一种快速检测氨基甲酸乙酯含量的化学检测方法
【专利摘要】本发明提供一种快速检测氨基甲酸乙酯含量的化学检测方法，其采用氨基甲酸乙酯与对二甲氨基苯甲醛（PDAB）在酸性条件下进行Ehrlich反应，形成柠檬黄色衍生物-对二甲胺基苯亚甲基胺基甲酸乙酯，再用分光光度法直接测定其吸光值。该法测定氨基甲酸乙酯的线性范围是0.05～1g/L，相关系数为0.999，最低检出限为0.0143g/L，精密度为1.12%～1.25%。本发明所述方法可应用于发酵酒类、发酵饮品的氨基甲酸乙酯检测和监控。本发明的检测方法具有操作简单，反应时间短，显色稳定，精密度高，计算方便，所用仪器价格便宜，检测成本低廉的优点，用于氨基甲酸乙酯的快速检测。
【专利说明】一种快速检测氨基甲酸乙酯含量的化学检测方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及氨基甲酸乙酯的检测【技术领域】，具体涉及一种快速检测氨基甲酸乙酯含量的化学检测方法。
【背景技术】
[0002]氨基甲酸乙酯(Ethyl Carbamate,简称EC,又称Urethane),不仅是烟草叶及香烟的天然成分，也是发酵食品(如面包，酸牛奶，乳酪，酱油等)和酒精饮料(如葡萄酒，中国黄酒，日本清酒等)生产过程中的伴随产物。早在20世纪40年代，Nettleship就证明了氨基甲酸乙酯具有致癌作用。氨基甲酸乙酯的致癌作用首先在小鼠的肺部细胞中发现的，之后的相关研究表明氨基甲酸乙酯可以在动物体内造成多位点致癌，如皮肤、肝脏、淋巴组织等。2002年氨基甲酸乙酯已经成为联合国粮农组织重点监控物质，并制定了国际标准，其含量不得超过20 μ g/L。2007年国际癌症研究机构认定EC为2A类致癌物质，与丙烯酰胺同等危险O
[0003]为了降低发酵饮料和食品中氨基甲酸乙酯的含量，各国政府都在采取措施，其中简便、快速、准确的EC含量检测方法的研究就是其中之一。国内外对于EC含量的检测方法的研究，从气相色谱发展到高精密度的GC/MS，乃至更高精密度的GC/MS/MS。随后，又出现了 HPLC-FLD法，HPLC/MS/MS法以及傅立叶变换红外光谱法等。但是，上述方法存在仪器设备昂贵，难以普及等缺点，尚不能满足简便、快速、准确以及成本低的要求。因此，准确、快速的EC含量检测方法无疑是迫切解决的内容以及未来的研究方向。
[0004]国内外有报道将化学法应用到氨基甲酸酯类农药上。对二甲氨基苯甲醛法，是一种经典的测定尿素含量的方法，具有操作简便、反应时间短、显色稳定、相对准确的优点。但是应用化学方法检测EC的研究尚未见报道。
[0005]本发明提供一种快速、低成本检测氨基甲酸乙酯含量的方法。利用氨基甲酸乙酯与对二甲氨基苯甲醛(PDAB)在酸性条件下进行Ehrlich反应，形成柠檬黄色衍生物即对二甲胺基苯亚甲基胺基甲酸乙酯，其质量浓度与吸光度符合比尔定律，从而可用分光光度法进行分析。
【发明内容】
[0006]本发明提供一种快速检测氨基甲酸乙酯含量的化学检测方法，利用氨基甲酸乙酯与对二甲氨基苯甲醛(PDAB)在酸性条件下进行Ehrlich反应，形成柠檬黄色衍生物-对二甲胺基苯亚甲基胺基甲酸乙酯，氨基甲酸乙酯的质量浓度与柠檬黄色衍生物的吸光度呈正相关，即氨基甲酸乙酯浓度越大吸光度越大。根据吸光度的大小和标准曲线即可计算氨基甲酸乙酯的浓度。
[0007]本发明提供一种快速检测氨基甲酸乙酯含量的化学检测方法，具体步骤为:
标准曲线的制备:
(I)取l-3mL酸溶液，再加入2-5mL的对二甲氨基苯甲醛-乙醇溶液； (2)分别加入浓度为0.05g/L、0.1 g/L、0.2 g/L、0.3 g/L、0.4 g/L、0.5 g/LU g/L,2g/L的氨基甲酸乙酯标准溶液l_4mL，定容后混匀，反应；
