CN105891375A - 一种利用超高效合相色谱快速检测白酒中手性乳酸乙酯的方法 - Google Patents

一种利用超高效合相色谱快速检测白酒中手性乳酸乙酯的方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种利用超高效合相色谱快速检测白酒中手性乳酸乙酯的方法，属于检测技术领域，其特征在于：手性乳酸乙酯包括L‑乳酸乙酯和D‑乳酸乙酯；酒样经乙酸乙酯萃取后，使用氮气吹干，用甲醇溶解，采取ACQUITY UPC2Trefoil CEL1,2.5μm专用手性色谱柱为分离柱，以二氧化碳(A)+甲醇(B)为流动相进行梯度洗脱；样品经超高效合相色谱(UPC2)分离后，采用二极管阵列检测器进行检测。本发明方法简单快捷，能够准确地对白酒中的乳酸乙酯进行定性、定量，为白酒中两种手性乳酸乙酯的准确判定、快速检测提供科学依据。

Description

一种利用超高效合相色谱快速检测白酒中手性乳酸乙酯的方法
技术领域
本发明涉及检测技术领域，具体地说是一种利用超高效合相色谱串接二极管阵列检测器同时快速检测白酒中手性乳酸乙酯(L-乳酸乙酯，D-乳酸乙酯)的方法，属于分析技术领域。
背景技术
随着分析检测技术的不断发展，特别是高效毛细管气相色谱、液相色谱以及气质、液质联用技术的发展和应用，结合白酒的感官品尝、探明白酒中骨架成分的种类以及含量，研究其组成特点，有可能逐步揭开各类名酒“独特风味”的奥秘。众多研究人员在试图努力采用最新技术去识别未曾认识的白酒中微量成分甚至痕量成分，以对白酒的风格特色做出判定区别。
乳酸乙酯是白酒中的骨架成分，在白酒4大酯中是比较重要的一种，含量较高，约为40-200mg/100mL，它与己酸乙酯、乙酸乙酯、丁酸乙酯以及β-苯乙醇构成浓香、酱香、米香以及兼香型白酒的主体香气成分。在浓香型白酒中要求降低乳酸乙酯的含量，但含量过低，酒味寡淡；含量过高则增加酒的涩味。从分子结构来看，乳酸乙酯含有一个手性碳原子，存在一对手性对映体即L-乳酸乙酯和D-乳酸乙酯。手性对应体化合物具有相同的分子式，分子之间原子连接的顺序也完全相同，只是分子中原子在空间中的排列顺序不同。对映体的物理性质以及化学性质也相同，但是最重要的特点是生理效能表现不同，例如左旋烟碱比右旋烟碱的毒性更大。在白酒中，L-乳酸乙酯和D-乳酸乙酯可能会引起不同的感官反应，在白酒风味和口感方面起着非常重要的作用。因此，研究白酒中L-乳酸乙酯和D-乳酸乙酯的含量及比例非常重要。
发明内容
本发明的目的在于提供一种利用超高效合相色谱仪串接二极管阵列检测器同时快速检测白酒中手性乳酸乙酯(L-乳酸乙酯，D-乳酸乙酯)的方法，旨在实现白酒中手性乳酸乙酯检测的准确判定、快速检测。
本发明解决技术问题采用如下技术方案：
本发明利用超高效合相色谱同时快速检测白酒中手性乳酸乙酯的方法,其特点在于：
所述手性乳酸乙酯包括L-乳酸乙酯和D-乳酸乙酯；
所用仪器为：配有二极管阵列检测器的超高效合相色谱仪，ACQUITY UPC2Trefoil CEL1,2.5μm色谱柱(纤维素3-(3,5-二甲基苯基氨基甲酸酯))；涡旋仪；移液枪；
所述方法包括如下步骤：
(1)对待测白酒酒样进行前处理：
移取5mL待测白酒酒样于10mL比色管中，加入2mL乙酸乙酯，涡旋1min，移取上层溶液吹干，使用2mL甲醇溶解，注入2mL样品瓶，待进样；
(2)设定超高效合相色谱仪的条件为：
色谱柱：ACQUITY UPC2Trefoil CEL1,2.5μm色谱柱(纤维素3-(3,5-二甲基苯基氨基甲酸酯))；柱温为30～50℃；
样品室温度：10～20℃
流动相：A相为二氧化碳，B相为甲醇；流速为2～3mL/min；洗脱方式为梯度洗脱；进样量为1～5μL；检测所用时间为5min；ABPR压力为1885～2200psi；梯度洗脱的具体步骤为：初始时，流动相A和流动相B的体积分数比为98％：2％；由0min到3.0min这一时间段内，流动相A和流动相B的体积分数比从98％：2％逐渐变化为96％：4％；由3min到4.0min这一时间段内，流动相A和流动相B的体积分数比从96％：4％逐渐变化为95％：5％；由4.0min到5.0min这一时间段内，流动相A和流动相B的体积分数比从95％：5％逐渐变化为98％：2％。梯度洗脱各时间的的变化曲线均选择所用仪器中的曲线6。
二极管阵列检测器PDA的条件设定为：
3D通道为200nm-410nm；
分离度为1.2～2.0nm；
采样速率为20～50点/秒
(3)待测白酒酒样的检测
将待测白酒酒样按步骤(1)的方式进行前处理后，按步骤(2)的条件作UPC2检测，，采用外标法进行测定，用保留时间和峰面积进行定性与定量。具体方式为：
(31)标准曲线的绘制
取L-乳酸乙酯和D-乳酸乙酯配制质量浓度范围在12.5～300μg/L的混合系列标准工作溶液，然后按照(2)所设定的条件取1.5mL各标准工作溶液进样，作超高效合相色谱检测，以待测物的峰面积对其所相应的质量浓度进行线性回归，获得两种手性乳酸乙酯的线性回归方程，各线性回归方程所对应的曲线，即为相应手性乳酸乙酯的标准曲线；
