专利名称：供固相提取应用的坚实等份的多残留方法用盐的制作方法
供固相提取应用的坚实等份的多残留方法用盐当前 QuEChERS SPE 技术QuEChERS方法代表了快速、简单、价廉、高效、稳定和安全(发音为“catchers”)， 是基于由在Wyndmoor，PA的美国农业部东部地区研究中心(US Department of Agriculture Eastern Regional Research Center)的研究的提取禾口净化方法[1,2]。那里的研究人员在寻找一种简单、有效且低廉的方法来从他们日常工作的许多不同样品基质中提取农药残留物且随后在分析之前净化那些提取物。在QuEChERS之前，研究人员已经使用了改进的Luke提取方法[3]，其是有效且稳定的，但也是劳动和玻璃仪器密集型的，导致每个样品的成本比较高。固相提取净化也是有效的，但研究者处理复杂基质需要多个滤心和吸附剂以除去多种干涉物，这增加了工艺的成本和复杂性。新方法将必须除去糖、脂质、有机酸、固醇、蛋白质、色素和过量的水，上述中的任一种常常可能存在，但仍易于使用且低廉。当前，发布了两种官方认可的QuEChERS提取方法AOAC和prEN，简述如下。对于AOAC和prEN QuEChERS方法二者，包括在方法的样品提取阶段加入的样品提取粉末 (power)混合物在内的产品从Restek以及数个其它供应商购得tt 7]。prEN 15662方法使用硫酸镁和柠檬酸盐以及乙腈且是在该应用中证明的优选的提取方法。或者，依据本发明， 可以使用AOAC方法(其使用硫酸镁和乙酸钠作为提取盐)以及将来的等价方法。prEN 15662QuEChERS提取方法使用简单的二阶段程序1.样品提取阶段。优选用食品切碎机或共混机使样品均质化。将IOg均质化的样品称量到50mL离心管中。将IOmL乙腈加到在离心管中的样品中。此时也可以加入内标物。将该管强力振荡1分钟。随后将缓冲盐混合物加到该管中。prEN 15662 缓冲盐是:*4g无水硫酸镁，· Ig 氯化钠，· Ig柠檬酸三钠二水合物，· 0. 5g柠檬酸氢二钠倍半水合物。在加入盐之后立即盖上该管并振荡以破碎由于加入硫酸镁而形成的任何结块。随后强力振荡该管，使乙腈与样品的水性部分分开。接着，将该管离心5分钟，产生含有目标分析物的乙腈上清液。2.样品净化阶段。使用分散固相提取(dSPE)技术净化由I^rEN 15662方法的样品提取阶段产生的乙腈上清液。当前对于dSPE存在两种prEN 15662格式2mL和15mL的离心管，它们含有如下所列的硫酸镁和吸附剂标准的2mL prEN 15662混合物可以含有· 150mg无水硫酸镁，以将水与有机溶剂分开，
· 25mg伯胺和仲胺(PSA)交换物质吸附剂tea°]，以除去糖和脂肪酸，和/或· 2. 5或7. 5mg石墨化炭黑，以除去色素和固醇，和/或· 25mg C18，以除去非极性干扰物，包括脂质。标准的15mL prEN 15662混合物可以含有· 900mg无水硫酸镁，以将水与有机溶剂分开，· 150mg伯胺和仲胺(PSA)交换物质吸附剂tea°]，以除去糖和脂肪酸，和/或· 15或45mg石墨化炭黑，以除去色素和固醇，和/或· 150mg C18，以除去非极性干扰物，包括脂质。将ImL乙腈上清液(如果使用2mL离心管格式的话)或6mL乙腈上清液(如果使用15mL离心管格式的话)加到含有盐/吸附剂混合物的管中。将该管振荡30秒(或在使用石墨化炭黑时，2分钟)。