離子液萃取-高效液相色譜法檢測調味品中的羅丹明B

高和彬

摘 要：為研究溶液pH、溶液體積、吸附時間等對離子液吸附羅丹明B的影響，本文采用離子子液萃取-高效液相色譜檢測方法，合成離子液體后對羅丹明B吸附性能進行研究。結果表明，該檢測方法操作簡單、回收率高、靈敏度高，可對待測樣品進行批量檢測。

關鍵詞：離子液萃取;食品;調味品

Abstract： In order to study the influence of solution pH， solution volume and adsorption time on the adsorption of rhodamine B by ionic liquid， this paper adopts the method of ion subliquid extraction and high performance liquid chromatography to study the adsorption performance of rhodamine B after synthesis of ionic liquid.? The results show that the method is simple， high recovery and sensitivity， and can be used for batch detection of tested samples.

Keywords： ionic liquid extraction; food; condiment

羅丹明B是一種具有毒性、致癌性的堿性染料，一些不法食品制造商因羅丹明B價格低、色澤亮麗和穩定性好的特點，以羅丹明B代替添加劑作為食品著色劑添加到食品中，直接威脅人們的飲食安全[1]。目前，我國多采用高效液相色譜法、固相萃取-液相色譜等技術檢測羅丹明。離子液體是一種綠色環保溶劑，具有很好的理化性質，不存在明顯的蒸氣壓，有很好的穩定性，可溶解多種有機物，已在天然產物活性物質分離提取、食品萃取等領域得到廣泛應用，是傳統有機溶劑的替代品，但關于離子液體萃取食品的研究并不多，本文采用離子液萃取-高效液相色譜法檢測調味品中羅丹明B的含量。

1 材料與方法

1.1 儀器與試劑

N-甲基咪唑、六氟磷酸鉀為分析純;1-氯正辛烷為優級純;甲醇（CH3OH）為色譜純;97.5%羅丹明標準品;12 mL大孔樹脂固相萃取柱;超純水;A20高效液相色譜儀;RE52AA型蒸發儀;RX-Ⅱ離心機。

1.2 實驗方法

1.2.1 離子液體合成及凈化

分別稱取1-氯正辛烷和N-甲基咪唑2種物質30.4 g、20.5 g置于容量為150 mL的燒瓶內，85 ℃油浴加熱并進行攪拌，持續8 h邊攪拌邊回流[2]。在溫度未顯著降低時，采用乙酸乙酯洗滌，將反應后液體中的乙酸乙酯去除過濾，再重復3次，采取減壓蒸餾方法處理，得到的殘留液體即黃色1-辛基-3-甲基咪唑氯化鹽離子液，將其置于200 mL超純水內，加入50 g六氟磷酸銨，在室溫條件下持續攪拌2 h，反應后會形成2層液體，上層液體棄之不用，采用純水對下層液體進行反復洗滌，將處理后的液體置于75 ℃旋轉蒸發儀內去除水分，得到淡黃色黏稠狀液體，該物質為1-辛基-3-甲基咪唑六氟磷酸鹽離子液體[3]，將反應得到的離子液置于150 mL的CH3OH內，加入10 g活性炭，對液體進行充分振動，靜置，使活性炭沉積于容器底部，提取上清液經大孔樹脂固相萃取柱后，置于圓底燒瓶，在75 ℃條件下用旋轉蒸發儀去除甲醇，獲得無色純凈1-辛基-3-甲基咪唑六氟磷酸鹽離子液。

1.2.2 色譜條件

色譜柱：4.6 mm×150 mm色譜分析柱;流動相：pH值為4.0、濃度為50 mmol/mL的乙酸銨緩沖液與甲醇溶液;流速：1 mL/min;柱溫：30 ℃;進樣量：20 μL;發射波長：580 nm;激發波長：550 nm。

1.2.3 離子液吸附性研究

將10 mg羅丹明B樣品置于10 mL容量瓶內，加入0.5 mL CH3OH溶液將其溶解，用水定容至10 mL，均勻搖動。再分別配制濃度為5 ng/mL、10 ng/mL、50 ng/mL和100 ng/mL的羅丹明B標準工作液，分別吸取1 mL加入0.05 mL離子液，以4 000 r/min轉速持續振蕩1 min，液體下層為離子液，上層為溶液，對2層液體進行分離并置于離心管內，采用0.22 μm纖維濾膜對上層溶液進行過濾，再采用液相色譜儀對羅丹明B含量進行測定。提取離子液后加入0.95 mL

的CH3OH，搖勻，采用0.22 μm纖維濾膜對下層離子液進行過濾，采用液相色譜儀進行測定。不同水平濃度條件進行3次重復試驗，以吸附效率、解析效率和變異系數對試驗結果進行評價，吸附效率和解析效率計算公式如下：

式中：M總量-水溶液的待檢測物質質量，g;M剩余-吸附后水溶液待檢測物質剩余質量，g。

式中：G甲醇-經過CH3OH解析后溶液內待檢測物質含量，%;M離子液-解析前離子液待檢測物質含量，g。

1.2.4 溶液pH對離子液體吸附性影響

在不同的pH條件下，離子液體對羅丹明B有不同吸附性質，采用pH值分別為2.0、3.0、4.0、5.0、6.0、7.0、8.0、9.0、10.0和11.0的緩沖液，制備濃度為1 ng/mL待檢測物質標準溶液。吸取不同pH條件下溶液10 mL置于容量為15 mL離心管內，加入0.05 mL離子液后，渦旋振蕩持續1 min，再以轉速4 000 r/min進行離心。離子液與溶層進行分層，下層為制取的離子液，水層熒色吸附至離子液層內，提取液子液加入0.95 mL的CH3OH，進行均勻搖動，采用0.22 μm纖維濾膜進行過濾，采用高效液相色譜儀進行測定，可對不同pH條件下離子液吸附效果進行評價，形成pH-羅丹明B吸附含量坐標圖，橫坐標為pH，縱坐標為吸附含量。

