CN104034572A - 一种类胡萝卜素的中空纤维膜液相微萃取的方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种类胡萝卜素的中空纤维膜液相微萃取的方法，即选取混合溶剂为中空纤维腔内的受体溶液，在涡旋混合、超声、磁流体辅助搅拌等作用下，使供体中的多种类胡萝卜素快速进入到中空纤维腔内的受体溶液，在两相中进行分配，达到好的萃取效果。与传统的液相微萃取技术相比，该方法萃取时间缩短，操作简单，富集倍数高，能有效地与干扰物质分离，适用于不同样品中类胡萝卜素的检测，具有广泛的应用前景。

Description

一种类胡萝卜素的中空纤维膜液相微萃取的方法

技术领域：

本发明属于分析化学技术领域，具体涉及一种类胡萝卜素的中空纤维膜液相微萃取的方法。

背景技术

叶黄素类和胡萝卜素类都属于类胡萝卜素，在维持生命、调节性功能，对机体发展、免疫调节、减少癌症的发生发展心血管疾病的预防方面有明确的作用，具有极重要的医药价值。且凭借其优越的生理功能和特殊的着色性质，使该类物质成为一种十分重要的食品添加剂，目前被广泛应用于食品和饮料的制造工业。

目前，类胡萝卜素检测使用的样品前处理和预富集技术主要有液相萃取(LLE)、固相萃取(SPE)、固相微萃取(SPME)、液液微萃取(LLME)、超声波提取(USE)等。本发明采用的中空纤维膜液相微萃取技术，集采样、萃取、浓缩为一体，能有效地与干扰物质分离，是一种简便、快速、有效的分析方法。在已有技术的基础上，一是采取涡旋混合、超声或磁流体辅助搅拌等作为辅助手段，并进行比较，以使操作更简便，大大缩短了萃取时间；二是采用混合溶剂作为萃取剂，既改变了单一溶剂的粘度，有利于中空纤维膜液相微萃取进行，同时有更好的与萃取物的匹配性，萃取率更高，较传统的中空纤维膜液相微萃取具有更明显的优势。

发明内容

本发明的目的是提供类胡萝卜素中空纤维膜液相微萃取的方法，该方法对基体复杂的样品采用中空纤维膜液相微萃取对目标物进行前处理和富集，萃取多种类胡萝卜素，选取混合溶剂为中空纤维腔内的受体溶液，在涡旋混合、超声、磁流体辅助搅拌等作用下，使供体中的多种类胡萝卜素快速进入到中空纤维腔内的受体溶液，在两相中进行分配，达到好的萃取效果。具有操作简单，快速，富集倍数高等特点。

本发明是通过以下技术方案实现的。

一种类胡萝卜素的中空纤维膜液相微萃取的方法，包括以下步骤：

(1)截取4.0-10.0cm的中空纤维膜，在丙酮中超声5min，风干备用；

(2)混合溶剂制备；将两种萃取剂取适量加到离心管中，涡旋混合1-5min；

(3)将风干的中空纤维膜在(2)所制混合溶剂中浸泡0.5-1.0min，使萃取剂充分浸入中空纤维膜外孔壁中；

(4)用微量注射器向纤维膜空腔中注满萃取剂，两端热封，置于盛有样品溶液的离心管中，涡旋混合、超声或磁流体辅助搅拌等不同条件下混合3-10min；

(5)萃取完毕后，取出纤维膜剪开两端置于干净离心管中，用微量注射器吸取少量洗脱剂将类胡萝卜素从纤维膜中洗脱出。

步骤中混合溶剂制备所用的萃取剂为庚醇、正辛醇、异辛醇与十一醇的组合；混合溶剂所用的庚醇、辛醇、异辛醇与十一醇的体积比是3:7-7:3；类胡萝卜素为叶黄素、玉米黄质、β-胡萝卜素、番茄红素中的一种或几种；样品溶液包括烟草、果蔬；辅助混合方法有涡旋混合、超声、磁流体辅助搅拌；中空纤维膜为聚丙烯材质，壁厚200-300μm，孔径0.2-0.3μm；洗脱剂为甲醇、乙腈、丙酮中的一种。

相对于现有技术，本发明具有以下显著优点:

1、本方法采用混合溶剂代替传统的有机醇为萃取剂对多种类胡萝卜素进行萃取，混合溶剂既改变了单一溶剂的粘度，有利于中空纤维膜液相微萃取进行，同时由于有更好的与萃取物的匹配性，有效的提高了被分析物的萃取率。

