偶氮染料的种类和结构简单性质

【专家解说】：苏丹红是一种非常常用的偶氮染料 苏丹红 目录·简介 ·苏丹红的性质 ·分类 ·“苏丹红”是食品添加剂吗？ ·苏丹红与食用色素的区别 ·“苏丹红”到底有何危害？ ·工业用途 简介 【中文名称】油溶黄；1-苯基偶氮-2-萘酚；苏丹黄；C.I.溶剂黄14；C.I.12055；苏丹I；一号苏丹红 【英文名称】oil-soluble yellow;sudan i;l-phenylazo-2-naphthol;sudan yellow;oil orange “苏丹红”并非食品添加剂，而是一种化学染色剂。它的化学成份中含有一种叫萘的化合物，该物质具有偶氮结构，由于这种化学结构的性质决定了它具有致癌性，对人体的肝肾器官具有明显的毒性作用。苏丹红属于化工染色剂，主要是用于石油、机油和其他的一些工业溶剂中，目的是使其增色，也用于鞋、地板等的增光。 又名“苏丹”。 苏丹红的性质 【结构式和化学式】 化学式：苏丹红1号：1-苯基偶氮-2-萘酚：C16H12N2O 苏丹红2号：1-[(2,4-二甲基苯)偶氮]-2-萘酚 苏丹红3号：1-[4-(苯基偶氮)苯基]偶氮-2-萘酚 苏丹红4号：1-2-甲基-4-[(2-甲基苯)偶氮]苯基偶氮-2-萘酚 【相对分子质量或相对原子质量】248.29 【熔点】134℃ 【性状】 黄色粉末。 【溶解情况】 不溶于水，微溶于乙醇，易溶于油脂、矿物油、丙酮和苯。乙醇溶液呈紫红色，在浓硫酸中呈品红色，稀释后成橙色沉淀。 分类 苏丹红有Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ号四种，经毒理学研究表明，苏丹红具有致突变性和致癌性，苏丹红(一号)在人类肝细胞研究中显现可能致癌的特性，在我国禁止使用于食品中。 此次发现的“苏丹红四号”与“苏丹红一号”主体结构相同，均有致癌性，但存在个别差别，因此将它们标为一号与四号。 “苏丹红一号”型色素是一种红色染料，一种人造化学制剂，全球多数国家都禁止将其用于食品生产。这种色素常用于工业方面，比如溶解剂、机油、蜡和汽油增色以及鞋、地板等的增光。苏丹红(1号)在人类肝细胞研究中显现可能致癌的特性。但目前只是在老鼠实验中发现有致癌性，对人体的致癌性还没有明确。 “苏丹红”是食品添加剂吗？ 我国对于食品添加剂有着严格的审批制度，我国从未批准将“苏丹红”染剂用于食品生产，此次的“苏丹红”事件类似于“吊白块”、“瘦肉精”，都是食品生产企业违规在食品中加入非法添加物。 苏丹红与食用色素的区别 “胭脂红”、“落日黄”等食品添加剂与“苏丹红”有何区别？ 一般市民虽然很难判定哪些食品含有苏丹红，但没有必要望“红”、“辣”生畏。除苏丹红外，可以食用的红色着色剂有上千种，如胭脂红、新红、苋菜红等，这些着色剂是可以在食品中限量添加的。质监专家表示，它们与“苏丹红”的性质有着本质区别，前两者都是列入国家目录的食品添加剂，可在部分食品中使用，但国家有严格的限量规定，严禁超量使用。在标准范围之内使用食品添加剂，没有安全问题。 为何“苏丹红”嗜辣？ 一位业内人士分析，之所以将作为化工原料的苏丹红添加到食品中，尤其使运用与辣椒产品加工当中： 一是，由于苏丹红用后不容易褪色，这样可以弥补辣椒放置久后变色的现象，保持辣椒鲜亮的色泽； 二是，一些企业将玉米等植物粉末用苏丹红染色后，混在辣椒粉种，以降低成本牟取利益。 “苏丹红”到底有何危害？ 2004年6月14日，英国食品标准管理局就此前在超市一批新食品中发现含有潜在致癌物的苏丹红1号色素，向消费者和贸易机构发出了警示，禁用产品目录中的苏丹红1号。 