随后，将该管离心5分钟以产生澄清/洁净的提取物以备用于气相色谱和/或液相色谱分析。可以在分析之前使该提取物酸化。QuEChERS方法对于数种常用食品基质中各种各样农药的有效且全面的资料[11’12] 是现成的。AOAC QuEChERS提取方法与prEN 15662方法非常类似且也使用二阶段程序1.样品提取阶段。优选用食品切碎机或共混机使样品均质化。将15g均质化的样品称量到50mL离心管中。将15mL具有乙酸的乙腈加到在离心管中的样品中。此时也可以加入内标物。将缓冲盐混合物加到该管中。AOAC缓冲盐是· 6g无水硫酸镁，无水乙酸钠。可以在加入盐之后立即盖上该管并振荡以破碎由于加入硫酸镁而形成的任何结块。随后，将该管强力振荡1分钟。接着，将该管离心1分钟，产生含有目标分析物的乙腈上清液。2.样品净化阶段。使用分散固相提取(dSPE)技术净化由AOAC方法的样品提取阶段产生的乙腈上清液。当前对于dSPE存在两种AOAC格式2mL和15mL的离心管，它们可含有如下所列的硫酸镁和吸附剂标准的2mL AOAC混合物可以含有· 150mg无水硫酸镁，以将水与有机溶剂分开，· 50mg伯胺和仲胺(PSA)交换物质吸附剂tea°]，以除去糖和脂肪酸，和/或· 50mg石墨化炭黑，以除去色素和固醇，和/或· 50mg C18，以除去非极性干扰物，包括脂质。标准的15mL prEN 15662混合物可以含有· 1200mg无水硫酸镁，以将水与有机溶剂分开，
· 400mg伯胺和仲胺(PSA)交换物质吸附剂tea°]，以除去糖和脂肪酸，和/或· 400mg石墨化炭黑，以除去色素和固醇，和/或· 400mg C18，以除去非极性干扰物，包含脂质。将ImL乙腈上清液(如果使用2mL离心管格式的话)或SmL乙腈上清液(如果使用15mL离心管格式的话)加到含有盐/吸附剂混合物的管中。将该管振荡30秒。随后，将该管离心1分钟以产生澄清/洁净的提取物以备用于气相色谱和/或液相色谱分析。当前技术塑料管在QuEChERS工艺的第一阶段中使用的缓冲盐混合物和在QuEChERS工艺的第二阶段中使用的盐/吸附剂混合物是以粉末形式销售的，其中子组分以适当摩尔重量比组合。这些混合物以散装格式或作为预先称重的等份粉末量销售。预先称重的等份提取粉末 (QuEChERS工艺的第一阶段的缓冲盐粉末混合物)量的标准包装为塑料管，例如50mL离心管。QuEChERS工艺推荐在所述工艺的第一阶段中的加入顺序为(1)向空管中加入均质化的样品，(2)加入乙腈(prEN 15662)或乙腈/1% 乙酸(AOAC)(3)加入提取/缓冲盐。因为缓冲盐粉末混合物供应在用于分析的即用容器中，所以均质化样品和乙腈可能错误地直接加到含有缓冲盐粉末混合物的管中，由此合并了所述工艺的第一阶段的三个加入步骤而不是依次进行所述工艺的第一阶段的步骤。这可能导致硫酸镁结块和随后样品的分离差以及分析数据错误。或者，分析化学人员可能使用第二个空管且随后在第三步骤中转移QuEChERS粉末。用该方式，因为粉末由于静止不动或保持截留在第一管的螺纹中而趋于附着到管上，或在转移期间部分散落，因此存在不完全转移的风险。将粉末转移到第二管中也可能使塑料器皿废弃物的量加倍，从环境的观点来看，这是不理想的。
