蘇丹紅在辣椒制品中的研究現(xiàn)狀

◎ 周向麗

（廣東省湛江市質(zhì)量計(jì)量監(jiān)督檢測(cè)所，廣東 湛江 524000）

蘇丹紅是一類以苯基偶氮萘酚為主要基團(tuán)的人工合成化學(xué)染色劑，常用作油蠟、機(jī)油等的增色劑以及皮革、地板等的增光劑。基于體內(nèi)、體外動(dòng)物實(shí)驗(yàn)，早在1995年，歐盟就明確將其列為三類致癌物禁止在食物中添加，但因其著色效果鮮艷，且固色時(shí)間持久，而被一些不良企業(yè)違禁使用。自2005年英國(guó)首先在食品中發(fā)現(xiàn)蘇丹紅以來，“蘇丹紅事件”席卷全球，我國(guó)蘇丹紅濫用事件也相繼發(fā)生。為進(jìn)一步提高人們對(duì)蘇丹紅的認(rèn)識(shí)與了解，同時(shí)加強(qiáng)生產(chǎn)監(jiān)管力度，建立更為快速準(zhǔn)確、經(jīng)濟(jì)便捷的蘇丹紅檢測(cè)分析方法，本文從蘇丹紅的基本性質(zhì)、其在辣椒制品中的使用情況及其檢測(cè)分析技術(shù)概況3個(gè)方面來綜述蘇丹紅在辣椒制品中的研究現(xiàn)狀，以期減少食品中蘇丹紅濫用事件，更好地保障人們的生命健康安全。

1 蘇丹紅概述

蘇丹紅又名油溶紅、溶劑紅，是一組人工合成的化工染料，呈暗紅色，易溶于有機(jī)溶劑，難溶于水，因具有偶氮結(jié)構(gòu)而使其具有致癌性，其分類結(jié)構(gòu)、代謝途徑及危險(xiǎn)性如下。

1.1 蘇丹紅的分類及化學(xué)結(jié)構(gòu)

蘇丹紅因其結(jié)構(gòu)差異，分為Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ和Ⅳ 4種類型，其中Ⅱ、Ⅲ和Ⅳ型均為蘇丹紅Ⅰ型的化學(xué)衍生物，Ⅰ型和Ⅱ型屬于單偶氮化合物，Ⅲ型和Ⅳ型屬于重偶氮化合物，各類型的具體信息詳見表1[1]。

表1 蘇丹紅Ⅰ～Ⅳ的名稱、分子式和分子量表

1.2 蘇丹紅的機(jī)體代謝

相關(guān)動(dòng)物實(shí)驗(yàn)表明，蘇丹紅主要的代謝途徑是經(jīng)口攝入，然后通過胃腸道微生物還原酶、肝臟組織微粒體和細(xì)胞質(zhì)的還原酶等代謝作用，生成相應(yīng)的胺類物質(zhì)。此外，也有報(bào)道表明前列腺素H合酶（Prostaglandin Hsynthase，PGHS）也可將蘇丹Ⅰ轉(zhuǎn)化為6-羥基-蘇丹Ⅰ，然后經(jīng)過氧化氫參與形成1-苯偶氮基-2,6-萘醌，此反應(yīng)可通過還原型輔酶類試劑抑制[2-3]。

1.3 蘇丹紅的危險(xiǎn)性

蘇丹紅的代謝產(chǎn)物主要為苯胺、萘酚及二者的衍生物，均有致癌性、致突變性；苯胺主要用于制造染料、藥物、樹脂的原料，通過皮膚接觸或經(jīng)口攝入等途徑作用于機(jī)體肝臟，引起中毒性肝病，而且能夠氧化血紅蛋白，導(dǎo)致人體缺氧引起中樞神經(jīng)系統(tǒng)、心血管系統(tǒng)受損，從而使人患上高鐵血紅蛋白癥；萘酚（可致癌、致畸和致突變）作為醫(yī)藥、染料和橡膠等化工原料，與局部皮膚接觸可引起脫皮，甚至產(chǎn)生永久性色素沉著，此外還對(duì)眼睛、皮膚、黏膜均有強(qiáng)烈的刺激作用。

1.3.1 致癌性

蘇丹紅作為三類致癌物，肝臟是其主要的致癌靶器官。研究表明蘇丹紅Ⅰ能夠顯著上調(diào)大鼠肝臟CYP 1A1基因的表達(dá)，引起肝臟組織細(xì)胞發(fā)生脂肪變性，并將蘇丹紅Ⅰ代謝成有毒物質(zhì)，并且能夠上調(diào)原癌基因MYB與細(xì)胞凋亡基因BIRC3的表達(dá)，這一發(fā)現(xiàn)表明其可誘導(dǎo)細(xì)胞增殖、轉(zhuǎn)移和分化成癌細(xì)胞[4]；蘇丹紅Ⅱ及其代謝產(chǎn)物2,4-二甲基苯胺也具有強(qiáng)毒性，且主要針對(duì)肺部組織，給雌性小鼠2,4-二甲基苯胺，高劑量（30 mg·kg-1）組雌性小鼠的肺癌發(fā)生率顯著提高[5]；蘇丹紅Ⅲ及其代謝產(chǎn)物4-氨基偶氮苯則能嚴(yán)重影響泥鰍的肝功能[6]；蘇丹紅Ⅳ也能夠?qū)π∈笱宓闹|(zhì)產(chǎn)生過氧化損傷。

