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啤酒中五種氯苯酚類(lèi)化合物的快速液相色譜分析
閱讀:74 發(fā)布時(shí)間:2025-6-9前言根據(jù) GB/T 4927 的規(guī)定,啤酒是以麥芽、水為主要原料,加啤酒花,經(jīng)酵母發(fā)酵釀制而成的酒類(lèi)制品。成品啤酒由豐富的物質(zhì)組成,包含酯類(lèi)、醇類(lèi)、酚類(lèi)、氨基酸等,其中酚類(lèi)化合物在啤酒中扮演重要角色。特定而言,在生產(chǎn)、運(yùn)輸、貯藏、使用等階段,酚類(lèi)物質(zhì)可能與含氯的水、容器和空氣等接觸,發(fā)生化學(xué)反應(yīng),生成具有特殊味道的氯苯酚類(lèi)物質(zhì),使啤酒產(chǎn)生消毒水、臭味等味道,導(dǎo)致啤酒口感變化;同時(shí),氯苯酚類(lèi)物質(zhì)本身也具有一定的毒性,對(duì)人體有致癌性、致畸性[1]。因此,全流程密切監(jiān)測(cè)啤酒中的氯苯酚類(lèi)化合物對(duì)于保證啤酒的品質(zhì)和安全性至關(guān)重要。氯苯酚類(lèi)化合物是一類(lèi)含氯的苯酚衍生物,根據(jù)氯元素在苯環(huán)上的位置、取代數(shù)量等的不同,包括多達(dá)十幾種化合物。通常檢測(cè)的幾種含氯苯酚化合物包括鄰氯苯酚、2,4-二氯苯酚、2,6-二氯苯酚、2,4,6-三氯苯酚和 2,3,4,6-四氯苯酚,可用分析方法主要有液相色譜法[2,3] 和液質(zhì)聯(lián)用方法、氣相色譜法和氣質(zhì)聯(lián)用方法。由于氯苯酚類(lèi)化合物極性大、難電離,采用氣相色譜和氣質(zhì)聯(lián)用方法進(jìn)行分析時(shí),一般需要在樣品前處理中對(duì)目標(biāo)化合物進(jìn)行衍生,分析難度較高。
液相色譜法和液質(zhì)聯(lián)用方法是目前針對(duì)氯苯酚類(lèi)化合物的主要分析技術(shù),有利于簡(jiǎn)化樣品前處理過(guò)程,提升分析效率,并實(shí)現(xiàn)準(zhǔn)確定性和定量。關(guān)于液相色譜法測(cè)定啤酒中的上述五種氯苯酚類(lèi)化合物,暫未查到相關(guān)文獻(xiàn)報(bào)道。但用于測(cè)定氯苯酚類(lèi)化合物的液相色譜方法一般采用傳統(tǒng)的高效液相色法 (HPLC),分離效率和分離能力較低,不利于快速分析。本文采用 Agilent 1290 II UHPLC 結(jié)合 Poroshell 120Bonus-RP 色譜柱,開(kāi)發(fā)出一種針對(duì)五種氯苯酚類(lèi)化合物的快速分析方法,可準(zhǔn)確分離啤酒中的五種氯苯酚類(lèi)化合物。經(jīng)過(guò)初步方法學(xué)驗(yàn)證,該方法適用于準(zhǔn)確測(cè)定啤酒中的五種氯苯酚類(lèi)物質(zhì)。
實(shí)驗(yàn)部分試劑和樣品甲醇、磷酸為色譜純,購(gòu)于迪馬公司;所用實(shí)驗(yàn)用水為 MilliporeMilli-Q 超純水系統(tǒng)現(xiàn)制備的高純?nèi)ルx子水;鄰氯苯酚、2,4-二氯苯酚、2,6-二氯苯酚、2,4,6-三氯苯酚和 2,3,4,6-四氯苯酚購(gòu)于阿拉丁;樣品為市售產(chǎn)品。
儀器和設(shè)備采用 Agilent 1290 Infinity 液相色譜系統(tǒng) ,配備如下安捷倫模塊:四元泵(部件號(hào) G7104A)、自動(dòng)進(jìn)樣器(部件號(hào) G7167B)、柱溫箱(部件號(hào) G7116B)和二極管陣列檢測(cè)器(部件號(hào) G7117A)。色譜柱選用 Agilent InfinityLab Poroshell 120 Bonus-RP(4.6 × 100 mm, 2.7 μm;部件號(hào) 695968-901)。標(biāo)準(zhǔn)品制備標(biāo)準(zhǔn)品儲(chǔ)備液:精密稱(chēng)取鄰氯苯酚、2,4-二氯苯酚、2,6-二氯苯酚、2,4,6-三氯苯酚、2,3,4,6-四氯苯酚各標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)適量,置于容量瓶中,加甲醇適量,超聲使其溶解,然后用甲醇定容至刻度,制得 2000 μg/mL 標(biāo)準(zhǔn)品儲(chǔ)備液。標(biāo)準(zhǔn)品工作溶液:取標(biāo)準(zhǔn)品儲(chǔ)備液適量,加 50% 甲醇,逐級(jí)稀釋制得 4 μg/mL、8 μg/mL、16 μg/mL、32 μg/mL、40 μg/mL、80 μg/mL 和 160 μg/mL 的標(biāo)準(zhǔn)品工作溶液。
