一种测定固态基质中四甲基吡嗪的前处理方法及其应用

摘要

本发明涉及分析检测技术领域，公开了一种测定固态基质中四甲基吡嗪的前处理方法，包括以下步骤：S1.采用酸性缓冲液对所述固态基质进行浸提，经固液分离，得到浸提液；S2.向所述浸提液中加入NaCl，得到饱和溶液；S3.将所述饱和溶液调节至碱性，经萃取处理，得到待测样品；本发明的前处理方法采用酸性缓冲液浸提+萃取的方法对所述固态基质进行处理，结合对前处理过程中所述酸性缓冲液的pH、所述浸提的温度和时间、所述饱和溶液的pH、所述萃取剂的选择以及所述萃取的时间进行限定，从而得到可直接进入气相色谱进行定量分析的待测样品，该前处理方法具有操作简便，适合批量样品处理，并且回收率较高，结果较准确的优点，便于在中小企业中普及推广。

说明书

技术领域

本发明涉及分析检测技术领域，具体是一种测定固态基质中四甲基吡嗪的前处理方法及其应用。

背景技术

白酒中的四甲基吡嗪是在制曲和堆积发酵过程中由美拉德反应所产生，再经蒸馏带入酒中。四甲基吡嗪具有扩张血管、改善微循环以及抑制血小板积聚的作用，从而赋予了白酒健康的功效。目前，针对白酒中的四甲基吡嗪的检测技术已经较为成熟，通常是在无需对样品进行前处理的情况下直接采用气相色谱法或液相色谱法进行测定，结果准确可靠。

固态基质是白酒发酵过程中所涉及到的固态原料，包括大曲和酒糟等。现有技术中多采用气相色谱法对固态基质中的四甲基吡嗪进行测定，其具有基本不产生废液从而环境污染小，相较于液相色谱法操作更为简便，并且更易于维护等优点。然而，由于固态基质具有结构和成分复杂的特点，无法直接进样，因此在对其中的四甲基吡嗪进行测定时，需要对样品进行前处理。目前，现有技术多采用顶空固相微萃取法(HS-SPME)对样品进行前处理，该法虽操作方便，但其耗材成本较高，并且萃取效果会随着萃取次数的增多而逐渐衰减，从而难以批量处理样品，不适合在中小企业中普及。

因此，针对固态基质中四甲基吡嗪的测定，我们亟需一种适用于批量处理样品，并且准确度高、操作方便以及成本低廉的前处理方法。

发明内容

本发明的目的之一在于克服现有技术的不足，提供一种测定固态基质中四甲基吡嗪的前处理方法，以至少达到适用于批量处理样品，并且准确度高、操作方便以及成本低廉的效果。

本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：一种测定固态基质中四甲基吡嗪的前处理方法，包括以下步骤：

S1.采用酸性缓冲液对所述固态基质进行浸提，经固液分离，得到浸提液；

S2.向所述浸提液中加入NaCl，得到饱和溶液；

S3.将所述饱和溶液调节至碱性，经萃取处理，得到待测样品。

在某些实施方案中，所述固态基质包括酒糟和大曲中的至少一种。

在某些实施方案中，S1中，所述固态基质与酸性缓冲液的质量体积比为1:3～5。

在某些实施方案中，S1中，所述固态基质的质量为5～10g。

在某些实施方案中，S1中，所述酸性缓冲液的pH为3.5～5.5。

在某些实施方案中，S1中，所述酸性缓冲液选自柠檬酸-柠檬酸钠缓冲液、磷酸氢二钠-柠檬酸缓冲液和乙酸-乙酸钠缓冲液中的至少一种。

在本实施方案中，由于pH太低会延长操作耗时，并且可能造成糟醅或者大曲中成分发生改变，从而影响提取，通过对所述酸性缓冲液的pH进行限定，不仅能够更好地控制操作耗时以及防止成分改变，还能够提高四甲基吡嗪的溶解度，从而更好地提高浸提效果。

在某些实施方案中，S1中，所述浸提在室温条件下进行，时间为20～30min；和/或，所述固液分离的方法包括离心和过滤中的一种。

在某些实施方案中，S3中，采用NaOH将所述饱和溶液的pH调节至8.0～10.0。

在本实施方案中，将所述饱和溶液的pH调节至8.0～10.0，能够降低四甲基吡嗪在水相中的溶解度，从而更好地提高萃取效果。

在某些实施方案中，S3中，所述萃取为液液萃取；优选的，所述液液萃取的萃取剂包括乙酸乙酯；更优选的，所述液液萃取的时间为10～20min。

在本实施方案中，对所述萃取剂和萃取时间进行限定，能够进一步地提高萃取效果。

本发明的目的之二在于提供上述前处理方法在测定固态基质中四甲基吡嗪中的应用。

在某些实施方案中，所述测定的方法为气相色谱法。

值得注意的是，本发明采用酸性缓冲液浸提+萃取的方法对所述固态基质进行处理，结合对前处理过程中所述酸性缓冲液的pH、所述浸提的温度和时间、所述饱和溶液的pH、所述萃取剂的选择以及所述萃取的时间进行限定，提高了四甲基吡嗪的溶解度，从而得到可直接进入气相色谱进行定量分析的待测样品，并且达到了样品回收率较高以及测试结果准确的效果。

