共振瑞利散射和共振非線性散射光譜法測(cè)定食品色素赤蘚紅的新方法研究.pdf

1、近年來，共振瑞利散射(RRS)、二級(jí)散射(SOS)和倍頻散射(FDS)技術(shù)作為新的分析技術(shù)備受關(guān)注，因其靈敏度高、操作簡(jiǎn)單、快速等特點(diǎn)，而得到越來越廣泛的研究。目前，該技術(shù)已成功應(yīng)用于在生物大分子(如核酸、蛋白質(zhì))、多糖、表面活性劑、無機(jī)離子、藥物、溶菌酶以及三甲苯類染料等的測(cè)定。特別是隨著納米技術(shù)的快速發(fā)展，在納米粒子和量子點(diǎn)的研究方面也日益增多。此外，這些方法已成功地應(yīng)用于對(duì)臨界膠束濃度、包結(jié)常數(shù)的測(cè)定。本文運(yùn)用RRS，SOS和FD

2、S技術(shù)分別研究了赤蘚紅與Fe(Phen)32+(水相及乙醇增敏體系)、有機(jī)溶劑敏化赤蘚紅(甲醇、乙醇、乙腈、丙酮、DMSO)、赤蘚紅與陽離子表面活性劑之間的相互作用，并建立了幾種測(cè)定食品色素赤蘚紅的快速、簡(jiǎn)便的新方法。且對(duì)其光譜特征、影響因素、反應(yīng)機(jī)理及其實(shí)際樣品的測(cè)定進(jìn)行了分析研究。
　　 本文的主要研究內(nèi)容及成果如下：
　　 1.水相中赤蘚紅與Fe(Phen)32+相互作用的共振瑞利散射、二級(jí)散射和倍頻散射光譜及其分

3、析應(yīng)用研究
　　 在近中性的BR緩沖水溶液介質(zhì)中，赤蘚紅與Fe(Phen)32+相互作用形成了1:1的離子締合物，它不僅引起體系吸收光譜發(fā)生變化，還導(dǎo)致體系的RRS、SOS和FDS強(qiáng)度均顯著增強(qiáng)，并產(chǎn)生了新的散射光譜，其最大散射波長分別位于358/358 nm(RRS)、290/580 nm(SOS)和780/390 nm(FDS)。在一定濃度范圍內(nèi)，三種散射強(qiáng)度與赤蘚紅的濃度成正比，且其相應(yīng)的檢出限分別為0.028μg mL-

4、1，0.068μg mL-1，0.11μg mL-1。其中，RRS法的靈敏度最高。據(jù)此建立一種高效快捷測(cè)定飲料中赤蘚紅的新方法。實(shí)驗(yàn)考察了適宜的反應(yīng)條件、影響因素及分析化學(xué)性質(zhì)，并對(duì)離子締合物的反應(yīng)機(jī)理進(jìn)行了探討。
　　 2.乙醇敏化赤蘚紅與Fe(Phen)32+相互作用的共振瑞利散射和共振非線性散射光譜及其分析應(yīng)用研究
　　 在弱酸性的BR緩沖乙醇溶液介質(zhì)中，赤蘚紅與Fe(Phen)32+相互作用形成了2:1的離子締合

5、物，它不僅引起體系吸收光譜發(fā)生變化，還導(dǎo)致體系的RRS、SOS和FDS強(qiáng)度均顯著增強(qiáng)，并產(chǎn)生了新的散射光譜，其最大散射波長分別位于350/350 nm(RRS)、280/560 nm(SOS)和780/390 nm(FDS)。在一定濃度范圍內(nèi)，三種散射強(qiáng)度與赤蘚紅的濃度成正比，且其相應(yīng)的檢出限分別為5.6 ng mL-1，13 ng mL-1，17 ng mL-1。實(shí)驗(yàn)考察了適宜的反應(yīng)條件、影響因素及分析化學(xué)性質(zhì)，并對(duì)離子締合物的反應(yīng)機(jī)

6、理進(jìn)行了探討。據(jù)此發(fā)展了一種高靈敏、簡(jiǎn)單測(cè)定飲料樣品中赤蘚紅的新方法。
　　 3.有機(jī)溶劑敏化赤蘚紅的共振瑞利散射和共振非線性散射光譜及其分析應(yīng)用研究
　　 在0.05～0.15 mol L-1 HCl介質(zhì)中，一種基于有機(jī)溶劑測(cè)定赤蘚紅的高靈敏、可靠的RRS，SOS和FDS光譜法已建立。赤蘚紅與甲醇、乙醇、乙腈、丙酮、DMSO等有機(jī)溶劑通過氫鍵、靜電引力、疏水作用形成一種聚合物，且觀察到體系的RRS、SOS和FDS強(qiáng)度均

7、顯著增強(qiáng)。研究了當(dāng)5種有機(jī)溶劑與赤蘚紅反應(yīng)時(shí)，除丙酮體系外其他體系均具有相似的RRS光譜特征，但其靈敏度差異較大，其中乙醇最靈敏，而丙酮或乙腈的靈敏度最低。以乙醇-赤蘚紅為例，研究了此體系三種散射光譜的最大散射波長分別位于338/338 nm(RRS)、275/550 nm(SOS)和660/330 nm(FDS)。在一定濃度范圍內(nèi)，三種散射強(qiáng)度與赤蘚紅的濃度成正比，且其相應(yīng)的檢出限分別為8.1 ng mL-1，15 ng m-1，21

8、 ng mL-1。此方法用于不同水溶性食品中赤蘚紅的測(cè)定，結(jié)果滿意。實(shí)驗(yàn)考察了吸收光譜及三種散射光譜的特征、適宜的反應(yīng)條件、影響因素，并初步探討了反應(yīng)機(jī)理。
　　 4.基于陽離子表面活性劑測(cè)定赤蘚紅的一種高靈敏的共振瑞利散射光譜法及其分析應(yīng)用
　　 在弱酸性的BR緩沖介質(zhì)中，建立了一種基于陽離子表面活性劑(CS)測(cè)定赤蘚紅的高靈敏的RRS、SOS和FDS光譜法。赤蘚紅與溴化十六烷基吡啶(CPB)、氯化十六烷基吡啶(CPC

9、)、氯化十六烷基二甲基芐基銨(CDBAC)、溴化十六烷基三甲銨(CTAB)、氯化十四烷基二甲基芐基銨(Zeph)等陽離子表面活性劑相互作用形成一種離子締合物，且觀察到體系的RRS、SOS和FDS強(qiáng)度均顯著增強(qiáng)。研究了當(dāng)5種CS與赤蘚紅反應(yīng)時(shí)，其均具有相似的RRS光譜特征，但其靈敏度差異較大，其中CDBAC最靈敏，而CTAB的靈敏度最低，且其相應(yīng)的檢出限分別為8.0 ng mL-1，15 ng mL-1。本文研究了適當(dāng)?shù)姆磻?yīng)條件和影響因素