(3)反应结束后，在430-450nm波长范围内用比色皿比色，以不加EC的试管作参比，分别记录吸光值Ap A2, A3、A4、A5' A6、A7和A8，以EC的浓度为横坐标，吸光度为纵坐标作图，即氨基甲酸乙酯的标准曲线；
氨基甲酸乙酯的含量的测定:
(1)取l_3mL酸溶液，再加入2-5mL的对二甲氨基苯甲醛-乙醇溶液；
(2)加入l-4mL的氨基甲酸乙酯标准溶液，定容后混匀，反应；
(3)反应结束后,在430-450nm波长范围内用比色皿比色,记录吸光度,利用所得的氨基甲酸乙酯的标准曲线，计算得到氨基甲酸乙酯的含量。
[0008]进一步优化的，所述氨基甲酸乙酯购自阿拉丁试剂(上海)有限公司，其纯度为99%以上；所述氨基甲酸乙酯与对二甲氨基苯甲醛需在酸性条件下发生Ehrlich反应，所述酸溶液为盐酸与蒸馏水按照体积比为1:2-2:1的比例混合的溶液，所述酸溶液用量为l-3mL。
[0009]进一步优化的，所述对二甲氨基苯甲醛-乙醇溶液浓度为3_6g对二甲氨基苯甲醛溶于IOOmL乙醇中，S卩3-6g/100mL乙醇。
[0010]进一步优化的，所述反应为在水浴温度15-55°c下反应15-60min。
[0011]进一步优化的,所述定容为用蒸懼水定容至10mL。
[0012]本发明的对二甲氨基苯甲醛法与现有技术相比，具有以下优点:
1、本发明反应所用对二甲氨基苯甲醛和盐酸成本低，所用仪器相比现有技术价格便宜，检测成本低廉，易于普及。
[0013]2、本发明采用化学检测方法，反应所需时间短，反应条件温和易于控制，计算简便，结果明显且重现性好，精密度高，易于掌握。
【专利附图】
【附图说明】
[0014]图1为本发明氨基甲酸乙酯溶液在350_550nm的紫外吸收光谱图；
图2为本发明氨基甲酸乙酯的工作曲线图。
【具体实施方式】
[0015]下面结合实施例对本发明进一步详细说明。
[0016]实施例1:
(1)于试管中加入1.SmL盐酸溶液(体积比为1:1 )，再加入4.2mL的对二甲氨基苯甲醛-乙醇溶液(5g/100mL乙醇)；
(2)加入4mL的氨基甲酸乙酯标准溶液(lg/L)，定容后混匀，在水浴温度25°C下反应15min ；
(3)反应结束后，在350-550nm波长范围内用Icm比色皿比色，进行全波长扫描，得到图1，即氨基甲酸乙酯的紫外吸收光谱图。从图1可看出，在433nm处有最大吸收。该法操作简单、条件温和，显色稳定，故选择此法检测EC。
[0017]实施例2:
(I)于试管中加入1.SmL盐酸溶液(体积比为1:1 )，再加入4.2mL的对二甲氨基苯甲醛-乙醇溶液(5g/100mL乙醇)；
(2)分别加入浓度为0.05g/L、0.1 g/L、0.2 g/L、0.3 g/L、0.4 g/L、0.5 g/LU g/L,2g/L的氨基甲酸乙酯标准溶液4mL,定容后混勻,在水浴温度25°C下反应15min ；
(3)反应结束后，在433nm波长处用Icm比色皿比色，以不加EC的试管作参比，分别记录吸光值 A1' A2、A3、A4、A5、A6、A7 和 Ago A1=0.018，A2=0.027，A3=0.051，A4=0.071，A5=0.095，A6=0.118，A7=0.224和A8=0.446，作图可得图2，即氨基甲酸乙酯的工作曲线，方程为y=0.2182x+0.0068，r2=0.9996 (其中y表示吸光度，x表示EC浓度g/L),线性范围为
0.05?lg/L。当氨基甲酸乙酯浓度在0.05?lg/L之间时，精密度为1.12%?1.25%。
[0018]实施例3:
