一种测定果汁中邻苯基苯酚残留量的分散固相萃取-气质联用法

摘要

本发明涉及痕量有害物质分析检测方法，具体涉及到一种测定果汁中邻苯基苯酚残留量的分散固相萃取‑气质联用法。方法步骤包括调节过滤后果汁的pH值，以新型对甲基苯磺酸根根‑镁铝型水滑石吸附剂吸附果汁中目标化合物、以酸溶解吸附剂实现目标物完全洗脱、以小剂量有机溶剂对化合物进行高效萃取，以气相色谱‑质谱联用法快速分析测定。本方法所采用的新型吸附剂采用分散固相萃取的方式实现对目标物的快速高效吸附；应用酸溶解吸附剂可实现目标物完全脱吸附；仅适用少量的有机溶剂萃取具有显著的安全、环保优点和经济优势。

权利要求

1.一种测定果汁中邻苯基苯酚残留量的分散固相萃取‑气质联用法，其特征在于，包括如下步骤：(1)化合物的吸附：果汁样品过滤，使用时向50 mL的具塞螺口离心管中添加10 mL的果汁样品并添加10 mL去离子水，使用酸碱调节液调节pH值至7.0；向离心管中添加0.50 g的对甲苯磺酸根‑镁铝型水滑石吸附剂，以2500 rpm速度涡旋吸附10 min，离心，弃去上层清液；

(2)化合物的脱吸附：向离心管中加入2 ml硫酸水溶液，其中硫酸水溶液为浓硫酸和水按体积比1:3混匀即得，涡旋30 s，再添加1.0 g无水硫酸钠和2.00 ml乙酸丁酯，涡旋萃取

15 min，离心；

(3)化合物的分析测试：取上清液至另一10 mL离心管中，向其中添加0.1 g的无水硫酸钠‑碳酸氢钠混合物，涡旋1 min，过滤，使用气相色谱‑质谱联用法按照下列条件进行分析测试：a) 色谱柱：DB‑1701毛细管柱，30 mm × 0.25 mm，膜厚 1.00 μm；

b) 进样口温度：270 ℃；

c) 进样体积：1 μL；进样方式：不分流进样；

d) 载气：高纯氦气，纯度≥ 99.999%；载气流速：1.5 L/min，恒流模式；

e) 升温程序：初始温度50 ℃，保持，2 min，以20 ℃/min速率升温至200 ℃，保持

1min，以20 ℃/min速率升温至270 ℃，保持1 min；

f) GC‑MSD传输线温度：280 ℃；

g) EI电离源，电离能，70 eV；离子源温度230 ℃；四级杆温度150 ℃；溶剂延迟时间：

10 min；扫描方式：选择离子检测模式；

h) 选择离子：m/Z = 170.1‑115.0‑141.1‑169.1。

2.如权利要求1所述一种测定果汁中邻苯基苯酚残留量的分散固相萃取‑气质联用法，其特征在于，步骤（1）中所述的过滤操作采用的是80‑100目滤纸，酸碱调节液为0.01 mol/L氢氧化钠溶液和0.01 mol/L盐酸水溶液。

3.如权利要求1所述一种测定果汁中邻苯基苯酚残留量的分散固相萃取‑气质联用法，其特征在于，步骤（3）中添加的无水硫酸钠‑碳酸氢钠混合物为取等量的无水硫酸钠和碳酸氢钠研磨混合得到。

4.如权利要求1所述一种测定果汁中邻苯基苯酚残留量的分散固相萃取‑气质联用法，其特征在于，步骤（3）中所述的过滤采用有机相滤膜，孔径0.22 μm。

5.如权利要求1所述一种测定果汁中邻苯基苯酚残留量的分散固相萃取‑气质联用法，其特征在于，所述的离心操作为以4500 rpm离心3 min。

说明书

一种测定果汁中邻苯基苯酚残留量的分散固相萃取‑气质联

用法

技术领域

[0001] 本发明涉及有害痕量物质分析检测的方法，具体涉及到一种测定果汁中邻苯基苯酚残留量的分散固相萃取‑气质联用法。

背景技术

[0002] 邻苯基苯酚(o‑phenylphenol,OPP)是一种常用的防腐剂，常用于水果和蔬菜的防腐保鲜剂，存在使用时渗入果肉的风险。研究显示该物质对人体肝肾、神经系统均有的毒性，从而引起人们对其危害的高度重视，我国强制性国家标准中对果汁中邻苯基苯酚残留设定的最大限量值(MRL)为0.5mg/kg，要求较为严格。

