选择性及同步的V型深共晶溶剂微萃取技术，用于食品、药品和工业样品中红霉素和罗丹明B的定量分析（可选择是否消除干扰物质）

《Microchemical Journal》：Selective and simultaneous type-V deep eutectic solvent-based microextraction for optional-eliminative spectrophotometric determination of erythrosine and rhodamine B in foodstuffs, pharmaceuticals, and industrial samples

本研究开发了一种新型选择性同时微萃取方法，利用苯并酚酮与百里酚合成的Type-V深熔溶剂（DES），结合中心复合设计响应面法优化参数，建立高相关性（R2=0.9966和0.9877）的定量模型，实现依拉红（Ery）和罗丹明B（RhB）的同步萃取与选择性分光光度检测，检测限分别为15和7 μg/L，回收率92%-107%，并通过AGREE和BAGI工具验证其环境友好性和适用性，适用于食品及工业样品中两者的快速分析。

　　在本研究中，科学家们开发了一种新型、选择性、同时性的微萃取方法，利用一种新合成的天然型V深共熔溶剂（DES），由苯甲酮和薄荷醇以1:1的摩尔比组成。随后，通过可选且选择性的分光光度法对胭脂红（Ery）或玫瑰苯胺（RhB）进行测定。为了优化该方法的关键变量，采用了响应面法中的中心复合设计（CCD）。研究表明，二次模型的微萃取方法是Ery和RhB的最佳拟合化学计量设计，其R2值分别为0.9966和0.9877。该方法的检测限（LOD）分别为15 μg/L和7 μg/L。该方法的环境友好性和适用性通过分析绿色度计算器（AGREE）和蓝色适用性等级指数（BAGI）进行评估。提出的方法为Ery和RhB的选择性同时微萃取以及可选的消除性分光光度测定提供了一种绿色且适用的途径。

这些染料和色素在纺织、皮革、塑料、化妆品、药品、汽车和食品等多个行业中扮演着不可或缺的角色。胭脂红（Ery）和玫瑰苯胺（RhB）是具有荧光特性的二苯并吡喃类染料，它们在水溶液和日常产品中呈现出迷人的樱桃粉色外观，且在颜色色调上几乎没有差异。胭脂红是一种在食品中被允许限量使用的合法染料，其每日可接受摄入量（ADI）为0.1 mg/kg/bw，被认为是安全的。然而，玫瑰苯胺则是一种非法染料，已被国际癌症研究机构（IARC）分类为第三类致癌物质。由于其外观相似以及优异的性能，如良好的稳定性、低成本、高色牢度和强抗降解能力，制造商在食品和化妆品中曾将玫瑰苯胺与胭脂红交替使用。此前的研究报告指出，玫瑰苯胺在一些化妆品和多种食品中被检测和识别。

胭脂红和玫瑰苯胺在水溶液中的最大吸收波长非常接近，且它们的分子结构几乎相同。胭脂红的最大吸收波长为526 nm，而玫瑰苯胺的最大吸收波长为556 nm。在没有使用特定吸收方程、导数分光光度法、特定条件下的高效液相色谱（HPLC）或独特的预处理步骤的情况下，对这两种染料进行同时和准确的分光光度测定极具挑战性。因此，开发一种包括定性和定量分析的方法，以检测和测定胭脂红和玫瑰苯胺，是分析化学家的重要任务。

目前，尚未有同时微萃取和同时测定胭脂红和玫瑰苯胺的研究。这些二苯并吡喃类染料通常被单独使用紫外-可见分光光度法（UV–vis）、高效液相色谱（HPLC）、荧光分光光度法（FS）、电化学分析技术（EA）、液相色谱-质谱联用技术（LCMS）以及超高效液相色谱-串联质谱联用技术（UHPLCMS-MS）等方法进行测定。然而，这些技术在大多数实验室中并不适用或可持续，因为缺乏相应的仪器，以及其高昂的价格和操作成本。相比之下，紫外-可见分光光度法因其操作简便、仪器普及、成本低廉和整体技术简单，被认为在大多数实验室中是适用且可持续的。尽管如此，紫外-可见分光光度法在选择性方面存在不足，容易受到背景干扰。因此，分析化学家们在对含有胭脂红和玫瑰苯胺的实际样品进行分光光度检测和定量分析之前，开发并实施了分离和纯化步骤。

多种分离和纯化方法被应用于胭脂红和玫瑰苯胺的定量测定，以确保分析的准确性和可靠性。包括固相萃取（SPE）、磁性分散固相萃取（MDSPE）、云点萃取（CPE）、液液微萃取（LLME）、可切换亲水性溶剂基微萃取（SHS-ME）、超分子溶剂基液液微萃取（SUPRAS-ME）以及深共熔溶剂基微萃取（DES-ME）等方法。这些方法在不同条件下对胭脂红和玫瑰苯胺进行分离和纯化，以确保在后续分析中获得可靠的结果。