1.3.2 遺傳毒性

蘇丹紅進(jìn)入人體經(jīng)過吸收代謝會(huì)生成多種致癌、致突變產(chǎn)物。如蘇丹紅Ⅰ能導(dǎo)致小鼠離體肝細(xì)胞DNA分子斷裂和DNA-蛋白質(zhì)交聯(lián)效應(yīng)，干擾細(xì)胞的有絲分裂，形成微核。研究表明，蘇丹紅Ⅰ的氧化代謝產(chǎn)物能增加細(xì)胞染色體損傷和微核突變，并對(duì)肝癌細(xì)胞（HepG2）具有遺傳毒性，并會(huì)引起細(xì)胞內(nèi)氧化性DNA損傷的標(biāo)志性產(chǎn)物8-OHdG明顯表達(dá)[7-8]。

1.3.3 損傷性

蘇丹紅能夠上調(diào)相關(guān)基因的表達(dá)，繼而引發(fā)各種中毒效應(yīng)，導(dǎo)致肝臟損傷。如通過對(duì)小鼠注射劑量大的蘇丹紅，小鼠腎臟和脾臟臟器系數(shù)較對(duì)照組明顯增大，小鼠血液細(xì)胞和血紅蛋白含量下降，白細(xì)胞和凝血時(shí)間逐漸上升，表明蘇丹紅能夠通過作用于小鼠的血液各指標(biāo)進(jìn)而對(duì)其臟器造成不同程度的損傷[9]。此外，蘇丹紅及其代謝物還能夠選擇性地抑制某些細(xì)菌物種，擾亂人體的腸道微生態(tài)平衡[10]。

2 蘇丹紅在辣椒制品中的應(yīng)用現(xiàn)狀

蘇丹紅是一種化學(xué)染色劑，并非食品添加劑，但由于其化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定，染色效果好，一些不法企業(yè)為了牟取利益，將其添加到食品中以使食品長(zhǎng)期保持鮮紅顏色，其中尤以辣椒制品最為普遍。英國(guó)食品標(biāo)準(zhǔn)署于2005年就食品中蘇丹紅問題已經(jīng)向消費(fèi)者發(fā)出通告，并列出相關(guān)可能含有蘇丹紅的產(chǎn)品（泡面、餡餅、辣椒粉和調(diào)味醬）及企業(yè)（亨氏、肯德基和聯(lián)合利華）清單。隨后，中國(guó)也相繼發(fā)出了限蘇丹紅令，但蘇丹紅食品仍然層出不窮，可見蘇丹紅在食品中的濫用情況較為嚴(yán)重。

2.1 本底污染與交叉污染

隨著檢測(cè)技術(shù)靈敏度的提高，一些辣椒制品中存在痕量或超痕量水平蘇丹紅污染的現(xiàn)象逐漸引起專家的關(guān)注。其極低含量（＜200 μg·kg-1）無法起到染色效果，因而不屬于人為非法添加，卻提示可能存在交叉污染和本底污染。相關(guān)研究表明辣椒制品中痕量蘇丹紅的污染來源可能是土壤污染以及產(chǎn)品生產(chǎn)過程中使用的潤(rùn)滑油或儲(chǔ)存、運(yùn)輸中使用的紅色網(wǎng)袋，而非人為故意摻假，相關(guān)研究者利用超高效液相色譜-串聯(lián)質(zhì)譜（Ultra High Performance Liquid Chromatography Tandem Mass Spectrometry，UPLC-MS/MS）技術(shù)對(duì)國(guó)內(nèi)7大產(chǎn)區(qū)紅辣椒中的蘇丹紅含量進(jìn)行分析，發(fā)現(xiàn)各產(chǎn)地的紅辣椒中普遍含有不同含量的蘇丹紅Ⅰ（檢出頻率為84%）和蘇丹紅Ⅳ（檢出頻率為44%），其含量均在0.02～3.00 μg·kg-1，通過對(duì)其生長(zhǎng)土壤進(jìn)行分析檢測(cè)，發(fā)現(xiàn)紅辣椒中的蘇丹紅污染極有可能來源于土壤[11]。