相对于现有技术，本发明的有益效果如下：

1.本发明的一种测定固态基质中四甲基吡嗪的前处理方法，通过酸性缓冲液浸提结合萃取的方法对所述固态基质中的四甲基吡嗪进行提取，能够提高四甲基吡嗪的溶解度，从而得到可直接进入气相色谱进行定量分析的待测样品，该前处理方法具有成本低廉，操作简便，适合批量样品处理，并且回收率较高，结果准确的优点。

2.本发明的一种测定固态基质中四甲基吡嗪的前处理方法，便于在中小企业普及推广。

附图说明

图1为不同pH的浸提效果对比图；

图2为不同pH的萃取效果对比图；

图3为不同萃取剂的萃取效果对比图；

图4为不同萃取时间的萃取效果对比图。

具体实施方式

下面结合附图进一步详细描述本发明的技术方案，但本发明的保护范围不局限于以下所述。

实施例1

一种测定固态基质中四甲基吡嗪的前处理方法，包括以下步骤：

S1.称取5g固态基质(大曲或酒糟)于50mL离心管或烧杯中；

S2.将固态基质浸于pH为3.5的磷酸氢二钠-柠檬酸缓冲液中，固态基质与磷酸氢二钠-柠檬酸缓冲液的质量体积比为1:3，在室温的条件下浸提20min，将得到的悬浊液置于离心机中，在5000r/min的速度下离心，取清液，得到浸提液；

S2.将浸提液中用NaCl调节至饱和，得到饱和溶液；

S3.采用NaOH将饱和溶液的pH调节至8.0，并在乙酸乙酯为萃取剂的条件下，对其进行液液萃取，时间为10min，得到待测样品。

实施例2

一种测定固态基质中四甲基吡嗪的前处理方法，包括以下步骤：

S1.称取10g固态基质(大曲或酒糟)于50mL离心管或烧杯中；

S2.将固态基质浸于pH为5.5的柠檬酸-柠檬酸钠缓冲液中，固态基质与柠檬酸-柠檬酸钠缓冲液的质量体积比为1:5，在室温的条件下浸提30min，用脱脂棉过滤得到的悬浊液，得到浸提液；

S2.将浸提液中用NaCl调节至饱和，得到饱和溶液；

S3.采用NaOH将饱和溶液的pH调节至10.0，并在乙酸乙酯为萃取剂的条件下，对其进行液液萃取，时间为20min，得到待测样品。

实施例3

一种测定固态基质中四甲基吡嗪的前处理方法，包括以下步骤：

S1.称取7g固态基质(大曲或酒糟)于50mL离心管或烧杯中；

S2.将固态基质浸于pH为4的乙酸-乙酸钠缓冲液中，固态基质与乙酸-乙酸钠缓冲液的质量体积比为1:4，在室温的条件下浸提25min，用脱脂棉过滤得到的悬浊液，得到浸提液；

S2.将浸提液中用NaCl调节至饱和，得到饱和溶液；

S3.采用NaOH将饱和溶液的pH调节至9.0，并在乙酸乙酯为萃取剂的条件下，对其进行液液萃取，时间为15min，得到待测样品。

实施例4

S1.称取9g固态基质(大曲或酒糟)于50mL离心管或烧杯中；

S2.将固态基质浸于pH为4.0的乙酸-乙酸钠缓冲液中，固态基质与乙酸-乙酸钠缓冲液的质量体积比为1:3.5，在室温的条件下浸提27min，将得到的悬浊液置于离心机中，在5000r/min的速度下离心，取清液，得到浸提液；

S2.将浸提液中用NaCl调节至饱和，得到饱和溶液；

S3.采用NaOH将饱和溶液的pH调节至8.5，并在乙酸乙酯为萃取剂的条件下，对其进行液液萃取，时间为14min，得到待测样品。

实施例5

S1.称取8g固态基质(大曲或酒糟)于50mL离心管或烧杯中；

S2.将固态基质浸于pH为5.0的磷酸氢二钠-柠檬酸缓冲液中，固态基质与磷酸氢二钠-柠檬酸缓冲液的质量体积比为1:4.5，在室温的条件下浸提24min，将得到的悬浊液置于离心机中，在5000r/min的速度下离心，取清液，得到浸提液；

