量化分析痕量氨基甲酸乙酯的样品前处理装置的制造方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种量化分析痕量氨基甲酸乙酯的样品前处理装置，所述装置包括双连球、上转接头、反相固相萃取小柱、下转接头及硅藻土固相萃取小柱，通过样品加样口加入溶剂，打开样品活塞和平衡活塞，关闭开关活塞，加压完成反相固相萃取小柱的活化和平衡，同时打开溶剂活塞，通过溶剂加样口加入溶剂，完成硅藻土固相萃取小柱的活化和平衡。然后，关闭平衡活塞、打开开关活塞，往样品加样口依次加入样品萃取液和淋洗溶剂，待目标物水溶液全部流入硅藻土固相萃取小柱中后，往溶剂加样口中加入淋洗溶剂，洗脱目标物，制得含目标物的有机溶液。通过本实验装置，可实现复杂基质样品溶液中痕量发酵食品中氨基甲酸乙酯的净化和提取功能。
【专利说明】
量化分析痕量氨基甲酸乙酯的样品前处理装置
技术领域
[0001]本实用新型涉及化工领域中化学分析实验用样品装置，具体的说是一种用于量化分析发酵食品中痕量氨基甲酸乙酯的样品前处理装置。
【背景技术】
[0002]氨基甲酸乙酯(Ethyl Carbamate，EC，又叫Urethane)是一种多位点致癌物，可导致肺癌、淋巴癌、肝癌和皮肤癌等疾病，并且乙醇对EC的致癌性有促进作用。氨基甲酸乙酯天然存在于面包、酸牛奶、乳酪、酱油等及酒精类饮料等发酵食品中，是发酵过程的伴随产物，但其被国际癌症研究机构(IARC)确认的人类可能致癌物质(2A类)，美国国家毒理计划也将其列入“有理由预料引起癌症的物质”名单。自从在1985年加拿大报道了在某些酒中氨基甲酸乙酯含量很高后，引起了公众的关注和各国食品卫生组织的高度重视，加拿大卫生与福利组织对各类酒中氨基甲酸乙酯含量的最高允许浓度做了法律规定，随后许多国家也做出了类似规定。FA0/WH0食品添加剂联合专家委员会(JECFA)第64次会议建议，为了保障人类身体健康，应尽可能降低发酵饮料和食品中EC含量。随着我国人民生活水平的提高，酒饮料等发酵食品的消费量日趋上升，因此对各种不同产品中氨基甲酸乙酯的含量进行检测势在必行。由于食品中的化学组成相当复杂，现阶段检测氨基甲酸乙酯的方法主要有:傅立叶变换近红外光谱法、近红外光谱技术、气相色谱法、气相色谱-质谱联用法、气相色谱-串联质谱法、高效液相-荧光法和液相-色谱串联质谱法等。总之，综合文献结果可以得知，二十世纪九十年代以后，EC的检测主要用的是GC/MS法。
[0003]由于发酵食品中具有十分复杂的化学组成，但氨基甲酸乙酯的含量通常在痕量级，因此样品的前处理方法在检测中起着至关重要的作用，样品制备的恰当与否直接关系到分析的效率和实用性。近年来，用于食品和饮料中痕量成分分析的制样方法主要有液/液萃取、固相萃取、固相微萃取和固液萃取等，这其中固相萃取的方法是主要采用的样品前处理手段和方法。对于发酵食品中的氨基甲酸乙酯定量分析，在样品前处理时，一般要对样品中痕量的目标物进行萃取，以及对萃取液进行净化、提取等过程。在萃取液净化步骤中，由于EC本身的极性较强，以及容易溶于水，EC能够在正相柱中有保留，尽管其存在的基质较为复杂、含量较低，加之干扰物质的存在，分析结果并不理想。相反，尽管反相萃取柱C18不能有效保留EC，但是其能吸附萃取液中的弱极性干扰物质，净化效果反而更理想。
[0004]进一步分析，后续使用的是气相色谱类的色谱分析仪器，则必须进行溶剂转换，即采取相应的办法除去样品净化液中的水，选用合适的有机溶剂萃取目标物，以免对所使用仪器的色谱柱和质谱系统带来负面影响。因此，在得到含有目标物EC的净化水溶液后，必须再对其进行反萃取，即从净化水溶液中反萃取出目标物EC，这其中应用到的溶剂主要为二氯甲烷。现有文献表明，对于如何从水/有机溶剂溶液中萃取目标物，一般采取选用合适的有机溶剂进行液-液反萃取，或者选用合适的吸水剂进行除水，进而得到含目标物的有机溶液。前者需要大量的有机溶剂，萃取效率、重复性等结果难以保证理想；后者适用于有机溶剂中水含量不多的情况，同时也要考虑到除水剂对目标物吸附的影响。为此，对于发酵食品中痕量氨基甲酸乙酯的定量分析来说，同时实现复杂基质样品溶液中目标物的净化和溶剂转换的功能就显得较为重要。
