紫外分光光度法同时测定柠檬黄和日落黄

'第24卷,第3期光　谱　实　验　室Vol.24,No.32007年5月ChineseJournalofSpectroscopyLaboratoryMay,2007紫外分光光度法同时测定柠檬黄和日落黄a,b　李建晴b　郭芬a　董川①a刘冷a(山西大学化学化工学院　太原市坞城路92号　030006)b(山西晋中学院化学化工学院　山西省晋中市榆次区文苑街1号　030600)摘　要　采用紫外分光光度法同时对饮料中柠檬黄、日落黄两种食用合成色素进行测定,确定了各色素的最大吸收波长Κmax,及其最大吸收波长处的吸收系数a和摩尔吸收系数Ε。结果表明:柠檬黄在Κmax=426nm处的吸收系数为a=33.45L·g-1·cm-1,摩尔吸收系数为Ε=1.79×104L·mol-1·cm-1,日落黄在Κmax=481nm处的吸收系数为a=34.00L·g-1·cm-1,摩尔吸收系数为Ε=1.54×104L·mol-1·-1。测定饮料中柠檬黄、日落黄含量分别为0.0067mgömL和0.0033mgömL,相对标准偏差(RSD)分别为cm0.148%、1.026%,测定了两种色素在奥地利饮料中的回收率分别为:92.35%、96.77%。该方法操作简便,同时准确度高,精密度好。关键词　紫外分光光度法,柠檬黄,日落黄。中图分类号:0657.32　　　文献标识码:B　　　文章编号:100428138(2007)03204232051　引言食用合成色素多为含有R—N=N—RC键、苯环或氧杂蒽结构的化合物,它们对人体存在一定的不安全性或者产生有害作用[1,2]。其中柠檬黄和日落黄作为我国允许使用的食用合成色素,其最大量规定为0.1gökg。传统的测定方法有比值导数波谱法[3]、薄层色谱扫描分析[4]、主成分回归2光度法[5]、薄层法或液相色谱法[6]、多元线性回归分光光度法[7],此外还有示波极谱测定[6],还原法与高效液相色谱法结合[8],导数吸附伏安法[9],高效液相色谱法[10],双波长K系数分光光度法[11],多元线性回归K系数法[12],双波长标准加入法[13]等,这些方法都各有其特点。传统的方法通常是先将色素进行分离,然后再进行分别测定,其分析过程繁琐,费时且仪器设备要求较高,不易推广。本文依据光吸收定律,采用紫外分光光度法对饮料中的柠檬黄和日落黄两种合成色素进行同时测定。它具有不分离而直接测定和所需仪器设备简单的优点,为此类样品的测定提供了一种简便、可靠、实用的分析方法。2　实验部分2.1　主要仪器与试剂TU21901双光束紫外可见分光光度计(北京普析通用仪器有限公司); 奥地利果味饮料(漯河市昌达实业有限公司);柠檬黄(天津多福源实业有限公司); ①联系人,电话:(0351)7011322(办),(0354)3021920(宅);手机(0)13934152695,(0)13703543813;E2mail:ycll66@126.com作者简介:董川(1963—),男,山西省文城县人,山西大学化学化工学院教授,博士生导师,主要从事药物分析的研究。刘冷(1972—),男,山西省晋中市,晋中学院化学化工学院实验师,从事有机分析的教学和实验研究。收稿日期:2007202207;接受日期:2007203202 424光谱实验室第24卷日落黄(天津多福源实业有限公司);柠檬黄、日落黄标准溶液的配制:准确称取柠檬黄、日落黄0.1000g,二次蒸馏水溶解,配置成0.1mgömL的储备液,用时适当稀释。2.2　实验原理本实验室所测定的两种色素其吸收峰互相干扰,重叠严重,故只能根据吸光度的加和性原则,通过适当的数字处理来进行测定[14]。采用TU21901双光束紫外分光光度计,波长扫描范围为350—600nm,绘制光谱曲线,由光谱曲线可以看出饮料中含有哪几种色素,设试样中有A、B两种组分,首先用纯组分A、B分别测定它们的吸收光谱,确定最大吸收波长Κ1和Κ2,然后分别测定两种组分在Κ1和Κ2吸收系数,再分别用波长为Κ1和Κ2的单色光测定试样的吸光度值,设为AΚ1和AΚ2。2.3　实验方法本实验用到的公式如下:AAa+bΚ1=Εaab+Εb(1)bΚ1cΚ1caΚ2+b=Εab+Εab(2)bΚ2cΚ2c吸收系数a为:A1c1+A2c2+A3c3+6A4c4+A5c5+A6c6=A∑c6(3)摩尔吸收系数Ε为:Ε=a×M(4)回收量=加标量后的浓度-饮料的含量(5)回收率=回收量加标量×100%(6)2.3.1　吸收光谱的测定分别取各色素标准溶液2mL于10mL的比色管中,加水稀释至刻度,在TU21901双光束分光光度计上用1cm比色皿,选择重叠扫描方式,波长范围350—600nm,扫描其吸收光谱,确定其各自的最大吸收波长Κmax。