亞硝基

亞硝基

亞硝基是亞硝酸分子中去掉羥基后,剩下的一價原子團,結構式為R—N═O。

性質:亞硝酸HO—NO分子中除去一個羥基—OH后殘餘的一價原子團—NO,亞硝基的氮原子與烴基的碳原子連接時形成亞硝基化合物R—NO。例如亞硝基苯C6H5NO。

簡介


亞硝基烴基連化合稱亞硝基化合(—═)。
亞硝基化合類化合,根據化構,類:類亞硝胺,另一類為N-亞硝醯胺。基本結構如圖所示。
N-亞硝基化合物
N-亞硝基化合物
低質量亞硝胺溫黃油狀液,質量固。二甲基亞硝胺可溶於水及有機溶劑,其他亞硝胺只能溶於有機溶劑。亞硝胺在通常條件下,不易水解、氧化、轉亞甲基等,化學性質穩定。
N-亞硝醯胺的化學性質較活潑,在酸性條件下可分解為相應的醯胺亞硝酸或經重氮甲酸酯重排,放出氮和羥酸酯;在鹼性條件下可快速分解為重氮烷。
亞硝胺和N-亞硝醯胺在紫外光照射下都可發生光分解反應。通過對300多種N-亞硝胺化合物的研究,已經證明約90%具有強致癌性,其中的N-亞硝醯胺是終末致癌物。亞硝胺需要在體內活化后才能成為致癌物。
亞硝酸鹽氮氧化物、胺和其他含氮物質,在適宜條件下經亞硝化作用易生成N-亞硝基化合物,反應如圖所示。
N-亞硝基化合物的形成
N-亞硝基化合物的形成

分類


N-亞硝基化合物種類很多,基本結構為═N—N═O,根據分子結構的不同,N-亞硝基化合物可分為N-亞硝胺和N-亞硝醯胺兩大類,如圖1和圖2所示。
圖1 亞硝胺的結構式
圖1 亞硝胺的結構式
圖1中R和R為烷基或環烷基,也可以是芳基雜環化合物。R和R相同者稱為對稱的亞硝胺,如二甲基亞硝胺;R和R不相同者稱為不對稱的亞硝胺,如甲基苯基亞硝胺。
亞硝胺性質穩定。不易水解,在中性和鹼性環境中不易破壞,但在酸性溶液和紫外線作用下可緩慢分解。二甲基亞硝胺可溶於水及有機溶劑,而其他亞硝胺只能溶於有機溶劑。
N-亞硝醯胺
N-亞硝醯胺
圖2中R和R可以是烷基或芳基,R也可以是NH、NHR、NRRˊ,稱為N-亞硝基脲或RO基團,即亞硝基氨基甲酸酯。
亞硝醯胺的化學性質活潑,在酸性和鹼性條件中均不穩定。在酸性條件下,分解為相應的醯胺和亞硝酸,在弱酸條件下主要經重氮甲酸酯重排,放出N和羥酸酯;在鹼性條件下亞硝醯胺可迅速分解為重氮烷。在紫外線作用下也可發生分解反應。
由於亞硝醯胺的化學性質極其活潑,因此在自然界中存在的N-亞硝基化合物主要是亞硝胺類。

測定


食品中揮發性N-亞硝膠類化合物的測定可採用氣相色譜質譜聯用法(GB/T5009.26-2003參見二維碼12-3)、氣相色譜熱能分析儀法(GB/T 5009.26- 2003 食品中N-亞硝胺類的測定第一法)及分光光度比色法。介紹氣相色譜-質譜聯用法(GB/T 5009. 26- 2003食品中N-亞硝胺類的測定第二法)。

原理

試樣中的N-亞硝胺類化合物經水蒸氣蒸餾和有機溶劑萃取后,濃縮至一定量,採用氣相色諧-質譜聯用儀的高分辨峰匹配法進行確認和定量。
本方法(GB/T 5009,26- 2003 食品中N-亞硝胺類的測定第二法)適用於酒類、肉及肉製品、蔬菜、豆製品、調味品、茶葉等食品中N-亞硝基二甲胺、N-亞硝基二乙肢、N-亞硝基二丙胺及N-亞硝基毗咯烷含量的測定。

