中草药固相萃取柱及检测中草药农药残留物的样品前处理方法
【专利摘要】本发明公开了一种中草药固相萃取柱，该中草药固相萃取柱包括柱管和柱管内的填料，所述的填料由下列组份组成，碳材料2-10份、氨基官能化的吸附材料2-10份和非极性官能团修饰的硅胶材料1份，所述碳材料装填于柱管底层，所述氨基官能化的吸附材料和非极性官能团修饰的硅胶材料混合装填在柱管上层。本文还公开了使用中草药固相萃取柱检测中草药中农残的样品前处理方法。将该中草药固相萃取柱应用于样品预处理中，可用于桑枝、金银花、枸杞子和荷叶四种中草药中农药及代谢产物的分析检测，具有一次处理样品，提取净化中草药中400多种农药残留及快速、经济、通用性强的特点。
【专利说明】中草药固相萃取柱及检测中草药农药残留物的样品前处理 方法

【技术领域】
[0001] 本发明涉及医药、农产品安全检测领域。更具体地，涉及一种中草药固相萃取柱及 检测中草药农药残留物的样品前处理方法。

【背景技术】
[0002] 近年来，世界各国对天然药物的需求日益扩大，尤其对绿色药品尤为关注。而中草 药是我们中华民族的瑰宝，有着几千年的悠久历史。我国拥有丰富的天然药用资源，这些资 源为我国的中药生产提供了丰富的原材料，然而在中药生产中出现的质量安全问题制约了 我国中药的发展。农药残留是中药质量安全中的一个突出问题。从近年海关统计来看，出 口中药材因有害残留物超标频遭扣留和退运，已经成为我国中药出口和中药发展的障碍。
[0003] 农药残留指的是在植物生长、农业生产过程中，施用农药后一部分农药直接或间 接残留于谷物、蔬菜、果品、中药材、畜产品、水产品中以及土壤和水体中的现象。我国在中 药材生产中规定了可以使用的低度农药种类及禁止使用的高毒、高残留农药种类。但由于 药材种植者不能根据农药本身的物理化学性质对中药材培植植物群体的作用机理及其对 生态环境的影响因素，使用一些高毒、高残留农药防治药材病虫害，由此造成一些高毒、高 残留农药在中药材中的残留。
[0004] 对于中草药材中农药等有害化学物质的分析检测，无论使用何种分析检测方法， 通常都需要将被分析的微量化学成分与中草药样品主要基质（如色素、有机酸、有机碱、糖 分、脂溶性杂质等）及其它杂质得到较好的分离，以避免基质对于检测灵敏度，准确性的干 扰。通常使用的样品处理方法包括液液萃取法、固相萃取法、磺化法和低温冷冻法等。但是 目前的处理及检测方法具有操作复杂、通用性差的缺陷。
[0005] 专利201010597201. 6,介绍了一种含有几种农药残留的中草药样品测定前的处理 方法。方法原理为通过固相萃取填料的吸附作用吸附中药材中的杂质，以排除对检测的干 扰。所用的吸附填料为PSA，可以除去中药材中的有机酸杂质。然而该方法仅适用于15种 氨基甲酸酯类农药残留的检测，且由于填料的单一，无法用于处理复杂基质的中药材。
[0006] 专利201010197943.X采用比色法测定二硫代氨基甲酸酯类农药，在对于深颜色 作物，加入石墨粉和氯化钠均质，以吸附色素；在原理上同样是采用了吸附杂质排除干扰检 测的方式；然而因为比色法只对色素干扰比较敏感，方法只加入了石墨粉以除去色素，并不 适用于其他检测手段。
[0007] 专利03153725. 1农药残留净化柱及其净化方法，保护了一种农药残留净化柱，利 用吸附剂填料的吸附作用原理去除杂质，采用了活性炭，硅藻土，助滤剂混合装填用于食品 中农残分析用的净化柱；其中硅藻土和助滤剂都起到了过滤和支撑活性炭材料的作用，主 要还是对蛋白质和色素等杂质进行了去除，适合于食品类样品，不适合于富含有机酸、有机 碱、糖分的中草药样品。
[0008] 最后，上述已有的专利方法中，任何一个都不适用于从中草药中同时提取和净化 超过400种农药残留。


