新型分散固相萃取凈化管、其制備方法和用途【專利摘要】本發明公開一種分散固相萃取凈化管，其特征在于，所述凈化管裝有無水硫酸鎂、十八烷基鍵合硅膠、氨丙基、硅膠和石墨化炭五種填料，所述無水硫酸鎂、十八烷基鍵合硅膠、氨丙基、硅膠和石墨化炭的裝填質量比例為100～200∶20～100∶20～100∶20～100∶7.5～20，優選130～170∶30～60∶30～60∶30～60∶7.5～18，最優選150∶50∶50∶50∶15。本發明也公開了該凈化管的制備方法和用途。與傳統凈化管的凈化填料相比，本發明凈化管在凈化填料中加入了硅膠，所得凈化液更為干凈，提高了農藥測定的靈敏度與重現性，減少了儀器維護的頻率。【專利說明】新型分散固相萃取凈化管、其制備方法和用途【
技術領域：
】[0001]本發明涉及一種新型分散固相萃取凈化管，具體而言，涉及用于農藥殘留處理的分散固相萃取凈化管。本發明還涉及所述新型分散固相萃取凈化管的制備方法及用途。【
背景技術：
】[0002]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(MRL)，同時許多國家與地區組織，如美國，每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，使得一種方法可以同時測定達500余種農藥殘留(參見GB/T19648-2006.Methodfordetermination0f500pesticidesandrelatedchemicalsresiduesinfruitsandvegetablesbyGC-MSmethod[S],2006:1-48和CaoYZ，PangG.F，ZhangJJ，etal.J.AOACInt.[J]，2006，89，(3):740)。農藥殘留處理方法也由最初的液-液萃取等較為費時費力的凈化方式發展為凝膠滲透色譜凈化及固相萃取凈化等方法。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，凈化采用基質分散技術(d-SPE)，可以在10分鐘內處理I個樣品。該方法最初所使用的凈化填料為十八烷基鍵合硅膠(以下簡稱碳十八，C18)與氨丙基(PSA)，后來改進后的方法使用石墨化炭(GCB)，可以去除提取液中的部分色素，由于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的量遠少于C18與PSA的量(GCB:C18:PSA，7.5:100:100)，以在有效去除雜質和干擾物與保證良好農藥回收率之間取得平衡。[0003]QuEChERS方法d_SPE步驟最初使用的凈化材料為PSA與無水硫酸鎂，用于除去有機酸與部分糖類，后又逐步加入C18與GCB兩種凈化材料，用于除去部分脂溶性成分與色素或平面苯環類小分子或多苯環類平面結構類的色素等干擾成分，上述凈化材料均為通用性的凈化材料。由于QuEChERS方法的開發者最除是將該方法應用氣相色譜-質譜法測定農藥殘留，其評價凈化材料凈化效能的數據多來自于氣-質的測定結果，其局限性在于不能提供不適合氣相色譜-質譜測定的不揮發性干擾成分的去除效果。此外，QuEChERS方法或其他提取方法并未完全去除一些強極性的成分，如糖類、多糖類、氨基酸類等成分，此類化合物對液質測定而言，存在以下問題:(i)相較其他化合物會造成較強的基質效應(matixeffect)，會對離子源造成污染，導致儀器靈敏度下降；(ii)對氣質測定而言，此類化合物無法汽化，會沉積于進樣襯管或色譜柱前端，污染氣相色譜系統，導致檢測靈敏度下降，增加色譜系統維護的頻次與檢驗成本；(iii)此類成分會在前處理濃縮步驟析出，影響后續操作，最終影響測定結果的重現性；對于氣質測定而言，此類化合物由于難于氣化，會沉積于氣相進樣口于氣相色譜柱的前端，造成儀器狀態改變，檢測靈敏度下降。[0004]基于上述各點原因，有必要增加凈化材料，針對性地用于去除提取步驟中提取液所含極性成分。【
