一种利用胶束体系分离分析中药材中农药残留的方法

文档序号:6233968阅读:453来源:国知局
一种利用胶束体系分离分析中药材中农药残留的方法
【专利摘要】一种利用胶束体系分离分析中药材中农药残留的方法,它涉及一种中药材中农药残留的分离分析方法。本发明的目的是解决中药材中农药残留分离分析技术存在消耗大量有机溶剂和较长的样品前处理时间以及净化效果不理想、成本较高的问题。方法:一、向含有农药残留的中药材加入TritonX-114表面活性剂水溶液,经过超声和离心,得到上层萃取液;二、富集净化:加入无机盐,再加入已活化的吸附剂,依次恒温水浴加热和离心,加入甲醇,利用微孔过滤膜过滤得富集净化液;三、利用高效液相色谱仪定性定量检测富集净化液,即完成利用胶束体系分离分析中药材中农药残留。本发明主要用于分析中药材中农药残留。
【专利说明】一种利用胶束体系分离分析中药材中农药残留的方法

【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种中药材中农药残留的分离分析方法。

【背景技术】
[0002] 中药材的应用在中国有着悠久的历史,是一种具有治疗疾病、滋补身体功效的特 殊农产品,随着其应用范围的不断扩大,中药材的质量也越来越引起人们的重视。为了保证 中药材的质量和产量,在其栽培的过程中不可避免地要使用各种类型的农药,这样对中药 材造成了直接的污染。同时,有些土壤和空气中所残留的农药也会对中药材造成间接的污 染。
[0003] 中药材中农药残留检测常用的方法有:气相色谱法(GC)、高效液相色谱法 (HPLC)、薄层色谱法(TLC)、超临界流体色谱法(SFC)、免疫分析法和生物传感器检测法等。 基于中药材中的成分复杂和农药残留量较低的特点,在对农药残留量的检测之前需要对样 品进行前处理,通常包括提取、富集和净化等过程。常用的提取方法有浸渍法、索氏提取 法、震荡法、超声提取法和微波辅助提取法等。常见的净化方法有液液分配法,固相萃取法 (SPE),固相微萃取法(SPME)等。这些方法大多需要消耗大量的有机溶剂和较长的样品前 处理时间,并且净化效果不理想、成本较高。


