專利名稱：親水性離子液體雙水相體系測(cè)定環(huán)境中殘留紅霉素的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及環(huán)境工程和分析化學(xué)的環(huán)保技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種親水性離子液體雙水 相體系測(cè)定環(huán)境中殘留紅霉素的方法，該方法操作簡(jiǎn)便，準(zhǔn)確率高。
背景技術(shù)：
食品安全中暴露的問題已日益受到人們的廣泛關(guān)注。國(guó)內(nèi)外食品安全惡性事件連 續(xù)不斷發(fā)生，不僅給人民的生命財(cái)產(chǎn)帶來了巨大的損失，同時(shí)也造成了及其惡劣的社會(huì)影 響。不論是在世界范圍內(nèi)連續(xù)發(fā)生的二噁英、瘋牛病、大腸桿菌等食品安全惡性事件。還是 我國(guó)頻發(fā)的食品安全事件，例如奶粉中加入三聚氰胺、用致癌物質(zhì)蘇丹紅對(duì)食品進(jìn)行染色、 銷售被黃曲霉素污染的大米等事件；無論是在發(fā)達(dá)國(guó)家，還是在發(fā)展中國(guó)家，食品安全問題 已經(jīng)成為了一個(gè)全球性、具有重大危害的環(huán)境污染問題。有害物質(zhì)的檢測(cè)是保障食品安全的重要措施之一，食品安全檢測(cè)具有如下特點(diǎn) 被測(cè)樣品涵蓋肉類、蛋、奶、水產(chǎn)品等，這些物質(zhì)都是成分和結(jié)構(gòu)非常復(fù)雜的有機(jī)物，其中包 括許多對(duì)檢測(cè)有干擾的物質(zhì)；有毒有害物質(zhì)種類和組分繁多；檢測(cè)物質(zhì)含量濃度常為μ g， ng級(jí)甚至pg級(jí)；需要做快速、簡(jiǎn)便的定性、定量檢測(cè)。常常涉及衍生物和降解物的檢測(cè)，需 要區(qū)別同位異構(gòu)體以及元素的價(jià)態(tài)。鑒于食品安全對(duì)人類所具有的重大影響，與世界上許多國(guó)家一樣，我國(guó)也加強(qiáng)了 食品安全工作的重視。然而我國(guó)在食品殘留有害物質(zhì)的檢測(cè)方面還剛剛起步，在分析儀器、 檢測(cè)方法、分離測(cè)定、數(shù)據(jù)處理和質(zhì)量控制等方面還存在很多問題，面臨著食品中有害物質(zhì) 的殘留量低，檢出困難，現(xiàn)有分析方法的靈敏度不夠，樣品基質(zhì)對(duì)有害物質(zhì)測(cè)定存在干擾， 大型儀器價(jià)格昂貴、難以普及等困難。如何采取有效的方法對(duì)食品中殘留的污染物質(zhì)進(jìn)行檢測(cè)已成為當(dāng)務(wù)之急?？股?類藥物在臨床、養(yǎng)殖業(yè)和農(nóng)業(yè)中的大量使用，一方面會(huì)通過動(dòng)物體內(nèi)殘留的轉(zhuǎn)移到人體，另 一方面動(dòng)物、禽類產(chǎn)生的耐藥菌也會(huì)傳播給人類，給人類的健康和生存帶來嚴(yán)重危脅，對(duì)環(huán) 境中殘留抗生素的分析、遷移、細(xì)菌抗藥性等方面的研究已成為環(huán)境化學(xué)家關(guān)注的熱點(diǎn)。