專利名稱：一種脂溶性偶氮染料多組分快速檢測的方法
技術領域：
本發明屬于分析化學領域，具體涉及一種脂溶性偶氮染料多組分快速檢測的方法。
背景技術：
脂溶性偶氮染料，是一類人工合成的具有偶氮結構且油溶性的紅色化工染料，主要為蘇丹紅系列的合成色素，由于其代謝產物具有致癌性，世界各國已明文禁止作為添加劑在食品中使用。但是由于其染色鮮艷，性質穩定等特點，不法商人為了增加其賣像，故意在一些食品中添加，比較常見的脂溶性偶氮染料是蘇丹紅Γν。蘇丹紅染料主要基團是苯基偶氮萘酚，其中蘇丹紅I1、蘇丹紅III和蘇丹紅IV是蘇丹紅I的化學衍生物，蘇丹紅I和蘇丹紅II是單偶氮染料，蘇丹紅III和蘇丹紅IV是雙偶氮染料。蘇丹紅化合物憎水性強，具有相似的顯色基團，蘇丹紅1、II顏色相近，蘇丹紅III和蘇丹紅IV顏色相近，直接采用常規的比色法只能測定單組份的含量或混合總量。采用硫酸氧化蘇丹紅，也只能目視比色識別蘇丹紅試劑的存在，當有多個蘇丹紅組分混在一起時，多組分形成混合光譜與單組份光譜的加和性必須重新研究，無法通過簡單的比色和分光光度法實現混合組分的分辨和定量。目前，在蘇丹紅多組分分析方面，主要借助色譜分離手段實現多個組分的區分和檢測，主要方法有高效液相色譜法HPLC、液相/氣相色譜-質譜法LC/GC-MS等，但這些方法需要大型的儀器和長時間的分離流程，在實際快速流通的市場分析領域難于適用。化學計量法是從化學量測數據中提取信息的科學。偏最小二乘法是化學計量學中一種可適用于基體較復雜的實際試樣中痕量組分同時分光光度測定的優良的多元計算方法，能從不同混合物的數據中提取各組分響應信息并進行識別，是近代實現復雜多組分快速分析的一種簡便的途徑，在合成色素應用方面得到了越來越多的關注。采用化學計量技術，直接光譜法測定蘇丹紅，通過數學計量代替化學分離，省去了不少的前處理和儀器分離的復雜程序，是快速、簡單、準確測定蘇丹紅的一種有力的手段和技術途徑。
發明內容
本發明的目的在于提供一種脂溶性偶氮染料多組分快速檢測的方法，解決傳統氧化實驗在實現蘇丹紅顯色后難以分辨區別其中各種組分的瓶頸，同時避免直接采用偏最小二乘法測定蘇丹紅染料時因為蘇丹紅色素顏色相近而導致分辨率低和假陽性的問題。本發明所述的方法包括偶氮染料分散、磺化顯色、連續光譜直接讀取和計量模型同步分析。具體為將分散的脂溶性偶氮染料溶液磺化顯色，顯著改變脂溶性偶氮染料的本底顏色，使得反應后各組分吸收峰波長差異明顯，同時和背景色素區分開來；在此基礎上，采用偏最小二乘法構建相應的計量模型，直接實現待測樣品中脂溶性偶氮染料多組分的同步定量分析。為實現上述目的，本發明采用如下技術方案:
一種脂溶性偶氮染料多組分快速檢測的方法，其特征在于包含以下步驟:1)采用分散試劑溶解已知組分量的脂溶性偶氮染料，將所得的脂溶性偶氮染料溶液與磺化試劑進行顯色反應，得脂溶性偶氮染料處理液；用分光光度計測定脂溶性偶氮染料處理液的連續吸收光譜；
2)所得的連續吸收光譜數據和已知脂溶性偶氮染料的組分量數據采用數學計量法進行矩陣模型構建和校驗；
3)用步驟I)測定未知待測樣品中脂溶性偶氮染料，得出的連續吸收光譜數據輸入到步驟2)構建的矩陣模型，實現多組分的同時定量測定。所述的脂溶性偶氮染料是蘇丹紅1、I1、III和IV中的一種或幾種的混合物；所述的分散試劑是乙腈和丙酮的混合液，其中乙腈和丙酮的體積比是1:1;所述磺化試劑是硫酸或氯磺酸，其中磺化試劑在反應體系中的體積比含量為2.5^3.3%，磺化反應的穩定時間是 10 60 min。所述的連續吸收光譜為各組分吸光度的直接等效加和譜線，掃描波長范圍為400 650 nm,吸光度加和性(A混合光譜-A各組分單獨測定值累加總值)/A混合光譜小于10% ;所述的矩陣計量模型選用偏最小二乘法構建，對應選用的正交表為Z16 (44)，預報殘差平方和最小的主成分數彡10。本發明的顯著優點在于:本發明通過磺化顯色反應及參數優化，顯著改變脂溶性偶氣染料顏色，反應后各組分間色差明顯，冋時體系吸光度加和性混合光譜-A