樣品前處理取啤酒,打開(kāi)蓋子,緩慢從瓶中傾出部分啤酒至干凈的 40 mL 頂空瓶中;輕輕晃動(dòng),緩慢除去大量氣體;然后將頂空瓶置至超聲儀中,超聲脫氣約 1 min;取脫氣后的啤酒,過(guò) 0.22 μm 微孔濾膜后上機(jī)分析
結(jié)果與討論五種氯苯酚類(lèi)物質(zhì)分離結(jié)果按照上述實(shí)驗(yàn)方法,進(jìn)樣分析空白試劑(50% 甲醇-水)、五種氯苯酚類(lèi)標(biāo)準(zhǔn)品工作溶液(濃度為 40 μg/mL)和三種啤酒樣品溶液,所得五種氯苯酚類(lèi)化合物的分離結(jié)果如圖 1 所示。從圖中可以看出,空白試劑在氯苯酚類(lèi)各物質(zhì)色譜峰對(duì)應(yīng)的保留時(shí)間處無(wú)干擾;在標(biāo)準(zhǔn)工作溶液中,氯苯酚類(lèi)各物質(zhì)色譜峰分離良好;在啤酒樣品中,未檢出氯苯酚類(lèi)各物質(zhì)的色譜峰,且無(wú)其他成分干擾。
方法檢出限根據(jù) S/N = 3 計(jì)算方法檢超出限 (LOD)。由于鄰氯苯酚和 2,6-二氯苯酚的檢測(cè)波長(zhǎng)為 276 nm,而 2,4-二氯苯酚、2,4,6-三氯苯酚和 2,3,4,6-四氯苯酚的檢測(cè)波長(zhǎng)為 290 nm,因此分別取這兩個(gè)波長(zhǎng)下的噪音來(lái)計(jì)算各目標(biāo)化合物的 LOD。結(jié)果表明,在 1 μL 進(jìn)樣量、檢測(cè)波長(zhǎng)276 nm 下,鄰氯苯酚的 LOD 為 0.196 μg/mL,2,6-二氯苯酚的 LOD 為 0.336 μg/mL;在 1 μL 進(jìn)樣量、檢測(cè)波長(zhǎng) 290 nm 下,2,4-二氯苯酚的 LOD 為 0.121 μg/mL,2,4,6-三氯苯酚的 LOD 為 0.0923 μg/mL,2,3,4,6-四氯苯酚的 LOD 為 0.107 μg/mL。如果分析人員在實(shí)際應(yīng)用中需要獲得更低的方法檢出限,可以采用增加進(jìn)樣量和換用 60 mm 流通池等措施。
氯苯酚類(lèi)物質(zhì)的純度1290 Infinity 液相色譜系統(tǒng)配置二極管陣列檢測(cè)器,可以對(duì)色譜峰進(jìn)行全波長(zhǎng)掃描,并進(jìn)行純度分析。由于在分析的啤酒樣品中未檢出五種氯酚類(lèi)物質(zhì),因此采用加標(biāo)樣品進(jìn)行純度判定。向啤酒樣品中添加 5 μg/mL 各氯苯酚類(lèi)物質(zhì),然后進(jìn)樣分析,進(jìn)行純度分析處理。結(jié)果列于表 3 中。從表中可以看出,四種啤酒加標(biāo)樣品中的五種氯苯酚類(lèi)物質(zhì)色譜峰純度良好,純度因子均大于0.999,提示各分析物的色譜峰均未受到干擾。
結(jié)論本文建立了啤酒中五種氯苯酚類(lèi)物質(zhì)的快速分析方法。該方法使五種氯苯酚類(lèi)物質(zhì)獲得了良好的分離度,初步方法學(xué)考察結(jié)果(包括分離度、靈敏度、回收率和重復(fù)性等指標(biāo))表明,該方法符合液相色譜定性和定量分析的要求。該方法采用 Poroshell 120 核殼工藝色譜柱,可以在較低的柱壓下獲得較高的柱效,同時(shí)實(shí)現(xiàn)快速分離。該色譜柱與同規(guī)格、相同鍵合相的全多孔亞 2 μm 色譜柱相比,柱效達(dá)到亞 2 μm 柱的90%,但是柱壓僅為亞 2 μm 柱的 40%–50%。因此,借助該色譜柱,該方法可實(shí)現(xiàn)低壓、快速分離,在 10 min 內(nèi)即可完成對(duì)五種氯苯酚類(lèi)物質(zhì)的分析。由于氯苯酚類(lèi)物質(zhì)具有防腐、殺菌、殺蟲(chóng)、防霉作用,因此在環(huán)境、紡織、印染、家具等行業(yè)也有廣泛應(yīng)用,且由于其對(duì)人體的毒性而受到嚴(yán)格監(jiān)管。在排除干擾物質(zhì)的前提下,本文所述的方法也有望作為這些行業(yè)中監(jiān)測(cè)氯苯酚類(lèi)化合物的參考方法。