【发明内容】

[0004] 本发明的目的是解决中药材中农药残留分离分析技术存在消耗大量有机溶剂和 较长的样品前处理时间以及净化效果不理想、成本较高的问题,而提供一种利用胶束体系 分离分析中药材中农药残留的方法。
[0005] -种利用胶束体系分离分析中药材中农药残留的方法,具体是按以下步骤完成 的:
[0006] -、提取:首先将含有农药残留的中药材烘干,然后制成粉末,得到中药材粉末, 将中药材粉末加入到离心管中,然后再加入TritonX-114表面活性剂水溶液,利用超声清 洗仪在超声频率为40kHz?60kHz下超声lOmin?20min,然后在离心转速为4000rpm? 6000rpm条件下离心7min?12min,取上层萃取液;步骤一中所述的中药材粉末的质 量与TritonX-114表面活性剂水溶液的体积比为lg: (15?25)mL ;步骤一中所述的 TritonX-114表面活性剂水溶液中TritonX-114表面活性剂的体积浓度为3%?5% ;
[0007] 二、富集净化:将上层萃取液中加入无机盐,置于快速混匀器上使无机盐完全溶解 于上层萃取液中,再加入已活化的吸附剂,置于恒温水浴锅中,在温度为50?70°C条件下 保持15min?25min,然后在离心转速为4000rpm?6000rpm离心7min?12min,取上层溶 液,向上层溶液中加入甲醇,再利用微孔过滤膜过滤得富集净化液;步骤二中所述无机盐的 质量与上层萃取液的体积比为lg: (4?6)mL ;步骤二中所述已活化的吸附剂的质量与上层 萃取液的体积比为lg: (7?12)mL ;所述的上层溶液与甲醇的体积比为1: (1?1. 5);
[0008] 三、检测:利用高效液相色谱仪定性定量检测富集净化液,即完成利用胶束体系分 离分析中药材中农药残留。
[0009] 本发明优点:一、本发明操作简单,条件易于控制,有机溶剂用量少,对环境污染 小。二、本发明采用非离子型的TritonX-114表面活性剂水溶液作为萃取溶剂,其具有较 强疏水性、低毒、高效和对检测无干扰的特点,对农药残留具有较强的溶解能力,因而萃取 效果较好。TritonX-114表面活性剂分子由疏水基和亲水基两部分组成,在水溶液中,疏 水部分会向内聚集形成核,亲水部分则向外张开形成胶束体系。这种具有特殊结构的胶束 对疏水性的农药残留具有增溶作用,即溶液中的农药残留能够可逆地与胶束相互作用并与 胶束结合,从而达到萃取的目的。三、本发明具有一定的富集能力,能根据TritonX-114表 面活性剂的浊点现象对目标物进行富集。TritonX-114表面活性剂具有较低的浊点温度 (25°C ),这样可以在较低的温度下达到相分离来对农药残留进行富集,从而避免温度太高 导致有些农药残留挥发的问题。同时,本发明通过加入无机盐可以使表面活性剂分子与水 分子形成的氢键断开而脱水,达到促进相分离的效果。当TritonX-114表面活性剂所形成 的胶束溶液在升高温度至表面活性剂浊点温度以上,且加入无机盐的条件下,离心后会形 成两个透明的液相:TritonX-114表面活性剂富集相和水相,且形成的TritonX-114表面活 性剂富集相的体积较小,从而达到了对农药残留富集的目的。四、本发明可以通过控制加入 体系中的吸附剂的种类和用量,来选择性地吸附中药材中的色素等物质,而尽量不吸附或 少量吸附农药残留,从而达到很好的净化效果,提高了农药残留的检测灵敏度。五、本发明 得到的回收率高大于89. 0%,而且有很好的重现性RSD〈5. 0%。

【专利附图】

【附图说明】
[0010] 图1是【具体实施方式】一的流程示意图;
[0011] 图2是高效液相色谱谱图,图中a表示毒死蜱标准品的高效液相色谱谱图,图中b 表示试验一对比试验含有毒死蜱的矮地茶的高效液相色谱谱图,图中c表示试验一含有毒 死蜱的矮地茶的高效液相色谱谱图;
[0012] 图3是富集净化液的照片,图中A表示试验一对比试验步骤二得到的富集净化液 的照片,图中B表示试验一步骤二得到的富集净化液的照片。

