四甲基氢氧化铵参与下的中空纤维微萃取结合进样口衍生化气相色谱法同时测定啤酒中6种酚酸.pdf

第42卷
分析化学( FENXI HUAXUE)研究报告
第6期
2014年6
Chinese Journal of Analytical Chemistry
824-828
DO:10.3724/SP。J.1096,2014.40059
四甲基氢氧化铵参与下的中空纤维微萃取结合进样口
衍生化气相色谱法同时测定啤酒中6种酚酸
王晓青黄翌磊孙杨2潘再法王丽丽
(浙江工业大学化学工程学院,杭州310014)(浙江省计量科学硏究院,杭州310013
摘要建立了以乙酸已酯为萃取相、四甲基氢氧化铵(TMAH)为接收相的中空纤维三相液相微萃取结合进
样口術生化气相色谱法,同时测定啤酒中水杨酸、对羟基苯甲酸、肉桂酸、香草酸、对香豆酸、阿魏酸等酚酸类
物质。啤酒中的酚酸被中空纤维膜璧中的乙酸已酯萃取,接着溶于纤维膜内碱性的TMAH接收相。取1p
接收相进样,在进样口酚酸被TMAH衍生化成相应的甲酯。对影响萃取与衍生化效率的主要因素进行了优
化,得到最佳条件:萃取剂为乙酸己酯,衍生化试剂和接受相为5%TMAH溶液,供给相pH=2,NaI浓度为
25%,搅拌速度为500r/min,萃取时间为40min。在此条件下,方法的线性范围为0.5~15mg/L,检出限
(S/N=3)为0.05-0.18mg/L。在啤酒样品中检测到香草酸、对香豆酸、阿魏酸,其余未检出。样品加标回收
率为90.1%-~106.8%,相对标准偏差RSD<5.9%(n=3)。表明本方法适用于啤酒中酚酸类物质的测定。
关键词中空纤维三相液相微萃取;气相色谱法;进样口衍生化;四甲基氢氧化铵;酚酸
1引言
啤酒中含有多种酚酸类物质,如水杨酸、对羟基苯甲酸、肉桂酸、香草酸、对香豆酸、阿魏酸等,主要
来自原料和发酵过程中酵母代谢,对啤酒的非生物稳定性、风味稳定性、色泽、保鲜期等有重要影响。研
究表明,减少啤酒中酚酸的含量,可提高啤酒的非生物稳定性,但其含量过低又会影响啤酒风味,使口味
变淡。因此,只有将酚酸控制在一定范围内,才能既不影响啤酒风味又延长其保质期
目前,酚酸的分析方法主要有高效液相色谱法(HIP[C)24、气相色谱法(GC)]、气相色谱/质谱
法(GC/MS)的、毛细管电泳法(CE)?等。因为啤酒中酚酸浓度较低,直接测定困难,需预先富集。常
用于富集酚酸的技术有液-液萃取?、固相萃取、固相微萃取等,但这些方法过程繁琐。中空纤维液
相微萃取是一种新型样品前处理技术,集萃取、富集、进样于一体,操作简便,被广泛用于环境水样中酚
类物质8,?、土壤中农药?等的萃取。中空纤维三相液相骰萃取通常采用NaOH溶液作为接收相,萃取
酸性物质,Sun等以正辛醇为萃取剂,以有机碱四甲基醋酸铵(TMAc)水溶液代替NaOH水溶液作为接
受相,不仅完成饮料中苯甲酸、山梨酸等酸性防腐剂的萃取,还能在气相色谱进样口直接将其衍生化成
相应的甲酯,提高了检测灵敏度。但该类方法用于咿酒中酚酸的测定则鲜见报道。
本研究建立了以乙酸己酯为萃取剂、有机碱四甲基氢氧化铵(TMAH)水溶液为接收相的中空纤维
三相液相微萃取结合进样口在线衍生化-气相色谱法,测定啤酒中6种酚酸。对影响衍生化效率及萃取
的主要因素进行了优化,特别对有机碱试剂与萃取剂进行了选择。并对方法学进行了考察,对啤酒样品
进行了测定。结果表明,本方法操作简便、溶剂用量少,适用于快速准确测定啤酒中6种酚酸。
2实验部分
2.1仪器与试剂
CP-3800气相色谱仪( Varian公司),配置氢火焰离子化检测器;C- MAG HS4加热磁力搅拌器(IKA
公司)。SQ-80B型超声波振荡器(无锡市同建科技有限公司)。