配製

(1)N-亞硝胺標準溶液 用二氯甲烷作溶劑,分別配製N-亞硝基二甲胺、N-亞硝基二乙胺、N-亞硝基吡咯烷的標準溶液,使每毫升分別相當於0.5 mg N-亞硝胺。
(2)N-亞硝胺標準使用液在4個10 mL容量瓶中,加入適量二氯甲烷,用微量注射器各吸取100μL N-亞硝胺標準溶液,分別置於上述四個容量瓶中,用二氯甲烷稀釋至刻度,此溶液每毫升分別相當於5 μg N-亞硝胺。
(3)耐火磚顆粒將耐火磚破碎,取直徑為 1~2 mm的顆粒,分別用乙醇、二氯甲烷清后,在馬弗爐中(400℃)灼燒1 h,作助沸石使用。

操作步驟

1、水蒸氣蒸餾
稱取200g切碎(或絞碎,粉碎)后的試樣,置於水蒸氣蒸餾裝置的蒸增瓶中(液體試樣直接量取200 mL),加入100 mL水(液體試樣不加水),搖勻。在蒸餾瓶中加人120 g氧化鈉,充分播動,使氧化鈉溶解,將蒸餾瓶與水蒸氣發生器及冷凝器連接好,並在錐形接收瓶中加人10 mL二氯甲烷及少量冰塊,收集400 mL餾出液。
2、萃取純化
在錐形接收瓶中加入80 g氧化鈉和3 mL的硫酸(1+3),攪拌使氯化鈉完全溶解。然後轉移到500 mL分液漏斗中,振蕩5 min,靜置分層。將二氯甲烷層分至另一錐形瓶中,再用120 mL二氯甲烷分三次提取水層,合併四次提取液,總體積為160 mL。
對於含有較高濃度乙醇的試樣,如蒸餾酒、配製酒等,應用50 ml氫氧化鈉溶液(120 g/L)洗有機層兩次,以除去乙醇的干擾。
3、濃縮
將有機層用10 g無水硫酸鈉脫水后,轉移至K-D濃縮器中,加入一粒耐火磚顆粒,於50℃水浴上濃縮至1 mL備用
4、色譜條件
氣化室溫度:190℃。色譜柱溫度N-亞硝基二甲胺、N-亞硝基二乙胺、N-亞硝基二丙胺、N-亞硝基吡咯烷分別為130,145,130,160℃。色譜柱:內徑1.8~3.0 mm,長2 m的玻璃柱,內裝塗以質量分數為15%的PEG20M固定液和氫氧化鉀溶液(10 g/L)的80~100目Chromosorb WA WDWCS。載氣:氦氣,流速為40 mL/min。
5、質譜儀條件
解析度:≥7000;離子化電壓:70 V;離子化電流:300 μA;離子源溫度:180℃;離子源真空度:1.33×10Pa;界面溫度:180℃。
6、測定
採用電子轟擊源高分辨峰匹配法,用全氟煤油(PFK)的碎片離子(它們的質荷比為68.995 27,99.993 6,130.992 0,99.993 6)分別監視N-亞硝基二甲胺、N-亞硝基二乙胺、N-亞硝基二丙胺及N-亞硝基吡咯烷的分子,離子(它們的質荷比為74.0480,102.079 3,130.1106,100.063 0),結合它們的保留時間來定性,以示波器上該分子、離子的峰高來定量.

計算公式

X =h/h×c×V/m×1 000
式中,X為試樣中某一N-亞硝胺化合物的含量,μg/kg或μg/L;h為濃縮液中該N-亞硝基化合物的峰高,mm;h為標準使用液中該N-亞硝基化合物的峰高,mm;c為標準使用液中該N-亞硝基化合物的濃度,μg/mL;V為試樣濃縮液的體積,mL;m為試樣質量或體積,g或mL。