【具体实施方式】

【具体实施方式】 [0013] 一:结合图1,本实施方式是一种利用胶束体系分离分析中药材中 农药残留的方法,具体是按以下步骤完成的:
[0014] 一、提取:首先将含有农药残留的中药材烘干,然后制成粉末,得到中药材粉末, 将中药材粉末加入到离心管中,然后再加入TritonX-114表面活性剂水溶液,利用超声清 洗仪在超声频率为40kHz?60kHz下超声lOmin?20min,然后在离心转速为4000rpm? 6000rpm条件下离心7min?12min,取上层萃取液;步骤一中所述的中药材粉末的质 量与TritonX-114表面活性剂水溶液的体积比为lg: (15?25) mL ;步骤一中所述的 TritonX-114表面活性剂水溶液中TritonX-114表面活性剂的体积浓度为3%?5% ;
[0015] 二、富集净化:将上层萃取液中加入无机盐,置于快速混匀器上使无机盐完全溶解 于上层萃取液中,再加入已活化的吸附剂,置于恒温水浴锅中,在温度为50?70°C条件下 保持15min?25min,然后在离心转速为4000rpm?6000rpm离心7min?12min,取上层溶 液,向上层溶液中加入甲醇,再利用微孔过滤膜过滤得富集净化液;步骤二中所述无机盐的 质量与上层萃取液的体积比为lg: (4?6)mL ;步骤二中所述已活化的吸附剂的质量与上层 萃取液的体积比为lg: (7?12)mL ;所述的上层溶液与甲醇的体积比为1: (1?1. 5);
[0016] 三、检测:利用高效液相色谱仪定性定量检测富集净化液,即完成利用胶束体系分 离分析中药材中农药残留。
[0017] 本实施方式步骤二中向上层溶液中加入甲醇目的是降低上层溶液的粘度,保证上 层溶液能顺利通过微孔过滤膜。
[0018] 图1是【具体实施方式】一的流程示意图,通过图1可以看出,将TritonX-114表面活 性剂水溶液加入到中药材粉末中,在超声辅助的条件下,含有农药残留的中药材中的农药 残留会被萃取出来,通过离心得到上层萃取液。在这个过程中,含有农药残留的中药材中的 其他成分(在此称之为干扰物)也会在超声的辅助下被萃取出来,这些干扰物会影响对含 有农药残留的中药材中农药残留的检测,因而选择合适的已活化的吸附剂加入到上层萃取 液中来吸附这些干扰物,同时对农药残留极少吸附,以此来达到净化的目的。经过水浴处理 通过TritonX-114表面活性剂的浊点现象便会使溶液分成小体积的表面活性剂富集相和 大体积的水相,从而使农药残留富集到TritonX-114表面活性剂富集相中。
[0019] 本实施方式操作简单,条件易于控制,有机溶剂用量少,对环境污染小。
[0020] 本实施方式采用非离子型的TritonX-114表面活性剂水溶液作为萃取溶剂,其具 有较强疏水性、低毒、高效和对检测无干扰的特点,对农药残留具有较强的溶解能力,因而 萃取效果较好。TritonX-114表面活性剂分子由疏水基和亲水基两部分组成,在水溶液中, 疏水部分会向内聚集形成核,亲水部分则向外张开形成胶束体系。这种具有特殊结构的胶 束对疏水性的农药残留具有增溶作用,即溶液中的农药残留能够可逆地与胶束相互作用并 与胶束结合,从而达到萃取的目的。
[0021] 本实施方式具有一定的富集能力,能根据TritonX-114表面活性剂的池点现象对 目标物进行富集。TritonX-114表面活性剂具有较低的浊点温度(25°C),这样可以在较 低的温度下达到相分离来对农药残留进行富集,从而避免温度太高导致有些农药残留挥发 的问题。同时,本实施方式通过加入无机盐可以使表面活性剂分子与水分子形成的氢键断 开而脱水,达到促进相分离的效果。当TritonX-114表面活性剂所形成的胶束溶液在升高 温度至表面活性剂浊点温度以上,且加入无机盐的条件下,离心后会形成两个透明的液相: TritonX-114表面活性剂富集相和水相,且形成的TritonX-114表面活性剂富集相的体积 较小,从而达到了对农药残留富集的目的。
[0022] 本实施方式可以通过控制加入体系中的吸附剂的种类和用量,来选择性地吸附中 药材中的色素等物质,而尽量不吸附或少量吸附农药残留,从而达到很好的净化效果,提高 了农药残留的检测灵敏度。
[0023] 本实施方式得到的回收率高大于89. 0%,而且有很好的重现性RSD〈5. 0%。
[0024] -、【具体实施方式】二:本实施方式与【具体实施方式】一的不同点是:步骤二中所述 的无机盐为NaCl、KC1、Na 2S04或K2S04。其他与【具体实施方式】一相同。

【具体实施方式】 [0025] 三:本实施方式与一或二之一不同点是:步骤二中所 述的已活化的吸附剂为活化活性炭、活化硅藻土、活化氧化铝、活化弗罗里硅土或活化硅 胶。其他与一或二相同。

【具体实施方式】 [0026] 四:本实施方式与三不同点是:所述的活化活性炭是 按以下步骤制备的:将活性炭置于3m 〇L/L的HC1溶液中浸泡12h,过滤后用蒸馏水洗至pH 为7.0,然后将活性炭置于马弗炉中在温度为120°C条件下灼烧2h,取出置于干燥器中冷却 至室温,即得到活化活性炭。其他与三相同。