2002年，研究人员发现它们能造成人类肝脏细胞的DNA突变。“苏丹红一号”进入生物体内后，不会很快导致患病。接触到能够导致癌症的物质也并不意味着癌症一定会发生。 英国癌症研究所的一位人员说，与诸如抽烟这样的常见致癌因素相比，“苏丹红一号”引发的癌症风险是很小的。她说：“人们即使已经吃过列在清单上的食物，也大可不必因此而恐慌。”但按照欧共体的规定要求，进入任何欧共体国家的所有干的、碎的或研磨的辣椒，不能含有“苏丹红一号”。不能出示证明的相关货物将被扣留，以供采样和分析。口岸和地方政府也要随机提取样品进行检验。一旦发现食品中含有“苏丹红一号”，必须全部销毁。 苏丹红具有致突变性和致癌性，苏丹红(1号)在人类肝细胞研究中显现可能致癌的特性。但目前只是在老鼠实验中发现有致癌性，对人体的致癌性还没有明确。苏丹红是一种化工染色剂，在食品中添加的数量微乎其微，就剂量而言，未必足以致癌，市民不必过于恐慌。少量食用不可能致癌，即使食用半年，每次少量食用，引起癌症也没有明确的科学依据。市民不用因为吃了一点就担心致癌。。 专家认为，“苏丹一号”虽然会增加食用者患癌症的风险，但目前无法确定一个安全度。 建议经常食用者检查肝部 研究表明，“苏丹红一号”具有致癌性，会导致鼠类患癌，它在人类肝细胞研究中也显现出可能致癌的特性。由于这种被当成食用色素的染色剂只会缓慢影响食用者的健康，并不会快速致病，因此隐蔽性很强。 长期食用含“苏丹红”的食品，可能会使肝部DNA结构变化，导致肝部病症。 工业用途 苏丹红是一种人工合成的红色染料，常作为一种工业染料，被广泛用于如溶剂、油、蜡、汽油的增色以及鞋、地板等增光方面。 1.命名 苏丹红为亲脂性偶氮化合物，主要包括Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ和Ⅳ四种类型苏丹红I(SudanI)的 化学名称为1-苯基偶氮-2-萘酚(1-phenylazo-2-naphthalenol)，分子结构式为C6H5=NC10H6OH，分子量248.28；苏丹红II(SudanII)化学名称为1-[(2,4-二甲基苯)偶氮]-2-萘酚(1-[(2,4-dimethylphenyl)azo]-2-naphthalenol)；苏丹红III(SudanIII)化学名称为1-[4-(苯基偶氮)苯基]偶氮-2-萘酚(1-[4-(phenylazo)phenyl]azo]-2-naphthalenol)；苏丹红IV(SudanIV)化学名称1-2-甲基-4-[(2-甲基苯)偶氮]苯基偶氮-2-萘酚(1-2-methyl-4-[(2-methylphenyl)azo]phenylazo]-2-naphthalenol)。 2.体内代谢 进入体内的苏丹红主要通过胃肠道微生物还原酶、肝和肝外组织微粒体和细胞质的还原酶进行代谢，在体内代谢成相应的胺类物质。在多项体外致突变试验和动物致癌试验中发现苏丹红的致突变性和致癌性与代谢生成的胺类物质有关。苏丹红I在体内可以被还原代谢为初级产物苯胺(aniline)和1-氨基-2-萘酚(1-amino-2-naphthol)。苏丹红II在体内代谢可产生二甲基苯胺(2,4-xylidine)和1-氨基-2萘酚。苏丹红III在体内代谢可产生4-氨基偶氮苯(4-aminoazobenzene)、1-氨基-2萘酚、苯胺、对苯二胺(p-phenylenediamine)和1-4氨基-苯基偶氮-2萘酚[1-(4-aminophenyl)azo]-2-naphthol]。