＡＲ，成都科龙）；本实验所用试剂均为

分析纯。

１．２实验方法

在１０ ｍｉｌｌ石英比色皿中加入２ ｍＬ硫酸奎宁，

用ｌＯｌＬ的微量注射器取１ Ｘ１０～ｍ０１／Ｌ苏丹红Ⅱ

溶液进行滴定，混合均匀后，避光静置５ ｍｉｎ，，固

定Ａ ＝３０ ｎｍ，以激发和发射狭缝宽度均为５ ａｍ，

记录苏丹红Ⅱ对硫酸奎宁作用的同步荧光光谱，

见图１。由于加人的液体体积远小于原溶液体积，

文中所涉及计算均忽略体积变化。

ｕ． ・５０

３００ ３２０ ３４０

Ｗａｖｅ（ｎｍ）

图１硫酸奎宁荧光的淬灭光谱图（１５℃）

Ｆｉｇ．１ Ｄｉｖａｌｅｎｔ ｌｅａｄ ｉｏｎｓ ｏｎ ｔｈｅ ｆｌｕｏｒｅｓｃｅｎｃｅ ｑｕｅｎｃｈｉｎｇ

ｏｆ Ｑｕｉｎｉｎｅ Ｓｕｌｐｈａｔｅ（１５￣Ｃ）

Ｑｕｉｎｉｎｅ Ｓｕｌｐｈａｔｅ（１ ｘｌＯ～ｍｏｌ／Ｌ），２ｍＬ；Ｓｕｄａｎ ＩＩ

（１ｘｌＯ ｍｏｌ／Ｌ），０，３０，４０，５０，６０，７０，１００，ｌｌＯ￣Ｌ

２结果与讨论

２．１ 苏丹红Ⅱ对硫酸奎宁的荧光淬灭机理

荧光淬灭通常可以分为动态淬灭和静态淬

灭 Ｊ。为了判断苏丹红Ⅱ对硫酸奎宁的淬灭类

型，首先用Ｓｔｅｍ—ｖｏｌｍｅｒ方程来处理实验数据：

Ｆｏ／Ｆ＝１＋Ｋｓ ［Ｑ］ （１）

其中， 和 分别表示不加入和加入淬灭剂

时体系的相对荧光强度；［Ｑ］为淬灭剂的摩尔浓

度； 为动态淬灭常数（即Ｓｔｅｍ—ｖｏｌｍｅｒ淬灭常

数）。将１５℃、５ｃｌ＝下的苏丹红Ⅱ对硫酸奎宁的荧

光淬灭数据按（１）式处理作图得到图２，求出不同

温度下的淬灭常数见表１。由图２和表１可知，淬

灭曲线有良好的线性关系，并且动态淬灭常数

随着温度的升高而增加，可以初步判断苏丹红Ⅱ

对硫酸奎宁的荧光淬灭类型是由于分子间碰撞而

引起的动态淬灭 Ｊ。

ｆＢ｝１０ｈ＇々

图２不同温度下苏丹红Ⅱ和硫酸奎宁的Ｓｔｅｒｅ．ｖｏｌｍｅｒ图

Ｆｉｇ．２ Ｓｔｅｒｎ－ｖｏｌｍｅｒ ｐｌｏｔｓ ｏｆＳｕｎｄａｎＩＩ ａｎｄ Ｑｕｉｎｉｎｅ Ｓｕｌｐｈａｔｅ

ａｔ ｄｉｆｅｒｅｎｔ ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅｓ

（Ａ）５￣Ｃ（Ｂ）ｌ５℃

表１苏丹红Ⅱ与硫酸奎宁的Ｓｔｅｒｅ－ｖｏｌｍｅｒ常数和

相应的直线关系

Ｔａｂｌｅ １ Ｓｔｅｒｍ・ｖｏｌｍｅｒ ｑｕｅｎｃｈｉｎｇ ｃｏｎｓｔａｎｔ ｏｆ ｔｈｅ ｓｙｓｔｅｍ ｏｆ

Ｓｕｎｄａｎ ＩＩ－Ｑｕｉｎｉｎｅ Ｓｕｌｐｈａｔｅ ａｔ ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅｓ

