电动流动分析系统研究及其在防腐剂分离测定中的应用

摘要

电动流动分析系统是基于顺序注射分析、电动多通道分析、电渗泵驱动和整体柱分离的新型流动全分析系统，它设备简单便携、易于实现自动化。论文研究了电动流动分析系统和毛细管电泳联用在线分离测定食品和化妆品中防腐剂的分析方法，探讨了石英砂填充原位聚合C<,8>反相电色谱硅胶整体柱的制备条件，建立了加压整体微柱反相电色谱分离测定对羟基苯甲酸酯类防腐剂的分析方法。 (1)流动注射分析。固相萃取．胶束电动毛细管色谱分离测定化妆品防腐剂建立基于流动注射分析、固相萃取和胶束电动毛细管色谱在线前处理和分离测定化妆品中对羟基苯甲酸甲酯、乙酯和丙酯的分析方法。通过自行设计的分流式接口实现了C<,8>固相萃取柱和胶束电动毛细管色谱的联用，该接口不仅可避免缓冲溶液被样品溶液污染而且还可节省缓冲溶液用量，这对含有贵重试剂(如手性试剂等)的缓冲体系特别适用。通过在线固相萃取预处理，不但减少了化妆品复杂基体对分析物的干扰而且也提高防腐剂样品的富集倍数。实验表明，三种酯类防腐剂可在含100 mmol/L十二烷基硫酸钠的20 mmol/L硼砂缓冲溶液(pH9.3)中达到基线分离；洗脱剂为150 μL，含60％乙醇(v/v)的10mmol/L硼砂溶液(pH 9.3)，洗脱速度为0.75 mL/min。为提高方法的准确度，对羟基苯甲酸丁酯(BP)作为内标物加入到标准和实际样品溶液中，并对使用内标物和不使用内标物方法的分析参数和实际样品的回收率进行比较。 (2)电动流动分析-固相萃取-胶束电动毛细管色谱分离测定食品防腐剂建立了基于电动流动分析、固相萃取和胶束电动毛细管色谱在线分离测定食品中的六种防腐剂的分析方法。电动流动分析系统由一台自制电渗泵、五个电磁切换阀和一个固相萃取微柱组成，电渗泵和电磁切换阀由计算机通过自制接口卡和自编VC语言程序控制。采用低试剂消耗接口，每次分析缓冲溶液用量降低到130 μL。使用对羟基苯甲酸(PBA)为内标物，方法可在15 min内分离测定六种防腐剂，峰面积相对标准偏差小于3.4％，检出限范围为0.04～0.1 μg/mL。实际样品的回收率为91.4～104％． (3)电动流动分析-离子对试剂固相萃取-毛细管区带电泳分离测定食品中的苯甲酸和山梨酸建立了基于电动流动分析、离子对试剂固相萃取和毛细管区带电泳在线分离测定食品中苯甲酸和山梨酸的分析方法。使用自制的固相萃取单元，可使固相萃取前处理过程和毛细管电泳分离过程同步进行。四丁基溴化铵作为离子对试剂加入样品溶液中以提高苯甲酸和山梨酸在固相萃取柱上的保留。该方法使用PBA为内标物，成功应用于食品中苯甲酸和山梨酸的分析测定，峰面积的相对标准偏差小于3.1％，浓度检出限为10-20 ng/mL。 (4)石英砂填充原位聚合C<,8>反相电色谱硅胶整体柱制各建立了用四乙氧基硅烷和正辛基三乙氧基硅烷酸．碱催化水解两步法原位聚合制备C<,8>反相硅胶整体柱的方法。系统考察了反应物组成、酸度和水解时间对整体柱合成的影响。最佳制备条件为：0.5 mL四乙氧基硅烷，0.4 mL正辛基三乙氧基硅烷，0.6 mL乙醇，0.093 mL，0.33 mol/L的HCl搅拌均匀后，60℃水解4 h；冷却到室温，取混合溶液0.5 mL，加入50 mg十二胺，60℃聚合48 h。在此条件下制备的硅胶整体柱是相互交联的网络状骨架结构并且机械强度大，结构表征和组分分析结果证明该柱满足色谱分离的要求。在硅胶整体柱合成的基础上，通过填充100-120 μm细石英砂，在2.0 mm内径石英管内制备了石英砂整体微柱。填充细石英砂不仅克服了硅胶整体柱聚合过程中收缩引起的柱体与石英管壁之间产生裂隙的问题，而且在电色谱分离过程中还降低了热效应。 (5)加压整体微柱电色谱分离测定对羟基苯甲酸酯类防腐剂建立了基于加压电色谱分离和在线紫外检测分离测定对羟基苯甲酸酯类防腐剂的分析方法。考察了有机溶剂含量、流动相浓度和pH值、流速以及电场强度对分离的影响。以电渗流和压力流联合驱动流动相，实现了加压反相整体微柱电色谱分离，改善了峰型，克服了微柱电色谱电渗流较小的不足，避免了过高的电流热效应。用含20％乙腈(v/v)的1.0 mmol/L的Tris缓冲液(pH 8.5)为流动相，该整体电色谱微柱成功分离了对羟基苯甲酸甲酯、乙酯和丙酯三种酯类防腐剂。

