楊韻靖（廣東省地質(zhì)實驗測試中心，廣東 廣州 510000）

亞硝酸鹽和硝酸鹽廣泛存在于環(huán)境和食物中。這些鹽已經(jīng)在食品工業(yè)中用作添加劑很長時間了，但是亞硝酸鹽對于改善肉質(zhì)的外觀十分重要，它可以防止食物過快的腐蝕，可以改善食物的味道，使食物更能被人接受，甚至是在市場得到更優(yōu)的價格。但不得不提出的是，亞硝酸鹽的使用會對人體產(chǎn)生不良的影響，例如，血紅蛋白遇到亞硝酸鹽會轉(zhuǎn)化成為高鐵血紅蛋白，這一轉(zhuǎn)化過程是不可逆的，也就是說，亞硝酸鹽會對人體內(nèi)的血紅蛋白造成不良影響，而血紅蛋白對于人體呼吸十分重要，它的轉(zhuǎn)化會降低人體交換氧氣的效率。對于孕婦和嬰兒，這種危險尤其嚴(yán)重。亞硝酸鹽還可與胃中的仲胺和酰胺反應(yīng)形成致癌的N-亞硝胺。硝酸鹽也很危險，因為它很容易在體內(nèi)還原為亞硝酸鹽。由于這些毒性作用，許多國家對其在加工食品中的使用施加了嚴(yán)格的限制。

1 改良比色法檢測亞硝酸鹽

食品中過量使用亞硝酸鹽和硝酸鹽一直是食品安全的主要問題。因此，需要一種靈敏，選擇性，快速和準(zhǔn)確的亞硝酸鹽和硝酸鹽測定方法。在過去的15年中，已經(jīng)報道了許多檢測和測定亞硝酸鹽和/或硝酸鹽的方法，包括分光光度法（例如Griess反應(yīng)），化學(xué)發(fā)光，電化學(xué)，色譜，毛細(xì)管電泳，熒光分光光度法和電化學(xué)發(fā)光。每種方法都有其優(yōu)點和缺點。

1.1 分光光度法

由于分光光度法的簡便性和廉價的分析可行性，分光光度法被廣泛應(yīng)用于食品的亞硝酸鹽測量，原理是亞硝酸鹽會與檢測試劑盒發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，重氮化是氮元素的含量顯著增加，亞硝化是指在生成物中氮元素的價態(tài)減小，經(jīng)過此類反應(yīng)生成的生成物吸光度會發(fā)生改變，恰好其與亞硝酸鹽的濃度呈線性關(guān)系，因此使用此類方法既經(jīng)濟(jì)又方便，受到了廣泛歡迎。

1.1.1 格里斯分析

分光光度法檢測亞硝酸鹽的最常用方法是Griess 分析，該方法涉及重氮偶合步驟。1879年，格里斯（Griess）首次開發(fā)了這種測定唾液中亞硝酸鹽含量的方法。該方法的主要原理是在酸性條件下，亞硝酸鹽與磺胺酸反應(yīng)生成重氮陽離子，然后將重氮陽離子與芳香胺1-萘胺偶合，產(chǎn)生紅紫色（λmax≈540nm）。水溶性偶氮染料。然而，該方法中使用的試劑1-萘胺是致癌的。1939 年，Bratton 和Marshall 首次提出在Griess 反應(yīng)中使用N-（1-萘基）乙二胺（NED）作為磺酰胺的偶聯(lián)組分。已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，與N-萘胺相比，NED 具有多個優(yōu)點，它具有可重現(xiàn)性，更快的偶聯(lián)速度，更高的靈敏度，偶氮染料的酸溶解度以及在pH范圍內(nèi)顏色的pH獨立性，優(yōu)于1-萘胺。使用磺胺和NED進(jìn)行的改良Griess 反應(yīng)已成為檢測食品，環(huán)境和生物流體中亞硝酸鹽的最常見Griess測定法。

經(jīng)過多年分析對比，格里斯得出，雖然格里斯分析對于亞硝酸鹽的測量提供了新方法和新途徑，但是不得不承認(rèn)該方法具有局限性，體現(xiàn)在低靈敏度、抗干擾能力低下等。當(dāng)被檢測物體中含有銅、鐵、硫、碘等元素時，其離子形態(tài)會對亞硝酸鹽檢測產(chǎn)生十分大的誤差。為了克服這些局限性，格里斯已經(jīng)做出了很大的努力來改進(jìn)和修改Griess分析。

今天，我們已經(jīng)知道基于格里斯分析的幾種方法。Griess反應(yīng)已與HPLC或FIA系統(tǒng)耦合，可以分析特別復(fù)雜的基質(zhì)（例如食物樣品和生物液體）中的亞硝酸鹽含量。HPLC-Griess 系統(tǒng)的原理是色譜分離色譜柱后衍生化的亞硝酸鹽和硝酸鹽。這樣的HPLC-Griess系統(tǒng)已經(jīng)是可商購的。多種技術(shù)的發(fā)展導(dǎo)致亞硝酸鹽和硝酸鹽的測定更加高效和自動化。但是，這些技術(shù)依賴于現(xiàn)代設(shè)備的應(yīng)用，這通常非常昂貴。HPLC-Griess 系統(tǒng)仍然受到生物樣品中存在的氯化物的嚴(yán)重干擾。