苏丹红IV在体内代谢可产生邻-氨基偶氮甲苯(ortho-aminoazotoluene)、4-氨基-2-甲苯基偶氮-2-萘酚[1-(4-amino-2-methylphenyl)azo]-2-naphthol]、2,5-二氨基甲苯(2,5-diaminotoluene)、1-氨基-2萘酚和邻-甲苯胺(ortho-toluidine)。 3.可能暴露量 由于苏丹红是一种人工合成的一种工业染料，1995年欧盟(EU)等国家已禁止其作为色素在食品中进行添加，对此我国也明文禁止。但由于其染色鲜艳，印度等一些国家在加工辣椒粉的过程中还容许添加苏丹红I。最近，EU对从印度进口的红辣椒粉中检出苏丹红，其检出苏丹红I的量为2.8-3500mg/kg。同时在一些其它食品中也检测到这种物质，如一些调味品中苏丹红I的含量达到0.7-170mg/kg。也有一些报道称，在辣椒粉中还可检测到苏丹红Ⅱ、Ⅲ和Ⅳ，如在辣椒粉和辣椒酱中检出苏丹红IV的含量分别为230和380mg/kg，但辣椒粉中一般多以检出苏丹红I为主。今年2月18日，英国食品标准局(TheFoodStandardAgency，FSA)就含有添加苏丹红色素的食品向消费者发出警告，并在其网站上公布了可能含有苏丹红I的产品清单。截至2月24日，清单上的产品增加到了474种，包括香肠、泡面、熟肉、馅饼、辣椒粉、调味酱等产品。 欧洲调味品协会专家委员会(the Expert Committee on Flavourings of theCouncilofEurope)的资料信息显示，欧洲每天红辣椒粉的人均消费量为50-500mg，而红辣椒粉中苏丹红I的检出量为2.8-3500mg/kg，从而推算欧洲人每天苏丹红I的人均可能摄入量为0.14-1750?g。而在法国向欧洲调味品协会专家委员会提交的一份报告中指出，人均每天辣椒(包括红辣椒和辣椒粉)的消费量和最大消费量分别为77和264mg，按辣椒粉中苏丹红I的检出量2.8-3500mg/kg进行推算，则欧洲人每天人均苏丹红I的摄入量为0.2-270?g，最大摄入量为0.7-924?g。 苏丹红在食品中非天然存在，但在许多食品中天然存在一些胺类物质，如有研究报道在新鲜水果和蔬菜中可检出0.6-30.9mg/kg的苯胺，在大白菜中可检出22mg/kg的苯胺，在胡萝卜中可检出30.9mg/kg的苯胺，并可在红茶和蒜汁的挥发性成分中检出。在胡萝卜中可检出7.2mg/kg的甲苯胺，在芹菜和甘蓝菜中检出1.1mg/kg的甲苯胺。 4.危险性评价 4.1苏丹红I 4.1.1致癌性 国际癌症研究机构(International Agency for ResearchonCancer，IARC)将苏丹红I归为三类致癌物，即动物致癌物，主要基于体外和动物试验的研究结果，尚不能确定对人类有致癌作用。肝脏是苏丹红I产生致癌性的主要靶器官，此外还可引起膀胱、脾脏等脏器的肿瘤。用苏丹红I喂饲F-344大鼠(剂量为15和30mg/kg)和B6C3F1小鼠(剂量为60和120mg/kg)103周后，雌雄高剂量组大鼠肝癌的发生率较对照组显著升高，这提示苏丹红I可能诱导大鼠肝癌的发生；雌性低剂量组小鼠白血病和淋巴瘤发生率较对照组明显增加。Boobis等每天给大鼠喂饲苏丹红I2年，剂量为30mg/kgBW，可引发大鼠肝癌。如前所述，依据欧洲辣椒粉中苏丹红I的检出水平和人群辣椒粉的摄入水平，以最坏的假设人每天摄入含苏丹红I3500mg/kg的辣椒粉500mg(最大摄入量)来推算，则每天人可能摄入苏丹红I的最大量为1750g，即相当于人体每天摄入29.2g/kg(按成人正常体重60kg计算)，苏丹红诱发动物肿瘤剂量30mg/kgBW约为其1×103倍。