表面活性剂tx-100对苏丹红ⅱ影响研究学位论文

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1、表面活性剂 TX-100 对苏丹红的浊点萃取分析方法研究摘要：摘要：本文简要介绍了染料苏丹红的一些分离方法，根据苏丹红在紫外可见分光光度计下 501nm 处有最大吸收波长，实验获得浊点萃取的最佳条件；在最佳 实验条件下，计算表面活性剂 TX-100 对苏丹红的萃取效率，并用新鲜鸭蛋 黄做了验证实验，能验证实验所得的结论。 关键词：关键词：苏丹红 TX-100 浊点萃取1. 引言苏丹红是一种人工合成的偶氮类、脂溶性的化工染色剂, 1896 年科学家达 迪将其命名为“苏丹红”并沿用至今.主要用在机油、汽车蜡和鞋油等工业产品的 生产.随着人们对苏丹红结构及致毒性的逐步了解,国际癌症研究机构(IARC

2、 )将 苏丹红归为第 3 类可致癌物质,这类物质虽缺乏足够的直接使人类致癌的证据,但 是具有潜在的致癌危险.例如，苏丹红用于小鼠膀胱实验中，引起强烈的致癌 作用，苏丹红、也怀疑具有致癌性。因此，中国，欧盟及其他许多国 家禁止在食品中添加任何浓度的苏丹红。但是，在一些国家苏丹红仍被用于食 品当中，这种违法行为对公众的健康产生了影响。因此，建立一种简单，快速， 可信的检测方法是必需的。目前苏丹红的检测方法主要有高效液相色谱法、液 相色谱-质谱法、气相色谱-质谱法等,但其前处理均用有机溶剂,采用表面活性剂 进行前处理的方法还未见有报道。该方法具有经济、安全、高效、简便等优点， 已广泛用于生物大分子、

3、临床治疗药物监测、体内微量元素、有机毒物及中药 成分等样品地分离分析预处理；同时是一种价格便宜、毒性小、处理过程方便、 有较高的选择性、环境友好的绿色分析方法。2. 材料与方法2.1 仪器岛津分光光度计：UV1700， （东京，日本） ； 岛津高效液相色谱仪：LA-20AT 泵、SPD-M20A 二极管阵列检测器、 Lcsolution 色谱工作站， （东京，日本） ； 7725（i）手动进样器，ODS C18色谱柱（5um 46mm250mm） ， （江苏汉邦试 剂有限公司） ； HH-s26s 数显恒温水浴锅， （江苏通州仪器厂） ； 超声波清洗仪， （昆山市超声仪器有限公司） 。离心机2

4、.2 试剂苏丹红（1（2，4甲基苯）偶氮2萘酚） ，含量为 90， （Dr.Ehrenstorfer,Augsburg,Germany） 。 标准储备液用丙酮稀释定容至 100mgL-1,标准使用液用丙酮水 （50:50，V/V）溶液配制。TX-100（辛基酚聚氧乙烯醚，分子量为 1000） ， 丙酮和乙腈（江苏汉邦试剂有限公司） ， 碳酸钠，硫酸铵，氯化钠（国药集团化学试剂有限公司） 。 以上试剂均为色谱纯或分析纯，所用水均为二次蒸馏水。表面活性剂用二次 蒸馏水配制浓度为 250gL-1的溶液。2.3 实验方法2.3.1 浊点萃取过程取一支 10mL 的塑料离心管加入 1%的 TX-100

5、水溶液 1.0 mL，加入 10g/mL 的苏丹红号（用丙酮配制）1mL ，用蒸馏水定容至 10mL，再加入 0.7g Na2CO3，摇匀，在 70水浴中加热 30min，在 4000 转/分的离心机下离心 10 分钟，此时溶液完全分成透明的两相，上层为表面活性剂富集相，下层为水 相用注射器抽去下层稀释相溶液，将剩余溶液用丙酮水溶液（体积比 1:1）定容 至 10mL，摇匀，用岛津 UV1700 对其进行吸光值的测试。2.3.2 鸭蛋黄的萃取取市售的新鲜鸭蛋取鸭蛋黄 20 克，用搅拌机搅碎，加入一定量的苏丹红 储备液，加乙腈 50 毫升，超声 15min，离心 10 分钟后，取上清液作为苏丹红

