CN102393434A - 一种快速测定蒸馏酒中氨基甲酸乙酯含量的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种快速测定蒸馏酒中氨基甲酸乙酯含量的方法，属于分析检测技术领域。本发明采用旋转蒸发除杂，顶空-固相微萃取技术富集酒样中的氨基甲酸乙酯，再用气质联用技术进行定量检测，对照标准曲线算得酒样中的EC含量。本发明建立的方法能够快速检测并准确定量蒸馏酒中的氨基甲酸乙酯，检测限可低至1.16μg/L，线性相关系数大于0.99，回收率为89%-119%，相对标准偏差1.26%-12.51%。本方法克服了以往测定方法中的诸多缺陷，无需繁琐的预处理过程且无需有机溶剂，可用于各种酒精度较高的蒸馏酒中氨基甲酸乙酯的检测定量分析。
Description
技术领域
一种快速测定蒸馏酒中氨基甲酸乙酯含量的方法，涉及应用顶空固相微萃取与气相色谱-质谱联用技术检测蒸馏酒中氨基甲酸乙酯的方法。本发明属于分析检测技术领域。
背景技术
存在于蒸馏酒中的氨基甲酸乙酯（EC）含量甚微，大多在几十μg/L到几百μg/L。传统测定方法中，预处理方法采用液液萃取（LLE）和固相萃取（SPE）的操作，比较烦琐，费时费力，且过程中需要用到有一定危害的有机溶剂，不利于分析人员的身体健康，同时也不经济环保。
发明内容
本发明的目的是提供一种简单快速测定酒精度较高的蒸馏酒中EC的方法。
本发明的技术方案：量取酒样，旋转蒸发除杂，水洗定容后置于顶空瓶中，加入PC内标溶液，再加入氯化钠，旋紧瓶盖，插入萃取头搅拌，萃取富集EC，再用气相色谱-质谱联用技术进行定性定量分析。
旋蒸除杂：取20 mL蒸馏酒样品，40℃旋转蒸发到10 mL，超纯水洗旋蒸瓶三次，用超纯水定容到原体积20 mL。
顶空固相微萃取：吸取上述处理后酒样8 mL置于20 mL的顶空瓶中，加入5 μL用乙醇配制的150 mg/L的PC内标溶液，再加入3 g氯化钠，旋紧瓶盖，插入萃取头，在50-70℃下250 rpm恒温搅拌萃取30-45 min。
气相色谱-质谱联用检测：萃取完毕后将萃取头取出，插入气相色谱进样口250 ℃热解吸5 min，毛细管柱DB-Wax（15-60 m×0.25-0.32 mm i.d.×0.25 μm）或HP-5（15-60m×0.25-0.32 mm i.d.×0.25 μm），载气为He，流速2 mL / min；不分流进样。程序升温：50℃恒温2 min，以5℃/min的速度升温至170℃，再以10℃/min的速度升温至230℃，保持5 min。MS条件为EI电离源，电子能量70 eV，离子源温度230°C，扫描范围35.00~350.00 amu，SIM模式特征离子62。通过比对样品和标准品的保留时间来确认EC峰。
标准曲线的建立：制作标准曲线所用的一系列EC浓度的溶液，均是用储藏液（采用EC标准品和色谱纯无水乙醇配制而成的高浓度EC溶液）逐步稀释所得。将上述稀释后的EC溶液加入到模拟酒样（用超纯水与色谱纯无水乙醇配制的50%vol乙醇水溶液）中，对添加EC标准液的模拟酒样进行旋转蒸发，顶空固相微萃取，最后进行GC-MS检测，以EC与PC峰面积之比为横坐标，EC与PC的浓度比为纵坐标，绘制标准曲线，各项参数见表1。
酒样测定：用旋转蒸发仪减压蒸掉酒样中的酒精及低沸点化合物，然后用顶空固相微萃取技术富集蒸馏酒中的EC，再用气相色谱-质谱联用进行定性定量分析，图1为示例色谱图。根据样品中EC与PC的面积比，对照标准曲线算得样品中的EC含量。
有益效果：