發明內容】[0005]申請人:通過長期實驗意外發現，硅膠類凈化材料是去除強極性類成分的重要手段之一，其價格低廉易得，對大多數農藥無吸附，是不可多得的用于農藥殘留測定的凈化材料。將含硅膠的凈化材料與其他常用凈化材料科學配比即得農藥殘留用分散固相萃取凈化管，可用于食品與藥品農藥殘留處理凈化步驟。[0006]本發明人在研究中發現，硅膠填料由于其獨特的除雜功能，可以加入d-SPE步驟，可以對QuECHERS提取液起到更好的凈化效果，同時待測農藥基本損失較小。研究發現加入硅膠凈化填料，提取液顏色變淡，后續濃縮過程更易于進行；同時由于干擾雜質變少，液質的靈敏度較高，部分農藥的響應提高數倍；另由于硅膠填料的加入，最終所得供試液較為干凈，減少了對儀器的污染，降低了儀器維護的頻次。[0007]此外，本發明的凈化管的填料配比也與相關報道的方法有所不同，其創新點在于凈化管的填料配比上特意加大了石墨化炭的比例，這樣可使本凈化管的凈化效果更好，缺點是部分平面結構的農藥回收率受到影響，部分相關農藥回收率約在50%左右，但這部分農藥只占較小比例(<5%)。[0008]因此，本發明開發了一種全新配比的新型分散固相萃取凈化管，該凈化管可以用于食品與中藥材農藥殘留的快速測定。[0009]本發明提供一種全新配比的新型分散固相萃取凈化管，該分散固相萃取凈化管可用于農藥殘留處理的凈化，與文獻報道的分散固相萃取凈化管相比，本發明所提供的分散固相萃取凈化管具有更好的凈化效果。[0010]一方面，本發明提供一種分散固相萃取凈化管，其特征在于，所述凈化管裝有無水硫酸鎂、十八烷基鍵合硅膠、氨丙基、硅膠和石墨化炭五種填料，所述無水硫酸鎂、十八烷基鍵合硅膠、氨丙基、硅膠和石墨化炭的裝填質量比例為100?200:20?100:20?100:20?100:7.5?20，優選130?170:30?60:30?60:30?60:7.5?18，最優選150:50:50:50:15。[0011]根據本發明一個優選的實施方式，所述分散固相萃取凈化管中所述五種填料的總裝填量為167.5mg-3120mg，優選315mg或1890mg。[0012]根據本發明一個優選的實施方式，所述分散固相萃取凈化管的體積為2_20ml，優選2ml與15ml。[0013]另一方面，本發明提供上述分散固相萃取凈化管的方法，該方法包括將無水硫酸鎂、十八烷基鍵合硅膠、氨丙基、硅膠和石墨化炭五種填料按照權利要求1所述的裝填質量比例混合均勻，再裝填到合適體積的塑料離心管的步驟。[0014]再一方面，本發明提供上述分散固相萃取凈化管在農藥殘留處理中的用途。[0015]根據本發明一個優選的實施方式，所述農藥殘留處理包括以下步驟:[0016]I)提取含農藥殘留的待測樣品，得提取液；[0017]2)將提取液置于權利要求1-3任一所述的基質分散固相萃取中，凈化提取液，得凈化液；[0018]3)凈化液濃縮后進行分析或直接進行分析。[0019]根據本發明一個優選的實施方式，樣品采用的提取方法為QuERCHERS方法(參見ANASTASSIADESM,LEHOTAYSJ,STAJNBAHERD,etal.FastandeasymultiresiduemethodemployingacetonitriIeextraction/partitioningand“dispersiVesolid-phaseextraction，，forthedeterminationofpesticideresiduesinproduce[J].JOURNALOFAOACINTERNATIONAL,2003(86):412-431)或GB/T19648-2006方法(參見國家標準批準發布公告2006年第13號(總第100號)，GB/T19648-2006水果和蔬菜中500種農藥及相關化學品殘留量的測定氣相色譜-質譜法)，所述提取液的體積為1-1Oml,優選5ml。