方法的选择性直接取决于所使用的萃取剂对目标物质的亲和力。目标分析物与萃取剂之间的相互作用越具体，方法的选择性越高。理想情况下，任何开发的方法应仅从萃取介质中的其他成分中提取目标分析物。如果无法实现，通常会在金属萃取研究中使用各种掩蔽剂和特定的络合剂来消除基质干扰。然而，对于有机目标分析物，如酚类、黄酮类和可水解单宁类物质，它们通常被转化为具有独特、具体和可检测信号的形式，以实现准确的定量分析，并防止目标分析物与潜在干扰物之间的信号重叠。在染料萃取研究中，尚未发现能够消除或掩蔽基质中其他染料成分的特定化学物质。因此，在本开创性研究中，利用所开发的DES-ME方法，胭脂红和玫瑰苯胺被同时且选择性地从基质成分和其他食品染料中分离出来。随后，通过使用不同的稀释溶剂对胭脂红或玫瑰苯胺进行可选、选择性和消除性测定。

深共熔溶剂（DES）作为一种可持续、成本效益高且环境友好的萃取剂，可以在实验室中通过氢键供体（HBD）和氢键受体（HBA）的组合轻松合成，无需特定的化学物质和先进的仪器。DES及其微萃取方法（DES-ME）因其独特的特性以及易于应用的性质，成为科学界最流行的选择。DES和DES-ME方法已被广泛应用于分析化学的多种萃取应用，包括染料、金属、药物活性成分、花青素、多环芳烃、酚类、农药和维生素等。尽管DES被认为是一种环境友好的萃取剂，但它们可能对人体和其他生物体产生毒性影响。据报道，DES的毒性受其组成、粘度和浓度的影响，其中高浓度的DES比其水溶液更具毒性。此外，DES的毒性可能高于其单独成分。

本研究旨在开发一种新型、选择性、同时性、可选性和环境友好的DES-ME方法，用于食品中胭脂红和玫瑰苯胺的测定。为此，合成了一种由苯甲酮和薄荷醇组成的独特型V DES。通过使用二次中心复合设计微萃取方法，胭脂红和玫瑰苯胺被同时提取。随后，通过使用不同的稀释溶剂对这两种染料进行可选且选择性的测定。该方法被应用于实际样品中，以检测和测定胭脂红和玫瑰苯胺。该方法通过评估准确度、精密度、稳健性和选择性等测试进行验证。环境友好性和适用性则通过分析绿色度计算器（AGREE）和蓝色适用性等级指数（BAGI）进行评估。

在本研究中，所使用的化学试剂包括苯甲酮和薄荷醇，它们作为DES的组成成分，由默克化学公司（Merck, Darmstadt, Germany）提供。缓冲液则使用乙酸（HAc）和醋酸钠（NaAc）等二元缓冲体系进行制备，以获得不同pH值的缓冲溶液。这些缓冲液在实验过程中用于调节样品的pH环境，以优化萃取条件。此外，研究中还涉及了多种溶剂的使用，包括用于稀释DES富集相的溶剂，以及用于测定的分光光度法中使用的溶剂。通过合理选择和使用这些溶剂，能够有效提高分析的准确性和可靠性。

实验过程中，研究人员首先尝试单独提取并测定胭脂红和玫瑰苯胺，但由于这两种染料均具有显著的疏水性特征，单独提取并未取得理想效果。这两种染料由主要的疏水性有机官能团组成，如苯环和烷基基团。因此，为了提高选择性和提取效率，研究团队采用了同时提取的方法。通过合理调整实验条件，如pH值、温度、时间等，实现了胭脂红和玫瑰苯胺的同时提取。同时，研究人员还对实验条件进行了系统优化，以确保提取过程的稳定性和重复性。通过使用响应面法中的中心复合设计，研究人员能够高效地筛选出关键变量，并找到最佳的实验参数。

在同时提取的过程中，研究人员发现，胭脂红和玫瑰苯胺在水溶液中的吸收波长相近，这使得在不使用特定吸收方程或导数分光光度法的情况下，对它们进行同时测定极具挑战性。因此，研究团队采用了一种独特的稀释方法，将DES富集相分别稀释至不同溶剂中，以实现对胭脂红和玫瑰苯胺的可选性测定。通过合理选择稀释溶剂，研究人员能够有效区分这两种染料的吸收信号，从而提高测定的准确性。此外，研究人员还对实验条件进行了优化，以确保在不同样品基质中，胭脂红和玫瑰苯胺的提取和测定均能获得可靠的结果。

为了验证该方法的性能，研究人员进行了多种测试，包括准确度、精密度、稳健性和选择性测试。通过这些测试，研究人员能够评估该方法在实际应用中的可靠性。同时，该方法的环境友好性和适用性通过AGREE和BAGI工具进行评估。AGREE是一种用于评估分析方法环境友好性的工具，能够提供关于方法对环境影响的综合评分。BAGI则是一种用于评估分析方法适用性的工具，能够提供关于方法在不同实验室条件下的适用性评分。通过使用这些工具，研究人员能够全面评估该方法的环境友好性和适用性，确保其在实际应用中的可行性和可持续性。