2.2 非法添加

英國(guó)第一食品公司在2002年發(fā)現(xiàn)了辣椒制品中存在蘇丹紅，主要是進(jìn)口了印度生產(chǎn)的含有蘇丹紅的辣椒制品。隨著原國(guó)家質(zhì)檢總局的部署，我國(guó)也采取了大規(guī)模的徹查蘇丹紅行動(dòng)，發(fā)現(xiàn)多家食品企業(yè)（亨氏、壇壇香等）均違法將蘇丹紅添加到辣椒醬、調(diào)味料以及火鍋底料等辣椒制品當(dāng)中。此后，在2011年對(duì)蘭州牛肉面辣椒制品中蘇丹紅使用狀況進(jìn)行調(diào)查發(fā)現(xiàn)，107份樣品中有15份辣椒粉檢出蘇丹紅Ⅰ、Ⅳ，其含量在2.18～110.00 mg·kg-1，辣椒制品中蘇丹紅的總檢出率為14.0%，辣椒粉中蘇丹紅的總檢出率為14.6%[12]。

3 蘇丹紅在辣椒制品中的檢測(cè)方法

蘇丹紅的常規(guī)方法主要通過液相色譜儀、氣相色譜儀以及二者與質(zhì)譜儀聯(lián)用等方法測(cè)定食品中所含的蘇丹紅，此外還有薄層色譜法、分光光度法和極譜分析法等，其具體檢測(cè)方法介紹如下。

3.1 標(biāo)準(zhǔn)檢測(cè)法

我國(guó)標(biāo)準(zhǔn)檢測(cè)蘇丹紅的方法為高效液相色譜法，主要利用有機(jī)溶劑萃取，并利用氧化鋁進(jìn)行進(jìn)一步的純化，最后使用高效液相色譜-紫外法檢測(cè)蘇丹紅的含量。雖然此種方法針對(duì)性強(qiáng)，能夠準(zhǔn)確檢測(cè)樣品中蘇丹紅的含量，但其操作卻過于復(fù)雜，純化過程對(duì)操作要求較高，并且如果出現(xiàn)干擾物質(zhì)，就無法定性蘇丹紅的存在，僅適用于蘇丹紅含量高且為單一物質(zhì)的檢測(cè)。

3.2 分光光度法

紫外-可見分光光度法操作簡(jiǎn)便，費(fèi)用較低，在分析領(lǐng)域中被廣泛使用。相關(guān)研究表明使用有機(jī)溶劑將辣椒制品中的蘇丹紅萃取出來，通過分離純化后，可使用分光光度法進(jìn)行測(cè)定，可在0.2～20.0 mg·L-1范圍檢測(cè)到蘇丹紅的存在[13]。但基于蘇丹紅分為Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ和Ⅳ 4種類型，其結(jié)構(gòu)大致類似，此方法僅能檢測(cè)蘇丹紅的總體含量而無法鑒定該蘇丹紅具體屬于何種類型，且檢測(cè)限較高，其檢測(cè)范圍大大受限。

3.3 預(yù)處理輔助高效液相色譜法

由于食品種類復(fù)雜多樣，各種成分混雜，檢測(cè)前必須經(jīng)過分離的預(yù)處理后才可進(jìn)行分析鑒定，因此各種建立在標(biāo)準(zhǔn)檢測(cè)法基礎(chǔ)上的分析測(cè)定方法被眾多研究者所關(guān)注，主要有以下幾種方法。

3.3.1 固相萃取凈化-高效液相色譜法

該方法是將樣品經(jīng)固相萃取凈化，再利用高效液相色譜法測(cè)定蘇丹紅含量。于林等[14]將樣品經(jīng)固相萃取凈化后，以乙腈和含0.75%乙酸的水作為流動(dòng)相進(jìn)行梯度洗脫，經(jīng)C18柱分離，在500 nm波長(zhǎng)處檢測(cè)，4 類蘇丹紅的檢出限分別為 0.03 μg·mL-1、0.05 μg·mL-1、0.03 μg·mL-1及 0.06 μg·mL-1，此法需使用昂貴的液相色譜-串聯(lián)質(zhì)譜聯(lián)用儀（Liquid ChromatographyTandem Mass Spectrometry，LC-MS/MS），方便快捷、耗時(shí)短且靈敏度高，重現(xiàn)性好，適用于實(shí)驗(yàn)室的日常檢測(cè)。

3.3.2 液相微萃取-高效液相色譜法

CHEN等[15]則用1-十二烷醇作為提取劑，將乙醇作為分散劑對(duì)蘇丹紅染料進(jìn)行提取，隨后采用液相微萃取-高效液相色譜法進(jìn)行含量測(cè)定。該方法檢出限為0.10～0.20 ng·g-1，并且簡(jiǎn)單快速，靈敏度高，適用于辣椒制品濃縮染料的測(cè)定。

