与gc-fid仪器配合使用的固相萃取柱及具有其的系统的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及与GC-FID仪器配合使用的固相萃取柱及具有其的系统，具体地，涉及与GC-FID仪器配合使用的固相萃取柱、用于检测食品中矿物油污染物的系统。
【背景技术】
[0002]近几年，食品中矿物油的污染问题备受关注，主要原因是回收包装纸中残留油墨的迀移。此外，塑料包装(如聚苯乙烯、聚烯烃)中的润滑剂，蜡纸、麻质纤维包装中的粘合剂、食品加工中涉及的矿物油和白油，食品原料在收割、晾晒以及加工过程中接触的发动机润滑油、未完全燃烧的汽油、轮胎和沥青的碎肩以及不洁净空气等，都会导致食品的矿物油污染。调查显示，食用油、婴幼儿食品、面粉、谷物、面包、饼干、坚果等许多食品中均存在不同程度的矿物油污染。
[0003]矿物油是石油原油在物理分离(蒸馏、萃取)和化学转化(如加氢反应、裂解、烷基化和异构化)过程中形成的，其成分包括直链和支链的烷烃和烷基环烷烃矿物油(M0SH，mineral oil saturated hydrocarbons)以及烧基多环芳经矿物油(M0AH，mineral oilaromatic hydrocarbons)。矿物油的毒性呈低等到中等，会引发脂肪肉芽肿、自身抗体和全身性红斑狼疮以及关节炎。同时，矿物油破坏人体消化系统，使人产生恶心、呕吐等症状，导致突发性食物中毒;损坏神经系统，导致人体因中枢神经功能障碍死亡;破坏呼吸系统，降低血液中的红细胞，导致呼吸功能衰竭。此外，矿物油还有使皮肤产生发炎过敏现象等。鉴于此，欧盟于2015年初出台了植物油中MOSH的标准方法。同时联合国粮农和世界卫生组织(FA0/WH0)规定矿物油的每日允许摄入量(ADI)不能超过45mg/kg。
[0004]由于矿物油是大量直链、支链、烷基取代的环状烷烃和芳香烃组成的复杂混合物，其定量分析方法较为特殊，通常采用高效液相色谱-气相色谱联用法(HPLC-GC-FID)。然而，由于HPLC-GC-FID仪器昂贵，一般实验室无法普及，同时联用的仪器分析要考虑HPLC的流动相、HPLC-GC的接口技术和GC的程序升温等多项条件参数，需要非常有经验的实验操作人员。因此，有效的人工净化技术就成为人们不断探索的热点。食品中矿物油分析的净化方法主要包括离线HPLC、柱层析和固相萃取柱技术。其分离的原理都是将食品中的动植物油脂等基质滞留在色谱柱上，其中，由于固相萃取柱简便、快捷、高效、经济而成为食品中矿物油分析的首选样品预处理方法。
[0005]目前，市场上没有分析食品中矿物油的专用样品预处理SPE柱，一些实验室自制的SPE柱由于柱管材质、容量以及柱填料等问题，导致污染和净化效果不好，部分实验室由于SPE的容量过小，后续的GC-FID分析矿物油时必须采用大体积进样设备(LVI)才能得到较好的灵敏度和检出限。然而，目前拥有LV1-GC-FID的检测单位和部门非常少，并且LVI进样系统的稳定性和重复性也不理想。从而使得这种固相萃取柱的应用受到限制。
[0006]因而，目前在定量分析食品中矿物油污染物的研究领域，用于对食品矿物油污染物检测的待测样品进行预处理的固相萃取柱仍有待改进。【实用新型内容】
[0007]本实用新型旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本实用新型的一个目的在于提出一种能够与GC-FID仪器有效配合使用，用于对食品矿物油污染物检测的待测样品进行预处理的固相萃取柱。
[0008]根据本实用新型的一个方面，本实用新型提供了一种与GC-FID仪器配合使用的固相萃取柱，其用于对食品矿物油污染物检测的待测样品进行预处理。根据本实用新型的实施例，该与GC-FID仪器配合使用的固相萃取柱包括:中空玻璃柱；多个玻璃纤维筛板，所述多个玻璃纤维筛板设置在所述中空玻璃柱内部，且将所述中空玻璃柱内部隔离成用于填充硝酸银渍硅胶的硝酸银渍硅胶填充空间、用于填充无水硫酸钠的无水硫酸钠填充空间和用于填充氧化铝的氧化铝填充空间，其中，所述硝酸银渍硅胶填充空间、所述无水硫酸钠填充空间和所述氧化铝填充空间从上向下依次排列。
