混合型固相萃取小柱、其製備方法和用途的製作方法

2024-02-04 23:14:15

專利名稱：：混合型固相萃取小柱、其製備方法和用途的製作方法
技術領域：
：本發明涉及ー類混合型固相萃取小柱，具體而言，涉及用於農藥殘留前處理的混合型固相萃取小柱。本發明還涉及所述混合型固相萃取小柱的製備方法及用途。
背景技術：
：農藥殘留及有機有害物殘留是影響人民飲食生命健康的重要因素，世界各國政府為了保障人民的食品安全，制訂了許多針對食品的最大農藥殘留限度(MRLs)，同時許多國家與地區組織，如美國，毎年都進行大規模的農藥殘留數據監測項目。因此，可信賴的，效率較高的，農藥多殘留測定方法是保障人民飲食用藥安全的重要方面。近年來，隨著質譜技術的發展，農藥多殘留測定方法取得了長足發展，使得ー種方法可以同時測定達500餘種農藥殘留(參見GB/T19648-2006.Methodfordeterminationof500pesticidesandrelatedchemicalsresiduesinfruitsandvegetablesbyGC-MSmethod[b」，2006:1-48和CaoYZ,PangG.F,ZhangJJ，etal.J.AOACInt.[J]，2006，89，(3):740)。農藥殘留前處理方法也由最初的液-液萃取等較為費時費カ的浄化方式發展為凝膠滲透色譜淨化及固相萃取淨化等方法。2003年由美國農業部東部研究中心LehotayS.J.開發的QuEChERS法是農殘測定領域的又一次重大進展，該方法快速、簡單、廉價、高效、耐用、安全的樣品前處理方法，故根據表明其方法特點的英文首字母取名為QuECHERS方法，如今該方法已在世界各地廣泛使用，該方法提取速度較快，取樣簡單，浄化採用基質分散技術(d-SPE)，可以在10分鐘內處理I個樣品。該方法最初所使用的浄化填料為十八烷基鍵合矽膠(以下簡稱碳十八，C18)與氨丙基(PSA)，後來改進後的方法使用石墨化炭(GCB)，可以去除提取液中的部分色素，由於GCB對某些農藥如六氯苯、五氯硝基苯等具較強吸附，故d-SPE步驟所加入的GCB的量遠少於C18與PSA的量(GCBC18PSA,7.5100100)，以在有效去除雜質和幹擾物與保證良好農藥回收率之間取得平衡。但是QuECHERS方法所得供試品溶液折算到樣品的量為每Iml相當於Ig樣品，這就為後續的儀器檢測提出較高要求，為了得到較低的檢測限，就氣相色譜-質譜聯用儀而言，一般需要配合使用大體積進樣技術(LVI)。但是大體積進樣會對進樣ロ造成較大汙染，増加儀器維護的頻次，影響儀器連續分析效能，而且由於LVI價格較高，部分實驗室不具備此項進樣系統，使該方法的應用受到一定限制。中國國國家標準則收載有採用固相萃取淨化方式的前處理方法(參見GB/T19648-2006.Methodfordeterminationof500pesticidesandrelatedchemicalsresiduesinfruitsandvegetablesbyGC-MSmethod[S],2006:1-48和GB/T20769-2006.Methodfordeterminationof405pesticidesandrelatedchemicalsresiduesinfruitsandvegetablesbyLC-MS-MSmethod[S],2006:1-58),所得供試品溶液折算到樣品的量為每Iml相當於IOg樣品，可以達到較低的檢測限，但該樣品前處理經C18和石墨化炭與氨基串聯小柱兩次淨化，兩次淨化分別採用不同淋洗液，其中碳十八固相萃取柱用こ腈洗脫，石墨化炭與氨基串聯小柱採用甲苯+こ腈(3+l，v/v)洗脫，雖得到了較好的浄化效果，但操作步驟較多，前處理時間較長，大大影響了測定效率。中國衛生檢驗雜誌上，2011(21)I:7公布的論文「農藥殘留測定用新型混合型固相萃取小柱的開發」公開了ー種固相萃取小柱，但由於其配比的問題，浄化效果仍不夠滿ン、ο因此，仍然存在開發新型農藥殘留前處理用的混合型固相萃取小柱的需要。