2.3.2　吸收系数的测定方法1:分别准确吸取0、0.2、0.5、1.0、2.0、3.0、4.0mL柠檬黄、日落黄的标准溶液于10mL比 色管定容,以0管为参比,在TU21901双光束紫外可见分光光度计上用1cm的比色皿在最大吸收 波长Κ max处测吸光度,分别以浓度为横坐标,吸光度为纵坐标,得到柠檬黄和日落黄的校准曲线。曲线的斜率为两色素在Κmax的吸收系数a,然后利用公式(4)计算出摩尔吸收系数Ε。 方法2:根据其在Κmax的吸光度值,利用公式(3)计算柠檬黄、日落黄在最大吸收波长处的收吸系数a,然后利用公式(4)计算出摩尔吸收系数Ε。2.3.3　饮料中色素含量的测定奥地利葡萄糖果味饮料加热煮沸除去CO2,取适量于1cm比色皿中在TU21901双光束紫外可 见分光光度计上,根据所测的饮料在Κmax1、Κmax2的吸光度和公式(1)、(2)计算柠檬黄和日落黄两种色素在饮料中的含量及其方法的精密度。2.3.4　柠檬黄和日落黄回收率的测定分别准确吸取0.1mgömL的柠檬黄溶液4、7、9mL于10mL的比色管中用饮料稀释至刻度测 其吸光度,计算柠檬黄的回收率。分别准确吸取0.1mgömL的日落黄溶液5、7、9mL于10mL的比 色管中用饮料稀释至刻度测其吸光度,计算日落黄的回收率。 第3期刘冷等:紫外分光光度法同时测定柠檬黄和日落黄4253　结果与讨论3.1　柠檬黄和日落黄的吸收光谱按照实验方法2.3.1,测定其各自的最大吸收波长Κmax,结果如图1所示。结果表明,两种色素在350—550nm有明显吸收,柠檬黄Κmax=426nm,日落黄Κmax=481nm。与文献[15]给出的结果相符。3.2　柠檬黄、日落黄的校准曲线按照实验方法2.3.2,在TU21901双光束紫外可见分光光度计上用1cm比色皿,以试剂空白为参比,在波长Κmax=426nm和Κmax=481nm处测其吸光度值,用图1　日落黄、柠檬黄的紫外可见吸收光谱1——柠檬黄的吸收光谱;吸光度值(A)对浓度分别作柠檬黄和日落黄的校准曲2——日落黄的吸收光谱。线,结果见图2,3;图2　柠檬黄的校准曲线图3　日落黄的校准曲线　　由校准曲线得到回归线方程,表1　校准曲线得出数据方程的斜率即为吸收系数a,由公色　素回归线方程斜　率aΕ式(4)计算出摩尔吸收系数Ε,结果柠檬黄y=34.006+0.001234.00634.0061.82×104日落黄y=34.027x+0.003534.02734.0271.54×104如表1所示。3.3　柠檬黄、日落黄两种色素在不同波长下的吸光系数根据实验方法2.3.2,在426nm和481nm处测这组溶液的吸光度,然后由式(3)和式(4)计算吸光系数a和摩尔吸收系数Ε,结果见表2。 表2　两种色素在不同波长处的Ε样　品　(nm)浓　　度(mg·mL-1)0.0020.0050.010.020.030.04a(L·g-1·cm-1)Ε×104(L·mol-1·cm-1)柠蒙黄4260.0640.1680.3400.6711.0021.36434.0061.824810.0210.0540.1100.2110.3150.4290.429 0.57日落黄4810.0370.1740.3270.671.021.36134.0271.544260.0300.0740.1400.2870.4380.5860.5860.66　　由表1可知柠檬黄在其最大吸收波长Κmax=426nm处的百分浓度吸光系数a为34.006L·g-1·cm-1,摩尔吸收系数Ε为1.82×104L·mol-1·cm-1。日落黄在其最大吸收波长Κmax=481nm处的百分浓度吸光系数a为34.027L·g-1·cm-1,摩尔吸收系数Ε为1.54×104L·mol-1·cm-1。两 426光谱实验室第24卷种方法测得的数据相近。3.4　样品含量的测定表3　样品测定结果根据实验方法2.3.3,测量奥地利饮料在Κmax1、Κmax2的吸光max2的吸光度,由7次测定的平均值和公式序号柠檬黄吸光度A浓度×10-3(mgömL)Κmax(426nm)日落黄吸光度A浓度×10-3(mgömL)Κmax(481nm)(1)、(2)计算两种色素在饮料中平均值(n=7)0.2726.700.1843.30的含量,结果见表3。RSD(%)0.1481.026　　结果表明:饮料中人工合成食用色素的含量为柠檬黄0.0067mgömL、日落黄的含量为0.0033mgömL。相对标准偏差(RSD)分别0.148%和1.026%;可见测定方法精密度较好。与国家规定的量相比未超标[16],可安全食用。3.5　饮料中柠檬黄、日落黄回收率的测定在饮料中分别加上适量(见实验方法2.3.4)的柠檬黄和日落黄,使饮料中色素的含量增加一 定的值,在Κmax=426nm和Κmax=481nm处测吸光度值,由式(1)、(2)和(5)使计算出回收量,回收量与加标量的比即为回收率,结果见表4,表5。