6、 样品液，再利用浊点萃取来检测鸭蛋黄中的苏丹红。首先将加入苏丹红的 样品中加入一定量的 TX-100 水溶液，用二次蒸馏水定容至 10mL，再加入 0.7g Na2CO3，摇匀，然后将离心管置入恒温水浴锅中，在 70条件下加热 30min， 在 4000 转/分的离心机下离心 10 分钟，此时溶液完全分成透明的两相。利用带 有长针头的注射器仔细的把下层水相吸出后用 0.45m 滤膜过滤，取一定的量稀 释后可以直接往高效液相色谱仪进样 20L 待测。3.实验结果与讨论3.1 TX-100 对苏丹红吸收曲线的影响 取 10 支 10mL 的玻璃离心管各加入 10g/mL 的苏丹红号（用丙酮水 溶液

7、（体积比 1:1）配制）0mL、1.4 mL、1.6 mL、1.8 mL、2.0 mL、2.5 mL、3.0 mL、3.5 mL、4.0 mL 和 4.5 mL，用丙酮水溶液（体积比 1:1）定容至 10mL，摇匀，用岛津 UV1700 对其进行吸光值的测试，以第一支离心管为空 白参比，对剩余 9 支离心管中溶液进行测定，数据见图1。0 0. .0 08 80 0. .1 13 30 0. .1 18 80 0. .2 23 30 0. .2 28 80 0. .3 33 31 1. .2 22 2. .2 23 3. .2 24 4. .2 25 5. .2 2 苏苏丹丹红红号号浓浓度度（g

8、 g/ /m mL L）吸吸光光值值（A A）图一：苏丹红标准曲线图一：苏丹红标准曲线 取 9 支 10mL 的玻璃离心管先各加入 2.0mL 250g/l 的 TX-100 水溶液,再 各加入 40g/mL 的苏丹红号（用丙酮水溶液（体积比 1:1）配制） 0mL、0.5mL、0.8 mL、1.0mL、1.2 mL、1.5 mL、2.0 mL、2.5 mL、3.0 mL,用 丙酮水溶液（体积比 1:1）定容至 10mL，摇匀，用岛津 UV1700 对其进行吸 光值的测试，以第一支离心管为空白参比，对剩余 8 支离心管中溶液进行测定, 标准曲线如下图-2y = 0.0428x + 0.0033

9、R2 = 0.999200.10.20.30.40.50.602468101214图 2：苏丹红和 tx-100 混合液的标准曲线 若在刻度管中加入 TX-100 后，可以明显看到吸光度变小的现象。故在这 个反应过程中，表面活性剂的浓度对苏丹红在 500nm 处的吸光值有很大的影响。 因此，做标准曲线应考虑表面活性剂，故应该选用第二条标准曲线。3.2 影响 TX-100 对苏丹红萃取率的因素3.2.1 添加剂盐的种类的影响盐作为添加剂，在很大程度上影响表面活性剂的 CP（浊点） ，引发表面活 性剂水溶液的相分离，使水相和表面活性剂相得到更好的分离。无机盐加入可 以改变表面活性剂溶液的浊点，可以

10、影响被分析物的回收率，可以改变富集相 体积。这些影响原因是无机盐离子与表面活性剂中胶束竞争水分子而导致盐析 （salting out）和强化胶束的水化而导致盐溶（salting in） 。盐析作用使溶解度小的分析物更易进入胶束，胶束富集相体积减少最终导致萃取率增加，而盐溶作 用（高氯酸盐、硫氰化钠）使胶束富集相体积增大，往往导致溶解度较大的分 析物也能被萃取入胶束富集相。 为了得到不同种类盐对实验萃取效果的影响，进行了如下实验： 以 Na2CO3、NaCl、(NH4)2SO4对 TX-100 浊点萃取后聚集体积的影响。取 3 支 10mL 的玻璃离心管各加入 2.0mL 250g/l 的 TX