具体的，两种手性乳酸乙酯对应的线性回归方程及相关系数r2见表1。
表1：两种乳酸乙酯的线性回归方程、相关系数、检出限、定量限
(32)待测白酒酒样的检测
将待测白酒酒样按步骤(1)的方式进行前处理后，取1.5mL按步骤(2)的条件作UPC2检测，通过使用3D波长扫描，获得待测样品的色谱图，对待测白酒酒样根据保留时间进行定性分析，然后根据标准曲线对待测白酒酒样进行定量分析。
对本发明方法作如下灵敏度测试：灵敏度测试包括仪器的灵敏度与方法的灵敏度，仪器的灵敏度用仪器的检出限表示，取信噪比≥3的手性乳酸乙酯的混合标准溶液的最小浓度为仪器检出限；方法的灵敏度用方法的定量限表示，取信噪比≥6的手性乳酸乙酯混合标准溶液的最小浓度为方法定量限。所得的相关数据见表1。
对本发明方法作如下准确性及重现性实验：选用同一个白酒样品经前处理后作为空白样品，分为3份，分别加入混合标准工作液进行加标回收实验，计算回收率；选取1个白酒样品按照同一前处理方法处理6个，分别进行实验，通过计算其相对标准偏差(RSD)的范围来判断分析方法的重现性。方法的准确性用回收率来表示，见表2；方法的重现性用相对标准偏差(RSD)来表示，见表3。可以看出回收率在80～120％，RSD<10％。
表2：两种乳酸乙酯的加标回收率实验
表3：两种乳酸乙酯的重现性实验
本发明所具有的优点如下：
1、本发明建立了一种利用超高效合相色谱串接二极管阵列检测器同时快速检测白酒中手性乳酸乙酯的方法，能够准确地对白酒中的乳酸乙酯进行定性、定量，为白酒中两种手性乳酸乙酯的准确判定、快速检测提供科学依据。
2、本发明超高效合相色谱串接二极管阵列检测器操作简单快捷、准确可靠、重复性好。
3、本发明专用手性柱ACQUITY UPC2Trefoil CEL1,2.5μm(纤维素3-(3,5-二甲基苯基氨基甲酸酯))与CO2+甲醇流动相的选择对白酒中两种手性乳酸乙酯的分离达到了优异的分离效果。
4、本发明的前处理操作步骤少，从而降低了实验误差并提高了数据的准确性。
5、本发明的检测方法是一项环保的“绿色”技术。分析中采用的主要流动相二氧化碳来自于其它工业释放的回收二氧化碳，实验中的使用二氧化碳不会再产生新的温室气体。使用此方法时，每次进样所消耗的改性剂(甲醇)仅为0.9mL，与同类检测方法相比，降低了95％的有机溶剂使用量。
6、本发明通过减少实验室消耗品的使用，进而可以节约成本。
附图说明
图1为浓度为12.5μg/L标准工作溶液的谱图。
具体实施方式
为阐明对本发明的理解，下面结合实施例对本发明做进一步的阐述。
本实施例按如下步骤对白酒中的手性乳酸乙酯进行检测：
所用仪器为：配有二极管阵列检测器的超高效合相色谱仪，ACQUITY UPC2Trefoil CEL1,2.5μm色谱柱(纤维素3-(3,5-二甲基苯基氨基甲酸酯))；涡旋仪；移液枪；
具体步骤为：
(1)对待测白酒酒样进行前处理：
移取5mL待测白酒酒样于10mL比色管中，加入2mL乙酸乙酯，涡旋1min，移取上层溶液吹干，使用2mL甲醇溶解，注入2mL样品瓶，待进样；
(2)设定超高效合相色谱仪的条件为：
色谱柱：ACQUITY UPC2Trefoil CEL1,2.5μm色谱柱，色谱柱填料为纤维素3-(3,5-二甲基苯基氨基甲酸酯)；柱温为45℃；
样品室温度：15℃
流动相：A相为二氧化碳，B相为甲醇；流速为2.5mL/min；洗脱方式为梯度洗脱；进样量为2μL；检测所用时间为5min；ABPR压力为2000psi；梯度洗脱的具体步骤为：初始时，流动相A和流动相B的体积分数比为98％：2％；由0min到3.0min这一时间段内，流动相A和流动相B的体积分数比从98％：2％逐渐变化为96％：4％；由3min到4.0min这一时间段内，流动相A和流动相B的体积分数比从96％：4％逐渐变化为95％：5％；由4.0min到5.0min这一时间段内，流动相A和流动相B的体积分数比从95％：5％逐渐变化为98％：2％。梯度洗脱各阶段的变化曲线均选择所用仪器中的曲线6。
二极管阵列检测器PDA的条件设定为：
3D通道为200nm-410nm；
分离度为1.8nm；
采样速率为20点/秒；
(31)标准曲线的绘制
取L-乳酸乙酯和D-乳酸乙酯配制质量浓度为12.5μg/L、50μg/L、100μg/L、200μg/L、300μg/L的混合系列标准工作溶液，然后按照(2)所设定的条件取1.5mL各标准工作溶液进样，作超高效合相色谱检测(12.5μg/L标准工作溶液的谱图如图1所示)，以待测物的峰面积对其所相应的质量浓度进行线性回归，获得两种手性乳酸乙酯的线性回归方程，各线性回归方程所对应的曲线，即为相应手性乳酸乙酯的标准曲线；L-乳酸乙酯的出峰时间为1.24min；D-乳酸乙酯的出峰时间为1.58min。
(32)待测白酒酒样的检测
将待测白酒酒样按步骤(1)的方式进行前处理后，取1.5mL按步骤(2)的条件作UPC2检测，通过使用3D波长扫描，获得待测样品的色谱图，对待测白酒酒样根据保留时间进行定性分析，然后根据标准曲线对待测白酒酒样进行定量分析。
计算出L-乳酸乙酯和D-乳酸乙酯的含量之比并进行分析，可以获得两者之比的大小与白酒风味口感的关系。

