一种加压毛细管电色谱多模式连续分离合成色素的方法

摘要

本发明公开了一种加压毛细管电色谱多模式连续分离合成色素的方法，所述的方法采用多模式毛细管分离柱，在分离柱上同时施加高压电场和液相高压，使得合成色素在毛细管分离柱上先在其内表面裸露的空毛细管区域中进行第一维的加压毛细管电泳分离，并连续迁移进入装填有色谱填料的毛细管色谱柱区域中进行第二维的加压毛细管电色谱分离，实现同一分离柱上多组分的电泳-电色谱多模式连续分离；所述的多模式毛细管分离柱由一段内壁裸露的石英毛细管和一段带有色谱填料的毛细管色谱柱无接口连续组成。本发明综合应用了多模式连续色谱、加压电泳和加压毛细管电色谱分离等多重作用，流程连续、分离效率高。

说明书

技术领域

本发明属于分析化学领域，涉及一种加压毛细管电色谱多模式连续分离合成色素的方法。

背景技术

人工合成色素，色泽鲜艳，着色力强，价格便宜。研究指出合成色素不能向人体提供营养，某些合成色素甚至危害人体健康。非法添加超标、超范围的合成色素到食品中是近年来引起食品安全问题的主因之一。

人工合成色素种类繁多，结构相似。目前高效液相色谱法是检测食品中合成色素的国家标准方法，也是最常用于检测合成色素的方法之一，需要采用梯度洗脱模式才能对食品中的合成色素进行检测和分离，操作繁琐，试剂消耗量大。常采用最小二乘法的多波长线性回归光度法，用分光光度法也有报道用于测定混合食用合成色素，但受异常点影响显著，且对测量波长的位置等条件要求严格。示波极谱法也被用来测定食品中合成色素，但是存在不同色素本底选择，反应酸度、用量等方面需要使用不同条件，操作过程比较不方便，且灵敏度较差。

加压毛细管电色谱（pCEC），结合功能化的分离柱，分离稳定，洗脱柱压高、速度快，区带扩散效应小，具有分离快速、高效、高容量的特点，为高效分离提供了极好的契机。在pCEC研究中，溶质运输不仅存在固定相和流动相间的分配作用，而且受到电渗流的驱动作用，其分离综合了高压电场驱动和微流液相分配的双重作用，有利于待测物质的在柱连续分离。目前，pCEC研究主要集中在整体聚毛细管柱的制备、固定相结构研究等，所涉及的整体柱主要为反相、亲水或混合作用的单一分离模式，在多模式连续分离研究少，集加压电泳和加压电色谱的多模式连续分离研究未见报道。

发明内容

本发明目的在于提供一种加压毛细管电色谱多模式连续分离合成色素的方法，该方法采用多模式毛细管分离柱，综合应用了多模式连续色谱、加压电泳和加压毛细管电色谱分离等多重作用，在同一分离柱上实现多组分的电泳-电色谱多模式连续分离，方法流程连续、高效。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种加压毛细管电色谱多模式连续分离合成色素的方法，采用由一段内壁裸露的石英毛细管和一段带有色谱填料的毛细管色谱柱无接口连续组成的多模式毛细管分离柱，在分离柱上同时施加高压电场和液相高压，在高压电场驱动和毛细管微流液相洗脱的双重作用下，在分离柱的两个部分分别实现加压毛细管电泳和加压毛细管电色谱等分离作用，从而在同一根分离柱上实现多组分的电泳-电色谱多模式连续分离。

所述的多模式毛细管分离柱的有效柱长为15cm、内径100μm，其中石英毛细管部分的长度为7.0cm，带有填料的毛细管色谱柱部分的长度为8.0cm。

所述的色谱填料为十八烷基硅烷键合硅胶颗粒，粒径为3um。

如上所述的一种加压毛细管电色谱多模式连续分离合成色素的方法，具体包括以下步骤：

（1）选取多模式毛细管分离柱；

（2）配制流动相，并对所配制的流动相进行超声除气；

（3）以等度洗脱的方式，调节反压阀压力，将步骤（2）配制的流动相泵入多模式毛细管分离柱中，平衡20min；在多模式毛细管分离柱两端施加高压电场，继续平衡10min，稳定后，进样分离。