11、-100 水溶液，再分别加入 1.0g Na2CO3、NaCl 和(NH4)2SO4，用蒸馏水定容至 10mL，摇匀，在 70水浴 中加热 30min，在室温下冷却 1min，其中加入 1.0g Na2CO3的离心管可以看见 明显的分层现象，其余 2 支离心管未见明显分层现象。其中上层为胶束凝聚相， 下层为稀释相。因此 Na2CO3可作为 TX-100 浊点萃取的最合适的盐进行以后的 实验（这和文献上的实验结果是相符合的） 。这里加入盐的目的是浓缩聚集分散 的胶束，增大溶液密度使胶束聚集于上层。3.2.2 添加剂盐的浓度的影响取 5 支 10mL 的玻璃离心管各加入 1ml 250g/l 的

12、TX-100 水溶液，再分别加 入 0.2g、0.5g、0.7g 、1.0g 和 1.2g Na2CO3，用蒸馏水定容至 10mL，摇匀，在70水浴中加热 30min，在室温下冷却 3min，其中加入 0.2g、0.5g Na2CO3的离心管没有出现分层现象，而加入 0.7g、1.0g、和 1.5g Na2CO3的离心管出现明显 的分层现象，并且其凝聚相的体积大小基本相等。因此 0.7g Na2CO3为 TX-100 浊点萃取的最少盐用量。3.3 TX-100 对苏丹红的萃取规律3.3.1 TX-100 对苏丹红的增溶规律在离心管中加入不同量的苏丹红按照 2.3.1 节所述的步骤操作。 图3

13、为 Langmuir 等温线，其中横坐标为稀释相苏丹红的浓度 （mol/L）的倒数,纵坐标为富集相中每摩尔表面活性剂 TX-100 增溶的苏丹红 的物质的量（mol/mol）的倒数。由图7 得成直线符合 Langmuir 等温式，1 q1eC111eqmnCm其中 m1.379102，n7.252104。y = 0.0029x + 72.506 R2 = 0.9637050100150200250300010000200003000040000500006000070000图图3 Langmuir 等温线等温线3.3.2 萃取所需 TX-100 用量的理论推导（达到指定萃取率所需 TX-100

14、 的用量）111 1eeemnCqnCqmnCm式中 q:每 mol TX-100 增溶的苏丹红的量（mol/mol） ；Ce:萃取后水相中苏 丹红的浓度。(1)ooed eodo ooC VC VECE CVVC V 其中式中 E:萃取率；Co:苏丹红的初始浓度；Vo:体系的初始体积；Vd:萃取后水 相体积。qooedooo sos ososdosoosC VC VC V EC ECCC VC VC VC其中式中 Cos: TX-100 初始浓度；Cs:萃取后水相中 TX-100 的浓度。 由式、代入得C11C(1)(1)oso os ooC EE C EmmnE CmmnE3.3.3 实验

15、验证由 3.3.2 节中公式在一定苏丹红浓度和回收率的情况下，可以计算出所 需表面活性剂得浓度。 按照 2.3.2 节所述的步骤进行操作。 所测得的苏丹红的回收率在规定的范围内，由此验证公式。4.结论与传统的溶剂萃取过程相比，浊点萃取无需使用大量的有机溶剂，易于操 作，对环境影响较小，同时能够提供很高的富集倍数和提取率，是一种新型、 环境友好、高效率的前处理技术。 浊点萃取的过程相比传统的液液萃取和固相萃取，具有毒性小且成本低的 优点。由于苏丹红在 501nm 具有吸收，因此可以用紫外可见分光光度计进行 检测。本文第一次研究了苏丹红在一种非离子表面活性剂 TX-100 中的增溶 规律。在最佳条件:250g/l 的 TX-100（W/V） ，0.7g Na2CO3，置于 70水浴中加 热 30min，萃取的回收率可达到最高。该方法简便、快速、灵敏、污染少，实 际应用性好，在检测分析其他食品添加剂中也将发挥重要的作用。