目录

文摘

英文文摘

论文说明：缩略语

声明

第一章文献综述

1.1电动流动分析系统

1.1.1电动流动分析系统的基本原理及特点

1.1.2电动流动分析系统的技术基础

1.1.3电动流动分析系统的应用

1.2微柱电色谱分析系统

1.2.1毛细管电色谱概况

1.2.2电色谱整体柱

1.2.3微柱电色谱分析系统

1.3防腐剂研究背景

1.3.1防腐剂的概况

1.3.2防腐剂的常见检测方法

1.3.3样品前处理方法

1.4展望

1.5本论文的研究工作

参考文献

第二章流动注射-固相萃取-胶束电动毛细管色谱分离测定对羟基苯甲酸酯类防腐剂

2.1引言

2.1.1化妆品防腐剂

2.1.2流动注射-毛细管电泳联用方法

2.1.3实验思路设计

2.2实验部分

2.1.1试剂与溶液

2.1.2 FIA-SPE-MEKC系统

2.2.3实际样品处理

2.2.4分析步骤

2.3结果与讨论

2.3.1分离条件的优化

2.3.2固相萃取条件的优化

2.3.4方法的特征参数

2.3.5实际样品分析

2.4本章小结

参考文献

第三章电动流动-固相萃取-胶束电动毛细管色谱分离测定食品防腐剂

3.1引言

3.2.1食品防腐剂

3.2.2电动流动分析系统

3.2.3实验思路设计

3.2实验部分

3.2.1试剂与溶液

3.2.2仪器与设备

3.2.3实际样品处理

3.2.4分析步骤

3.3结果与讨论

3.3.1电渗泵稳定性

3.3.2分离条件的优化

3.3.3固相萃取条件的优化

3.3.4方法特征参数

3.3.5实际样品分析

3.4本章小结

参考文献

第四章电动流动分析系统—离子对固相萃取—毛细管区带电泳法分离测定苯甲酸和山梨酸

4.1引言

4.1.1离子对固相萃取

4.1.2苯甲酸和山梨酸的特性

4.1.3实验思路设计

4.2实验部分

4.2.1仪器与试剂

4.2.2 EFA-SPE-CZE系统

4.2.3实际样品处理

4.2.4实验步骤

4.3结果与讨论

4.3.1缓冲溶液组成对分离的影响

4.3.2穿透体积

4.3.3样品前处理的固相萃取固相萃取条件的优化

4.3.4 EFA-IPSPE-CZE方法的特征参数

4.3.5实际样品分析

4.4本章小结

参考文献

第五章石英砂填充原位聚合C8反相硅胶整体微柱的制备及表征

5.1引言

5.1.1硅胶整体柱

5.1.2硅胶整体柱的化学键合

5.1.3石英砂填充整体微柱

5.1.4实验思路设计

5.2实验部分

5.2.1试剂和仪器

5.2.2硅胶整体微柱的制备

5.2.3石英砂填充硅胶整体微柱的制备

5.3结果与讨论

5.3.1 C8硅胶整体柱合成

5.3.2硅胶整体微柱的性能表征

5.3.3石英砂填充硅胶整体微柱

5.4本章小结

参考文献

第六章石英砂填充硅胶整体微柱分离对羟基苯甲酸酯类防腐剂

6.1引言

6.1.1毛细管电色谱

6.1.2加压电色谱

6.1.3实验思路设计

6.2实验部分

6.2.1试剂与溶液

6.2.2仪器与装备

6.2.3分析步骤

6.3结果与讨论

6.3.1乙腈浓度对分离的影响

6.3.2缓冲液浓度对分离的影响

6.3.3 pH值对分离的影响

6.3.4流动相流速对分离的影响

6.3.5电场强度对分离的影响

6.3.6石英砂微柱反相加压电色谱分离结果

6.4本章小结

参考文献

全文总结

致谢

在读期间发表的学术论文与取得的研究成果