【具体实施方式】 [0027] 五:本实施方式与三不同点是:所述的活化硅藻土是 按以下步骤制备的:将硅藻土置于质量分数为5%的HC1溶液中,然后煮沸lh,冷却至室温 后过滤,然后采用蒸馏水洗至pH为6. 0,然后将活性炭置于马弗炉中在温度为500°C条件下 灼烧2h,取出置于干燥器中冷却至室温,即得到活化硅藻土。其他与三相同。

【具体实施方式】 [0028] 六:本实施方式与三不同点是:所述的活化氧化铝是 按以下步骤制备的:将氧化铝置于马弗炉中在温度为450°C条件下灼烧4h,取出置于干燥 器中冷却至室温,即得到活化氧化铝。其他与三相同。

【具体实施方式】 [0029] 七:本实施方式与三不同点是:所述的活化弗罗里硅 土是按以下步骤制备的:将弗罗里硅土置于马弗炉中在温度为550°C条件下灼烧6h,取出 置于干燥器中冷却至室温,即得到活化弗罗里硅土。其他与三相同。

【具体实施方式】 [0030] 八:本实施方式与三不同点是:所述的活化硅胶是按 以下步骤制备的:将硅胶置于马弗炉中在温度为110°c条件下灼烧lh,取出置于干燥器中 冷却至室温,即得到活化硅胶。其他与三相同。
[0031] 采用下述试验验证本发明效果:
[0032] 试验一:一种利用胶束体系分离分析中药材中农药残留的方法,具体是按以下步 骤完成的:
[0033] -、提取:首先将l.Og含有毒死蜱的矮地茶烘干,然后制成粉末,得到中药材粉 末,将中药材粉末加入到离心管中,然后再加入20mL体积浓度为5 %的Tr i tonX-114表 面活性剂水溶液,利用超声清洗仪在超声频率为40kHz下超声15min,然后在离心转速为 5000rpm条件下离心lOmin,取上层萃取液;
[0034] 二、富集净化:将上层萃取液中加入4. OgNaCl,置于快速混匀器上使NaCl完全溶 解于上层萃取液中,再加入2. 0g活化活性炭,置于恒温水浴锅中,在温度为60°C条件下保 持20min,然后在离心转速为5000rpm离心10min,取上层溶液,向上层溶液中加入1. 5mL甲 醇,再利用微孔过滤膜过滤得富集净化液;
[0035] 三、检测:利用高效液相色谱仪定性定量检测富集净化液,即完成利用胶束体系分 离分析中药材中农药残留。
[0036] 试验一步骤二中所述的活化活性炭是按以下步骤制备的:将活性炭置于3m〇L/L 的HC1溶液中浸泡12h,过滤后用水洗至pH为7. 0,然后将活性炭置于马弗炉中在温度为 120°C条件下灼烧2h,取出置于干燥器中冷却至室温,即得到活化活性炭。
[0037] 试验一中选择活化活性炭作为吸附剂,利用其特殊的蜂窝状结构,具有很大的比 表面积及许多空隙、小孔,通过物理吸附来吸附试验一中含有毒死蜱的矮地茶中的大量色 素而达到净化效果,提高检测含有毒死蜱的矮地茶中毒死蜱的检测灵敏度。
[0038] 试验一步骤三高效液相色谱仪的色谱条件如下:
[0039] 色谱柱:中国大连依利特产的 Hypersil 0DS2-C18 柱(150_X4. 6mm, 5 μ m);
[0040] 检测波长:234nm ;
[0041] 流动相:75 %甲醇水溶液;
[0042] 流速:1. OmL/min ;
[0043] 柱温:25 °C ;
[0044] 进样量:20 μ L。
[0045] 表1是试验一中分析检测含有毒死蜱的矮地茶中毒死蜱的回收率和相对偏准偏 差(RSD),通过表1可以看出,得到的矮地茶中毒死蜱的回收率都能达到89.0%以上,说明 该方法具有很好的准确度。且RSD都在5. 0%以下,说明该方法具有很好的精密度。
[0046] 表1 :实施例1中分析检测矮地茶中毒死蜱的回收率和相对偏准偏差(RSD)
[0047]

