一种基于QuEChERS-分散液液微萃取痕量检测5-羟甲基糠醛的方法技术

本发明专利技术公开了一种基于QuEChERS‑分散液液微萃取痕量检测5‑羟甲基糠醛的方法，属于食品安全检测领域。本发明专利技术利用QuEChERS联合分散液液微萃取DLLME技术进行前处理，对检测物进行净化富集处理，能够用于痕量测定米饭(固体样品)中5‑羟甲基糠醛的含量。本发明专利技术将改进的QuEChERS‑DLLME前处理与UPLC‑MS/MS有效结合，并对前处理方法进行了考察和条件优化，建立了最优的前处理方法，并成功适用于实际样品的测定。该方法操作简便，有机溶剂用量少、对环境污染小，而且净化效果好、降低了基质干扰、提高了萃取效率，具有快速、准确、有效、简便、稳定，而且兼顾灵敏度高、回收率好、价格低廉、适用对象广等的优势，适合米饭中5‑羟甲基糠醛的痕量测定。

A Method for Trace Detection of 5-Hydroxymethyl Furfural Based on QuEChERS-Dispersed Liquid-Liquid Microextraction

The invention discloses a method for trace detection of 5 hydroxymethyl furfural based on QuEChERS_dispersed liquid-liquid microextraction, which belongs to the field of food safety detection. The invention uses QuEChERS combined with DLLME technology of dispersed liquid-liquid microextraction to pretreat, purify and enrich the detected substance, and can be used for trace determination of 5 hydroxymethyl furfural in rice (solid sample). The invention effectively combines the improved QuEChERS DLLME pretreatment with UPLC MS/MS, investigates the pretreatment method and optimizes the conditions, establishes the optimal pretreatment method, and successfully applies to the determination of actual samples. The method is simple to operate, less organic solvent consumption, less environmental pollution, good purification effect, reduced matrix interference and improved extraction efficiency. It is fast, accurate, effective, simple and stable, and has the advantages of high sensitivity, good recovery, low price and wide applicability. It is suitable for the trace determination of 5 -hydroxymethyl furfural in rice.