Claims (3)

1.一种利用超高效合相色谱快速检测白酒中手性乳酸乙酯的方法，其特征在于：
所述手性乳酸乙酯包括L-乳酸乙酯和D-乳酸乙酯；
所用仪器为：配有二极管阵列检测器的超高效合相色谱仪；涡旋仪；移液枪；
所述方法包括如下步骤：
(1)对待测白酒酒样进行前处理：
移取5mL待测白酒酒样于10mL比色管中，加入2mL乙酸乙酯，涡旋1min，移取上层溶液吹干，使用2mL甲醇溶解，注入2mL样品瓶，待进样；
(2)设定超高效合相色谱仪的条件为：
色谱柱：ACQUITY UPC2 Trefoil CEL1,2.5μm色谱柱，色谱柱填料为纤维素3-(3,5-二甲基苯基氨基甲酸酯)；柱温为30～50℃；
样品室温度：10～20℃
流动相：A相为二氧化碳，B相为甲醇；流速为2～3mL/min；洗脱方式为梯度洗脱；进样量为1～5μL；检测所用时间为5min；ABPR压力为1885～2200psi；
二极管阵列检测器PDA的条件设定为：
3D通道为200nm-410nm；
分离度为1.2～2.0nm；
采样速率为20～50点/秒；
(3)待测白酒酒样的检测
将待测白酒酒样按步骤(1)的方式进行前处理后，按步骤(2)的条件作UPC2检测，，采用外标法进行测定，用保留时间和峰面积进行定性与定量。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征是：步骤(2)中所述的梯度洗脱的方法为：
初始时，流动相A和流动相B的体积分数比为98％：2％；由0min到3.0min，流动相A和流动相B的体积分数比从98％：2％逐渐变化为96％：4％；由3min到4.0min，流动相A和流动相B的体积分数比从96％：4％逐渐变化为95％：5％；由4.0min到5.0min，流动相A和流动相B的体积分数比从95％：5％逐渐变化为98％：2％。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：步骤(3)的具体方式为：
(31)标准曲线的绘制
取L-乳酸乙酯和D-乳酸乙酯配制质量浓度范围在12.5～300μg/L的混合系列标准工作溶液，然后按照(2)所设定的条件取1.5mL各标准工作溶液进样，作超高效合相色谱检测，以待测物的峰面积对其所相应的质量浓度进行线性回归，获得两种手性乳酸乙酯的线性回归方程，各线性回归方程所对应的曲线，即为相应手性乳酸乙酯的标准曲线；
(32)待测白酒酒样的检测
将待测白酒酒样按步骤(1)的方式进行前处理后，取1.5mL按步骤(2)的条件作UPC2检测，通过使用3D波长扫描，获得待测样品的色谱图，对待测白酒酒样根据保留时间进行定性分析，然后根据标准曲线对待测白酒酒样进行定量分析。
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