【权利要求】
1. 一种利用胶束体系分离分析中药材中农药残留的方法,其特征在于利用胶束体系分 离分析中药材中农药残留的方法是按以下步骤完成的: 一、 提取:首先将含有农药残留的中药材烘干,然后制成粉末,得到中药材粉末,将中 药材粉末加入到离心管中,然后再加入TritonX-114表面活性剂水溶液,利用超声清洗 仪在超声频率为40kHz?60kHz下超声lOmin?20min,然后在离心转速为4000rpm? 6000rpm条件下离心7min?12min,取上层萃取液;步骤一中所述的中药材粉末的质 量与TritonX-114表面活性剂水溶液的体积比为lg: (15?25) mL ;步骤一中所述的 TritonX-114表面活性剂水溶液中TritonX-114表面活性剂的体积浓度为3%?5% ; 二、 富集净化:将上层萃取液中加入无机盐,置于快速混匀器上使无机盐完全溶解于上 层萃取液中,再加入已活化的吸附剂,置于恒温水浴锅中,在温度为50?70°C条件下保持 15min?25min,然后在离心转速为4000rpm?6000rpm离心7min?12min,取上层溶液,向 上层溶液中加入甲醇,再利用微孔过滤膜过滤得富集净化液;步骤二中所述无机盐的质量 与上层萃取液的体积比为lg: (4?6)mL ;步骤二中所述已活化的吸附剂的质量与上层萃取 液的体积比为lg: (7?12)mL ;所述的上层溶液与甲醇的体积比为1: (1?1. 5); 三、 检测:利用高效液相色谱仪定性定量检测富集净化液,即完成利用胶束体系分离分 析中药材中农药残留。
2. 根据权利要求1所述的一种利用胶束体系分离分析中药材中农药残留的方法,其特 征在于步骤二中所述的无机盐为NaCl、KC1、Na 2S04或K2S04。
3. 根据权利要求1所述的一种利用胶束体系分离分析中药材中农药残留的方法,其特 征在于步骤二中所述的已活化的吸附剂为活化活性炭、活化硅藻土、活化氧化铝、活化弗罗 里娃土或活化娃胶。
4. 根据权利要求3所述的一种利用胶束体系分离分析中药材中农药残留的方法,其特 征在于所述的活化活性炭是按以下步骤制备的:将活性炭置于3m 〇L/L的HC1溶液中浸泡 12h,过滤后用蒸馏水洗至pH为7. 0,然后将活性炭置于马弗炉中在温度为120°C条件下灼 烧2h,取出置于干燥器中冷却至室温,即得到活化活性炭。
5. 根据权利要求3所述的一种利用胶束体系分离分析中药材中农药残留的方法,其特 征在于所述的活化硅藻土是按以下步骤制备的:将硅藻土置于质量分数为5%的HC1溶液 中,然后煮沸lh,冷却至室温后过滤,然后采用蒸馏水洗至pH为6. 0,然后将活性炭置于马 弗炉中在温度为500°C条件下灼烧2h,取出置于干燥器中冷却至室温,即得到活化硅藻土。
6. 根据权利要求3所述的一种利用胶束体系分离分析中药材中农药残留的方法,其特 征在于所述的活化氧化铝是按以下步骤制备的:将氧化铝置于马弗炉中在温度为450°C条 件下灼烧4h,取出置于干燥器中冷却至室温,即得到活化氧化铝。
7. 根据权利要求3所述的一种利用胶束体系分离分析中药材中农药残留的方法,其特 征在于所述的活化弗罗里硅土是按以下步骤制备的:将弗罗里硅土置于马弗炉中在温度为 550°C条件下灼烧6h,取出置于干燥器中冷却至室温,即得到活化弗罗里硅土。
8. 根据权利要求3所述的一种利用胶束体系分离分析中药材中农药残留的方法,其特 征在于所述的活化硅胶是按以下步骤制备的:将硅胶置于马弗炉中在温度为ll〇°C条件下 灼烧lh,取出置于干燥器中冷却至室温,即得到活化硅胶。
【文档编号】G01N30/08GK104062382SQ201410330830
【公开日】2014年9月24日 申请日期:2014年7月11日 优先权日:2014年7月11日
【发明者】陈立钢, 邢文娟, 张锋 申请人:东北林业大学
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