2、本发明提供了一种新型的中空纤维膜液相微萃取体系，采用磁流体辅助搅拌作为辅助手段，与传统的搅拌辅助萃取相比，萃取时间大大缩短，操作更简便，有机溶剂用量少，富集倍数高，集采样、萃取、浓缩为一体。对于植物类样品，净化效果较好，是一种简便、快速、有效的分析方法。适用于不同样品中类胡萝卜素的检测，具有广泛的应用前景。

附图说明

图1中空纤维膜液相微萃取示意图之涡旋混合

图2中空纤维膜液相微萃取示意图之磁流体辅助搅拌

具体实施方式

下面结合实施例对本发明作进一步地说明，但本发明的保护范围并不限于此。

实施例1：利用本发明萃取烟草提取液中叶黄素、β-胡萝卜素及玉米黄质。

1)流动相：流动相A为乙腈：甲醇(60:40V/V)，流动相B为甲级叔丁基醚；流速：0.8mL min^-1；进样量：20μL；柱温：25℃；检测波长：450nm。梯度洗脱程序见表1。

表1 梯度洗脱程序

2)工作曲线制作：分别配制浓度分别为0.05μg/mL、0.5μg/mL1.0μg/mL、5.0μg/mL、10μg/mL、50μg/mL、100μg/mL的叶黄素、β-胡萝卜素及玉米黄素混合标准溶液，进行色谱分析，线性方程、相关系数、RSD％、回收率等见表2。

表2 线性方程、相关系数、RSD％、回收率、检出限等实验结果

3)取0.5g烟草粉末于锥形瓶中，加入40mL90％的丙酮，室温下振荡30min，过滤，滤渣再用5mL90％的丙酮洗涤2次，合并滤液，定容至50mL。取1mL滤液用蒸馏水稀释至5mL，备用。整个处理过程在避光条件下进行；

4)截取4cm的中空纤维膜，壁厚200μm，孔径0.3μm，丙酮中超声5min后，风干；

5)取0.3mL正辛醇、0.7mL十一醇于离心管中，涡旋混合1min，即为混合溶剂；

6)将风干的中空纤维膜在5)所配混合溶剂中浸泡0.5min，使萃取剂充分浸入中空纤维膜外孔壁中；

7)用微量注射器向纤维膜空腔中注满5)所配混合溶剂，两端封闭，置于盛有3)所制样品溶液离心管中，磁流体辅助搅拌(如图2所示)混合5min；

8)取出纤维膜剪开两端置于干净离心管中，用微量注射器吸取甲醇将类胡萝卜素洗脱出，定容为50μL，结合高效液相色谱进行含量测定，将其得到的峰面积分别代入表2工作曲线，求得烟草中叶黄素、β-胡萝卜素及玉米黄质含量分别为103.4μg/g、52.7μg/g及5.2μg/g。

实施例2：利用本发明萃取番茄中的叶黄素、番茄红素、β-胡萝卜素。

1)流动相：流动相A为乙腈：甲醇(3:1V/V)，流动相B为甲级叔丁基醚；流动相A、B中分别添加体积分数0.05％的三乙胺；流速：1mL min^-1；进样量：20μL；柱温：25℃；检测波长：叶黄素、β-胡萝卜素：450nm，全反式番茄红素：470nm。梯度洗脱程序见表3。

表3 梯度洗脱程序

2)工作曲线制作：取β-胡萝卜素、叶黄素、番茄红素混合标准液配制0.05、0.10、0.50、1.00、10.00、50.00μg/mL的系列标准溶液，进行色谱分析，线性方程、相关系数、RSD％、回收率等见表4。

表4 线性方程、相关系数、RSD％、回收率、检出限等实验结果

3)番茄切成碎块，混匀，称取50g放入捣碎机中，捣碎前加入1g碳酸钠以中和细胞破碎时释放出的有机酸。捣碎3次，每次90s。准确(至0.0001g)称取0.5g番茄匀浆置于研钵中，加入少量石英砂和4倍体积的丙酮研磨，静置，用滴管小心移出上清液，重复6-8次萃取直至上清液和残渣均为无色。合并收集上清液，用丙酮定容至30mL，转入分液漏斗后，加入等体积正己烷缓慢摇动，再加入等体积的蒸馏水缓慢摇动，静置10min，收集上相。用等体积蒸馏水洗涤上相2次，直至上相体积不再变化。收集上相，用氮气吹干，用丙酮溶定容至50mL，取1mL滤液用蒸馏水稀释至5mL，备用。整个处理过程在避光条件下进行。