[0003] 由于邻苯基苯酚对人体健康存在危害，人们十分重视皮革、纺织品、化妆品以及食品接触材料中邻苯基苯酚的检测，以及对食品基质中的水果和蔬菜样品中该物质残留量的分析与监测，开发了气质联用法、高效液相色谱法、高效液相色谱质谱法等多种分析方法，其中涉及的前处理方法主要有固相萃取法、凝胶色谱净化法等。然而却对消费量巨大且限量要求更低的果汁饮料中邻苯基苯酚残留检测方法开发不足，亟待开发出适用果汁饮料中邻苯基苯酚残留的快速检测方法。研究报道显示新型功能材料及基于新材料应用的分析方法已经成为检测邻苯基苯酚的有效方法。

[0004] 近年来，发明人对层状双羟基复合金属氧化物(Layered Double Hydroxides，LDHs)及其改性材料进行了广泛的研究，制备了不同类插层阴离子改性的LDHs及其焙烧产物(layered double oxide，LDO)材料，并以此为基础运用这些合成材料开展了针对不同目标化合物的吸附富集性能筛选、考察与优化的应用研究。

[0005] 发明人在前期的研究中应用改性的LDH对邻苯基苯酚的吸附选择性试验，发现对甲苯磺酸根‑镁铝型水滑石吸附剂对邻苯基苯酚具有良好的吸附效果。在此基础上，发明人进一步对所研制的吸附剂富集目标化合物的性能和应用方法进行了优化，建立了利用研制的新型功能材料对甲基苯磺酸根‑镁铝型水滑石为吸附剂，采用分散固相萃取方式对稀释的果汁进行吸附富集、经离心、酸溶解吸附剂、萃取后采用气质联用法邻苯基苯酚测定，建立了一种高效、快速的果汁中邻苯基苯酚残留量的分析测试方法。

发明内容

[0006] 为了克服现有邻苯基苯酚检测前处理中存在的固相萃取法可用固相萃取产品种类少、价格昂贵，以及分散固相萃取法中存在的缺少专有的选择性吸附剂不足，本发明要解决的技术问题在于提供一种基于新型吸附剂分散固相萃取方式快速吸附的、适合于果汁中邻苯基苯酚残留量分散固相萃取‑气质谱联用法。

[0007] 本发明是通过以下技术方案来实现上述目标的。

[0008] 一种测定果汁中邻苯基苯酚残留量的分散固相萃取‑气质联用法，包括如下步骤：

[0009] 步骤1化合物的吸附：果汁样品过滤，使用时向50mL的具塞螺口离心管中添加10mL的果汁样品并添加10mL去离子水，使用酸碱调节液调节pH值至7.0；向离心管中添加0.50g的对甲苯磺酸根‑镁铝型水滑石吸附剂，以2500rpm速度涡旋吸附，离心，弃去上层清液；

[0010] 步骤2化合物的脱吸附：向离心管中加入2ml硫酸水溶液，涡旋30s，再添加1.0g无水硫酸钠和2.00ml萃取剂，涡旋萃取，离心；

[0011] 步骤3化合物的分析测试：取上清液至另一10mL离心管中，向其中添加0.1g的无水硫酸钠‑碳酸氢钠混合物，涡旋1min，过滤，使用气相色谱‑质谱联用法按照下列条件进行分析测试：