【技术实现步骤摘要】
一种基于QuEChERS-分散液液微萃取痕量检测5-羟甲基糠醛的方法
本专利技术属于分析化学及食品安全
，具体涉及一种基于QuEChERS-分散液液微萃取痕量检测5-羟甲基糠醛的方法。
技术介绍
大米作为一种富含淀粉的产品，是世界上大多数人口的主要食物。大米经电饭锅烹饪后，会在温度为60～80℃的条件下维持保温状态。同时，电饭锅中的温度和水分含量较高，因此，在米饭烹饪和保温过程中会发生美拉德反应并加速了5-羟甲基糠醛的形成。据报道，美拉德反应和长时贮藏过程都有助于大米中5-羟甲基糠醛的形成。5-羟甲基糠醛是食品在热处理过程中发生美拉德反应产生的副产物，通常被作为一种热损伤指标，以用于评估米饭在热加工过程中美拉德反应的程度，也是衡量含糖食品在贮藏期间质量损失的指标。除此之外，5-羟甲基糠醛作为一种食品污染物，在食品中具有潜在的危害性。据报道，5-羟甲基糠醛广泛存在于种类繁多的富含碳水化合物的食品，如谷物制品、饼干、果酱、婴儿奶制品、果汁等。特别的是，Lamberts和Villanova等人已发表了关于大米中含有5-羟甲基糠醛的文献。分析食品中的5-羟甲基糠醛有多种分析方法，其中超高效液相色谱质谱联用是结合了UPLC的高效分离能力与MS/MS的高灵敏度和极强专属性的分离检测技术，即使在复杂的样品基质中还具有重复性好、灵敏度高、分析速度快等特点，然而由于基质较为复杂而且5-羟甲基糠醛的含量是痕量级的，直接采用仪器分析较为困难，因此有必要在仪器分析之前，对分析物进行净化、富集预处理。样品的前处理是关系到分析结果准确性的关键步骤，是去除复杂基质干扰、提高分析物回收率的重要步骤。目前，文献报道了许多用于提取样品中5-羟甲基糠醛的前处理方法，如传统的固相萃取、液相萃取，但是传统方法耗时、耗材昂贵且消耗大量的有机溶剂。为解决这一问题，分散液液微萃取(DLLME)技术得到广泛应用，该微萃取技术由Rezaee等人于2006年首次提出，具有操作简便、回收率高、萃取时间短、价格低廉、富集因子高等优点，但不适用于固体样品。迄今为止，尚未见关于大米中5-羟甲基糠醛的有效前处理净化、富集方法和痕量检测的报道。因此，开发一种准确、快速、有效、价格低廉、简便的前处理净化以及富集方法(QuEChERS-分散液液微萃取)用于检测和定量大米中的5-羟甲基糠醛具有重要意义。
技术实现思路
为了解决上述问题，本专利技术提供了一种快速、准确、有效、简便、稳定，而且兼顾高富集因子、环境污染小、经济优势的前处理方法，用以痕量检测米饭中美拉德反应副产物5-羟甲基糠醛。本专利技术采用改进的QuEChERS结合分散液液微萃取(DLLME)作为前处理净化技术，并利用超高效液相色谱-质谱联用(UPLC-MS/MS)为检测方法，克服了现有方法有机溶剂消耗大、耗时长、基质干扰多、步骤繁琐等问题，能够快速地检测米饭中的5-羟甲基糠醛，适用范围广，测定结果具有较高的准确度、良好的灵敏度和优异的回收率。QuEChERS萃取分离技术近年来已被进行了改进，用于测定蔬菜、土壤、茶叶等不同基质的农药残留量。但是，目前为止，尚未见有用QuEChERS萃取分离技术处理大米(固体样品)中5-羟甲基糠醛的文献报道，也未见将QuEChERS与DLLME联合用于净化、富集浓缩大米中5-羟甲基糠醛的文献。本专利技术的第一个目的是提供一种米饭中5-羟甲基糠醛的前处理方法，所述方法包括：(1)在有机溶剂中，将每8～12g米饭与40mg～80mg的十八烷基硅烷键合硅胶(C18)、40mg～80mg的N-丙基乙二胺(PSA)作用，进行净化，得到净化液；(2)将步骤(1)所得的净化液与萃取剂混合，然后加入水，实现富集，即得前处理样品。在本专利技术的一种实施方式中，所述步骤(1)中还可以加入0mg～15mg的碳黑(GCB)。在本专利技术的一种实施方式中，所述步骤(1)中优选不加入GCB。在本专利技术的一种实施方式中，所述步骤(1)中还包括加入0.5g～2g的硫酸镁(MgSO4)和0.5g～1.5g氯化钠(NaCl)作为除水剂。在本专利技术的一种实施方式中，所述步骤(1)中的有机溶剂包括乙腈。在本专利技术的一种实施方式中，所述步骤(1)中有机溶剂的添加量为米饭质量的0.5～1.5倍体积。在本专利技术的一种实施方式中，所述步骤(2)中的净化液与萃取剂的体积比为(2～8):1。在本专利技术的一种实施方式中，所述步骤(2)中萃取剂包括三氯甲烷、二氯甲烷、四氯化碳、氯苯；优选三氯甲烷。