因此，建立高效、靈敏的抗生素檢測(cè)方法對(duì)于保障食品安全至關(guān)重要。關(guān)于殘留抗 生素的測(cè)定目前主要采用的分析方法受到殘留污染物含量低、檢測(cè)難的局限。對(duì)環(huán)境中痕 量/超痕量的抗生素藥物的分析，制約性難題是樣品的預(yù)處理技術(shù)。傳統(tǒng)揮發(fā)性有機(jī)化合物主要用于分析樣品的預(yù)處理過程中，存在富集效率低，選 擇性差，容易引入基質(zhì)的雜質(zhì)，樣品難以得到純化等問題，同時(shí)溶劑本身又會(huì)造成二次污 染。研究新型、綠色的替代溶劑-離子液體，探討其萃取分離抗生素的性質(zhì)、機(jī)理及應(yīng)用，不 論是對(duì)于保障食品安全還是減少揮發(fā)性有機(jī)物污染，都有非常重要的意義。離子液體雙水相作為近幾年來出現(xiàn)的一種新型綠色分離體系該體系，具有分相時(shí) 間短、粘度低、萃取過程不易乳化且離子液體可以回收利用等優(yōu)點(diǎn)而受到越來越多的關(guān)注。 此外，離子液體雙水相體系兩相的主要成分都是水，使得其具有生物活性分子所需要的溫 和環(huán)境，在萃取分離生物物質(zhì)上具有廣闊的應(yīng)用前景。

發(fā)明內(nèi)容
針對(duì)現(xiàn)有的殘留紅霉素檢測(cè)方法中存在的靈敏度低，選擇范圍單一，準(zhǔn)確性差的 缺點(diǎn)，本發(fā)明的目的在于，提供一種親水性離子液體雙水相體系測(cè)定環(huán)境中殘留紅霉素的 方法，該方法可以提高殘留紅霉素測(cè)定的準(zhǔn)確性，同時(shí)能具有操作簡(jiǎn)便，不使用大型儀器， 減少使用有機(jī)揮發(fā)性溶劑帶來的二次污染。為了實(shí)現(xiàn)上述任務(wù)，本發(fā)明采取如下的技術(shù)解決方案一種親水性離子液體雙水相體系測(cè)定環(huán)境中殘留紅霉素的方法，其特征在于，該 方法采用由1. 5g的1-丁基-3-甲基咪唑四氟硼酸鹽離子液體和IlgNaH2PO4形成的雙水相 萃取體系，在紅霉素水溶液中加入該雙水相萃取體系，在303. 15K的溫度下，在恒溫振蕩器 中振蕩萃取至少一次，萃取時(shí)間為2h，萃取后靜置，待分相清晰后，測(cè)定水相中剩余紅霉素 的濃度，由萃取前后水相中紅霉素的含量計(jì)算紅霉素的萃取率。
本發(fā)明的方法對(duì)紅霉素萃取率為99. 31%，具有線性范圍寬，檢出限低，相對(duì)標(biāo)準(zhǔn) 偏差較小，對(duì)樣品的測(cè)定回收率高的特點(diǎn)。既能滿足國(guó)家對(duì)于殘留紅霉素的檢出要求，同時(shí) 操作較為簡(jiǎn)單，適用于食品中殘留的微痕量紅霉素的定量分析。


圖1是NaH2PO4濃度對(duì)雙水相體系形成的影響關(guān)系2是NaH2PO4濃度的影響關(guān)系3是1- 丁基-3-甲基咪唑四氟硼酸鹽離子液體用量的影響關(guān)系圖；圖4是溫度的影響關(guān)系圖；圖5是萃取時(shí)間的影響關(guān)系圖；圖6是萃取次數(shù)的影響關(guān)系圖；圖7是離子液體重復(fù)利用次數(shù)的影響關(guān)系圖；以下結(jié)合附圖和發(fā)明人給出的實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的詳細(xì)說明。