[0012] a)色谱柱：DB‑1701毛细管柱，30mm×0.25mm，膜厚1.00μm；

[0013] b)进样口温度：270℃；

[0014] c)进样体积：1μL；进样方式：不分流进样；

[0015] d)载气：高纯氦气，纯度≥99.999％；载气流速：1.5min/L，恒流模式；

[0016] e)升温程序：初始温度50℃，保持，2min，以20℃/min速率升温至200℃，保持1min，以20℃/min速率升温至270℃，保持1min；

[0017] f)GC‑MSD传输线温度：280℃；

[0018] h)EI电离源，电离能，70eV；离子源温度230℃；四级杆温度150℃；溶剂延迟时间：10min；扫描方式：选择离子检测模式；

[0019] i)选择离子模式：m/Z＝170.1‑115.0‑141.1‑169.1。

[0020] 其中，

[0021] 步骤1中所述的过滤操作采用的是80‑100目滤纸，酸碱调节液为0.01mol/L氢氧化钠溶液和0.01mol/L盐酸水溶液，涡旋吸附时间为10min。

[0022] 步骤2中所述的硫酸水溶液为浓硫酸和水按体积比为1:3混匀，萃取剂为乙酸丁酯，涡旋萃取为15min。

[0023] 步骤3中添加的无水硫酸钠‑碳酸氢钠混合物为取等量的无水硫酸钠和碳酸氢钠研磨混合得到。

[0024] 步骤3中所述的过滤采用的滤膜为有机相滤膜，孔径0.22μm。

[0025] 上述的离心操作为以4500rpm离心3min。

[0026] 在本发明方法的开发过程中，发明人通过实验考察发现温度对吸附剂吸附效果并无明显影响，而对甲基苯磺酸根‑镁铝型水滑石作为吸附剂使用时其适用的pH范围为4.5‑9.5，因此本发明中将待试样品均调节pH为7.0。

[0027] 在方法研发的过程中，发明人对目标物色谱分离条件的选择和优化、质谱条件的选择和优化、定量与定性离子的选择性与抗干扰性等多因数进行了考察与优化，创新性地提出了气相色谱质谱检测方法。同时，出于对目标物定量准确性考虑，本方法在无法获得目标物同位素从而进行同位素内标法定量的前提下采用基质校正曲线对目标物进行定量，以尽量消除系统误差提高定量的准确性。

[0028] 本发明的优点在于：

[0029] (1)本发明所采用的新型吸附剂对甲苯磺酸根‑镁铝型水滑石可以采用分散固相萃取的方式对果汁中的邻苯基苯酚残留量进行快速的吸附，相较于固相萃取的方式可以节省大量的吸附时间；

[0030] (2)本发明利用对甲苯磺酸根‑镁铝型水滑石吸附剂可溶解于酸的特点，应用硫酸溶液对吸附目标物后的吸附剂进行溶解，可以使得目标物从吸附剂上完全脱吸附；

[0031] (3)本发明仅适用少量的有机溶剂作为目标物的萃取溶剂，具有显著的安全、环保优点和经济优势。

附图说明

[0032] 图1是具体实施方式中邻苯基苯酚的总离子流色谱图，其中标准溶液浓度为200.0μg/L，加标样品浓度为10.0μg/L。

具体实施方式

[0033] 为进一步公开而不是限制本发明，以下结合实例对本发明作进一步的详细说明。

[0034] (1)本发明实施例中所涉及到的试剂药品如下：

[0035] 无水硫酸钠、氢氧化钠均为分析纯(国药集团化学试剂有限公司)；甲醇、正己烷、甲基叔丁基醚、异丙醚、乙酸乙酯、乙酸丁酯、二异丁基酮、甲基异丁基酮、苯、二甲苯、盐酸、浓硫酸均为分析纯(国药集团化学试剂有限公司)。邻苯基苯酚(纯度≥98.5％)，分析纯(上海阿拉丁化学试剂有限公司)。实验中使用的水为超纯水，符合GB/T 6682规定的一级水要求。

[0036] 标准储备液的配置：称取适量的邻苯基苯酚，以甲醇为溶剂配制成标准溶液(1000μg/mL)，于‑20℃避光保存。

[0037] 标准工作液的配置：取出标准储备液放置温度至室温，移取一定量的储备液以水稀释成10μg/mL的标准工作溶液，置于棕色容量瓶中，于4℃避光保存，备用，使用前根据检测要求以基质提取液稀释成相应浓度的标准工作溶液。