[0020]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。[0021]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。[0022]本發明新型混合型分散固相萃取凈化管的有益效果為:[0023](I)本發明分散固相萃取凈化管由于采取科學的裝填填料配比，在用于農藥殘留處理的凈化時可實現一次凈化達到對多種干擾物質的去除；[0024](2)本發明分散固相萃取凈化管主要用于對食品藥品采用QuERCHERS方法所得的提取液或者其他常見的農藥殘留測定提取方法(如GB/T19648)的凈化，其凈化效果較QuERCHERS方法常用的凈化方法好，為食品藥品農藥殘留的測定提供了更多的凈化方法；[0025](3)該種配比的分散固相萃取凈化管，可以根據待測樣品的基質復雜程度，制備成167.5mg-3120mg等不同規格的分散固相萃取凈化管用于多種食品藥品基質的農藥殘留或其他殘留處理工作；所得提取液各使用單位可以根據需要，對所得凈化液進行濃縮，以達到更好的檢測靈敏度。[0026](4)本發明分散固相萃取凈化管，可以有效凈化含有機氯、有機磷、氨基甲酸酯、擬除蟲菊酯類農藥及部分殺菌劑等的提取液，同時除去多種干擾測定的雜質。[0027](5)本發明分散固相萃取凈化管，可以有效凈化含有機氯、有機磷、氨基甲酸酯、擬除蟲菊酯類農藥及部分殺菌劑等的提取液，同時除去多種干擾測定的雜質。【專利附圖】【附圖說明】[0028]圖1為菠菜凈化效果比較，其中左圖為凈化前的菠菜提取液；中圖為實施例4制得的對照管的凈化效果；右圖為實施例1制得的凈化管A的凈化效果。[0029]圖2為蘋果凈化效果比較，其中左圖為實施例3制得的凈化管C的凈化效果；右圖為實施例4制得的對照管的凈化效果。[0030]圖3從左至右分別記為(1)-(6)號管，其中⑴和(2)號管為金銀花凈化效果比較，(3)和(4)號管為枸杞凈化效果比較，(5)和(6)號管為益母草凈化效果比較，其中(I)、(3)和(5)號管為實施例4制得的對照管的凈化效果；(2)、⑷和(6)號管為實施例2制得的凈化B的凈化效果。【具體實施方式】[0031]儀器:[0032]Agilent7890系列氣相色譜儀(美國Agilent公司)；配有EI源的Agilent7000B型三重重四級桿質譜儀(美國Agilent公司)；(5%-苯基)-甲基聚硅氧烷為固定相的超低流失的HP-5MS毛細管色譜柱(30mX0.25mm，膜厚0.25μm)。AB5500型液相色譜三重重四級桿質譜儀(AB公司)，十八烷基硅烷鍵合硅膠柱(3.5μm,2.1X150mm)，IKAKS260震蕩儀(IKA公司),MULTIVAP113多通道氮氣吹干儀(OrganomationAssociateInc.),UV2550型紫外分光光度儀(曰本島津制作所)BuCHIR200型旋轉蒸發儀(瑞士BiiCHI公司)；高速勻漿振蕩萃取儀(美國Fluka公司)。[0033]材料與試藥:農藥標準品購自德國Dr.EhrenstorferGmbH公司和美國ChemService公司；內標物質氣代莠去津、氣代倍硫磷與三苯基磷酸酯由德國Sigma公司提供；乙腈、冰醋酸、醋酸鈉均為色譜純(美國Fluke公司)；無水硫酸鎂為分析純(國藥集團化學試劑有限公司，上海)；十八烷基鍵合硅膠填料、氨丙基填料、硅膠填料和石墨化炭填料均由天津博納艾杰爾科技有限公司(AgelaTechnologies)提供。[0034]實施例1:凈化管的制備[0035]準確稱取無水硫酸鎂填料lOOmg、十八烷基鍵合硅膠填料20mg、氨丙基填料20mg、硅膠填料20mg和石墨化炭填料7.5mg于2mL塑料離心管中，混勻，即得總裝填量為167.5mg,裝填管體積為2mL的分散固相萃取凈化管A。