区分动态淬灭和静态淬灭的另外一种方法是

考察荧光体的吸收光谱。动态淬灭仅仅影响荧光

体的激发态，而不影响荧光体的吸收光谱；基态配

合物的形成会引起荧光体的吸收光谱不断变化，

据此来判断该体系是否属于静态淬灭。见图３所

示，硫酸奎宁．苏丹红Ⅱ体系（曲线ｅ）与硫酸奎宁

（曲线ｂ）几乎相同（只是强度略有所增强，这是由

于体系加入新物质所致），表明苏丹红Ⅱ与硫酸奎

５５４ 化学研究与应用 第２４卷

宁混合物的紫外吸收光谱没有发生变化，即说明

苏丹红Ⅱ与硫酸奎宁之间没有生成配合物，苏丹

红Ⅱ对硫酸奎宁的荧光淬灭机理为动态淬灭 。

ｊ ／一＼一一 一 一～、＿Ｉ＼

ｊ ～／＼一一一 一一

一ｒ————— — 一’’’—’———— 一———— ｒ‘— ———— — —一—１ — ’— ————＿１

图３硫酸奎宁和苏丹红Ⅱ的吸收光谱

Ｆｉｇ．３ Ｔｈｅ ａｂｓｏｒｐｔｉｏｎ ｓｐｅｃｔｒａ ｏｆ Ｑｕｉｎｉｎｅ Ｓｕｌｐｈａｔｅ ａｎｄ

Ｓｕｎｄａｎ Ｕａ。ＳｕｎｄａｎＩＩ（１ｘｌ０ ｍｏｌ／Ｌ）．ｂ，Ｑｕｉｎｉｎｅ

Ｓｕｌｐｈａｔｅ（１ｘｌＯ—ｍｏｌ／Ｌ）；ｃ，ＳｕｄａｎＩＩ．Ｑｕｉｎｉｎｅ Ｓｕｌｐｈａｔｅ

２．２工作曲线

改变苏丹红Ⅱ的用量，在室温１５￣Ｃ，按照实验

方法操作，得到苏丹红Ⅱ对硫酸奎宁的淬灭图，见

图１。由图可知，硫酸奎宁的荧光淬灭程度与苏丹

红Ⅱ的加入量成正比，该方法可以用于苏丹红Ⅱ

含量的测定。得到其线性回归方程为△ ＝１．１９１

×１０ ｃ（ｍｏｌ／Ｌ）＋１６．９，相关系数为ｒ＝０．９９７，苏丹

红Ⅱ在１．０ｘ１０ 一５．０ｘ１０一ｍｏＬ／［ 范围内呈线性

关系，检出限以３ｔｒ／Ｋ计算得２．３９３×１０ ｍｏｌ／Ｌ

（即６．６１３￣１０ ｓ／Ｌ）。

２．３样品检测

准确称量１０ ｇ辣椒酱或３ ｇ粉碎至细末的干

辣椒粉样，加入１０ ｍＬ石油醚，超声波萃取ｌ０

ｍｉｎ，静置１０ ｍｉｎ，如此反复萃取３次，合并萃取液

放在通风橱里，使石油醚挥发。当石油醚萃取液

小于５ ｍＬ时，用纯净的石油醚定容至５ ｍＬ，进行

层析分析。

将适量的氧化铝用石油醚湿法装入１ ｃｍｘ２０

ｅｍ的层析柱，氧化铝高度为３ ａｍ，在氧化铝柱上

覆盖一层１ ａｍ高的无水Ｎ％ＳＯ ，调整石油醚流速

约为１—２滴／ｓ，待液面降至Ｎ％ＳＯ 上表层时，将

样品萃取液缓慢加注入层析柱中，用５ｍＬ石油醚

洗涤装样容器３次，洗液一并加入层析柱。用石

油醚淋洗层析柱，直至苏丹红Ⅱ的谱带洗脱完。

收集该谱带的所有洗脱液，放置在通风橱使之挥

发完，残渣用无水乙醇溶解并定容至１０ ｍＬ。

样品含量的测定：按照实验方法，在１０ ｍｍ的

比色皿中加入２ ｍＬ硫酸奎宁，取待测样１Ｏ 和

加入１０ Ｉ 浓度为ｌ×１０ ｍｏｌ／Ｌ的标准样于１０

ｍｍ比色皿中，以Ａ ＝３０ Ｒｉｌｌ进行同步荧光测定，

结果见表２

表２样品测定和回收试验数据（ｎ＝６）

Ｔａｂｌｅ ２ Ａｎａｌｙｔｉｃａｌ ｒｅｓｕｌｔｓ ｏｆ ｓａｍｐｌｅｓ ａｎｄ ｒｅｃｏｖｅｒｙ（ｎ＝６）

参考文献：

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［８］Ｌａｋｏｗｉｅｚ Ｊ Ｒ．Ｐｒｉｎｅｉｐｌｅｓ ｏｆ Ｆｌｕｏｒｅｓｃｅｎｃｅ Ｓｐｅｃｔｒｏｓｃｏｐｙ，

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（责任编辑李方）

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