具體實(shí)施例方式本發(fā)明在對(duì)現(xiàn)有紅霉素測(cè)定方法研究基礎(chǔ)之上，通過一系列的實(shí)驗(yàn)，最終采用以 1-丁基-3-甲基咪唑四氟硼酸鹽離子液體([Bmim]BF4)與NaH2PO4形成的雙水相萃取體系 作為萃取溶劑，富集環(huán)境中殘留紅霉素，是一種紅霉素的定量分析方法。參見圖1 7，其中圖1是NaH2PO4濃度對(duì)雙水相萃取體系形成的影響關(guān)系圖；其中，橫坐標(biāo)表示 NaH2PO4濃度，縱坐標(biāo)表示雙水相萃取體系中兩相的體積分?jǐn)?shù)。隨著體系中NaH2PO4濃度的 增加，輕相水相的體積逐漸減少，下相離子液體相的體積逐漸增加。兩相體積一開始隨著 NaH2PO4的濃度的增大變化不明顯，當(dāng)NaH2PO4的濃度在20% 25%時(shí)，出現(xiàn)一個(gè)突變的分 相點(diǎn)，此后隨著NaH2PO4的濃度的增大，兩相體積基本保持不變。圖2是NaH2PO4濃度的影響關(guān)系圖；其中，橫坐標(biāo)表示NaH2PO4濃度，縱坐標(biāo)表示萃 取率。隨著體系中NaH2PO4濃度的增加，紅霉素的萃取率呈先增大后減小的趨勢(shì)。離子液 體雙水相體系中，當(dāng)NaH2PO4濃度過小，溶液為單一液相時(shí)，紅霉素的萃取率以0%計(jì)。在[Bmim]BF4/NaH2P04形成的雙水相體系中，NaH2PO4的濃度在20% 25%時(shí)，紅霉素的萃取 率隨NaH2PO4濃度的增加而增加，此時(shí)萃取率最大可以達(dá)到87. 9%。當(dāng)NaH2PO4的濃度超過 30%時(shí)，紅霉素的萃取率略有下降。圖3是1- 丁基-3-甲基咪唑四氟硼酸鹽離子液體用量的影響關(guān)系圖；其中，橫坐標(biāo)表示1-丁基-3-甲基咪唑四氟硼酸鹽離子液體([Bmim]BF4)用量，縱坐標(biāo)表示萃取率。 紅霉素的萃取率隨著離子液體的用量的增加而增大，在[Bmim]BF4/NaH2P04B成的雙水相萃 取體系中，當(dāng)[Bmim]BF4加入量超過1. 5g時(shí)，紅霉素的萃取率有下降的趨勢(shì)。圖4是溫度的影響關(guān)系圖；其中，橫坐標(biāo)表示溫度，縱坐標(biāo)表示萃取率，隨著溫度 的升高，紅霉素的萃取率隨溫度的升高而降低。對(duì)于[Bmim]BF4/NaH2P04雙水相萃取體系，隨 著溫度的升高，紅霉素的萃取率下降，當(dāng)溫度超過323. 15K，萃取達(dá)到平衡。在303. 15K時(shí)， [Bmim]BF4/NaH2P04雙水相萃取體系對(duì)紅霉素的萃取率接近90%。因此，離子液體雙水相萃 取紅霉素在室溫下進(jìn)行即可達(dá)到良好的效果。圖5是萃取時(shí)間的影響關(guān)系圖；其中橫坐標(biāo)表示時(shí)間，縱坐標(biāo)表示萃取率，離子液 體雙水相體系對(duì)紅霉素的萃取率隨著時(shí)間的增加先增大后減小。在[Bmim]BF4/NaH2P04形 成的雙水相萃取體系中，超過2h時(shí)，萃取率隨時(shí)間的延長(zhǎng)基本保持不變，萃取達(dá)到平衡。