[0036]實施例2:凈化管的制備[0037]準確稱取無水硫酸鎂填料900mg、十八烷基鍵合硅膠填料300mg、氨丙基填料300mg、娃膠填料300mg和石墨化炭填料90mg于15mL塑料離心管中，混勻，即得總裝填量為1890mg,裝填管體積為15mL的分散固相萃取凈化管B。[0038]實施例3:凈化管的制備[0039]準確稱取無水硫酸鎂填料1200mg、十八烷基鍵合硅膠填料600mg、氨丙基填料600mg、娃膠填料600mg和石墨化炭填料120mg于15mL塑料離心管中，混勻，即得總裝填量為3120mg，裝填管體積為15mL的分散固相萃取凈化管C。[0040]實施例4:實施例1?3的對照凈化管的制備[0041]參照實施例1?3，制備相應的對照分散固相萃取凈化管，除不稱取硅膠凈化填料夕卜，其它制備方法與與實施例1?3相同，制得實施例1?3相應的對照凈化管，用以比較凈化效能。[0042]實施例5:農藥殘留處理-樣品的提取-蔬菜與水果-QuECHERS方法[0043]稱取試樣15g(精確至0.02g),于50ml聚苯乙烯具塞離心管中，加入15ml冰醋酸-乙腈溶液(4.8)，劇烈振搖I分鐘，再加入預先稱好6g無水硫酸鎂與1.5g無水醋酸鈉的混合粉末，再次劇烈振搖Imin后，以4000r/min的轉速離心lmin。上清液即提取液,取適量(1-1OmL)待基質分散凈化。采用實施例1凈化管A進行凈化，凈化后進行儀器分析。[0044]實施例6:農藥殘留處理-樣品的提取-中藥材-QuECHERS方法[0045]取供試品，粉碎，過三號篩，取約3g(準確至0.0lg)于50mL塑料離心管中，加入I%冰醋酸溶液15mL，渦旋使藥粉充分浸潤，放置30分鐘，精密加入乙腈15mL與內標溶液100μL(氘代莠去津與氘代倍硫磷內標的最終濃度為200μg/L)，渦旋使混勻，置振蕩器上劇烈震蕩5分鐘(500次/分鐘)，加入無水硫酸鎂與無水醋酸鈉的混合粉末(4:1，m/m)7.5g，立即搖散，置振蕩器上劇烈震蕩3分鐘(500次/分鐘)，置冰浴中冷卻10分鐘，以4000r/min的轉速離心5min，精密移取上清液9mL置已預先裝有凈化材料的基質固相分散萃取凈化管(實施例2凈化管B)中，渦旋使充分混勻，再置振蕩器上劇烈震蕩5分鐘(500次/分鐘)使凈化完全，以4000r/min的轉速離心5min，精密吸取上清液5mL，置氮吹儀上吹至約0.4mL，精密加入質控內標溶液IOOul(最終TPP濃度為IOOyg/L)，加乙腈定容至lmL，渦旋混勻，所得溶液經微孔濾膜(孔徑0.22μm)濾過，取續濾液，即得。[0046]實施例7:農藥殘留處理-樣品的提取-蔬菜與水果-GB-19648方法[0047]稱取20g試樣(精確至0.0lg)于80mL離心管中，加入40mL乙腈，用均質器在15000r/min勻衆提取lmin,加入5g氯化鈉,再勻衆提取lmin,將離心管放入離心機,在3000r/min離心5min，取上清液20mL作適當濃縮。取濃縮液適量(1-1OmL)待基質分散凈化。采用實施例3中凈化管C進行凈化，凈化后進行儀器分析。[0048]分別采用上述實施例1-3制得凈化管凈化實施例5-7所述蔬菜、水果與中藥材，同時采用實施例4不加硅膠制得的對照凈化管凈化作為參照，比較凈化效果。[0049]凈化效果:[0050]蔬菜(菠菜):實施例5提取方法一實施例1制得的凈化管A進行凈化。所得凈化效果比較見圖1，由圖可見兩種凈化管都較原液除去大部分雜質，本發明所得凈化管所凈化的供試品溶液管(右圖)凈化更徹底，溶液澄清，不含有對照凈化管所凈化的供試品溶液管(中圖)中的沉淀干擾物。[0051]水果(蘋果):實施例7提取方法一實施例3制得的凈化管C進行凈化。所得凈化效果比較見圖2，本發明所得凈化管所凈化的供試品溶液管(左圖)凈化更徹底，溶液澄清，不含有對照凈化管所凈化的供試品溶液管(右圖)中的大量沉淀干擾物。