【实用新型内容】
[0005]本实用新型的目的是针对现有技术的不足，提供一种结构简单、造价低廉、性能稳定，使用方面、易于普及的集净化和溶剂转换为一体的量化分析发酵食品中痕量氨基甲酸乙酯的样品前处理装置。
[0006]具体来说，本实用新型采用以下技术方案:
[0007]—种量化分析痕量氨基甲酸酯的样品前处理装置，其特征在于，所述装置包括加压用双连球1、上转接头4、反相固相萃取小柱5、下转接头8及硅藻土固相萃取小柱13，其特征在于，加压用双连球I包括依次连接的气囊16及加压手柄17，气囊16连接于上转接头4，上转接头4一端连接于气囊16，另一端伸入反相固相萃取小柱5中，上转接头4伸出支管作为样品加样口 2并且在该支管上装有样品活塞3，反相固相萃取小柱5中容纳反相填料6，反相固相萃取小柱5底部装有第一筛板7，小柱5下端连接下转接头8，下转接头8中部设置一开关活塞10，在开关活塞10之上的位置还设置一平衡活塞9，下转接头8在开关活塞10下方伸出一支管作为溶剂加样口 11，在该支管上设置一溶剂活塞12，下转接头8底端伸入硅藻土固相萃取小柱13中，硅藻土固相萃取小柱13中容纳硅藻土填料14，底部装有第二筛板15，硅藻土固相萃取小柱13的底端为出液口。
[0008]在以上所述的量化分析痕量氨基甲酸酯的样品前处理装置中，反向固相萃取柱5中装的反向填料6是娃胶基质键合C8、C18、环己基、苯基反相填料，填料的用量为2 g。另外，娃藻土固相萃取小柱13中所用娃藻土填料的用量为20 go
[0009]本实用新型的量化分析痕量氨基甲酸乙酯的样品前处理装置的使用方法如下:在如以上所述的量化分析痕量氨基甲酸乙酯的样品前处理装置中，通过上转接头4的样品加样口 2加入溶剂，打开样品活塞3和平衡活塞9，同时关闭开关活塞10，通过双连球I的手柄17进行加压，完成反向固相萃取柱5的活化和平衡，与此同步，打开溶剂活塞12，通过下转接头8的溶剂加样口 11加入溶剂，完成硅藻土固相萃取小柱13的活化和平衡;然后，关闭平衡活塞9、打开开关活塞10，往样品加样口 2中依次加入样品萃取液和淋洗溶剂，完成样品上样、净化过程，待含目标物的水溶液全部流入硅藻土固相萃取小柱13中后，再往溶剂加样口 11中加入淋洗溶剂二氯甲烷，依靠溶剂密度大于水的密度，目标物随二氯甲烷慢慢洗脱下来，即制得含目标物的有机溶液。
[0010]与现有技术相比，本实用新型的有益效果为:可同时实现发酵食品复杂基质样品溶液中痕量氨基甲酸乙酯的净化和提取的功能，克服了现有报道技术装置中不能同时实现以上功能的弊端，确保了除水的干净程度，保证了目标物萃取的效率和稳定性，具有实用和推广价值。
【附图说明】
[0011]图1是本实用新型的用于量化分析发酵食品中痕量氨基甲酸乙酯的样品前处理装置的结构示意图。
[0012]图中:1、双连球;2、样品加样口；3、样品活塞;4、上转接头;5、反相固相萃取小柱；6、反相填料;7、第一筛板;8、下转接头;9、平衡活塞；10、开关活塞；11、溶剂加样口； 12、溶剂活塞;13、硅藻土固相萃取小柱;14、硅藻土填料;15、第二筛板;16、气囊;17、加压手柄。
【具体实施方式】
[0013]本实用新型的目的在于同时实现发酵食品复杂基质样品溶液中痕量氨基甲酸乙酯的净化和提取的功能，为实现本实用新型的目的，本实用新型采用了以下装置:一种量化分析发酵食品中痕量氨基甲酸乙酯的样品前处理装置包括加压用双连球1、上转接头4、反相固相萃取小柱5、下转接头8，及硅藻土固相萃取小柱13。其实现过程是:通过上转接头4的加样口 2加入溶剂，打开活塞3和活塞9，同时关闭活塞10，通过双连球I的手柄17进行加压，完成柱子5的活化和平衡;与此同步，打开活塞12，通过下转接头8的加样口 11加入溶剂，完成反萃取小柱13的活化和平衡。然后，关闭活塞9、打开活塞10，往加样口2依次加入样品萃取液和淋洗溶剂，完成样品上样、净化过程。待含目标物的水溶液全部流入反萃取小柱13中后，再往加样口 11中加入淋洗溶剂，依靠溶剂本身的重力作用，目标物随反萃取溶剂慢慢洗脱下来，而水被吸附保留在硅藻土反萃取小柱13中，即制得含目标物的有机溶液。