發明內容鑑於現有技術的上述缺陷，本發明提供ー種混合裝填有科學配比的多種常用浄化填料的固相萃取小柱，該固相萃取小柱可用於農藥殘留前處理的浄化，可實現一次過柱達到對多種幹擾物質的去除。本發明通過如下技術方案實現本發明的ー個方面提供ー種新型混合型固相萃取小柱，其特徵在於，該柱裝有十八燒基鍵合娃I父、氣丙基和石墨化炭ニ種填料，所述十八燒基鍵合娃I父、氣丙基和石墨化炭的裝填質量比例為120-30050-804.5-7，優選150-250504.5-7根據本發明一個優選的實施方式，所述混合型固相萃取小柱中三種填料的總裝填量為500mg-5000mg，優選總裝填量為1500mg或2000mg。根據本發明一個優選的實施方式，所述混合型固相萃取小柱的柱管體積為5-20ml，優選6ml。本發明的另ー個方面提供上述混合型固相萃取小柱的方法，該方法包括將十八烷基鍵合矽膠、氨丙基及石墨化炭三種填料按照上述的裝填質量比例預混合均勻，再裝填到固相萃取柱管的步驟。本發明的再ー個方面提供上述混合型固相萃取小柱在農藥殘留前處理中的用途。根據本發明一個優選的實施方式，所述農藥殘留前處理包括將含農藥殘留的待測樣品加於上述混合型固相萃取小柱上，用こ腈作為淋洗液進行淋洗的步驟。根據本發明一個優選的實施方式，所述こ腈使用的體積為l_25ml,優選15ml。根據本發明一個優選的實施方式，所述含農藥殘留的待測樣品選自食品或藥品。根據本發明一個優選的實施方式，所述農藥選自含有機氯、有機磷或氨基甲酸酯的農藥；擬除蟲菊酯類農藥或殺菌劑類農藥。本發明新型混合型固相萃取小柱的有益效果為(I)本發明固相萃取小柱由於採取科學的裝填填料配比，在用於農藥殘留前處理的淨化時可實現一次過柱達到對多種幹擾物質的去除；(2)本發明固相萃取小柱所用淋洗溶劑為與農藥殘留測定常用提取用溶劑一致的こ腈，簡化了浄化步驟，同時省去了複雜且可能造成待測農藥帶來損失的溶劑交換步驟；(3)該種配比的固相萃取小柱，可以根據待測樣品的基質複雜程度，製備成1000mg-5000mg等不同規格的固相萃取小柱用於多種食品藥品基質的農藥殘留或其他殘留前處理工作；(4)本發明固相萃取小柱在使用こ腈作為洗脫劑的情況下，可以有效洗脫有機氯、有機磷、氨基甲酸酷、擬除蟲菊酯類農藥及部分殺菌劑等各類待測農藥，同時除去多種幹擾測定的雜質。圖I為金銀花參照原液與本發明實施例1-4所製得的固相萃取小柱A、B、C、D和文獻A柱所得浄化液的全掃描質譜圖。具體實施方式實施例I:固相萃取小柱的製備將728mg十八烷基鍵合矽膠、243mg氨丙基和29mg石墨化炭混合均勻(十八烷基鍵合矽膠、氨丙基和石墨化炭的裝填質量比為150506)，裝填到固相萃取柱管中，總裝填量為lOOOmg，柱管體積6ml，得到本發明固相萃取小柱A。實施例2:固相萃取小柱的製備將1301mg十八燒基鍵合娃膠、650mg氨丙基和90mg石墨化炭混合均勻(十八燒基鍵合矽膠、氨丙基和石墨化炭的裝填質量比為120604.5)，裝填到固相萃取柱管中，總裝填量為2000mg，柱管體積15ml，得到本發明固相萃取小柱B。