圖6是萃取次數(shù)的影響關(guān)系圖；[Bmim]BF4/NaH2P04形成的離子液體雙水相萃取體 系對(duì)紅霉素的萃取率隨萃取次數(shù)的增多而增大。萃取次數(shù)超過3次后，[Bmim]BF4/NaH2P04 形成的雙水相萃取體系對(duì)紅霉素的萃取率可超過98%。圖7是離子液體重復(fù)利用次數(shù)的影響關(guān)系圖；其中橫坐標(biāo)表示利用次數(shù)，縱坐標(biāo) 表示萃取率，隨著1-丁基-3-甲基咪唑四氟硼酸離子液體的重復(fù)利用次數(shù)增多，紅霉素的 萃取率略有下降，當(dāng)[Bmim]BF4重復(fù)利用超過5次，對(duì)紅霉素的萃取率下降約50%。因此， 在紅霉素的萃取過程中，1- 丁基-3-甲基咪唑四氟硼酸鹽離子液體的重復(fù)利用次數(shù)不應(yīng)超 過3次。以下是發(fā)明人給出的具體實(shí)施例。實(shí)施例1 取1. 5g的1- 丁基-3-甲基咪唑四氟硼酸鹽離子液體，置于60ml具塞錐形瓶中， 加入3ml紅霉素標(biāo)準(zhǔn)溶液和25. Oml蒸餾水，加入Ilg的NaH2PO4，充分混勻。25°C下在恒溫 振蕩器中振蕩萃取2h后靜置，待分相清晰后，測(cè)定水相中剩余紅霉素的濃度，由萃取前后 水相中紅霉素的含量計(jì)算紅霉素的萃取率。實(shí)施例2 取1. 5g的1- 丁基基-3-甲基咪唑四氟硼酸鹽離子液體，置于60ml具塞錐形瓶中， 加入3ml紅霉素標(biāo)準(zhǔn)溶液和25. Oml蒸餾水，加入Ilg的NaH2PO4，充分混勻。25°C下在恒溫 振蕩器中振蕩萃取2h后靜置，待分相清晰后，測(cè)定水相中剩余紅霉素的濃度，由萃取前后 水相中紅霉素的含量計(jì)算紅霉素的萃取率。實(shí)施例3 取2. 5g的1- 丁基-3-甲基咪唑四氟硼酸鹽離子液體，置于60ml具塞錐形瓶中， 加入3ml紅霉素標(biāo)準(zhǔn)溶液和25. Oml蒸餾水，加入Ilg的NaH2PO4，充分混勻。25°C下在恒溫 振蕩器中振蕩萃取1. 5h后靜置，待分相清晰后。測(cè)定水相中剩余紅霉素的濃度，由萃取前 后水相中紅霉素的含量計(jì)算紅霉素的萃取率。
實(shí)施例4 取1. 5g的1- 丁基-3-甲基咪唑四氟硼酸鹽離子液體，置于60ml具塞錐形瓶中， 加入3ml紅霉素標(biāo)準(zhǔn)溶液和25. Oml蒸餾水，加入Ilg的NaH2PO4，充分混勻。35°C下在恒溫 振蕩器中振蕩萃取2h后靜置，待分相清晰后，測(cè)定水相中剩余紅霉素的濃度，由萃取前后 水相中紅霉素的含量計(jì)算紅霉素的萃取率。實(shí)施例5 取1. 5g的1- 丁基-3-甲基咪唑四氟硼酸鹽離子液體，置于60ml具塞錐形瓶中， 加入3ml紅霉素標(biāo)準(zhǔn)溶液和25. Oml蒸餾水，加入Ilg NaH2PO4，充分混勻。25°C下在恒溫振 蕩器中振蕩萃取3h后靜置，待分相清晰后，測(cè)定水相中剩余紅霉素的濃度，由萃取前后水 相中紅霉素的含量計(jì)算紅霉素的萃取率。實(shí)施例6:取1. 5g的1- 丁基-3-甲基咪唑四氟硼酸鹽離子液體，置于60ml具塞錐形瓶中，加 入3ml紅霉素標(biāo)準(zhǔn)溶液和25. Oml蒸餾水，加入Ilg NaH2PO4，充分混勻。