[0014]所述的固相萃取柱中装有硅胶基质键合C8、C18、环己基、苯基等反相填料，其填料的用量为2 go
[0015]所述的反萃取小柱13中的填料为硅藻土，硅藻土的用量为20go
[0016]下面结合附图和具体实施例，对本实用新型作进一步详细说明。
[0017]如图1所示，本实用新型的用于量化分析发酵食品中痕量氨基甲酸乙酯的样品前处理装置包括:加压用双连球1、上转接头4、反相固相萃取小柱5、下转接头8，及硅藻土固相萃取小柱13。其中打开样品活塞3和平衡活塞9，同时关闭开关活塞10，通过双连球I的手柄17进行加压，通过上转接头4的样品加样口 2分别加入甲醇和水，对反向固相萃取柱5进行活化和平衡;与此同步，打开溶剂活塞12，通过下转接头8的溶剂加样口 11加入溶剂二氯甲烷，完成反萃取小柱13的活化和平衡。接着，进一步关闭平衡活塞9、打开开关活塞10，往样品加样口 2依次加入样品萃取液和淋洗溶剂，完成样品上样、净化过程。待含目标物的水溶液全部流入反萃取小柱13中后，再往溶剂加样口 11中加入淋洗溶剂，依靠溶剂本身的重力作用，目标物随反萃取溶剂慢慢洗脱下来，而水被吸附保留在硅藻土反萃取小柱13中，即制得含目标物的有机溶液。
[0018]以该装置为平台，制备发酵食品酸奶中痕量氨基甲酸乙酯分析用的进样液。制备过程为:打开活塞3和活塞9，同时关闭活塞10，通过双连球I的手柄17进行加压，通过上转接头4的加样口2分别加入10 mL甲醇和10 mL水，对装有硅胶基质键合C18反相填料的固相萃取柱5进行活化和平衡；与此同步，打开活塞12，通过下转接头8的加样口 11加入70 mL二氯甲烷，完成硅藻土固相反萃取小柱13的活化和平衡。接着，进一步关闭活塞9、打开活塞10，往加样口2加入样品萃取液10 mL，待其快全部流入硅胶基质键合的反相填料C18中时，再往加样口 2加入10 mL混合溶剂V水:V甲醇=9: I进行淋洗。待上样液和洗脱液全部流入硅藻土固相反萃取小柱13后，由加样口 12引入反萃取溶剂二氯甲烷，使用体积为60mL，由于二氯甲烷密度比水大，依靠溶剂本身的重力作用，目标物随反萃取溶剂慢慢洗脱下来，而水被吸附保留在填料14中，即制得含目标物EC的有机溶液。经过后续的浓缩步骤，得到进样液，即可进行气相色谱类的色谱分析仪器。
[0019]上面结合附图和具体实施例对本实用新型的实施方式作了详细的说明，但是本实用新型不限于上述实施方式，在所属技术领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本实用新型宗旨的前提下做出各种变化。
【主权项】
1.一种量化分析痕量氨基甲酸酯的样品前处理装置，其特征在于，所述装置包括加压用双连球(1)、上转接头(4)、反相固相萃取小柱(5)、下转接头(8)及硅藻土固相萃取小柱(13)，其特征在于，加压用双连球(I)包括依次连接的气囊(16)及加压手柄(17)，气囊(16)连接于上转接头(4)，上转接头(4) 一端连接于气囊(16)，另一端伸入反相固相萃取小柱(5)中，上转接头(4)伸出支管作为样品加样口(2)并且在该支管上装有样品活塞(3)，反相固相萃取小柱(5)中容纳反相填料(6)，反相固相萃取小柱(5)底部装有第一筛板(7)，小柱(5)下端连接下转接头(8)，下转接头(8)中部设置一开关活塞(10)，在开关活塞(10)之上的位置还设置一平衡活塞(9)，下转接头(8)在开关活塞(10)下方伸出一支管作为溶剂加样口(11)，在该支管上设置一溶剂活塞(12)，下转接头(8)底端伸入硅藻土固相萃取小柱(13)中，硅藻土固相萃取小柱(13)中容纳硅藻土填料(14)，底部装有第二筛板(15)，硅藻土固相萃取小柱(13 )的底端为出液口。2.如权利要求1所述的量化分析痕量氨基甲酸酯的样品前处理装置，其特征在于，硅藻土固相萃取小柱(13)中所用硅藻土填料的用量为20 go
【文档编号】G01N30/06GK205449913SQ201521109400
【公开日】2016年8月10日
【申请日】2015年12月29日
【发明人】廖惠云, 庄亚东, 韩开冬, 王晨辉, 熊晓敏, 石怀, 曹毅, 尤晓娟, 张媛, 王珂清, 李朝建, 沈晓晨
【申请人】江苏中烟工业有限责任公司