實施例3:固相萃取小柱的製備將3876mg十八燒基鍵合娃膠、1033mg氨丙基和90mg石墨化炭混合均勻(十八燒基鍵合矽膠、氨丙基和石墨化炭的裝填質量比為300807)，裝填到固相萃取柱管中，總裝填量為5000mg，柱管體積20ml，得到本發明固相萃取小柱C。實施例4:固相萃取小柱的製備將316mg十八燒基鍵合娃膠、169mg氨丙基和15mg石墨化炭混合均勻(十八燒基鍵合矽膠、氨丙基和石墨化炭的裝填質量比為150807)，裝填到固相萃取柱管中，總裝填量為500mg，柱管體積6ml，得到本發明固相萃取小柱D。實施例5:柱淨化效果考察選取基質較為複雜的金銀花作為考察對象，按照如下步驟考察浄化效果稱取2g充分粉碎並勻漿處理過的試樣，於50ml聚苯こ烯具塞離心管中，加入15ml7jC，放置2小時使充分溶脹，加入15ml含O.I%冰こ酸こ腈溶液，劇烈振搖I分鐘，加入6g無水硫酸鈉，I.5g無水こ酸鈉，再次劇烈振搖Imin後，以4000轉/min的轉速離心Imin,待浄化。準確吸取所得提取液5ml，氮氣流下吹至約1ml，加於各實施例製得的固相萃取小柱A、B、C、D及對比文獻中A柱[農藥殘留測定用新型混合型固相萃取小柱的開發，中國衛生檢驗雜誌上，2011(21)I:7，下同]，分別以こ腈20ml淋洗，收集淋洗液，氮氣吹至近幹，加入こ腈Iml使溶解，即得文獻A柱及本發明實施例A、B、C、D柱浄化液。另取金銀花提取液5ml，準確吸取所得提取液5ml，氮氣流下吹至近幹，加入こ腈Iml使溶解，即得未經淨化的參照液。吸取上述6種溶液各Ιμ，注入氣相色譜質譜聯用儀(色譜-質譜條件見附件)，掃描50-500質量數的各溶液質譜圖，見附圖I。由圖I可見，實施例固相萃取小柱A、B、C、D所得浄化液的去除了金銀花參照原液的大部分雜質，且基線較低，浄化效果明顯好於文獻報導的A柱。實施例6:農藥回收率考察基於本發明各實施例製得的固相萃取小柱A、B、C和D與文獻中A柱，針對92種有代表性的農藥分別做了各農藥淋洗條件的摸索，得出各農藥完全淋洗下來(回收率>90%)的所需こ腈淋洗劑的體積。分別以こ腈為溶劑配製各農藥儲備溶液，再以こ腈為溶劑經適當稀釋製得含各農藥濃度為Iμg/ml混合標準品溶液，取該溶液Iml加於根據實施例所製備得到的固相萃取小柱A、B、C和D與文獻中A柱上，分別以こ腈l-35ml淋洗，每一洗脫體積平行進行2個重複的試驗，取淋洗液於40°C水浴減壓蒸至1ml，再於氮吹儀上吹至近幹，加入こ腈Iml使溶解，另製備含各農藥濃度均為Iμg/ml的溶液作為標準品溶液,將該標準品溶液與過柱後所得的供試溶液進行氣相色譜-質譜分析(色譜-質譜條件見附件)，計算各農藥在根據實施例I所製備得到的固相萃取小柱上A的回收率，繪製各農藥淋洗曲線。取各農藥回收率大於90%的最小淋洗體積作為最佳淋洗體積，各農藥最佳淋洗體積詳見下表I。實施例所得A、B、C和D固相萃取小柱的最佳淋洗體積的平均值與文獻中A柱的最佳淋洗體積比較結果通過偏差反映於下表。由表可見本發明實施例所得A、B、C和D固相萃取小柱的淋洗體積遠小於文獻A柱，基本較文獻A柱低40%左右，較低的淋洗體積對減少農殘測得的雜質幹擾與農藥回收率的提高至關重要，實施例A、B、C和D固相萃取小柱較好地滿足了要求。另外部分農藥(環醯菌胺、伏殺硫磷、噻菌靈、克菌丹、滅蠅胺、益棉磷、蠅毒磷、百菌清)在文獻A柱上的回收率低於10%甚至未有回收,而實施例A、B、C和D固相萃取小柱較好地實現了對上述農藥的回收。