离子液体-加速溶剂萃取-高效液相色谱法测定蜜饯中的有机酸类防腐剂.pdf

第38卷
分析化学( FENXI HUAXUE)研究简报
第12期
2010年12月
Chinese Journal of Analytical Chemistry
1785~-1788
DOL:10.3724/SP.J。1096.2010.01785
离子液体-加速溶剂萃取-高效液相色谱法测定
蜜饯中的有机酸类防腐剂
范云场2张社利3陈梅兰申屠超“朱岩
(浙江大学西溪校区化学系,杭州310028)2(河南理工大学物理化学学院,焦作454003)
(焦作师范高等专科学校生化系,焦作454000(浙江树人大学生环学院,杭州310015
摘要以离子液体氯化1-辛基-3-甲基咪唑盐([Omim]Cl)的水溶液为萃取剂,采用加速溶剂萃取结合高效
液相色谱法测定了蜜饯中苯甲酸、山梨酸、肉桂酸等有机酸类防腐剂,优化了加速溶剂萃取实验参数,最佳萃
取条件为:离子液体浓度为0.1mol/L,萃取时间为5min,萃取温度为80℃。在最佳条件下,有机酸类防腐剂
的检出限为0.4-27.7ug/L。将本方法用于蜜伐样品的检测,回收率为78.2%~113.9%。实验结果表明
离子液体-加速溶剂萃取法快速、高效。
关键词离子液体;加速溶剂萃取;防腐剂;高效液相色谱
1引言
蜜饯是深受消费者喜爱的食品之一。在蜜饯制作过程中,一些厂商使用有机酸类化合物,如山梨
酸、苯甲酸及肉桂酸,作为防腐剂,延长餐饯保质期。如果上述防腐剂摄入量过多,会危害人体健康。如
长期摄人苯甲酸可引发哮喘、荨麻疹、代谢性酸中毒等不良反应。而过量摄入山梨酸则会抑制骨骼生
长,危害肾、肝脏的健康。因此,检测蜜饯中防腐剂的使用量,对于保障食用者的健康具有重要意义。
目前,常用高效液相色谱法测定食品、蜜饯中的有机酸类防腐剂23?。由于蜜饯样品粘度较大,基体组
成复杂,因而样品的前处理过程是一个重要环节。目前,常用超声波辅助溶剂萃取法提取蜜饯、果酱中
的防腐剂,但提取效率并不理想。
加速溶剂萃取技术(ASE)是在较高的温度(50~200℃)和压力(6.9~20.7MPa)下,用溶剂萃取
固体或半固体样品的前处理方法4?。在高温条件下,待测物从基体上的解吸和溶解动力学过程加快,
可大大缩短提取时间。同时由于加热的溶剂具有较强的溶解能力,因此,可减少溶剂的用量。在萃取过
程中保持一定的压力可提高溶剂的沸点,使其保持液体状态,从而保证萃取过程的安全性。
离子液体具有较低的蒸气压,对许多无机和有机物具有良好的溶解性能的独特性质,已经广泛用
于有机合成、分离萃取。及电化学等研究领域。根据文献[10,11报道,当水溶性离子液体在水中的
浓度达到一定值时,可以聚集形成胶束。由于胶束对疏水性化合物具有较好的溶解能力,因而,将离子液
体胶柬溶液用于提取固态样品中有机物应具有较好的效果。由于加速溶剂萃取通常使用易挥发、有毒
的有机溶剂,容易污染环境,所以环境友好型溶剂一一离子液体是加速溶剂萃取技术的理想萃取剂。
本研究以离子液体水溶液为萃取剂,结合加速溶剂萃取技术,萃取蜜饯中的有机酸类防腐剂,采用
高效液相法进行分析测定。
2实验部分
2.1仪器和试剂
1200型高效液相色谱仪(美国 Agilent公司),配备紫外/可见检测器;TC-C18分离柱(150ammx
4.6mm,5pm,美国 Agilent公司);ASE-100加速溶剂萃取仪,配34mL萃取池(美国 Dionex公司)。
4羟基苯甲酸、山梨酸、苯甲酸、2-甲基苯甲酸、4甲基苯甲酸,肉桂酸、3-硝基肉桂酸及4-甲基肉桂
2010-06-28收稿;2010-08-24接受