四甲基氢氧化铵,四甲基醋酸铵,乙酸己酯,水杨酸,肉桂酸,对香豆酸,香草酸和阿魏酸(分析纯,
2014-01-20收稿;20140307接受
本文系浙江省分析测试基金资助项目(No.2013037067)
E-maillili_wang@zjut.edu.cn
王晓青等:四甲基氢氧化铵参与下的中空纤维微萃取结合进样口衍生化气相色谱法
第6期
同时测定啤酒中6种酚酸
阿拉丁公司);H12S04、甲苯(分析纯,衢州巨化试剂有限公司);正辛醇(分析纯,五联化工厂);正己烷
(分析纯,天津市精细化学品有限公司);对羟基苯甲酸(分析纯,上海试剂一厂)。 Accurel Q3/2聚丙烯
中空纤维(膜内径600m,膜壁厚200un,膜孔径0.2pm, Membrana公司);啤酒均购自当地超市。
2.2色谱条件
色谱柱:UA5金属毛细管柱(30mx0.25mni.d.×0.25m膜厚,5%苯基-甲基聚硅氧烷,日
本);柱温:初温50℃,以10℃/min速率升到250℃;进样口温度为300℃,检测器温度为260℃,分
流比30:1;载气为N2;桂流量1.0mI/min
2.3标准溶液的配制
准确称取6种酚酸,用去离子水配成15mg/工的标准溶液,分别稀释成10,5,3,1和0.5mg/L溶
液,于4℃下保存。准确称取TMAH固体,用去离子水配成25%的溶液,分别稀释成20%,15%,10%,
5%和1%溶液,于4℃下保存。
2.4中空纤维三相液相微萃取-GC测定
取10mL样品溶液于萃取瓶中,加入适量浓H2S04(溶液pH=2)和NaCl(25%),放人搅拌磁子后
置于磁力搅拌器上。将中空纤维剪成2.0cm小段,一端封口,在丙酮中超声清洗10min,取出晾干。接
着取一段中空纤维在乙酸己酯中浸泡60s,使纤维膜孔壁充满萃取剂,再用去离子水神洗,除去残留在
纤维膜表面的萃取剂。用微量进样针取3L5%TMAH溶液作为接收相注入纤维内腔。将该中空纤维
置于样品溶液中,以500r/min的搅拌速度萃取40min。此时,样品水溶液(供给相)中的酚酸先溶解于
中空纤维膜壁中乙酸已酯萃取相,后又因更易溶于碱性溶液而被萃取到纤维膜内碱性的TMAH接收相
中,完成液-液-液三相微萃取。用微量进样针回抽1L接收相溶液,注入气相色谱,酚酸在进样口高温
下瞬间衍生化成相应甲酯,供GC分析
3结果与讨论
3.1中空纤维微萃取-进样口衍生化GC分析法条件优化
3.1.1有机碱试剤及浓度选择有机碱试剂既作为接收相,萃取样品中的酚酸,又作为行生化试剂,将
酚酸在进样口高温下衍生化成易于GC分析的甲酯。常用的CC在线衍生化有机碱试剂有四甲基氢氧
化铵(TMAH)、四甲基醋酸铵( TMAAC)、三甲基氢氧化硫(TMSH)等。有机碱试剂的结构与碱性影响萃
取与衍生化效率,因此目标物不同时,适用的有机碱性试剂也不同。本研究考察了25%TMAH溶液和
25% TMAAC溶液对6种酚酸萃取与衍生化效率的影响。结果如图1所示,使用TMAH时6种目标物的
色谱峰强度较高,而用 TMAAC时6种物质的响应很低,5号与6号峰几乎检测不到,故选择TMAH。同
时考察了TMAH溶液浓度(1%,5%,10%,15%,20%,25%)对6种酚酸萃取效率的影响。结果表明,
10.0
20.0
图1酚酸溶液与(a)25%TMAH溶液和(b)25% TMAAC溶液采用进样口術生化得到的气相色谱图
Fig. I Chromatograms for a solution of phenolic acids with injection port derivatization in the presence of(a)the
aqueous solution of tetrame