1.2.5 溶液體積、吸附時間對吸附效果的影響

將溶液體積、吸附時間作為影響因素進行試驗，采用回收率指標進行評價，確定最優吸附條件。選取0.05 mL離子液對2.5 mL、5.0 mL、10.0 mL、20.0 mL、40.0 mL和50.0 mL待檢測物質溶液進行吸附，每組溶液渦旋吸附時間分別為15 s、30 s、45 s、60 s、90 s和120 s。吸附后提取下層離子液，加入0.95 mL的CH3OH后進行均勻搖動，采用0.22 μm纖維濾膜進行處理，以高效液相色譜儀對羅丹明B含量進行測定。

1.2.6 調味料樣品前處理方法

將2.0～3.0 g樣品置于15 mL離心管，加入10 mL超純水，渦旋振動持續1 min、超聲振動持續5 min，以轉速2 000 r/min持續離心2 min，提取上清液置于另外1支16 mL離心管內，加入0.05 mL離子液，持續渦旋吸附1 min，在4 000 r/min轉速下持續離心1 min，提取下層離子液加入0.95 mL的CH3OH，充分均勻搖動，采用0.22 μm纖維濾膜進行過濾，采用高效液相色譜儀對羅丹明B含量進行測定。

1.2.7 方法學驗證

（1）回收率驗證。在檢測為陽性的樣品中分別加入0.5 ng/mL、2.0 ng/mL、10.0 ng/mL的羅丹明B標準液，不同濃度進行3組實驗，按照1.2.5方法對樣品進行處理與檢測。

（2）重復性。對檢測為陽性的樣品，按照1.2.5方法進行檢測，進行8次重復性試驗，按色譜峰峰面積與標準偏差值計算定量重復性，按出峰時間與標準偏差計算定性重復性。

（3）檢出限。30 min內基線3倍噪聲對應濃度設置值為最低檢出限，根據方法稀釋倍數計算檢出限，以3倍檢出限濃度對應濃度作為定量限。

（4）線性范圍。制備濃度為0.1 ng/mL、1.0 ng/mL、2.0 ng/mL、5.0 ng/mL、10.0 ng/mL和50.0 ng/mL的6組羅丹明B標準液，根據1.2.2色譜條件進行檢測，根據不同濃度溶液對應色譜峰面積，得到線性圖與回歸方程。

2 結果與分析

2.1 離子液吸附性研究

吸附性試驗研究數據見表1，離子液對水溶液中羅丹明B具有很強的吸附性，吸附效率為94.5%～98.5%，組間變異系數為1.55%，可在特定情況下將其全部進行解析，解析效率可達到93.3%～98.6%，組間變異系數為1.44%，離子液作為羅丹明B吸附溶劑，可達到較理想的效果。

2.2 溶液pH對吸附效果的影響研究

pH-羅丹明B吸附含量坐標圖見圖1，溶液pH<3時，吸附效果呈上升趨勢;3≤pH≤8時，離子液吸附效果幾乎無變化;pH>8時，吸附效果呈下降趨勢。這是由于3≤pH≤8時，羅丹明在溶液內以分子形態存在，極易被離子液吸附，而pH<3或pH>8時，羅丹明B以鹽形態存在，離子液對鹽類物質沒有很大的吸附性[4]。

2.3 溶液體積、吸附時間的優化改進

由表2可知，水溶液體積≤10 mL，離子液對羅丹明B在短時內具有很好的吸附性，水溶液體積≥20 mL時，需合理增加渦旋時間，可有效提升吸附效率[5]。

2.4 標準溶液及色譜峰

羅丹明B色譜峰為對稱狀，不存在前延及拖尾，沒有雜質峰對定量結果產生影響，表明樣品前處理可起到有效的凈化效果，色譜條件可以滿足分離定量、定性的要求，具體如圖2所示。

3 檢測方法評價

（1）回收率。檢測樣品回收率可達到檢測需要，是由于離子液咪唑環具有共軛性，被檢測物質也具有高平面共軛性，且都具有大π鍵結構，可進行相互吸引與吸附，可達到回收率效果。

（2）定量（定性）重復性。進行定性、定量重復性計算，二者計算值均低于3%，具有較好的檢測穩定性，是由于離子液對被檢測物質有更快的吸附速度，可在短時間內達到吸附平衡，有很好的吸附效率，不存在潛在的影響因素。吸附效率接近穩定值，不存在影響色譜的雜質，在特定時間內產生色譜峰。

（3）線性范圍。檢測結果在0.1～50.0 ng/mL存在較好的線性關系，線性方程為y=12 042x-10 917，線性相關系數為0.999 2，可達到檢測需要。

（4）檢出限和方法檢出限。在30 min內基線3倍噪聲相對濃度是最低檢出限為0.03 ng/mL。方法檢出限為0.02 ng/g，定量限為0.05 ng/g，可用于痕量檢測。

參考文獻

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