发明概要本发明的一个目的在于改善现有QuEChERS技术。在本发明的一方面，在将 QuEChERS工艺的第一阶段的缓冲盐粉末混合物用于所述QuEChERS工艺的第一阶段之前， 将其压缩成坚实剂型。用坚实等份替代QuEChERS粉末(QuEChERS工艺的第一阶段的缓冲盐粉末混合物)消除了对于使用离心管来包装产品的需要。片剂允许比较容易地以正确的顺序将QuEChERS产品应用于所推荐的方法方案。坚实等份形式的QuEChERS产品也能够在单个储存容器或筒中实现集体包装，即多个预先量好的片剂。片剂天性容许多个预先量好的等份能够物理接触却没有产品混合风险。包装多个片剂也进一步减少了包装废弃物。发明的描述我们在此提出对于现有QuEChERS技术的改善，其中，根据本发明，在将缓冲盐粉末混合物用于工艺的第一阶段之前，将其压缩成坚实剂型。在本文中使用时，术语“坚实剂型”意指特别适合加到准备用于提取的样品溶液中且具有诸如片剂、包衣片剂、锭剂、球粒、颗粒等的任何所需形式的外观。多年来，在制药[13 16]、洗涤剂[17 1…和水处理/灭菌工业[17 19]中已经广泛使用了制片技术。术语“片剂”不仅被本领域的技术人员所透彻地了解，而且已被一般公众充分熟悉。在本发明优诜的第一实施方案中,将标准QuEChERS粉末的组分(缓冲盐)直接压缩成片剂。优选首先将组分混合在一起以形成缓冲盐粉末混合物。通常，术语“片剂”不仅包括片剂本身，而且包括类似的离散体，或其它形状且有时以不同名称称呼的物体，诸如 “囊片(例如胶囊形状的片剂”)。在本文中使用时，该术语也用于指粒状固体材料的混合物，其以多种方式聚集在一起且最终使用本领域的技术人员已知的一种或多种设备压缩以使活性物质变得紧实，形成能够在正常操作条件下持久而在所需场所、时间或两者下崩解的成型实体。在本发明中，片剂的组成代表100%的活性成分。优选，AOAC方法的缓冲盐组分包含无水硫酸镁(优选6克)和无水乙酸钠(优选 1.5 克)。优选，prEN方法的缓冲盐组分包含无水硫酸镁(优选4克)、氯化钠(优选1克)、 柠檬酸三钠脱水物(优选1克)和柠檬酸氢二钠倍半水合物(优选0. 5克)。在本发明优诜的第二实施方案中,标准QuEChERS粉末的组分被离子类似物至少部分地替代以(1)改善片剂的所需性质，诸如机械稳定性、化学稳定性和储存期限，(2)改善在施用于样品时的片剂性能，诸如快速溶解性和与样品的整合，和( 保持样品溶液中标准QuEChERS粉末的最终离子浓度。在这种情况下，片剂保持100%的活性成分。在本发明优诜的第三实施方案中,将标准QuEChERS粉末的组分与另外的试剂组合以致力于改善生成片剂的所需性质，诸如机械稳定性、化学稳定性和储存期限，以及改善施用到样品时的片剂性能，诸如快速溶解性和与样品的整合。通常，片剂含有活性成分、赋形剂诸如填充剂、使片剂保持在一起的粘合剂、促进片剂在摄取之后破碎并释放药物的崩解剂、和防止片剂粘到制片冲床上的润滑剂。另外， 片剂可以用惰性材料涂覆以改善外观或改善片剂的储存期限。在这种情况下，片剂为小于 100%的活性成分。在QuEChERS分析工艺的情况下，片剂添加剂的三种附加规定是适宜的1.优选，来源于胶囊本身的所有组分存在于液体分离的极性部分中。2.优选，对提取具有可忽略的消极影响。3.优选，对GC柱或GC入口元件的寿命具有可忽略的影响。根据本发明的该实施方案，片剂添加剂优选包括赋形剂诸如填充剂、和/或粘合剂、和/或崩解剂、和/或润滑剂。此外，本发明的片剂可以用惰性材料涂覆。在本发明优选的第四实施方案中，标准QuEChERS粉末的组分被包在胶囊或其它可溶性容器中。因为所述容器变得与样品提取方法整合在一起，其必须也符合上文对于本发明的第三实施方案所列的片剂添加剂的附加规定。在本发明优选的第五实施方案中，标准QuEChERS粉末的组分通过添加与样品分析有关的内标物被增强且随后压缩成坚实剂型，或者首先产生坚实剂型且随后将内标物加到坚实剂型中。在这种情况下，片剂添加剂的目的超出了样品提取的原始目的。内标物必须保持符合最初加到片剂中的标准物的量和在使用期间最终存在于样品提取溶液中的量。 候选标准物因此优选符合以下标准以适合1.相对于片剂的其它组分稳定。2.在储存期限方面稳定。