盡管Gries測定的基礎(chǔ)是重氮偶合反應(yīng)，但亞硝化反應(yīng)也可用于亞硝酸鹽的測定。其他幾種指示劑物質(zhì)與亞硝酸鹽反應(yīng)形成有色產(chǎn)物。例如，亞硝酸鹽在酸性溶液中與巴比妥酸反應(yīng)形成亞硝基衍生物紫羅蘭酸。在此基礎(chǔ)上，建立了分光光度法測定水中亞硝酸鹽的方法。在310 nm的分析波長下，當(dāng)亞硝酸鹽的濃度在0.00 到3.22 ppm 范圍內(nèi)時，觀察到比爾定律。Burakham等?；趤喯跛岣x子與間苯二酚（1,3,5-三羥基苯）之間的亞硝化反應(yīng)，建立了測定水樣中亞硝酸根和硝酸根的新分光光度反應(yīng)系統(tǒng)。該系統(tǒng)用于流動注射分析。它每小時可以分析多達(dá)20個樣品，相對標(biāo)準(zhǔn)偏差小于1.5%。但是，產(chǎn)物的最大吸光度為312 nm，因此該過程受Fe3+的影響很大。

1.1.2 催化分光光度法

催化分光光度法主要應(yīng)用于水產(chǎn)品的亞硝酸鹽檢測，原理是亞硝酸鹽與檢測試劑盒發(fā)生催化反應(yīng)，取代的吩噻嗪衍生物、三芳基甲烷堿性染料此類指示劑經(jīng)常被應(yīng)用到反應(yīng)中。但是，這些方法中的許多方法都很耗時，并且容易受到干擾，例如Fe2+，F(xiàn)e3+，Ag+，SO32-，Br-和I-等離子體。當(dāng)前，用于測定亞硝酸鹽的催化分光光度法需要嚴(yán)格控制反應(yīng)條件，例如酸度，溫度和試劑用量。為了進(jìn)一步開發(fā)這些方法，應(yīng)做出以下努力：（1）在某些指示性反應(yīng)中使用表面活性劑以提高靈敏度和選擇性。（2）更加注重解釋催化機(jī)理，尋找提高靈敏度和選擇性的有效途徑；（3）開發(fā)一種新型的高靈敏度和特異性指示劑，以改善其水溶性。（4）將FIA 系統(tǒng)應(yīng)用于催化分光光度法以提高分析效率。

1.2 化學(xué)發(fā)光

化學(xué)發(fā)光（CL）是一種功能強(qiáng)大的分析技術(shù)，其優(yōu)點在于，首先，測量手法簡便，是現(xiàn)有亞硝酸鹽檢測方法中最為簡便的一類方法；其次，成本低，化學(xué)發(fā)光所涉及的檢測試劑盒物質(zhì)較為普遍；最后，具有無與倫比的安全性和可控性。由于這些優(yōu)點，CL法近年來已廣泛用于亞硝酸鹽的測定。據(jù)報道，可以先還原為氮氧化物然后與臭氧反應(yīng)來檢測亞硝酸鹽和硝酸鹽，有科學(xué)家就將化學(xué)發(fā)光法率先應(yīng)用在海水測量中，成功后，又有許多科學(xué)家先后將該方法應(yīng)用于人體的血液、尿液分析，對現(xiàn)代醫(yī)學(xué)的發(fā)展也提供了新靶點。但是化學(xué)發(fā)光法在應(yīng)用到人體血漿時并不能向之前幾類檢測那么順利，會受到某些亞硝基的影響。緊接著，越來越多科學(xué)家投入亞硝酸鹽的檢測方法——化學(xué)發(fā)光，試圖通過優(yōu)化來拓寬其應(yīng)用范圍。Nagababu等報告了一種改進(jìn)的直接化學(xué)發(fā)光方法，用于測定血漿亞硝酸鹽，而不受其他與一氧化氮相關(guān)的物質(zhì)（例如S-亞硝基硫醇）的干擾。該方法涉及在NO分析儀的吹掃容器中由冰醋酸和抗壞血酸組成的反應(yīng)系統(tǒng)。在這些酸性條件下，亞硝酸鹽被抗壞血酸化學(xué)計量還原為NO。該方法對血漿亞硝酸鹽的測定具有很高的靈敏度（97%準(zhǔn)確度）和高精度（CV ＜10%）。與流動注射系統(tǒng)結(jié)合使用時，CL方法還有其他優(yōu)勢，例如分離效率高和檢測限低。然而，氣相CL 法的主要缺點是需要更高的燃燒溫度（600℃）。系統(tǒng)中甚至微量的氧氣也會與NO反應(yīng)生成NO2，從而降低CL 的強(qiáng)度。在高溫（600?C）下，NO2 可以轉(zhuǎn)化回NO，以補(bǔ)償氧氣引起的干擾。另外，在該方法中，必須用惰性氣體從水相中除去一氧化氮，導(dǎo)致操作繁瑣且靈敏度低。

2 結(jié)語

通過介紹痕量亞硝酸鹽分析方法，提出了每種方法的優(yōu)缺點，并提出了改進(jìn)方向。希望通過優(yōu)化亞硝酸鹽檢測方法，可以改善人們的飲食習(xí)慣。只有優(yōu)化飲食條件，我們才能繼續(xù)優(yōu)化改善人們的生活質(zhì)量并確保他們的安全。