表I、本發明實施例A、B、C、D與文獻中A柱的最佳淋洗體積比較f「「最佳淋洗體積(ml)]平均最j"文獻中Af序號農藥名稱英文名稱'''佳淋洗柱淋洗淋洗·^______(ml)(ml)1敵敵畏Dichlorvos1012157112029%2曱胺磷Methamidophos368251552%3-it古·§■3^3-Hydroxycarbofuran358251554%4乙醯甲胺磷Acephate15182010163538%5內吸鱗-οDemeton-o71012592549%6滅線磷Ethoprophos468351239%7六氯笨Hexachlorobenzene20222315203020°/。—8_治螟磷Sulfotep458251036%9甲拌磷Phorate459251241%10α-六六六Alpha-HCH346241252%11氧化樂果Omethoate358251245%_12_特丁疏鱗__Terbufos359251243%13內吸鱗-SDemeton-s4610361442%14ニ0秦辨Diazinon35825155415五氯硝基苯Quintozene715185112538%_16—_氯硝胺_Dicloran712205113046%17γ-六六六Gamma-HCH346241045%權利要求1.混合型固相萃取小柱，其特徵在於，該柱裝有十八烷基鍵合矽膠、氨丙基和石墨化炭三種填料，所述十八烷基鍵合矽膠、氨丙基和石墨化炭的裝填質量比例為120-30050-804.5-7，優選150-250504.5-7。2.根據權利要求I所述的混合型固相萃取小柱，其特徵在於，所述三種填料的總裝填量為500mg-5000mg,優選IOOOmg或2000mg。3.根據權利要求I所述的混合型固相萃取小柱，其特徵在於，該柱的柱管體積為5-20ml，優選6ml。4.製備權利要求1-3任一所述的混合型固相萃取小柱的方法，其特徵在於，該方法包括將十八烷基鍵合矽膠、氨丙基及石墨化炭三種填料按照權利要求I所述的裝填質量比例混合均勻，再裝填到固相萃取柱管的步驟。5.權利要求1-3任一所述的混合型固相萃取小柱在農藥殘留前處理中的用途。6.根據權利要求5所述的用途，其特徵在於，所述農藥殘留前處理包括將含農藥殘留的待測樣品加於權利要求1-3任一所述的混合型固相萃取小柱上，用乙腈作為淋洗液進行淋洗的步驟。7.根據權利要求6所述的用途，其特徵在於，所述乙腈使用的體積為l-25ml，優選15mlo8.根據權利要求6所述的用途，其特徵在於，所述含農藥殘留的待測樣品選自食品或藥品。9.根據權利要求5所述的用途，其特徵在於，所述農藥選自含有機氯、有機磷或氨基甲酸酯的農藥；擬除蟲菊酯類農藥或殺菌劑類農藥。全文摘要本發明公開一種用於農藥殘留前處理的新型混合型固相萃取小柱，其特徵在於，該柱裝有十八烷基鍵合矽膠、氨丙基和石墨化炭三種填料，所述十八烷基鍵合矽膠、氨丙基和石墨化炭的裝填質量比例為120-300∶50-80∶4.5-7，優選150-250∶50∶4.5-7。本發明也公開了改混合型固相萃取小柱的製備方法和用途。該柱所用淋洗溶劑為與農藥殘留測定常用提取用溶劑一致的乙腈，簡化了淨化步驟，同時省去了複雜且可能造成待測農藥帶來損失的溶劑交換步驟，可實現一次過柱達到對多種幹擾物質的去除。文檔編號B01J20/30GK102671428SQ20111006732公開日2012年9月19日申請日期2011年3月18日優先權日2011年3月18日發明者於建,吳趙雲,夏晶,孫健,孟茜,季申,張甦,張道廣,李麗敏,毛丹,毛秀紅,王少敏,王枚博,王柯,王欣美,簡龍海,胡青,苗水,許勇,郟徵偉,鄭榮,鍾吉強,陸繼偉,陳銘,陳靜申請人:上海市食品藥品檢驗所