在候选标准物没有表现出在相对于这些标准的合适性能的情况下，也可以使用与在本发明的第三实施方案中所述类似的囊封技术。也可以使用稳定添加剂，诸如Tenax或其它吸附剂。实验I 用现有方法对比样品提取片剂方法的QuEChERS提取。对照QuEChERS 产品使用prEN 15662方法提取盐的QllO型Restek Resprep (目录号洸213)。OuEChERS坚实等份片剂1 3 片剂组成(prEN-专用)提取盐· 4g硫酸镁· Ig氯化钠· Ig柠檬酸三钠二水合物· 0. 5g柠檬酸氢二钠倍半水合物。使用实验室建造的液压设备，类似于市售技术对Restek干压到约1，500ρ·
s 士 [13]MM Beech-Nut Stage2 Apples&Blueberries ；4 盎司瓶装婴儿食品(Hero/Beech-Nut international, Lenzburg, Jfnfdr )样品掺入有机氯农药标准物。Restek有机氯农药混合物AB#1(目录号32四1)。Restek有机氯农药混合物AB#1(目录号32四1)组成·艾氏剂(Aldrin)·六氯环己烷·氯丹(Chlordane)· 4,4' -DDE· 4,4' -DDD· 4,4' -DDT·狄氏剂(Dieldrin) 硫丹(Endosulfan) 硫丹硫酸酯 异狄氏剂(Endrin) 异狄氏醛 异狄氏酮 七氯(H印tachlor) 环氧七氯·甲氧氯(Methoxychlor)婴儿食品样品中的最终浓度200ppb现有prEN 156620uEChERS 方法步骤1样品均质化(婴儿食品已经均质化)。
· IOg 样品、IOmL 乙腈 振荡1分钟。步骤2加入缓冲盐[1个样品=Restek Resprep Ql 10，3个样品样型片剂]。*4g硫酸镁· Ig氯化钠· Ig柠檬酸三钠二水合物· 0. 5g柠檬酸氢二钠倍半水合物。步骤3再振荡1分钟。步骤4离心5分钟。步骤5等分试样注射到GC上供分析。片剂 prEN 156620uEChERS 方法步骤1样品均质化(婴儿食品已经均质化)。· IOg 样品、IOmL 乙腈·振荡1分钟。步骤2向混合物中加入片剂。步骤3再振荡1分钟。步骤4离心5分钟。步骤5等分试样注射到GC上供分析。片剂生产使用常规2-活塞压缩技术[13]生产样型片剂。将预先称重的等份标准QuEChERS 粉末(power) 0)110型Restek Resprep,目录号沈213)装载到实验室建造的压缩制片容器中并用约1，500p. si.且在小于1分钟的保持时间下压缩。优选片剂的组分包括但不限于 硫酸镁·氯化钠 柠檬酸三钠二水合物·柠檬酸氢二钠倍半水合物。表1.样品提取片剂的物理特性QuEChERS提取盐，
非片剂
有机氯农药
QuEChERS 3号提取
片剂
有机氯农药GC 条件· 13. 5m χ 0. 25mm χ 0. 25 μ m Rxi_5MS· 1 μ L无分流的注射，在250°C下· lmL/min He，恒流· 80°C (1 分钟)，30"C / 分钟至Ij 130°C，15°C / 分钟到 320°C·电子捕获检测器· 350 "C 氮补充气，49mL/min实验I:结果