3.3.3 凝膠滲透色譜凈化-高效液相色譜法

該法采用凝膠滲透色譜柱對(duì)樣品進(jìn)行凈化，再用高效液相色譜法測(cè)定辣椒制品中蘇丹紅染料的含量。史俊文等[16]將超聲提取后辣椒制品用凝膠滲透色譜法凈化，最后用二極管陣列檢測(cè)器進(jìn)行檢測(cè)，發(fā)現(xiàn)4種蘇丹紅染料在辣椒油中的檢出限為0.02 mg·kg-1，在辣椒醬及辣椒粉中的檢出限為0.005 mg·kg-1，方法回收率在79.5%～93.8%，測(cè)定值的相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差（n=6）在1.9%～8.3%。該方法具有自動(dòng)化程度高、重現(xiàn)性好、操作方便等優(yōu)點(diǎn)，完全滿足實(shí)際測(cè)定的要求。

3.3.4 超臨界流體萃取-高效液相色譜法

該方法是基于辣椒制品樣品經(jīng)超臨界流體萃取，隨后用毛細(xì)管液相色譜和二極管陣列檢測(cè)器分析。áVILA等[17]優(yōu)化了此方法的超臨界流體萃取條件，如二氧化碳流量、萃取壓力、萃取溫度等，同時(shí)指出該方法簡(jiǎn)化了樣品前期處理的操作步驟，降低了經(jīng)濟(jì)成本，同時(shí)縮短了總提取時(shí)間，檢出限范圍為23.2～42.0 ng·mL-1，可媲美其他標(biāo)準(zhǔn)方法。

3.3.5 液相色譜-質(zhì)譜法

基于質(zhì)譜儀的特性，使用液相色譜-質(zhì)譜法測(cè)定蘇丹紅不失為一種快速和直接的方法。如李占彬等[18]建立了超聲提取-液相色譜質(zhì)譜同時(shí)測(cè)定辣椒制品中的4種蘇丹紅染料的方法，該法以正己烷為提取溶劑，超聲波提取15 min，采用液相色譜-質(zhì)譜法正離子掃描測(cè)定，平均回收率90.3%～94.3%，相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差2.0%～4.9%，蘇丹紅Ⅰ～Ⅳ檢出限為5 μg·kg-1。

3.3.6 電噴霧解析電離-質(zhì)譜法

電噴霧解吸電離質(zhì)譜法可以對(duì)食品表面上的蘇丹紅進(jìn)行解吸電離，在不需要樣品預(yù)處理的情況下對(duì)復(fù)雜樣品進(jìn)行快速高通量質(zhì)譜法測(cè)定。FANG等[19]將此法應(yīng)用于辣椒制品中微量蘇丹紅Ⅰ的測(cè)定，檢出限范圍為0.5～3.0 μg·kg-1，該方法有望準(zhǔn)確測(cè)定辣椒制品中蘇丹紅含量。

3.3.7 其他測(cè)定方法

除了上述測(cè)定方法外，還可利用氣相色譜-質(zhì)譜法、凝膠滲透色譜串聯(lián)質(zhì)譜、極譜法和酶聯(lián)免疫吸附法等方法對(duì)辣椒制品中蘇丹紅進(jìn)行檢測(cè)[20-21]。但由于其靈敏度低、耗時(shí)長(zhǎng)，因而研究人員不斷進(jìn)行改進(jìn)與優(yōu)化，力求達(dá)到樣品處理步驟少、實(shí)驗(yàn)耗時(shí)短、方法簡(jiǎn)便和準(zhǔn)確性高的要求，如填充膠束電動(dòng)色譜-質(zhì)譜法、線性掃描伏安法、核磁共振光譜法及單克隆抗體電化學(xué)阻抗法等。

4 結(jié)語(yǔ)

蘇丹紅屬于工業(yè)染料，在體內(nèi)能夠代謝成相應(yīng)的苯胺、萘酚等有毒有害物質(zhì)，不能用作食品添加劑。同時(shí)，大量毒理學(xué)研究證實(shí)其有致癌致畸以及遺傳毒性等毒副作用。然而，一些企業(yè)的違禁添加使其在食品尤其是辣椒制品中污染嚴(yán)重，但目前市場(chǎng)對(duì)辣椒制品中蘇丹紅的檢測(cè)主要仍是采用傳統(tǒng)耗時(shí)費(fèi)力且費(fèi)用高昂的標(biāo)準(zhǔn)檢測(cè)方法，基層實(shí)驗(yàn)室普及困難，且篩查效果低下。通過列舉并分析各種分析檢測(cè)方法的特點(diǎn)，可為相關(guān)檢測(cè)技術(shù)人員明確現(xiàn)行方法的優(yōu)缺點(diǎn)，并有望為進(jìn)一步開發(fā)新型快速準(zhǔn)確的檢測(cè)方法提供理論參考。