以摄入含苏丹红较低水平(如10mg/kg)的辣椒粉500mg来推算，则每天可能摄入苏丹红I的量为5?g，即相当于人体每天摄入0.083?g/kg(按成人正常体重60kg计算)，苏丹红诱发动物肿瘤剂量30mg/kgBW约为其3.6×103倍。 4.1.2遗传毒性 研究显示，苏丹红I在S-9存在的条件下，对沙门氏伤寒杆菌具有致突变作用；对小鼠淋巴瘤L5178YTK+/-细胞具有致突变作用；大鼠骨髓微核试验呈阳性；可增加CHO细胞姐妹染色单体交换。彗星试验表明可引起小鼠胃和结肠细胞的DNA断裂。 4.1.3致敏性苏丹红I具有致敏性，可引起人体皮炎。印度妇女习惯使用一种点在前额的Kumkums牌化妆品。但目前有报道称，有人因涂抹kumkum而引发过敏性接触性皮炎。通过气相色谱分析，7个kumkums品牌中有3个可检测到不同浓度的苏丹红I。 4..1.4代谢产物苯胺和1-氨基-2萘酚：苏丹红I的代谢产物苯胺有毒，依据其对血红蛋白毒性作为敏感终点，其最小观察到有害作用剂量(LOAEL)为7mg/kg/day，但在慢性毒性试验中尚未求出最大未观察到有害作用剂量(NOAEL)。基于通过食品、空气和饮水的暴露途径，依据LOAEL为7mg/kg/day，得出其安全限(MOS)为0.7×10-6mg/kgbw/day。有研究显示，人体多次每日摄入0.4mg/kg苯胺可引起血红蛋白毒性。 苯胺在体内外均具有遗传毒性，被IARC列为三类致癌物，尚不能确定对人类有致癌性。动物试验显示，给大鼠喂饲苯胺(72mg/kg)104周，脾脏肿瘤发生率明显升高。以最坏的假设如人体每天最大可能摄入苏丹红I为1750?g，则理论上通过还原反应会产生656?g的苯胺，相当于人体每天摄入11?g/kg(相当于20克胡萝卜中的苯胺含量)，动物试验诱发脾脏肿瘤剂量72mg/kg约是其6.5×103倍。如以每天人体摄入较低的苏丹红I5?g来推算，则理论上通过还原反应会产生1.9?g的苯胺，即相当于人体每天摄入0.03?g/kg，诱发脾脏肿瘤剂量72mg/kgBW约是其2.4×106倍。 代谢产物1-氨基-2萘酚可引起鼠伤寒沙门氏菌T100基因突变，可诱发小鼠膀胱肿瘤。 4.2苏丹红IIIARC将苏丹红II和其代谢产物2,4-二甲基苯胺(2,4-xylidine)均列为三类致癌物，尚没有对人致癌作用的证据。动物试验结果显示，给小鼠2,4-二甲基苯胺，高剂量(30mg/kg)组雌性小鼠肺癌发生率较对照组显著升高。尽管目前欧盟还没有辣椒粉中苏丹红II、III和IV的检出范围，但推测其在食品中的检出范围可能与苏丹红I相似。以最坏的假设如人体每天最大可能摄入苏丹红I为1750?g，则理论上会还原产生767?g2,4-二甲基苯胺，相当于人体每天12.8g/kg，诱发动物肿瘤剂量30mg/kg是其2.3×103倍。如以每天人体摄入较低的苏丹红II5?g来推算，则理论上通过还原反应将产生2.2?g的苯胺，即相当于人体每天摄入0.037g/kg(按成人正常体重计算)，动物试验诱发动物肿瘤剂量30mg/kg是其8.2×105倍。 4.3苏丹红III IARC将苏丹红III列为三类致癌物，但将其初级代谢产物4-氨基偶氮苯(4-aminoazobenzene)列为二类致癌物，即对人可能致癌物。动物试验显示，给予大鼠4-氨基偶氮苯104周，剂量为80-400mg/kg，大鼠肝癌发生率明显升高。