S2.将浸提液中用NaCl调节至饱和，得到饱和溶液；

S3.采用NaOH将饱和溶液的pH调节至9.5，并在乙酸乙酯为萃取剂的条件下，对其进行液液萃取，时间为18min，得到待测样品。

实施例6

S1.称取6g固态基质(大曲或酒糟)于50mL离心管或烧杯中；

S2.将固态基质浸于pH为4.5的柠檬酸-柠檬酸钠缓冲液中，固态基质与柠檬酸-柠檬酸钠缓冲液的质量体积比为1:4，在室温的条件下浸提22min，将得到的悬浊液置于离心机中，在5000r/min的速度下离心，取清液，得到浸提液；

S2.将浸提液中用NaCl调节至饱和，得到饱和溶液；

S3.采用NaOH将饱和溶液的pH调节至8.5，并在乙酸乙酯为萃取剂的条件下，对其进行液液萃取，时间为16min，得到待测样品。

效果验证

1.为了验证本发明中酸性浸提液的pH对浸提效果的影响，进行了对比试验。试验方法为：将酸性浸提液的pH分别设置为2.0、2.5、3.0、3.5、4.0、4.5、5.0、5.5、6.0、6.5、7.0，并对每组的浸提效果进行测定；其中，浸提效果以气相色谱测得的四甲基吡嗪的峰面积进行评价。

由图1可知，当pH＜3.5时，随着酸性浸提液的pH降低，四甲基吡嗪的峰面积虽然增大，但不明显；当pH＞5.5时，随着酸性浸提液的pH升高，四甲基吡嗪的峰面积逐渐减小，即四甲基吡嗪在水相结中的溶解度逐渐降低。因此，酸性浸提液的pH为3.5～5.5时，四甲基吡嗪的浸提效果较好。

2.为了验证本发明中萃取的pH对萃取效果的影响，进行了对比试验。试验方法为：将酸性浸提液的pH分别设置为7.5、8.0、8.5、9.0、9.5、10.0，并对每组的萃取效果进行测定；其中，萃取效果以气相色谱测得的四甲基吡嗪的峰面积进行评价。

由图2可知，当pH＝7.5时，四甲基吡嗪的峰面积明显增大，即四甲基吡嗪在水相中的溶解度明显升高，萃取效果较差。因此，萃取的pH为8.0～8.5时，四甲基吡嗪的萃取效果较好。

3.为了验证本发明中的萃取剂对萃取效果的影响，进行了对比试验。试验方法为：分别将乙酸乙酯、二氯甲烷、环己烷作为萃取剂，并对每组的萃取效果进行测定；其中，萃取效果以气相色谱测得的四甲基吡嗪的峰面积进行评价。

由图3可知，将乙酸乙酯作为萃取剂时的峰面积最大，即乙酸乙酯对四甲基吡嗪的萃取效果最好。

4.为了验证本发明中萃取的时间对萃取效果的影响，进行了对比试验。试验方法为：对萃取时间在5～60min内的萃取效果进行对比；其中，萃取效果以气相色谱测得的四甲基吡嗪的峰面积进行评价。

由图4可知，萃取时间为10～20min时的峰面积最大，即萃取时间为10～20min时的萃取效果最好。

5.为了验证本发明的前处理方法对气相色谱法的测试精密度的影响，进行了测试。测试方法为：以实施例1～6的方法分别对大曲和糟醅进行前处理，并对得到的待测样品进行气相色谱分析。结果如下表所示：

由上表可知，采用本发明的前处理方法对固态基质进行处理，能够达到极高的测试精密度。具体地，大曲的精密度为2.71％，糟醅的精密度为9.59％。

6.为了验证本发明的前处理方法对气相色谱法的样品回收率的影响，进行了测试。测试方法为：将高温大曲和酱香型白酒的堆积糟醅各自分为6组，对其加标后再分别以实施例1～6的方法进行前处理，并对得到的待测样品进行气相色谱分析。结果如下表所示：

由上表可知，采用本发明的前处理方法对固态基质进行处理，能够达到极高的样品回收率。具体地，大曲的加标回收率为83.23％～91.34％，糟醅的加标回收率为87.15％～117.22％。应当理解的是，采用实施例4～5的方法对糟醅进行前处理后，测试的回收率达到100％以上，上述现象属于正常现象，《中华人民共和国药典》2015年版中明确规定：回收率范围为80％～120％之间。关于上述现象的致因很多，例如系统误差和样本基质效应等。

综上所述，本发明的一种测定固态基质中四甲基吡嗪的前处理方法，达到了适用于批量处理样品，并且准确度高、回收率高、操作方便以及成本低廉的效果。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当理解本发明并非局限于本文所披露的形式，不应看作是对其他实施例的排除，而可用于各种其他组合、修改和环境，并能够在本文所述构想范围内，通过上述教导或相关领域的技术或知识进行改动。而本领域人员所进行的改动和变化不脱离本发明的精神和范围，则都应在本发明所附权利要求的保护范围内。