此外，研究人员还对实验过程中可能出现的干扰因素进行了分析和评估。通过合理选择和优化实验条件，研究人员能够有效减少基质干扰对分析结果的影响。同时，研究人员还对稀释过程进行了系统研究，以确保在不同稀释溶剂中，胭脂红和玫瑰苯胺的信号能够被准确检测和定量。通过这些研究，研究人员能够进一步提高该方法的准确性和可靠性，确保其在实际应用中的有效性。

该研究的成果表明，所开发的DES-ME方法在胭脂红和玫瑰苯胺的测定中表现出优异的性能。通过合理选择和优化实验条件，研究人员能够实现对这两种染料的同时提取和可选测定。同时，该方法在环境友好性和适用性方面也表现出显著的优势。这些优势使得该方法在食品检测和分析领域具有广阔的应用前景。未来的研究可以进一步探索该方法在其他食品和工业样品中的应用，以验证其在不同基质中的适用性和可靠性。

本研究的创新点在于，通过使用新型的DES-ME方法，实现了对胭脂红和玫瑰苯胺的同时提取和可选测定。这种方法不仅提高了分析的准确性和可靠性，还减少了对昂贵仪器和复杂操作的依赖，使得分析过程更加简便和可持续。此外，该方法在环境友好性方面也表现出显著的优势，符合当前分析化学对绿色分析方法的追求。因此，该方法在食品检测和分析领域具有重要的应用价值。

在实验过程中，研究人员还对方法的可重复性和稳定性进行了评估。通过多次重复实验，研究人员能够验证该方法在不同条件下的可靠性。同时，研究人员还对实验条件进行了系统优化，以确保在不同样品基质中，胭脂红和玫瑰苯胺的提取和测定均能获得一致的结果。这些优化措施使得该方法在实际应用中更加稳定和可靠，为食品检测提供了有力的支持。

该研究的结论表明，所开发的DES-ME方法在胭脂红和玫瑰苯胺的测定中表现出优异的性能。通过合理选择和优化实验条件，研究人员能够实现对这两种染料的同时提取和可选测定。同时，该方法在环境友好性和适用性方面也表现出显著的优势。这些优势使得该方法在食品检测和分析领域具有广阔的应用前景。未来的研究可以进一步探索该方法在其他食品和工业样品中的应用，以验证其在不同基质中的适用性和可靠性。

此外，该研究还对实验中使用的化学试剂和溶剂进行了详细分析。通过合理选择和优化实验条件，研究人员能够确保实验的准确性和可靠性。同时，研究人员还对实验过程中可能出现的干扰因素进行了评估，以减少基质对分析结果的影响。这些分析和评估为该方法的进一步优化和应用提供了重要依据。

本研究的成果为食品检测和分析领域提供了一种新的方法。通过使用新型的DES-ME方法，研究人员能够实现对胭脂红和玫瑰苯胺的同时提取和可选测定。这种方法不仅提高了分析的准确性和可靠性，还减少了对昂贵仪器和复杂操作的依赖，使得分析过程更加简便和可持续。此外，该方法在环境友好性方面也表现出显著的优势，符合当前分析化学对绿色分析方法的追求。因此，该方法在食品检测和分析领域具有重要的应用价值。

该研究的成果表明，所开发的DES-ME方法在胭脂红和玫瑰苯胺的测定中表现出优异的性能。通过合理选择和优化实验条件，研究人员能够实现对这两种染料的同时提取和可选测定。同时，该方法在环境友好性和适用性方面也表现出显著的优势。这些优势使得该方法在食品检测和分析领域具有广阔的应用前景。未来的研究可以进一步探索该方法在其他食品和工业样品中的应用，以验证其在不同基质中的适用性和可靠性。

在本研究中，研究人员还对方法的可重复性和稳定性进行了评估。通过多次重复实验，研究人员能够验证该方法在不同条件下的可靠性。同时，研究人员还对实验条件进行了系统优化，以确保在不同样品基质中，胭脂红和玫瑰苯胺的提取和测定均能获得一致的结果。这些优化措施使得该方法在实际应用中更加稳定和可靠，为食品检测提供了有力的支持。

该研究的创新点在于，通过使用新型的DES-ME方法，实现了对胭脂红和玫瑰苯胺的同时提取和可选测定。这种方法不仅提高了分析的准确性和可靠性，还减少了对昂贵仪器和复杂操作的依赖，使得分析过程更加简便和可持续。此外，该方法在环境友好性方面也表现出显著的优势，符合当前分析化学对绿色分析方法的追求。因此，该方法在食品检测和分析领域具有重要的应用价值。

本研究的成果表明，所开发的DES-ME方法在胭脂红和玫瑰苯胺的测定中表现出优异的性能。通过合理选择和优化实验条件，研究人员能够实现对这两种染料的同时提取和可选测定。同时，该方法在环境友好性和适用性方面也表现出显著的优势。这些优势使得该方法在食品检测和分析领域具有广阔的应用前景。未来的研究可以进一步探索该方法在其他食品和工业样品中的应用，以验证其在不同基质中的适用性和可靠性。