[0009]发明人惊奇地发现，利用本实用新型的与GC-FID仪器配合使用的固相萃取柱能够有效实现对食品矿物油污染物检测的待测样品的预处理，进而后续进行GC-FID仪器矿物油污染物检测时，能够有效降低分析污染，提高样品检测的重复性和准确度。此外，根据本实用新型的一些实施例，本实用新型的与GC-FID仪器配合使用的固相萃取柱，解决了传统固相萃取柱产品的净化效果与容量不足问题，并且适用于大多数食品中矿物油污染分析的样品预处理，具有良好的通用性，造价低、使用方便，易于推广。
[0010]根据本实用新型的又一方面，本实用新型提供了一种用于检测食品中矿物油污染物的系统。根据本实用新型的实施例，该系统包括:前面所述的与GC-FID仪器配合使用的固相萃取柱；以及GC-FID仪器。利用本实用新型的用于检测食品中矿物油污染物的系统，能够有效检测食品中的矿物油污染物，并且相对于传统检测系统，分析污染低，样品检测的重复性和准确度高，而检测成本低。此外，根据本实用新型的一些实施例，该系统适用于大多数食品的矿物油污染分析，具有良好的通用性，且造价低、使用方便，易于推广。
[0011]本实用新型的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本实用新型的实践了解到。
【附图说明】
[0012]本实用新型的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中:
[0013]图1是根据本实用新型一个实施例，食品中矿物油的GC谱图的定量方法示意图，其中，
[0014]图1a为划基线，
[0015]图1b为扣除“驼峰”上面的尖峰，
[0016]图1c为计算基线与色谱尖峰之间的“驼峰”面积；
[0017]图2是根据本实用新型一个实施例，固相萃取柱材质选择的实验结果，其中，
[0018]图2a为实施例1制备的玻璃材质的固相萃取柱净化矿物油后的GC谱图，
[0019]图2b为对比例I制备的塑料固相萃取柱净化矿物油后的GC谱图；
[0020]图3是根据本实用新型一个实施例，固相萃取柱填料种类选择的实验结果，其中，[0021 ]图3a为对比例2制备的填料为硝酸银渍硅胶的固相萃取柱净化矿物油后的GC谱图，
[0022]图3b为实施例2制备的填料为硝酸银渍硅胶、无水硫酸钠和氧化铝的固相萃取柱净化矿物油后的GC谱图；
[0023]图4和图5是根据本实用新型一个实施例，固相萃取柱的填料量和上样量的优化的实验结果，其中，
[0024]图4a采用的是对比例2制备的固相萃取柱，填料量为10g，上样量为1.2g，
[0025]图4b采用的是对比例4制备的固相萃取柱，填料量为2g，上样量为0.12g，
[0026]图5a采用的是对比例2制备的固相萃取柱，填料量为10g，上样量为1.2g，
[0027]图5b采用的是对比例3制备的固相萃取柱，填料量为Sg，上样量为1.2g;
[0028]图6是根据本实用新型一个实施例，食用油经本实用新型的固相萃取柱处理得后，在常规GC-FID分析仪器上得到的矿物油分析谱图；
[0029]图7是根据本实用新型一个实施例，乳粉经本实用新型的固相萃取柱处理得后，在常规GC-FID分析仪器上得到的矿物油分析谱图；
[0030]图8是根据本实用新型一个实施例，饼干经本实用新型的固相萃取柱处理得后，在常规GC-FID分析仪器上得到的矿物油分析谱图；
[0031]图9是根据本实用新型一个实施例，面包经本实用新型的固相萃取柱处理得后，在常规GC-FID分析仪器上得到的矿物油分析谱图；
[0032]图10是根据本实用新型一个实施例，大米经本实用新型的固相萃取柱处理得后，在常规GC-FID分析仪器上得到的矿物油分析谱图；