本发明采用顶空固相微萃取与气相色谱-质谱联用技术，建立了快速简便检测蒸馏酒中EC的方法，简单预处理后，萃取与进样自动快速高效，且无需有机溶剂，低碳环保，克服了以往方法中的不足。建立的方法能够快速检测并准确定量蒸馏酒中的EC。以PC为内标，检测限1.16 μg/L，线性相关性系数大于0.99，回收率为89%~119%，相对标准偏差1.26%-12.51％。该方法可用于酒精含量较高的蒸馏酒中EC的定量检测。
主要试剂与材料：
氨基甲酸乙酯（EC）、氨基甲酸丙酯（PC）；氯化钠；超纯水（Milli-Q 系统, Millipore，Badford，MA，USA）；蒸馏酒样品。
主要仪器：
旋转蒸发仪、固相微萃取头（PA、DVB/PDMS、DVB/CAR/PDMS）；气相色谱质谱联用仪：GC 6890N-MSD 5975；DB-Wax（15-60 m×0.25-0.32 mm i.d.×0.25 μm）或HP-5（15-60m×0.25-0.32 mm i.d.×0.25 μm）。
回收率测定：通过对6种不同香型的白酒中添加EC标准品进行回收率测定，重现性实验中每个酒样平行3次。结果见表2。
酒样测定：选取五种不同香型白酒以及三种白兰地为目标酒样，旋蒸除杂后进行固相微萃取以及气相色谱-质谱联用定量分析。表3中列出了几种蒸馏酒中EC的含量。
有益效果：
本发明经过对SPME旋蒸后的酒精度，萃取温度，萃取时间进行优化，建立了顶空固相微萃取技术结合气相色谱-质谱的定量方法。该方法具有灵敏、快速、简便等优点。能够对蒸馏酒中含量在几十μg/L到几百μg/L级别的EC进行准确定量。
附图说明
图1 EC分离的色谱图。
图2 不同酒精度模拟酒样中EC含量。
图3 萃取温度对萃取效果的影响。
图4 萃取时间对萃取效果的影响。
具体实施方式
实施例1 固相微萃取条件的优化：
在进行HS-SPME萃取之前需要对样品进行处理。如采用以往报道中直接稀释样品来获得适当的酒精度，则会导致EC浓度过低而难以检测。考虑到EC的水溶性以及沸点，确定采用旋蒸法除去酒中大部分酒精和一些低沸点干扰物。旋转蒸发后，样品酒精度基本在10%vol左右。当酒精度为10%-15%时，PA头对EC的吸附效果类似，即EC峰面积变化不大。
萃取温度是影响萃取速度和效率的重要因素。虽然随着温度的升高，较多的分析物会从基质中逸出进入液上空间，从而有利于顶空吸附。但是，温度升高的同时会加剧萃取头对目标物与其他物质的竞争，使得吸附量不会同比增长，即达不到该有的效果。本发明考察了50、60、70℃时的萃取效果。随着样品温度的上升，EC的吸附量增加，即EC在70℃检测时比温度50℃和60℃萃取效果要好。在测试到70℃后，不再进行80℃实验，因为再提升温度虽然可能萃取效果更好一点，但是同时萃取出来的杂质可能会对目标物EC的吸附造成干扰。而且，如此的高温对萃取头的损害比较严重，会很大程度的缩短萃取头的使用寿命。
由于EC是半挥发性物质，有报道指出在萃取120分钟后都未能达到平衡。本发明表明在15-45 min内EC的萃取量逐渐增加，15分钟到30分钟的增幅较大，30分钟到45分钟的增幅较小，说明随着萃取时间的增加，EC的萃取量不再同比增加。日本的最新报道指出只要精确的控制吸附时间，萃取不需要达到饱和就可以取得很好的效果，只是样品的处理时间最好不超过GC总的运行时间，考虑到本实验检测的时间为37分钟，但是45分钟的萃取效果还是比较好的，所以选择的萃取时间最佳为45分钟。
综上所述，选择最终的HS-SPME萃取条件为：采用旋转蒸发除去蒸馏酒中高含量的乙醇，使酒精度降低到10%vol，萃取温度70℃，萃取时间45分钟。结果见图2，图3，图4。
实施例2 蒸馏酒中EC的快速测定
量取20 mL酒样，旋转蒸发到10mL，超纯水洗旋蒸瓶三次，定容到原体积，吸取8 mL置于20 mL的顶空瓶中，加入5 μL PC内标溶液（150 mg/L），再加入3 g氯化钠，旋紧瓶盖，插入PA萃取头进行顶空固相微萃取及气相色谱-质谱联用检测EC含量。测得其EC含量见表3。