Cl)于试管中加入1.SmL盐酸溶液(体积比为1:1)，再加入4.2mL对二甲氨基苯甲醛-乙醇溶液(5g/100mL乙醇)；
(2)加入4mL的氨基甲酸乙酯标准溶液(0.05g/L)，定容后混匀，在水浴温度25°C下反应 15min ；
(3)反应结束后，在433nm波长处用Icm比色皿比色，以不加EC的试管作参比，记录吸光度值A，A=0.018。将吸光度带入标准曲线方程y=0.2182x+0.0068得，所测氨基甲酸乙酯浓度为0.051 g/L，相对偏差为2.0%。
[0019]实施例4:
Cl)于试管中加入1.SmL盐酸溶液(体积比为1:1)，再加入4.2mL对二甲氨基苯甲醛-乙醇溶液(5g/100mL乙醇)；
(2)加入4mL的氨基甲酸乙酯标准溶液(lg/L)，定容后混匀，在水浴温度25°C下反应15min ；
(3)反应结束后，在433nm波长处用Icm比色皿比色，以不加EC的试管作参比，记录吸光度值A，A=0.224。将吸光度带入标准曲线方程y=0.2182x+0.0068得，所测氨基甲酸乙酯浓度为0.995 g/L，相对偏差为0.5%。
[0020]本发明的上述实施例仅仅是为清楚地说明本发明所作的举例，而并非是对本发明的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明权利要求的保护范围之内。
【权利要求】
1.一种快速检测氨基甲酸乙酯含量的化学检测方法，其特征是:采用氨基甲酸乙酯与对二甲氨基苯甲醛(PDAB)在酸性条件下发生Ehrlich反应，生成柠檬黄色衍生物，用分光光度法测其吸光度，从而计算出氨基甲酸乙酯的含量，具体步骤为: (1)标准曲线的制备: (1.1)取l-3mL酸溶液，再加入2-5mL的对二甲氨基苯甲醛-乙醇溶液； (1.2)分别加入浓度为0.058/1、0.1g/L、0.2 g/L、0.3 g/L、0.4 g/L、0.5 g/L、l g/L、2 g/L的氨基甲酸乙酯标准溶液l_4mL，定容后混匀，反应； (1.3)反应结束后，在430-450nm波长范围内用比色皿比色，以不加EC的试管作参比，分别记录吸光值和A8，以EC的浓度为横坐标，吸光度为纵坐标作图，即氨基甲酸乙酯的标准曲线； (2)氨基甲酸乙酯的含量的测定: (2.1)取l-3mL酸溶液，再加入2-5mL的对二甲氨基苯甲醛-乙醇溶液； (2.2)加入l-4mL的氨基甲酸乙酯标准溶液，定容后混匀，反应； (2.3)反应结束后，在430-450nm波长范围内用比色皿比色，记录吸光度，利用步骤(I)所得的氨基甲酸乙酯的标准曲线，计算得到氨基甲酸乙酯的含量。
2.根据权利要求1所述的快速检测氨基甲酸乙酯含量的化学检测方法，其特征是，所述氨基甲酸乙酯购自阿拉丁试剂(上海)有限公司，其纯度为99%以上；所述酸溶液采用盐酸与蒸馏水按照体积比1:2-2:1的比例混合的溶液，所述酸溶液用量为l_3mL。
3.根据权利要求1所述的快速检测氨基甲酸乙酯含量的化学检测方法，其特征是，所述对二甲氨基苯甲醛-乙醇溶液浓度为3-6g对二甲氨基苯甲醛溶于IOOmL乙醇中，SP3_6g/100mL 乙醇。
4.根据权利要求1所述的快速检测氨基甲酸乙酯含量的化学检测方法，其特征是，所述反应为在水浴温度15-55°C下反应15-60min。
5.根据权利要求1所述的快速检测氨基甲酸乙酯含量的化学检测方法，其特征是，所述定容为用蒸懼水定容至10mL。
【文档编号】G01N1/38GK103954568SQ201410160860
【公开日】2014年7月30日 申请日期:2014年4月22日 优先权日:2014年4月22日
【发明者】黄惠华, 张佳佳, 刘丽斌, 刘智钧, 黄秋婷 申请人:华南理工大学