浅谈真假花青素快速检测试纸的制作方法及其检测方法（一）

食品色素可分为天然色素和人工合成色素两大类。天然色素来源于动物和植物，对人体危害较小，但天然色素价格高，在食品加工、贮存过程中容易褪色和变色。花青素是最主要的天然色素。花青素（Anthocyanidin）又叫花色素，是一类广泛存在于植物中的水溶性色素，属类黄酮化合物，是构成花瓣和果实颜色的主要色素之一。花青素一词源于Marguart在1853年对矢车菊花朵中蓝色提取物的命名，是一类物质的总称。目前，已发现并得到研究的花青素有天竺葵色素（Pelargonidin）、矢车菊素（Cyanidin）、芍药色素（Peonidin）、飞燕草色素（Delphinidin）、牵牛花色素（Petunidin）和锦葵色素（Malvidin）等6类。

天然色素与合成色素相比安全性高，且具有一定的营养和药理作用。目前花青素所具有的延缓衰老、抗氧化、抗突变、抑制肿瘤细胞发生、预防心脑血管疾病、保护肝脏、降低DNA氧化损害、降血糖等多种生理功能已得到国际认可。花青素类物质易溶于水、甲醇、乙醇、稀碱或稀酸等极性溶剂，是重要的食品色素。合成色素成本低廉，色泽鲜艳，性质稳定，易于调色，着色力强，使用方便，已在食品工业中得到广泛使用。合成色素多是以煤焦油中的苯胺为原料而合成的，所以又称为“煤焦油色素”或“苯胺色素”，属于偶氮类化合物，可导致慢性中毒并有致癌作用，许多国家加强了对食用合成色素的使用管理。

目前主要采用的提取方法有热回流提取法、超声法、微波法、超临界CO2萃取法。常用于花青素类物质分析的方法主要有紫外-可见光谱法（UV）、高效液相色谱法（HPLC）、质谱技术（MS）、核磁共振波谱法（NMR）、纸层析法（PC）、薄层层析法（TLC）、毛细管区带电泳法（PCE）、红外吸收光谱法（IR）和近红外吸收光谱法（NIR）等，这些方法均有各自的优势和局限性。传统的检测色素的方法有国家标准规定的高效液相色谱法（HPLC）、超高效液相色谱法（UPLC）、高效液相色谱一质谱联用法（HPLC—MS）、毛细管电泳法、胶束毛细管色谱法、二阶导数光谱法和紫外分光光度法等，这些方法均需专业人员在专业实验室里完成，检测时间长，费用较高，不能满足日常食品现场快速检测的需求。急需研发一种快速并适用于人工添加色素和天然花青素辨别的现场检测的分析方法，为控制合成色素滥用的食品流人市场提供有效的检测手段，是当今日常卫生监督执法工作中需要解决的重要问题。

天然花青素含有黄酮结构，和配体糖基化结构，虽然呈现出不同颜色，但是在未水解的条件下，黄酮的共轭结构被糖基化结构覆盖，黄酮原有弱共轭性、荧光性消失。而人工合成色素和染料含有偶氮苯类，或者偶氮萘环类结构，在一般情况下表现出一定的共轭性质和结构。完全可以根据两类物质结构性质不同，快速区分，鉴别食品中是否添加合成色素代替天然花青素。

室温离子液体具有结构可设计性，根据其不同结构，可以极快速的吸附溶解与其结构相似的物质。所以设计合成一种高共轭型离子液体，其具有选择性的吸附人工合成色素而不吸附天然花青素的特性。并将该离子液体应用在花青素掺假人工合成色素的快速检测中。

1 材料与方法

1.1 材料与试剂

甲酸：优级纯，上海麦克林生化科技有限公司；苄基氯：优级纯，上海麦克林生化科技有限公司；六氟磷酸钾：分析纯，阿拉丁试剂上海有限公司；乙酸乙酯：色谱纯，北京百灵威科技有限公司；甲醇：色谱纯，北京百灵威科技有限公司；葡萄紫红色色素食用添加剂：液体，东莞市添之彩食品厂；含花青素的样品包括黑枸杞、黑米、葡萄汁饮料、黑枸杞饮料、葡萄酒等样品：在甘肃省兰州市各个超市、以随机抽样的方式采集各类样品。