本发明适用酒精度较高的蒸馏酒中EC的定量检测。
表1 EC定量方法的线性及检测限
| R2 | n | 线性范围（μg/L） | 线性方程 | LOD（μg/L） |
| 0.9986 | 8 | 7.81~1000 | y = 2.6985x + 0.1117 | 1.16 |
表2 方法精密度( n = 3)和回收率
| 样品 | 清香型 | 老白干香型 | 浓香型 | 酱香型 | 凤香型 | 芝麻香型 |
| RSD（%） | 4.59 | 3.73 | 1.26 | 12.51 | 2.66 | 1.66 |
| 回收率（%） | 108 | 101 | 119 | 97 | 89 | 98 |
表3 几种蒸馏酒中EC的含量
| 样品 | 含量（μg/L） | RSD（%） |
| 清香型白酒 | 110.49 | 3.48 |
| 老白干香型白酒 | 155.08 | 3.73 |
| 浓香型 | 170.07 | 14.98 |
| 酱香型白酒 | 110.03 | 12.51 |
| 凤香型白酒 | 367.76 | 2.66 |
| 白兰地1 | 162.58 | 0.98 |
| 白兰地2 | 146.10 | 12.85 |
| 白兰地3 | 316.32 | 12.39 |
Claims (1)
1.一种快速测定蒸馏酒中氨基甲酸乙酯EC含量的方法，其特征在于量取酒样，旋转蒸发除杂，水洗定容后置于顶空瓶中，加入PC内标溶液，再加入氯化钠，旋紧瓶盖，插入萃取头搅拌，萃取富集EC，再用气相色谱-质谱联用技术进行定性定量分析；
（1）旋蒸除杂：取20 mL蒸馏酒样品，40℃旋转蒸发到10 mL，超纯水洗旋蒸瓶三次，用超纯水定容到原体积20 mL；
（2）顶空固相微萃取：吸取上述处理后酒样8 mL置于20 mL的顶空瓶中，加入5 μL用乙醇配制的150 mg/L的氨基甲酸丙酯PC内标溶液，再加入3 g氯化钠，旋紧瓶盖，插入萃取头，在50-70℃下250 rpm恒温搅拌萃取30-45 min；
所述萃取头为PA、或DVB/PDMS、或DVB/CAR/PDMS萃取头；
（3）气相色谱-质谱联用检测：萃取完毕后将萃取头取出，插入气相色谱进样口250 ℃热解吸5 min，毛细管柱DB-Wax：15-60 m×0.25-0.32 mm i.d.×0.25 μm或HP-5：15-60m×0.25-0.32 mm i.d.×0.25 μm，载气为He，流速2 mL / min；不分流进样；程序升温：50℃恒温2 min，以5℃/min的速度升温至170℃，再以10℃/min的速度升温至230℃，保持5 min；MS条件为EI电离源，电子能量70 eV，离子源温度230°C，扫描范围35.00~350.00 amu，SIM模式特征离子62；通过比对样品和标准品的保留时间来确认EC峰；
（4）标准曲线的建立：配制标准曲线所用的一系列EC浓度的溶液，分别加入到用超纯水与色谱纯无水乙醇配制的50%vol乙醇水溶液的模拟酒样中，对添加EC标准液的模拟酒样进行旋转蒸发，顶空固相微萃取，最后进行GC-MS检测，以EC与PC峰面积之比为横坐标，EC与PC的浓度比为纵坐标，绘制标准曲线；
（5）酒样测定：用旋转蒸发仪减压蒸掉酒样中的酒精及低沸点化合物，然后用顶空固相微萃取技术富集蒸馏酒中的EC，再用气相色谱-质谱联用进行定性定量分析，根据样品中EC与PC的面积比，对照标准曲线算得样品中的EC含量。
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