本文系国家自然科学基金(Nos.20775070,0830413)、浙江省自然科学基金(Noe.,R4080124,Y4090104)、浙江省钱江人才计划
(No.2008R10028)及河南理工大学基金(No8.B2010-14,09-3-054,09-3-036)资助项目
E-mail: zhuyan@ zju. ed
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分析化学
第38卷
酸(分析纯,上海化学试剂厂);8种有机酸储备液浓度均为2000mg/L(乙腈配制);N-甲基咪唑(99%,浙
江临海凯乐化工厂);氯代正辛烷(9%,江苏无锡三友化工有限公司);离子液体氯化1-辛基-3-甲基咪唑
盐([Omim]Cl)根据文献[12,13]报道方法合成。实验用水为超纯水(法国 Millipore公司)。
李子、芒果、桃、橄榄及杏的蜜饯样品均购自超市。样品用DS-l粉碎机(上海标本模型厂)粉碎后,
在冰箱中于-4℃保存。
2.2实验方法
由于样品基体非常粘稠,因而在样品中加入石英砂(0.45~0.90mm粒径)用于分散基体;称取
5.00g样品,30.00g石英砂,在研钵中混合均匀,放入34mL不锈钢萃取池。将萃取池放人加速溶剂萃
取仪,溶剂萃取条件如下:静止时间5min;冲洗体积40%;冲洗时间60s;压力10.3~1.7MPa;静态循
环1次。萃取完成后所得萃取液体积为32~40mL。将萃取液用0.45um针头式过滤器过滤后注入高
效液相色谱系统分析。
2.3色谱条件
流动相为乙腈和0.3%(V/V)乙酸水溶液的混合液,流速为1.0mI/min。梯度洗脱程序如下:
19min,15%乙腈;19~20min,15%~25%乙腈;20~34min,25%乙腈;34~35min,25%~40%乙
腈;35~45min,40%乙腈;45~46min,40%~15%乙精。检测波长:274m,进样量:20uL
3结果与讨论
3.1萃取条件的优化实验
以加标李子样品(8种酸的加标浓度均为10g/g)为例,考察了离子液体浓度、萃取时间及萃取温
度等因素对萃取效率的影响。
3.1,1离子液体浓度对萃取率的影响实验表明:2-甲基苯甲酸、4-甲基苯甲酸、肉桂酸、3-硝基肉桂酸
及4-甲基肉桂酸的萃取率随着离子液体浓度的增加而增大。当离子液体的浓度大于0.05molL时,离
子液体浓度的改变不影响对这5种有机酸的萃取率;而离子液体浓度的改变对4-羟基苯甲酸、山梨酸及
苯甲酸的萃取率几乎无影响。由于离子液体[omim]C的临界胶束浓度约为0.1mol/L"0,为维持离
子液体胶束数目,本研究选择0.1mo/L为最佳离子液体浓度。
3.1.2萃取时间对萃取率的影响实验结果如图1所示。当萃取时间超过5min时,离子液体水溶液
对所研究的8种有机酸的萃取率不再增加。其原因
是:在高温、高压条件下,萃取剂扩散到样品基体的
速度加快,目标分析物从基体上的解吸和溶解动力
学过程也加快。因此,大大缩短了萃取达到平衡的
时间。为节省萃取时间,本研究最佳萃取时间选择
5 mino
3.1.3萃取温度对萃取率的影响本研究考察了S0
萃取温度在40,60,80及100℃下的萃取率。实验0、3
表明,萃取温度在80℃的萃取率优于40℃和60℃;
而100℃时的萃取率与80℃相比无明显增加,但此
时蜜饯基体的共萃物浓度明显增大,基体干扰增大图1萃取时间对萃取效率的影响
且容易造成色谱柱的污染。由于在80下离子液ig1 Effect of extraction time on extraction efficiency
1.4-羟基苯甲酸(4- Hydroxylbenzoic acid,4-HBA);2.山梨酸
体水溶液对8种有机酸的萃取率均大于80%,因而