[0038] 硫酸水溶液的配制：取浓硫酸和水按体积比为1:3混匀，备用。

[0039] 无水硫酸钠‑碳酸氢钠混合物：取等量的无水硫酸钠和碳酸氢钠研磨混合。

[0040] 分别取适量氢氧化钠和盐酸以水溶解稀释，配置成0.01mol/L的水溶液用于调节样品pH值。

[0041] 实验中所用果汁均购自福清当地超市。

[0042] (2)本发明实施例中所涉及到的仪器如下：

[0043] 7890A‑5977C气相色谱‑质谱联用仪，配备电子轰击电离源(EI源)和7683B自动进样器(美国安捷伦科技有限公司)；HD‑2500多管漩涡混合器(中国ANPEL公司)；Sigma3K‑15冷冻离心机(德国SIGMA公司)；IKA MS3 Basic涡旋混合器(德国IKA公司)；G90F25CSLVIII‑C2微波炉(中国格兰仕有限公司)；Milli‑Q Advantage超纯水系统(美国Millipore公司)。

[0044] (3)气相色谱‑质谱联用仪分析测试条件：

[0045] a)色谱柱：DB‑1701毛细管柱，30mm×0.25mm，膜厚1.00μm；

[0046] b)进样口温度：270℃；

[0047] c)进样体积：1μL；进样方式：不分流进样；

[0048] d)载气：高纯氦气，纯度≥99.999％；载气流速：1.5min/L，恒流模式；

[0049] e)升温程序：初始温度50℃，保持，2min，以20℃/min速率升温至200℃，保持1min，以20℃/min速率升温至270℃，保持1min；

[0050] f)GC‑MSD传输线温度：280℃；

[0051] h)EI电离源，电离能，70eV；离子源温度230℃；四级杆温度150℃；溶剂延迟时间：10min；扫描方式：选择离子检测模式；

[0052] i)选择离子模式：m/Z＝170.1‑115.0‑141.1‑169.1。

[0053] (4)基质校正曲线的制作和检出限、定量限的确定

[0054] 分取适量邻苯基苯酚的标准使用液对空白的橙汁样品进行加标制得到加标样品，按照上述发明内容规定步骤进行前处理操作得到系列浓度的基质校正工作曲线，最终用于仪器分析的的邻苯基苯酚浓度分别为：10μg/L、20μg/L、50μg/L、100μg/L和200μg/L。

[0055] 操作过程为：果汁样品经80目滤纸过滤后，使用时向50mL的具塞螺口离心管中添加10mL的果汁样品并添加10mL去离子水，调节pH值至7.0；向离心管中添加0.50g的对甲苯磺酸根‑镁铝型水滑石吸附剂，以2500rpm涡旋混匀10min，以4500rpm离心3min，弃去上层清液；向离心管中加入2ml硫酸水溶液，涡旋30s，再添加1.0g无水硫酸钠和2.00ml萃取剂，涡旋萃取15min，离心，取上清液至另一10mL离心管中，向其中添加0.1g的无水硫酸钠‑碳酸氢钠混合物，涡旋1min，过滤，待进样分析。

[0056] 对上述基质匹配标准溶液的测试峰面积和浓度绘制工作曲线，其中以邻苯基苯酚在样品溶液的浓度为X轴，邻苯基苯酚在气相色谱‑质谱联用仪上的色谱峰峰面积为Y轴绘制基质标准曲线并用于外标法定量。

[0057] 以信噪比S/N的三倍值为方法的检测限(LOD，LOD＝3S/N)，以信噪比S/N的十倍为方法的定量限(LOQ，LOQ＝10S/N)，并结合添加基质的体积计算各个化合物在橙汁中的检出限和定量限。

[0058] 上述基质标准曲线相关参数、LOD和LOQ相关信息见表1。

[0059] 表1邻苯基苯酚的回归方程、相关系数和线性范围

[0060] Table 1 Regression equation,correlation coefficient and linearity range of O‑phenylphenol

[0061]