如人体每天苏丹红III最大可能摄入量为1750?g，则理论上会还原产生979?g4-氨基偶氮苯，相当于人体每天16.3?g/kg，动物试验诱发肺癌剂量80-400mg/kg是其4.9×103-2.4×104倍。如以每天人体摄入较低的苏丹红III5?g来推算，则理论上将产生2.8?g4-氨基偶氮苯，相当于人体每天0.047g/kg，动物试验诱发肺癌剂量80-400mg/kg是其1.7×106-8.5×106倍。 4.4苏丹红IV IARC将苏丹红III列为三类致癌物，但将其初级代谢产物邻-甲苯胺(ortho-toluidine)和邻-氨基偶氮甲苯(ortho-aminoazotoluole)均列为二类致癌物，即对人可能致癌物。动物试验显示，给予大鼠150mg/kgBW邻-甲苯胺100-104周，在多器官肉瘤、纤维肉瘤、骨肉瘤发生率增加，给予狗5mg/kgBW邻-氨基偶氮甲苯30个月，则发生了膀胱癌。如人体每天苏丹红III最大可能摄入量为1750?g，则理论上会还原产生邻-甲苯胺493?g和邻-氨基偶氮甲苯1036?g，分别相当于人体每天摄入8.2?g/kg和17.3?g/kg，分别按上述动物试验邻-甲苯胺诱发大鼠肿瘤剂量150mg/kg和邻-氨基偶氮甲苯诱发狗肿瘤剂量5mg/kg推算，则分别是其1.8×104倍和2.9×102倍。如以每天人体摄入较低的苏丹红III5?g来推算，则理论上将产生1.4?g邻-甲苯胺和3?g邻-氨基偶氮甲苯，分别相当于人体每天摄入0.023?g/kg和0.05?g/kg，分别按上述动物试验邻-甲苯胺诱发大鼠肿瘤剂量150mg/kg和邻-氨基偶氮甲苯诱发狗肿瘤剂量5mg/kg推算，分别是其6.5×106倍和1.0×105倍。 综上依据欧盟辣椒粉中苏丹红的检出量和辣椒粉的可能摄入量进行的危险性评估，如果食品中的苏丹红含量很低(仅几毫克)，则即使按最坏的假说即最大可能摄入的食品来进行评估，苏丹红诱发动物肿瘤的剂量是人体最大可能摄入量的100000-1000000倍，则对人体的致癌可能性极小。但如果食品中的苏丹红含量较高，达上千毫克，则苏丹红诱发动物肿瘤的剂量就是人体最大可能摄入量的100-10000倍。 由于实际在辣椒粉中苏丹红的检出量通常较低，因此对人健康造成危害的可能性很小，偶然摄入含有少量苏丹红的食品，引起的致癌性危险性不大，但如果经常摄入含较高剂量苏丹红的食品就会增加其致癌的危险性，特别是由于苏丹红有些代谢产物是人类可能致癌物，目前对这些物质尚没有耐受摄入量，因此应尽可能避免摄入这些物质。基于苏丹红是一中人工色素，在食品中非天然存在，有致癌性，因此在食品中应禁用。针对我国一些食品中也可能含有苏丹红色素的情况，应加大对食品中苏丹红I的监测，但同时不能放松对苏丹红II、III、IV的监测，并对我国人群可能的摄入量进行评估。 人民网北京4月6日讯 记者王毅报道：卫生部于今日发布《苏丹红危险性评估报告》。该报告通过对“苏丹红”染料系列亚型的致癌性、致敏性和遗传毒性等危险因素进行评估，最后得出结论：对人健康造成危害的可能性很小，偶然摄入含有少量苏丹红的食品，引起的致癌性危险性不大，但如果经常摄入含较高剂量苏丹红的食品就会增加其致癌的危险性。 报告称，就其毒性程度来说，按照目前在食品中的检出量和可能的摄入量，食品中苏丹红含量增加100000-1000000倍才能诱发动物肿瘤，而对人体的致癌可能性极小 同时报告指出，苏丹红是一种人工色素，在食品中非天然存在，如果食品中的苏丹红含量较高，达上千毫克，则苏丹红诱发动物肿瘤的机会就会上百倍增加，特别是由于苏丹红有些代谢产物是人类可能致癌物，目前对这些物质尚没有耐受摄入量，因此在食品中应禁用。