鮑玲紅，董彥杰

(安慶師范大學(xué)化學(xué)化工學(xué)院，安徽　安慶　246001)

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液-液微萃取β-胡蘿卜素的研究

鮑玲紅，董彥杰

(安慶師范大學(xué)化學(xué)化工學(xué)院，安徽安慶246001)

用多孔中空纖維研究了液-液微萃取β-胡蘿卜素。β-胡蘿卜素從10 mL水相萃取到丙酮-石油醚(1:4)或乙醇-石油醚(1:9)的有機(jī)相。各種萃取因素如溶劑、萃取時(shí)間和攪拌速率被優(yōu)化。萃取溶劑為丙酮-石油醚(1:4)或乙醇-石油醚(1:9)，萃取時(shí)間為20 min，攪拌速率為800 rpm。該法不僅可直接從水相萃取高純度的β-胡蘿卜素分析物，而且減少了環(huán)境污染物。

多孔中空纖維；液-液微萃取；β-胡蘿卜素

β-胡蘿卜素廣泛用于食品工業(yè)[1]，很多流行病學(xué)實(shí)驗(yàn)已經(jīng)證明β-胡蘿卜素減少疾病癌癥的發(fā)病率。它也是有效的抗氧化劑，可以猝滅單線態(tài)氧(1O2)，也能增強(qiáng)細(xì)胞縫隙連接通訊和抑制癌癥。萃取方法一般有：固相微萃取(SPME)[2]。懸滴微萃取[3-4]。但他們都有缺點(diǎn)，萃取成本高，不能直接用于高效液相色譜(HPLC)。多孔中空纖維液-液微萃取[5]是一種新型的樣品預(yù)處理技術(shù)，它集采樣、萃取和濃縮為一體，具有環(huán)保、低成本、溶劑消耗量少的優(yōu)點(diǎn)。此外，這項(xiàng)技術(shù)很容易與HPLC，氣相色譜法和毛細(xì)管電泳相結(jié)合使用[6]。

1　實(shí)　驗(yàn)

1.1儀器和試劑

LC-10ATvp高效液相色譜儀，日本島津公司；79-1型磁力加熱攪拌器。

β-胡蘿卜素，上?；瘜W(xué)試劑有限公司；其它試劑均為分析純。

胡蘿卜(樣品)來自安慶農(nóng)貿(mào)市場(chǎng)。

1.2液-液微萃取裝置

液-液微萃取裝置如圖1所示，一個(gè)10 mL燒杯，電磁攪拌器，一個(gè)25 μL 平頭高效液相色譜注射器。多孔中空纖維為聚丙烯纖維(內(nèi)徑1200 μm，長度4 cm，容積45 μL，壁厚200 μm)。在液液萃取前，多孔中空纖維先裝入高效液相色譜級(jí)乙腈超聲清洗15 s，清除雜質(zhì)。然后把它放到有機(jī)溶劑甲醇超聲波中15 s，在多孔中空纖維表面形成有機(jī)溶劑液膜。然后，添加一個(gè)有機(jī)萃取劑到多孔中空纖維中。

圖1　多孔中空纖維的液-液微萃取裝置Fig.1　Liquid-liquid microextraction device of porous hollow fiber

1.3樣品處理

將樣品切去尾部，切成小塊后粉碎，稱取5.0 g放入小燒杯中，超聲波提取20 min。然后將其定量轉(zhuǎn)移到500 mL容量瓶，用0.05 mol·L-1HAc溶液稀釋到刻度線，取上面清液1.0 mL，加9.0 mL蒸餾水得樣品溶液。

2　結(jié)果與討論

2.1萃取時(shí)間對(duì)萃取的影響

萃取時(shí)間對(duì)于萃取效率有嚴(yán)重的影響，因?yàn)棣?胡蘿卜素從水相進(jìn)入有機(jī)相是一個(gè)緩慢的平衡過程，溶質(zhì)分子需要時(shí)間通過界面進(jìn)入有機(jī)相。如圖2所示，β-胡蘿卜素的萃取率隨萃取時(shí)間從5～20 min逐漸增大，20 min后萃取率幾乎沒有改變。因此，選擇最優(yōu)的萃取時(shí)間是20 min。