[0062] (5)对甲基苯磺酸根‑镁铝型水滑石吸附剂的合成

[0063] 为了是本领域的技术人员能够重复实现本发明的相关实验，现在提供一种本发明中使用的关键物质对甲基苯磺酸根‑镁铝型水滑石吸附剂的合成方法，如下：

[0064] ①合成吸附剂所涉及到的试剂药品如下：

[0065] 对甲基苯磺酸钠，分析纯，国药集团；

[0066] Mg6Al2(OH)16CO3·4H2O，分析纯，美国Aldrich公司。

[0067] ②合成吸附剂所涉及到的仪器如下：

[0068] EXCEL型微波消解仪，上海屹尧仪器科技发展有限公司，消解罐体积为100mL；微波马弗炉(烧结炉)，美国CEM公司；VD53型真空干燥箱，德国宾德科技公司；HJ‑5多功能恒温搅拌器，金坛荣华仪器制造有限公司；FS‑12型分液漏斗振荡器，日本新光科技有限公司；3K‑15型离心机，德国sigma科技公司；BF518945C‑1型箱式电阻炉(马弗炉)，美国赛默飞世尔科技公司。

[0069] ③合成吸附剂的具体步骤如下：

[0070] (a)焙烧：将购买的镁铝型水滑石Mg6Al2(OH)16CO3·4H2O置于马弗炉中，以升温速率5℃/min加热至温度为500℃，焙烧6h，得到焙烧产物Mg6Al2O8(OH)2；

[0071] (b)称量：于微波消解罐中称取13.509g插层剂对甲基苯磺酸钠和7.236g的焙烧产物Mg6Al2O8(OH)2。

[0072] (c)微波晶化水热合成：将去离子水煮沸并保持30min，之后添加60mL至上述装有插层剂和焙烧产物的微波消解罐中，密闭，将微波消解罐置于微波消解仪中，在150℃下微波加热30min完成合成；

[0073] (d)洗涤与干燥：将微波罐中的全部固体与液体倒出，以煮沸30min以上的去除二氧化碳的去离子水经加热搅拌、振荡洗涤并离心，90℃下真空干燥12h，研磨保存。

[0074] 实施例1

[0075] 本实施例1采用橙汁为样品基质进行加标回收实验以验证本发明方法的可行性，按照下列步骤进行处理：

[0076] 橙汁样品经80目滤纸过滤后，使用时向50mL的具塞螺口离心管中添加10mL的橙汁样品并添加10mL去离子水，调节pH值至7.0；向离心管中添加0.50g的对甲苯磺酸根‑镁铝型水滑石吸附剂，以2500rpm涡旋混匀10min，以4500rpm离心3min，弃去上层清液；向离心管中加入2ml硫酸水溶液，涡旋30s，再添加1.0g无水硫酸钠和2.00ml萃取剂，涡旋萃取15min，离心，取上清液至另一10mL离心管中，向其中添加0.1g的无水硫酸钠‑碳酸氢钠混合物，涡旋1min，过滤，待进样分析。

[0077] 本实施例1的加标回收率实验相关参数见表2。

[0078] 实施例2

[0079] 本实施例2采用水蜜桃汁为样品基质进行加标回收实验以验证本发明方法的可行性，按照下列步骤进行处理：

[0080] 水蜜桃汁样品经80目滤纸过滤后，使用时向50mL的具塞螺口离心管中添加10mL的水蜜桃汁样品并添加10mL去离子水，调节pH值至7.0；向离心管中添加0.50g的对甲苯磺酸根‑镁铝型水滑石吸附剂，以2500rpm涡旋混匀10min，以4500rpm离心3min，弃去上层清液；向离心管中加入2ml硫酸水溶液，涡旋30s，再添加1.0g无水硫酸钠和2.00ml萃取剂，涡旋萃取15min，离心，取上清液至另一10mL离心管中，向其中添加0.1g的无水硫酸钠‑碳酸氢钠混合物，涡旋1min，过滤，待进样分析。

[0081] 本实施例2的加标回收率实验相关参数见表2。

[0082] 表2邻苯基苯酚的回收率和相对标准偏差(n＝6)

[0083] Table 2 Recoveries and RSDs of O‑phenylphenol(n＝6)

[0084]

[0085] 以上所述实施例仅表达了本发明的实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员而言，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些均属于本发明的保护范围，因此本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。