加小于10%，消除了'混合纟且分和單纟且份反應的差異性，保障了'混合光譜用于多 且分定量分析的準確性；在此基礎上再進一步結合化學計量技術，樣品中不同組分無需色譜分離，直接實現多組分的同步分析。 本發明不僅解決了蘇丹紅傳統氧化技術只能進行單組份識別卻難以分辨區別其中各種組分的技術瓶頸，同時也消除了直接采用偏最小二乘法測定蘇丹紅染料時因為相對部分蘇丹紅色素顏色極為相近而導致待測成分光譜相互干擾而產生假陽性的問題。本發明分辨準確，快速簡便，可滿足食品和飼料中蘇丹紅合成色素多組分的同步快速檢測要求。
圖1A至圖1C是磺化蘇丹紅I IV混合液的吸光度加和性隨波長的變化曲線 圖2是蘇丹紅I IV預報殘差平方和隨主成分數的變化曲線
圖3是預測值與真實值之間的相關性 圖4是方法模型隨機模擬運算100次的誤差變化曲線
具體實施例方式為了使本發明所述的內容更加便于理解，下面結合具體實施方式
對本發明所述的技術方案做進一步的說明，但是本發明不僅限于此。實施例1 蘇丹紅染料的磺化:
第一種磺化方案:
移取0.30 mL蘇丹紅I IV (各組分濃度100 μ g/mL)溶解在丙酮:乙腈=1: I的溶液(3mL)，分別加入濃硫酸0、50、75、100、150微升，分別相當于總體積0,1.6%、2.5%、3.3%和5.0%,靜止IOmin,觀察反應液顏色的變化,結果如表I所示。
表1蘇丹紅1、I1、m、iv顏色隨濃硫酸的變化
權利要求
1.一種脂溶性偶氮染料多組分快速檢測的方法，其特征在于包含以下步驟: 1)采用分散試劑溶解已知組分量的脂溶性偶氮染料，將所得的脂溶性偶氮染料溶液與磺化試劑進行顯色反應，得脂溶性偶氮染料處理液；用分光光度計測定脂溶性偶氮染料處理液的連續吸收光譜； 2)所得的連續吸收光譜數據和已知脂溶性偶氮染料的組分量數據采用數學計量法進行矩陣模型構建和校驗； 3)用步驟I)測定待測樣品中脂溶性偶氮染料，得出的連續吸收光譜數據輸入到步驟2)構建的矩陣模型，實現多組分的同時定量測定。
2.如權利要求1所述的一種脂溶性偶氮染料多組分快速檢測方法，其特征在于:所述的脂溶性偶氮染料是蘇丹紅I、II、III和IV中的一種或幾種的混合物；所述的分散試劑是乙腈和丙酮的混合液，其中乙腈和丙酮的體積比是1:1 ;所述磺化試劑是硫酸或氯磺酸，其中磺化試劑在反應體系中的體積比含量為2.5-3.3%，磺化反應的穩定時間是10-60 min。
3.如權利要求1所述的一種脂溶性偶氮染料多組分快速檢測方法，其特征在于:所述的連續吸收光譜為各組分吸光度的直接等效加和譜線，掃描波長范圍為40(T650 nm,吸光度加和性(Affi合光譜-A’各組分單獨測定值累加總值)/A混合光譜小于10% ;所述的矩陣計量豐旲型選用偏最小二乘法構建，對應選用的正交表為Z16 (44)，預報殘差平方和最小的主成分數彡10。
全文摘要
本發明涉及一種脂溶性偶氮染料多組分快速檢測的方法，包括偶氮染料分散、磺化顯色、連續光譜直接讀取和計量模型同步分析。所述的脂溶性偶氮染料是蘇丹紅I~IV，所述磺化試劑是硫酸或氯磺酸，所述的磺化反應能顯著改變脂溶性偶氮染料的本底顏色，反應后各組分間色差明顯；所述的連續光譜數據采用偏最小二乘法所構建的矩陣計量模型計算，掃描波長范圍為400~650nm，可以直接實現待測樣品中脂溶性偶氮染料多組分的同時定量分析。本發明對待側的樣品中不同組分不需要進行色譜分離，同時采用磺化顯色，避免本底色素的干擾，測定快速簡便，可滿足食品和飼料中蘇丹紅合成色素的同步快速檢測要求。
文檔編號G01N21/31GK103149208SQ201310075009
公開日2013年6月12日 申請日期2013年3月9日 優先權日2013年3月9日
發明者林旭聰, 謝增鴻 申請人:福州大學
專業數控銑床產品供應商
20年生產經驗，實力工廠，精工品質，質量有保障