1.2 仪器与设备

液相色谱仪：安捷伦1260型，配二级管阵列检测器，安捷伦科技有限公司；紫外分光光度计：723-PC型，上海恒平科学仪器有限公司；离心机：RX-II型，天美中国科学仪器有限公司。

1.3 方法

1.3.1 1-辛基-3-甲基咪唑六氟磷酸盐离子液体合成

合成1-辛基-3-甲基咪唑六氟磷酸盐离子液体。

1.3.2 萘并咪唑离子液体合成

1.3.2.1 萘并咪唑合成

称取1-辛基-3-甲基咪唑六氟磷酸盐1g，2，3-萘二胺8.0g，甲酸8.0mL，置于圆底烧瓶中混匀，70℃加热回流，搅拌1h，得到混合反应溶液。加入15mLpH为2的盐酸水溶液萃取上述混合反应溶液，重复3次。合并盐酸溶液。用10%氢氧化钠水溶液调节pH为10±0.5，此时会析出白色晶体状沉淀。过滤得到滤饼。用50%的乙醇水溶液将滤饼重结晶，干燥，得到白色针状晶体，即为萘并咪唑。

1.3.2.2 1-苄基萘并咪唑合成

称取萘并咪唑16.0g，苄基氯12.0g，40%氢氧化钠40mL，四丁基溴化铵4g作为相转催化剂，置于圆底烧瓶中混匀，100℃加热，搅拌，回流3h。反应完成后，将混合反应物冷却至室温，抽滤，得到滤饼。将滤饼溶于50mL乙酸乙酯中，向乙酸乙酯溶液中加入30mL超纯水，涡旋震荡2min洗涤乙酸乙酯。静置分层后，并弃去下层水相，重复上述超纯水洗涤步骤一次，得到的乙酸乙酯溶液于60℃挥干有机溶剂，得到淡黄色粉末，1-苄基萘并咪唑，干燥称重25.34g，收率94.07%。

1.3.2.3 1-苄基-3-乙基萘并咪唑溴化盐合成

称取1-苄基萘并咪唑22g，溴乙烷9g，置于圆底烧瓶中，加入50mL乙腈，混匀，75℃加热，搅拌，回流8h。反应完成后，将混合反应物冷却至室温，加入20mL正己烷，涡旋震荡2min洗涤混合反应物，静置分层，弃去上层正己烷相，重复上述正己烷洗涤步骤一次，得到的溶液于60℃挥干有机溶剂，得到淡黄色粉末，1-苄基-3-乙基萘并咪唑溴化盐，干燥称重27.21g，收率88.10%。

1.3.2.4 1-苄基-3-乙基萘并咪唑六氟磷酸盐合成

称取1-苄基-3-乙基萘并咪唑溴化盐20g，溶于50mL超纯水中，加入10.0g六氟磷酸铵，置于烧杯中，搅拌2h。抽滤，得到淡黄色粉末，将全部淡黄色粉末溶于50mL甲醇中，加入5g活性炭脱色，60℃挥干有机溶剂后，得到白色粉末，1-苄基-3-乙基萘并咪唑六氟磷酸盐，干燥称重27.63g，收率92.10%。1.3.3混合离子液体制备称取1-辛基-3-甲基咪唑六氟磷酸盐10g，1-苄基-3-乙基萘并咪唑六氟磷酸盐10g，置于鸡心瓶中，加入甲醇50mL，振摇混匀。80℃旋转蒸发1h。得到无色透明黏稠的液体，得到混合离子液体。

1.3.4 快速检测试纸制备

将玻璃纤维滤纸裁剪成5cm长，1cm宽的纸条。将纸条浸润在混合离子液体中，超声处理30min，置于微波炉中200W，加热5min。将纸条捞出，擦干滤纸表面液体，得到花青素快速检测试纸。

1.3.5 样品处理及试纸的使用

1.3.5.1 固态样品处理

称取固态样品5.0g，加入20mL蒸馏水，沸水浴提取10min，冷却至室温，吸取提取液2mL，加入蒸馏水10mL，得到有颜色且透明的样品液，将试纸条一端浸润在样品液中，保持30s后取出观察显色变化。

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