圖2　萃取時(shí)間對(duì)萃取率的影響Fig.2　The effects of extraction time on extraction rate

2.2有機(jī)溶劑對(duì)萃取的影響

有機(jī)溶劑的選擇是液-液微萃取的關(guān)鍵。我們研究了五種不同的有機(jī)溶劑：石油醚，乙醇-石油醚(1:4，V/V)，丙酮-石油醚(3:7，V/V)，丙酮-石油醚(1:4，V/V)，乙醇-石油醚(1:9，V/V)對(duì)萃取的影響，結(jié)果見表1。因此，丙酮-石油醚(1:4，V/V)和乙醇-石油醚(1:9，V/V)均可做為萃取劑使用。

表1　不同有機(jī)溶劑對(duì)β-胡蘿卜素萃取的影響Table 1　The effects of different organic solvents on β-carotene extraction 　(mg/100 g)

2.3攪拌速度對(duì)萃取的影響

圖3　攪拌速度對(duì)萃取率的影響Fig.3　The effects of stirring speed on extraction rate

對(duì)樣品進(jìn)行充分的攪拌可縮短萃取時(shí)間。我們考查了萃取時(shí)，溶液的攪拌速率對(duì)萃取率的影響，結(jié)果見圖3。我們選擇攪拌速度為800 rpm為最佳轉(zhuǎn)速。

2.4液-液微萃取與傳統(tǒng)方法的比較

取100 g樣品，放入真空干燥箱(35 ℃，100 Pa)，干燥后，過篩(40目)。然后稱取0.2 g干燥樣品放入100 mL錐形瓶，加30 mL乙醇-石油醚(1:9，V/V)，并用塞子塞好，放置24 h后定量轉(zhuǎn)移到50 mL容量瓶，用乙醇-石油醚(1:9)溶液稀釋到刻度，得到樣品溶液。結(jié)果見表2。

表2　液-液微萃取與傳統(tǒng)方法的比較Table 2　Liquid-liquid microextraction is compared with the traditional method

3　結(jié)　論

研究證明液-液微萃取法可用于從胡蘿卜中提取β-胡蘿卜素，結(jié)合高效液相色譜可成功用于β-胡蘿卜素的分析測(cè)定。相比大多數(shù)傳統(tǒng)提取方法，液-液微萃取技術(shù)需要很少的水樣品溶液和有機(jī)溶劑。丙酮-石油醚(1:4，V/V)或乙醇-石油醚(1:9，V/V)均有高的萃取和濃縮性能。該法從水中萃取樣品不僅可提供高純度的分析物，而且減少了環(huán)境污染物。

[1]楊祖英, 李良學(xué). 高壓液相色譜法測(cè)定食品中β-胡蘿卜素[J]. 食品與發(fā)酵工業(yè),1994(6):57-61.

[2]Catherine L Arthur, Janusz Pawliszyn. Solid phase microextraction with thermal desorption using fused silica optical fibers[J]. Analytical Sciences, 1990,62(19): 2145-2148.

[3]Kazunori Nakashima, Fukiko Kubota, Tatsuo Maruyama, et al. Ionic Liquids as a Novel Solvent for Lanthanide Extraction[J]. Analytical Sciences,2003,19(8): 1097-1098.

[4]Stig Pedersen-Bjergaard, Knut Einar Rasmussen. Bioanalysis of drugs by liquid-phase microextraction coupled to separation techniques[J]. Journal of Chromatography B, 2005, 817(1):3-12.

[5]E Psillakis, N Kalogerakis. Developments in single-drop microextraction[J]. TrAC Trends in Analytical Chemistry, 2002, 21(1): 54-65.

[6]Dong Y J, Wang F, Wang J W, et al. Determination of tetramethrin in water by liquid microextraction-capillary electrophoresis[J]. Mendeleev Comumun, 2014,24:128-129.

Study on Liquid-liquid Microextraction of β-carotene

BAOLing-hong,DONGYan-jie

(College of Chemistry and Chemical Engineering, Anqing Normal University, Anhui Anqing 246001, China)

The liquid-liquid microextraction of β-carotene was studied by porous hollow fiber. The β-carotene was extracted from 10.0 mL aqueous sample into organic phase acetone-petroleum ether (1:4) or ethanol-petroleum ether (1:9). The extraction factors, such as organic solvents, extraction times, and stirring rate, were optimized. The extraction organic solvents were acetone-petroleum ether (1:4) or ethanol-petroleum ether (1:9). The extraction time was 20 min. Stirring speed was 800 rpm. The method can not only directly extract high purity β-carotene analyte from the water phase, but also reduce the environmental pollutants.

porous hollow fiber; liquid-liquid microextraction; β-carotene

O64

A

1001-9677(2016)015-0087-02