[0052]中藥材(金銀花、枸杞和益母草):[0053]實施例6提取方法一實施例2制得的凈化管B進行凈化。所得凈化效果比較見圖3，由圖可見，本發明所得凈化管所凈化的供試品溶液管((2)、(4)和(6)號管)凈化更徹底，溶液澄清，不合有對照凈化管所凈化的供試品溶液管((I)、(3)和(5)號管)中的沉淀干擾物。[0054]實施例8:回收率分析:[0055]菠菜回收率實驗方法:[0056]按照實施例5稱取菠菜15g，加入IOmg/L農藥混合溶液150μI(添加水平為100μg/g)，按實施例5步驟提取，并采用實施例1凈化管及實施例4制得相應參比管凈化，制得菠菜加樣回收率樣品溶液。[0057]蘋果回收率實驗方法:[0058]按照實施例5稱取蘋果試樣20g，分別加入IOmg/L農藥混合溶液200μI(添加水平為100μg/g)，按實施例7步驟提取，并采用實施例3凈化管及實施例4制得相應參比管凈化，制得菠菜蘋果加樣回收率樣品溶液。[0059]中藥材(金銀花、枸杞與益母草)回收率實驗方法:[0060]按照實施例6稱取中藥材試樣(金銀花、枸杞與益母草)3g，分別加入IOmg/L農藥混合溶液30μI(添加水平為100μg/g)，按實施例7步驟提取，并采用實施例2凈化管及實施例4制得相應參比管凈化，制得中藥材加樣回收率樣品溶液。[0061](I)菠菜與蘋果回收率:[0062]將制得的菠菜與蘋果加樣回收率樣品溶液進樣分析，對22種農藥進行回收率考察比較，結果見下表1，由表可見，本發明凈化管A與對照凈化管的22種回收率都處于70-120%之間，滿足農藥殘留測定要求，本發明凈化管A回收率略好于參照管。[0063]表1:菠菜與蘋果回收率結果【權利要求】1.一種分散固相萃取凈化管，其特征在于，所述凈化管裝有無水硫酸鎂、十八烷基鍵合硅膠、氨丙基、硅膠和石墨化炭五種填料，所述無水硫酸鎂、十八烷基鍵合硅膠、氨丙基、硅膠和石墨化炭的裝填質量比例為100?200:20?100:20?100:20?100:7.5?20，優選130?170:30?60:30?60:30?60:7.5?18，最優選150:50:50:50:15。2.根據權利要求1所述的分散固相萃取凈化管，其特征在于，所述五種填料的總裝填量為167.5mg-3120mg，優選315mg或1890mg。3.根據權利要求1所述的分散固相萃取凈化管，其特征在于，所述凈化管的體積為2-20ml，優選2ml或15ml。4.制備權利要求1-3任一所述的分散固相萃取凈化管的方法，所述方法包括將無水硫酸鎂、十八烷基鍵合硅膠、氨丙基、硅膠和石墨化炭五種填料按照權利要求1所述的裝填質量比例混合均勻，再裝填到合適體積的塑料離心管的步驟。5.權利要求1-3任一所述的分散固相萃取凈化管在農藥殘留處理中的用途。6.根據權利要求5所述的用途，其特征在于，所述農藥殘留處理包括以下步驟:1)提取含農藥殘留的待測樣品，得提取液；2)將提取液置于權利要求1-3任一所述的基質分散固相萃取管中，凈化提取液，得凈化液；3)凈化液濃縮后進行分析或直接進行分析。7.根據權利要求6所述的用途，其特征在于，步驟I)中樣品采用的提取方法為QuERCHERS方法或GB/T19648方法。8.根據權利要求6所述的用途，其特征在于，步驟I)中所述提取液的體積為1-lOml，優選5ml。9.根據權利要求6所述的用途，其特征在于，步驟I)中所述含農藥殘留的待測樣品選自食品或藥品。10.根據權利要求5所述的用途，其特征在于，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。【文檔編號】B01D15/20GK103823001SQ201310705179【公開日】2014年5月28日申請日期:2013年12月19日優先權日:2013年12月19日【發明者】季申,苗水,陸繼偉,毛秀紅,陳銘,郟征偉,胡青,夏晶,李麗敏,周恒,張甦,楊新華,毛丹,孫健,馮睿,于泓申請人:上海市食品藥品檢驗所