25°C下在恒溫振蕩 器中振蕩萃取2h后靜置，將離子液體和水相分開后，在水相中再加入1.5g的1-丁基-3-甲 基咪唑四氟硼酸鹽離子液體，重復(fù)萃取1次。萃取2h后靜置，測(cè)定水相中剩余紅霉素的濃 度，由萃取前后水相中紅霉素的含量計(jì)算紅霉素的萃取率。實(shí)施例7 取1. 5g的1- 丁基-3-甲基咪唑四氟硼酸鹽離子液體，置于60ml具塞錐形瓶中，加 入3ml紅霉素標(biāo)準(zhǔn)溶液和25. Oml蒸餾水，加入Ilg NaH2PO4,充分混勻。25°C下在恒溫振蕩器 中振蕩萃取2h后靜置，將離子液體和水相分開后。在水相中再加入1. 5g的1- 丁基-3-甲 基咪唑四氟硼酸鹽離子液體，如此重復(fù)萃取2次。測(cè)定水相中剩余紅霉素的濃度，由萃取前 后水相中紅霉素的含量計(jì)算紅霉素的萃取率。實(shí)施例8 取1. 5g的1- 丁基-3-甲基咪唑四氟硼酸鹽離子液體，置于60ml具塞錐形瓶中，加入3ml紅霉素標(biāo)準(zhǔn)溶液和25. Oml蒸餾水，加入Ilg的NaH2PO4，充分混勻。25°C下在恒溫 振蕩器中振蕩萃取2h后靜置，將離子液體和水相分開后，在離子液體相中加入3ml紅霉素 標(biāo)準(zhǔn)溶液和25. Oml蒸餾水，加入Ilg NaH2PO4，充分混勻。25°C下在恒溫振蕩器中振蕩萃取 2h后，待分相清晰后，測(cè)定水相中剩余紅霉素的濃度，由萃取前后水相中紅霉素的含量計(jì)算 紅霉素的萃取率。
權(quán)利要求
一種親水性離子液體雙水相萃取體系測(cè)定環(huán)境中殘留紅霉素的方法，其特征在于，該方法由1.5g的1-丁基-3-甲基咪唑四氟硼酸鹽離子液體和11g的NaH2PO4構(gòu)成離子液體雙水相萃取分離體系，在紅霉素水溶液中加入該離子液體雙水相萃取體系，在298.15K的溫度下，在恒溫振蕩器中振蕩萃取至少一次，萃取時(shí)間為1.5h～3h，萃取后靜置，待分相清晰后，測(cè)定水相中剩余紅霉素的濃度，由萃取前后水相中紅霉素的含量計(jì)算紅霉素的萃取率。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種親水性離子液體雙水相體系測(cè)定環(huán)境中殘留紅霉素的方法，該方法由1.5g的1-丁基-3-甲基咪唑四氟硼酸鹽離子液體([Bmim]BF4)和11g的NaH2PO4構(gòu)成離子液體雙水相體系，采用該萃取體系至少萃取一次，每次2h，萃取后靜置，待分相清晰后，測(cè)定水相中剩余紅霉素的濃度，由萃取前后水相中紅霉素的含量計(jì)算紅霉素的萃取率。該方法對(duì)紅霉素的萃取率可達(dá)99.31％。具有線性范圍寬，檢出限低，相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差較小，對(duì)樣品的測(cè)定回收率高的特點(diǎn)。既能滿足國(guó)家對(duì)于殘留紅霉素的檢出要求，同時(shí)操作較為簡(jiǎn)單，適用于食品中殘留的微痕量紅霉素的定量分析。
文檔編號(hào)G01N1/34GK101832992SQ201010151810
公開日2010年9月15日 申請(qǐng)日期2010年4月20日 優(yōu)先權(quán)日2010年4月20日
發(fā)明者關(guān)衛(wèi)省, 李宇亮 申請(qǐng)人:長(zhǎng)安大學(xué)