步骤（2）中所述流动相为四丁基硫酸氢铵溶液和乙腈按体积比70:30混合的溶液，所述四丁基硫酸氢铵溶液浓度为3.0mmol/L，pH=4.0。

步骤（3）中所述的反压阀压力为1000psi，所述流动相以0.05mL/min的流速泵入多模式毛细管分离柱中，所述的高压电压为+7KV。

本发明提供的加压毛细管电色谱多模式连续分离合成色素的方法，待测合成色素在毛细管分离柱上先在其内表面裸露的空毛细管区域中进行第一维的加压毛细管电泳分离，并不中断地连续迁移进入装填有色谱填料的毛细管色谱柱区域中进行第二维的加压毛细管电色谱分离。

所述加压毛细管电泳模式是以微流高压为主要驱动力实现流动相中待测组分的迁移，以高压电场实现不同质荷比待测合成色素组分的第一维分离。

所述加压毛细管电色谱模式以微流高压和高压电场电渗流为混合驱动力实现第一维分离后的待测组分的迁移，在同一流动相洗脱下，根据待测组分在色谱填料表面上的不同保留作用和高压电场下的不同电泳迁移能力实现合成色素多组分的第二维分离。

本发明的显著优点在于：

本发明提供的加压毛细管电色谱多模式连续分离的方法，以内壁裸露的石英毛细管和带有色谱填料的毛细管分离柱无接口连续组成多模式分离毛细管柱，通过在柱同时施加高压电场和微流高压，在同一根分离柱上可以实现合成色素多组分的电泳-电色谱多模式多维连续分离，分离效果显著提高。

附图说明

图1为六种水溶性合成色素连续分离谱图；

1-日落黄；2-柠檬黄；3-诱惑红；4-苋菜红；5-胭脂红；6-亮蓝。

具体实施方式

为了使本发明所述的内容更加便于理解，下面结合具体实施方式对本发明所述的技术方案做进一步的说明，但是本发明不仅限于此。

实施例1：

一种加压毛细管电色谱多模式连续分离合成色素的方法，是利用电泳-电色谱多模式连续分离技术，以内壁裸露的石英毛细管和带有色谱填料的毛细管色谱柱无接口连续组成多模式分离毛细管柱进行分析，其方法具体为：

1）选取多模式毛细管分离柱，有效柱长为15cm、内径100μm，其中石英毛细管部分的长度为7.0cm，带有填料的毛细管色谱柱部分的长度为8.0cm，填料为十八烷基键合硅胶颗粒、粒径为3μm；

2）以乙腈:四丁基硫酸氢铵（3.0mmol/L，pH4.0）=30:70（v/v）混合溶液为流动相，超声除气；

3）以等度洗脱的方式，调节反压阀压力为1000psi，将步骤（2）配制的流动相以0.05mL/min的流速泵入多模式毛细管分离柱中，平衡20min；调节分离电压+7KV，液相泵辅助压力1000psi，流速0.05mL/min，进样体积20μL，对合成色素进行毛细管电色谱分离，洗脱峰依次为：日落黄，柠檬黄，诱惑红，苋菜红，胭脂红，亮蓝。

从图中可以看出，六种强极性的离子化色素（日落黄，柠檬黄，诱惑红，苋菜红，胭脂红，亮蓝）在普通的等度洗脱模式中就可以得到完全分离，基线平稳，峰型比较对称，应用本发明的分离效果良好。

本发明针对带有磺酸基团等强极性结构的水溶性合成色素极性强，单一模式的色谱难于有效保留和高效分离，需要借助采用离子对色谱梯度洗脱等问题，通过选用以内壁裸露的石英毛细管和带有色谱填料的毛细管色谱柱两部分无接口连续组成的多模式分离毛细管柱为分离载体，通过在柱同时施加高压电场和微流高压，合成色素首先进入石英毛细管区域，以微流液相高压实现流动相中待测组分的快速迁移，以高压电场实现不同质荷比的合成色素的高效电泳分离；在第一维分离的基础上，继续推动色素迁移进入装填有色谱填料的毛细管分离柱区域，通过色谱填料表面上的不同保留作用和高压电场下的不同电泳迁移能力实现合成色素的第二维分离，在同一根分离柱上可以实现合成色素多组分的电泳-电色谱多模式多维连续分离，分离效果显著提高。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，凡依本发明申请专利范围所做的均等变化与修饰，皆应属本发明的涵盖范围。