在本专利技术的一种实施方式中，所述步骤(2)中水的pH为7～10。在本专利技术的一种实施方式中，所述步骤(2)中水与净化液和萃取剂体积之和的体积比为(0.5～2):1。在本专利技术的一种实施方式中，所述米饭的制备方法包括：粳米中加入1～1.5倍体积的水蒸煮保温0h～42h，即得保温不同时间的米饭，而且保温时间的长短对本专利技术的内容产生影响。本专利技术的第二个目的是提供一种定量检测米饭中5-羟甲基糠醛的方法，所述方法包括：预先进行米饭的前处理，得到前处理样品，然后进行检测；所述前处理的方法为上述的前处理方法。在本专利技术的一种实施方式中，所述检测包括高效液相色谱(HPLC)检测、液相色谱-质谱联用(LC-MS)检测、气相色谱(GC)检测、气相色谱-质谱联用(GC-MS)检测、胶束电动毛细管色谱(MEKC)检测、高效阴离子交换色谱(HPAEC)等。本专利技术的第三个目的是提供一种超高效液相色谱-质谱联用(UPLC-MS)痕量检测5-羟甲基糠醛的方法，所述方法包括：预先进行米饭的前处理，得到前处理样品，然后进行液相色谱-质谱联用检测；所述前处理的方法为上述的前处理方法。在本专利技术的一种实施方式中，所述液相色谱的条件为：色谱柱为反相C18色谱柱(包括ACQUITYUPLCBEH反相C18柱、PhenomenexSynergiFusion反相C18柱、SunFireWaters反相C18柱等)，柱温为25～40℃；流动相A为100％的超纯水溶液，流动相B为100％的甲醇，采取梯度洗脱程序，流速为0.2～1mL/min，进样量为10～15μL。在本专利技术的一种实施方式中，所述方法具体包括：(1)取米饭8～12g放入离心管中，加入0.5～1.5倍体积的乙腈溶液并通过高速剪切分散器在5000～8000rpm转速下匀浆2～5min进行粗提操作，得到匀浆液；(2)净化过程：在步骤(1)的匀浆液中加入0.5g～2g的硫酸镁(MgSO4)和0.5g～1.5g氯化钠(NaCl)作为除水剂，随后迅速涡旋0.5～1.5min，再在7000～9000rpm下离心4～8min以沉淀米饭样品获得澄清的含有5-羟甲基糠醛的乙腈层；然后在澄清溶液中加入吸附剂包括40mg～80mg的十八烷基硅烷键合硅胶(C18)，主要用于去除样品中的脂质和其他非极性干扰物；40mg～80mg的N-丙基乙二胺(PSA)作为弱阴离子交换吸附剂，通常用于去除脂肪酸、有机酸、各种糖类和基质共萃取物等；0mg～15mg的碳黑(GCB)作为一种除色剂，主要用于去除样品中的色素。随后迅速涡旋0.5～1.5min并在7000～9000rpm下离心4～8min，将澄清的上层清液置于离心管中，即为净化液；(3)分散液液微萃取进一步净化处理和富集浓缩过程：取一定体积的本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种米饭中5‑羟甲基糠醛的前处理方法，其特征在于，所述方法包括：(1)在有机溶剂中，将每8～12g米饭与40mg～80mg的十八烷基硅烷键合硅胶、40mg～80mg的N‑丙基乙二胺作用，进行净化，得到净化液；(2)将步骤(1)所得的净化液与萃取剂混合，然后加入水，实现富集，即得前处理样品。

【技术特征摘要】
1.一种米饭中5-羟甲基糠醛的前处理方法，其特征在于，所述方法包括：(1)在有机溶剂中，将每8～12g米饭与40mg～80mg的十八烷基硅烷键合硅胶、40mg～80mg的N-丙基乙二胺作用，进行净化，得到净化液；(2)将步骤(1)所得的净化液与萃取剂混合，然后加入水，实现富集，即得前处理样品。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤(1)中还包括加入0.5g～2g的硫酸镁和0.5g～1.5g氯化钠作为除水剂。3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述步骤(1)中还可以加入0mg～15mg的碳黑。4.根据权利要求1-3任一所述的方法，其特征在于，所述步骤(1)中的有机溶剂包括乙腈。5.根据权利要求1-3任一所述的方法，其特征在于，所述步骤(1)中有机溶剂的添加量为米饭质量的0.5～1.5倍体积。6.根据权利要求1所述的方法，其...

【专利技术属性】
技术研发人员：夏书芹，冯婷婷，汪雪娇，张晓鸣，张清霞，于静洋，
申请(专利权)人：江南大学，
类型：发明
国别省市：江苏,32