表4　柠檬黄回收率试验结果序号初始值×10-3(mgömL)加标量(mgömL)123回收量×10-3(mgömL)123回收率(%)12316.70.040.070.0934.9563.9588.2587.3791.3598.0626.70.040.070.0935.0164.0188.2887.5291.4498.0936.70.040.070.0935.0164.0188.2587.5291.4498.0646.70.040.070.0935.0163.9588.2887.5291.3598.0956.70.040.070.0935.0163.9888.1087.5291.3997.8966.70.040.070.0935.0163.9888.2287.5291.3998.0276.70.040.070.0935.0764.0188.2587.6791.4498.0686.70.040.070.0935.0763.9888.2887.6791.3998.0996.70.040.070.0935.0463.9888.2587.5991.3998.06106.70.040.070.0935.0764.0188.2887.6791.4498.09平均92.35表5　日落黄回收率试验结果序号初始值×10-3加标量(mgömL)回收量×10-3(mgömL)回收率(%)(mgömL)123123123 23.30.050.070.0944.9463.2098.9189.8890.28109.933.30.050.070.0944.9463.2899.2389.8890.41110.343.30.050.070.0944.9463.2299.2389.8890.32110.353.30.050.070.0944.9463.2099.2089.8890.28110.263.30.050.070.0944.9463.2599.0289.8890.36110.073.30.050.070.0944.9763.2298.9189.9490.32109.983.30.050.070.0944.9463.2899.2089.8890.41110.293.30.050.070.0944.9763.2099.2389.9490.28110.3103.30.050.070.0944.9463.2298.9189.8890.32109.9平均96.77　　由表4、5可知,饮料中柠檬黄的平均回收率92.35%,日落黄为96.77%。,能定量回收。4　结论由实验可知,饮料中合成色素柠檬黄的最大吸收波长Κmax=426nm处的吸收系数为a=33.45L 第3期刘冷等:紫外分光光度法同时测定柠檬黄和日落黄427·gmax=481nm-1·cm-1,摩尔吸收系数Ε=1.79×104L·mol-1·cm-1;日落黄的最大吸收波长Κ的吸收系数为a=34.00L·g-1·cm-1,摩尔吸收系数Ε=1.54×104L·mol-1·cm-1。测得饮料中 柠檬黄和日落黄的含量分别为0.0067mgöml和0.0033mgöml。柠檬黄和日落黄的相对标准偏差(RSD)分别为0.148%和1.026%,色素在奥地利葡萄糖果味饮料中的平均回收率为92.35%和96.77%。此方法不需要进行色素分离,所需的仪器设备简单,从而大大简化了操作过程,提高了分析效率。参考文献[1]CollierSW,StormJE,BronaughRL.ReductionofAzodycsDuringinVitroPercutaneousAbsorption[J].Toxicologyand 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of33.45and34.00L·g-1·cm-1,themolarabsorptivity(Ε)of1.79×104and1.54×104L·mol-1·cm-1.Thecontentsoftartrazineandsunsetyellowindrinksare0.0067and0.0033mgömL,respectively,withrelativestandarddeviations(RSD)of0.148%and1.026%,andrecoveryratesof92.35%and96.77%.Themethodissimple,efficient,andaccurate.Keywords　UltravioletSpectrophometry,Tartrazine,SunsetYellow.'