图1.掺入有机氯农药的婴儿食品样品的GC色谱图[上部GC色谱图使用松散粉末格式的标准方法][下部GC色谱图使用坚实等份片剂格式的方法]实验I:结论从婴儿食品提取出的有机氯农药的“非片剂”和“片剂”色谱图基本相同。
这些色谱图非常接近于标准物色谱图。 有机氯农药的回收率在标准粉末方法与片剂方法之间相当。
片剂号样品制备阶段重量直径高度(g)(mm)(mm)1阶段1，提取5.42192阶段1，提取4.82183阶段1，提取5.62111
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实验II :向片剂中加入标准物四氯间二甲苯和十氯联苯。在该实验中，向片剂中加入作为内标物的四氯间二甲苯和十氯联苯。实验条件与实验I相同，然而，在步骤1之前，向SPE片剂中直接逐滴施加两种附加的标准物四氯间二甲苯和十氯联苯。考虑到一些标准物组分的挥发性质，测试了三种实验条件。表2.另外三种片剂由标准QuEChERS粉末制备。样品提取片剂的物理特性，第二制造批次。
权利要求
1.用于QuEChERS工艺的第一阶段的缓冲盐的坚实剂型，其包含缓冲盐混合物和任选以下组分中的任一种、一些或全部填充剂、粘合剂、崩解剂和/或润滑剂。
2.根据权利要求1所述的坚实剂型，其中所述缓冲盐混合物被离子类似物至少部分地替代。
3.根据权利要求1所述的坚实剂型，其包含内标物。
4.用于QuEChERS工艺的第一阶段的缓冲盐的胶囊，其包括中空容器，和容纳在所述中空容器内的缓冲盐混合物。
5.根据权利要求4所述的胶囊，其中所述容器是可溶解的。
6.从样品中提取农药残留物且随后净化那些提取的农药残留物以供分析的方法，所述方法包括以下步骤向空管中加入均质化的样品，向所述样品中加入乙腈或乙腈/乙酸以在所述管中形成混合物， 将缓冲盐的坚实剂型或胶囊混合到在所述管中的所述混合物中， 将所述管离心以产生乙腈上清液，和净化所述乙腈上清液以产生提取物以备分析。
7.根据权利要求6所述的方法，其中所述坚实剂型包含缓冲盐混合物和任选以下组分中的任一种、一些或全部填充剂、粘合剂、崩解剂和/或润滑剂。
8.根据权利要求6所述的方法，其中所述胶囊包括包括中空容器的胶囊，和容纳在所述中空容器内的缓冲盐混合物。
9.根据权利要求8所述的方法，其中所述容器是可溶解的。
10.根据权利要求6所述的方法，其中所述缓冲盐混合物被离子类似物至少部分地替代。
11.根据权利要求6所述的方法，其进一步包括向所述坚实剂型中或向所述缓冲盐中加入内标物。
12.用于QuEChERS工艺的第一阶段的缓冲盐的坚实剂型，其如本文中所显示并描述。
13.从样品中提取农药残留物且随后净化那些提取的农药残留物以供分析的方法，其如本文中所显示并描述。
全文摘要
本发明的一个目的在于改善当前QuEChERS技术。在本发明的一方面，在将QuEChERS工艺的第一阶段的缓冲盐粉末混合物用于QuEChERS工艺的第一阶段之前，将其压缩成坚实剂型。用坚实等份替代QuEChERS粉末(所述QuEChERS工艺的第一阶段的缓冲盐粉末混合物)消除了使用离心管来包装产品的需要。
文档编号B01D11/02GK102596348SQ201080025980
公开日2012年7月18日 申请日期2010年4月16日 优先权日2009年4月18日
发明者尼尔·H·莫塞斯曼, 布莱恩·A·琼斯, 杰克·W·科克伦 申请人:雷斯特克公司