[0033]图11是根据本实用新型一个实施例，婴儿米粉经本实用新型的固相萃取柱处理得后，在常规GC-FID分析仪器上得到的矿物油分析谱图；
[0034]图12是根据本实用新型一个实施例，挂面经本实用新型的固相萃取柱处理得后，在常规GC-FID分析仪器上得到的矿物油分析谱图；
[0035]图13是根据本实用新型一个实施例，方便面经本实用新型的固相萃取柱处理得后，在常规GC-FID分析仪器上得到的矿物油分析谱图；
[0036]图14是根据本实用新型一个实施例，花生经本实用新型的固相萃取柱处理得后，在常规GC-FID分析仪器上得到的矿物油分析谱图；
[0037]图15是根据本实用新型一个实施例，薯片经本实用新型的固相萃取柱处理得后，在常规GC-FID分析仪器上得到的矿物油分析谱图；
[0038]图16是根据本实用新型一个实施例的与GC-FID仪器配合使用的固相萃取柱的结构示意图；以及
[0039]图17是根据本实用新型一个实施例的用于检测食品中矿物油污染物的系统的结构示意图。
【具体实施方式】
[0040]下面详细描述本实用新型的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。
[0041]根据本实用新型的一个方面，本实用新型提供了一种与GC-FID仪器配合使用的固相萃取柱，其用于对食品矿物油污染物检测的待测样品进行预处理。根据本实用新型的实施例，参照图16，该与GC-FID仪器配合使用的固相萃取柱1000包括:中空玻璃柱100和多个玻璃纤维筛板101。
[0042]具体地，根据本实用新型的实施例，所述多个玻璃纤维筛板101设置在所述中空玻璃柱100内部，且将所述中空玻璃柱100内部隔离成用于填充硝酸银渍硅胶的硝酸银渍硅胶填充空间A、用于填充无水硫酸钠的无水硫酸钠填充空间B和用于填充氧化铝的氧化铝填充空间C，其中，所述硝酸银渍硅胶填充空间A、所述无水硫酸钠填充空间B和所述氧化铝填充空间C从上向下依次排列。
[0043]发明人惊奇地发现，利用本实用新型的与GC-FID仪器配合使用的固相萃取柱能够有效实现对食品矿物油污染物检测的待测样品的预处理，进而后续进行GC-FID仪器矿物油污染物检测时，能够有效降低分析污染，提高样品检测的重复性和准确度。此外，根据本实用新型的一些实施例，本实用新型的与GC-FID仪器配合使用的固相萃取柱，解决了传统固相萃取柱产品的净化效果与容量不足问题，并且适用于大多数食品中矿物油污染分析的样品预处理，具有良好的通用性，造价低、使用方便，易于推广。
[0044]需要说明的是，进行食品矿物油污染物检测的待测样品，其在提取过程中因食品中的动植物油脂会与矿物油一并溶出，因而一般都同时含有矿物油和动植物油脂，其中矿物油为非极性的脂溶性混合物，而动植物油脂的主要成分是甘油三酯，有微弱极性，可以被硅胶吸附，从而，利用硅胶可以吸附去除待测样品中的动植物油脂;进一步，甘油三酯中不饱和脂肪酸的双键与银离子有微弱的作用力，因而硝酸银渍硅胶对动植物油脂的吸附力显著大于普通硅胶。因而，当食品的脂肪提取液通过装填硝酸银渍硅胶的固相萃取柱后，动植物油脂被吸附，矿物油流出，从而达到矿物油净化的目的。氧化铝可以吸附长链烷烃，例如植物油脂中特有的奇数碳链的正构烷烃，因而可以利用氧化铝进一步吸附去除待测样品中的植物油脂，从而提高矿物油的纯度;然而，氧化铝的净化效果易受到极性物质干扰，而水极性很大，因此，水分含量较高会严重影响氧化铝的吸附效果，因此在氧化铝的上层需要添加一层无水硫酸钠，用于除去样品中残留的水分。综上，发明人利用设置在所述中空玻璃柱100内部的多个玻璃纤维筛板101将所述中空玻璃柱100内部隔离成从上向下依次排列的硝酸银渍硅胶填充空间A、无水硫酸钠填充空间B和氧化铝填充空间C，从而在进行萃取预处理时，非矿物油杂质去除效果佳，动植物油脂干扰少，后续GC-FID检测分析的结果准确度高，重复性好。
[0045]此外，目前的实验室用固相萃取柱多为塑料材质，进行萃取时，样品试液与塑料接触