4)截取8cm的中空纤维膜，壁厚300μm，孔径0.2μm，在丙酮中超声5min后风干。

5)加0.4mL异辛醇，0.6mL十一醇于离心管中，涡旋混合(如图1所示)3min后即为混合溶剂。

6)将风干的中空纤维膜在5)所配混合溶剂中浸泡0.8min，使萃取剂充分浸入中空纤维膜外孔壁中。

7)用微量注射器向纤维膜空腔中注满5)所配混合溶剂，两端封闭，置于盛有3)所制样品溶液离心管中，涡旋混合3min。

8)取出纤维膜剪开两端置于干净离心管中，用微量注射器吸取丙酮将萃取剂冲出定容为50μL，结合后续高效液相色谱进行含量测定，将其得到的峰面积分别代入表5工作曲线，求得番茄中的番茄红素、β-胡萝卜素及叶黄素含量分别为33.59μg/g、4.97μg/g和0.95μg/g。

实施例3：利用本发明萃取西瓜中的叶黄素、β-胡萝卜素及玉米黄质。

1)流动相同实施例1中步骤1)

2)工作曲线制作方法同实施例1中步骤2)；

3)称取西瓜瓤50g，置于九阳料理机中打碎，加入适量氯化钠静置20min，10000r/min离心20min，弃去上清液，沉淀物移入具塞棕色试剂瓶中，加入石油醚/丙酮(2:1)混合液50mL，盖上塞子静置暗处室温(20℃)超声提取多次(一般3次)直至提取液无色，合并所得提取液，于35℃下减压旋蒸至干，残留物用少量石油醚转移至10mL容量瓶中，氮气气流吹干，用丙酮定容至50mL，取1mL滤液用蒸馏水稀释至5mL，备用。整个处理过程在避光条件下进行；

4)截取10cm的中空纤维膜，壁厚300μm，孔径0.3μm，在丙酮中超声5min后风干；

5)加0.7mL庚醇，0.3mL十一醇于离心管中，涡旋混合5min后即为混合溶剂；

6)将风干的中空纤维膜在5)所配混合溶剂中浸泡1min，使萃取剂充分浸入中空纤维膜外孔壁中；

7)用微量注射器向纤维膜空腔中注满5)所配混合溶剂，两端封闭，置于盛有3)所制样品溶液离心管中，超声混合10min；

8)取出纤维膜剪开两端置于干净离心管中，用微量注射器吸取乙腈将萃取剂冲出定容为50μL，结合后续高效液相色谱进行含量测定，求得西瓜中的β-胡萝卜素、叶黄素及玉米黄质含量分别为92.2μg/g、98.1μg/g及90.1μg/g。

Claims (9)

1.一种类胡萝卜素的中空纤维膜液相微萃取的方法，其特征在于包括以下步骤：

(1)截取4.0-10.0cm的中空纤维膜，在丙酮中超声5min，风干备用；

(2)混合溶剂制备；将两种萃取剂按比例加到离心管中，涡旋混合1-5min；

(3)将风干的中空纤维膜在(2)所制混合溶剂中浸泡0.5-1.0min，使萃取剂充分浸入中空纤维膜外孔壁中；

(4)用微量注射器向纤维膜空腔中注满萃取剂，两端热封，置于盛有样品溶液的离心管中，不同辅助条件下混合3-10min；

(5)萃取完毕后，取出纤维膜剪开两端置于干净离心管中，用微量注射器吸取少量洗脱剂将类胡萝卜素从纤维膜中洗脱出。

2.根据权利要求1所述的类胡萝卜素的中空纤维膜液相微萃取的方法，其特征在于，所述混合溶剂制备所用的萃取剂为庚醇、正辛醇、异辛醇与十一醇的组合。

3.根据权利要求2所述的类胡萝卜素的中空纤维膜液相微萃取的方法，其特征在于，所述混合溶剂制备所用的庚醇、辛醇、异辛醇与十一醇的体积比是3:7-7:3。

4.根据权利要求1所述的类胡萝卜素的中空纤维膜液相微萃取的方法，其特征在于，所述辅助条件下混合方法有涡旋混合、超声、磁流体辅助搅拌。

5.根据权利要求1所述的类胡萝卜素的中空纤维膜液相微萃取的方法，其特征在于，所述类胡萝卜素为叶黄素、玉米黄素、β-胡萝卜素、番茄红素中的一种或几种。

6.根据权利要求1所述的类胡萝卜素的中空纤维膜液相微萃取的方法，其特征在于：所述样品溶液包括烟草、果蔬。

7.根据权利要求1所述的类胡萝卜素的中空纤维膜液相微萃取的方法，其特征在于：所述中空纤维膜为聚丙烯材质。

8.根据权利要求7所述的类胡萝卜素的中空纤维膜液相微萃取的方法，其特征在于：所述中空纤维膜壁厚200-300μm，孔径0.2-0.3μm。

9.根据权利要求1所述的类胡萝卜素的中空纤维膜液相微萃取的方法，其特征在于，所述洗脱剂为甲醇、乙腈、丙酮中的一种。