【发明内容】

[0009] 本发明要解决的第一个技术问题是提供一种中草药固相萃取柱，本发明所用萃取 柱不仅使用了混合装填的方式，还采用了分层装填，实现两种柱子在一支柱管中串接的方 式。而且净化柱中采用的材料不仅含有碳类材料，还加入了带有离子交换作用的碱性官能 团化的硅胶材料（即氨基官能化的吸附材料）、非极性官能团修饰的硅胶材料等材料；利用 了不同的吸附原理吸附杂质。
[0010] 本发明要解决的第二个技术问题是提供一种使用上述萃取柱检测中草药中农药 残留物质的样品前处理方法，该方法结合了中草药固相萃取柱的特点，通过创新性的一次 性净化，分组检测法，实现了在中草药类复杂基质样品中多种农药残留及其代谢物的同时 检测，是目前唯一一个可以同时提取净化中草药中超过400余种农药及化学污染物的检测 方法，填补了国内空白。
[0011] 为解决上述第一个技术问题，本发明采用下述技术方案：
[0012] 一种中草药固相萃取柱，包括柱管和柱管内的填料，本发明所用填料由2-10份碳 材料、2-10份氨基官能化的吸附材料和1份非极性官能团修饰的硅胶材料组成；在萃取柱 中碳材料装填于柱管底层，氨基官能化的吸附材料和非极性官能团修饰的娃胶材料混合装 填在柱管上层。
[0013] 本发明中比较了几种常用样品前处理吸附材料的性能，优选出了三种材料，又通 过优化三种材料的用量和配比，结合应用方法达到了对桑枝、金银花、枸杞子和荷叶这四类 中草药中基质干扰物质的净化作用。所选择的吸附材料既要考虑到不能对农药待测物有过 强的吸附力，从而影响其洗脱效果；还要考虑到吸附材料的净化效果，使其最大程度地能够 去除样品基质干扰物。
[0014] 所用碳材料选自石墨化碳和活性炭中的一种或两种，碳材料的粒径大小为80 目-500目，比表面积为100-300m2/g;优选地使用的碳材料为石墨化碳，所用石墨化碳的微 孔比例< 2%，石墨化程度> 50%。对于碳材料优选石墨化碳，对其进行表面积，微孔率的 控制，以保证对色素等基质干扰物的吸附，同时还要保证对农药没有过度的吸附，有效地避 免某些多环类农药在碳材料表面吸附过强无法洗脱的问题。
[0015] 所用氨基官能化的吸附材料选自氨基键合硅胶、多氨基键合硅胶PSA和氨 基化聚乙烯二乙烯苯中的一种或几种；所用的氨基官能化的吸附材料的粒径大小为 30iim-80iim，比表面积为300-800m2/g，平均孔径为40-1 50A;优选地所用的氨基官能化的 吸附材料为多氨基键合硅胶PSA。
[0016] 所用非极性官能团修饰的硅胶材料选自十八烷基官能团键合硅胶、苯基官能团键 合硅胶、辛基官能团键合硅胶和己基官能团键合硅胶中的一种或几种；所用的非极性官能 团修饰的娃胶材料的粒径大小为30Iim-80Iim，比表面积为300m2/g-800m2/g，平均孔径为 40A_15G人，含碳量为n% -20% ;优选使用的非极性官能团修饰的硅胶材料为十八烷基 官能团键合硅胶。采用非极性官能团修饰的硅胶材料，对于脂溶性杂质、糖分等均有很好的 吸附去除作用，同时避免了目前常用于中草药样品中农药残留检测的金属氧化物，如硅酸 镁、氧化铝等造成的对于有机磷等极性农药的吸附，在加大基质干扰物吸附的同时降低对 目标物的吸附。
[0017] 本发明所用的中草药固相萃取柱的柱管内部设有筛板，柱管所用材料为高密度聚 乙烯材料或玻璃，筛板使用的材料为聚丙烯。
[0018] 为解决上述第二个技术问题，本发明采用的技术方案如下：
[0019] 一种使用上述的中草药固相萃取柱检测中草药中农药残留物质的样品前处理方 法，包括如下步骤：
[0020] 1)准备中草药样品；
[0021] 2)将步骤1)所得中草药样品进行提取、离心、浓缩，得浓缩液；
[0022] 3)在中草药固相萃取柱上加入约2cm高的无水硫酸钠，再将中草药固相萃取柱进 行活化；
[0023] 4)将步骤2)得到的浓缩液加入中草药固相萃取柱中，接收流出液；
[0024] 5)向中草药固相萃取柱中加入洗脱溶剂，得到洗脱液，将洗脱液与步骤4)得到的 流出液合并；
[0025] 6)将步骤5)得到的合并液浓缩，分析得出定性和定量农药及其代谢产物。
[0026] 优选地，步骤1)的中草药选自桑枝、金银花、荷叶或枸杞子，在检测开始前，桑枝、 金银花和荷叶三种中草药药品需要打碎或碾碎成细粉，枸杞子可以直接使用。
[0027] 优选地，步骤2)所述提取包括均质提取和非均质提取，所述均质提取时向含有中 草药样品的容器中先加入提取溶剂进行均质，然后向容器中加入缓冲盐再次进行均质提 取，得到提取液，将容器进行离心操作取上清液；所述非均质提取是向取完上清液后剩余的 残渣中加入提取溶剂进行浸润提取得到第二次提取液，将所得第二次提取液进行离心操作 后，取上清液，合并两次离心得到的上清液，将合并的上清液进行浓缩；所述提取溶剂选自 甲醇、乙腈、正己烷、丙酮、二氯甲烷、乙酸乙酯、石油醚、甲苯、四氢呋喃和异丙醇中的一种 或几种，优选的，所述提取溶剂选自乙腈；所述缓冲盐选自氯化钠、醋酸钠和柠檬酸钠中的 一种或几种，优选的，所述缓冲盐选自氯化钠。本实验通过对比，得出结论是乙腈、丙酮和 正己烷相比较于甲醇、二氯甲烷、乙酸乙酯、石油醚、甲苯、四氢呋喃和异丙醇对农药具有较 好的提取效率；并进一步对比研究了乙腈、正己烷+丙酮（正己烷和丙酮的体积比为4:6)， 正己烷+丙酮（正己烷与丙酮的体积比为9:1)三种提取溶剂的提取效率，正己烷+丙酮 (正己烷与丙酮的体积比9:1)由于极性弱，更适合提取色素和含油脂少的样本，但是提取 率低，不能完全提取植物组织中的残留农药。正己烷+丙酮（正己烷与丙酮的体积比4:6) 中丙酮含量更大，极性也较强，并能与水相溶，能溶解大多数农药，且过滤和溶解都很容易， 但丙酮又能大量提取植物组织中的油脂和色素，为下一步净化带来困难。乙腈作为提取溶 剂对油脂和色素提取较少，在有机磷、有机氯、拟除虫菊酯、氨基甲酸酯类等农药的分析中， 被AOAC法所采用，也是我国目前常用的提取溶剂。乙腈与丙酮相比，虽然价格贵一些，但可 同时提取多种农药残留，且共萃取的干扰物少，操作简单，因此本方法选择了乙腈作为提取 溶剂。
[0028] 提取农药时除了考虑农药的特性外，还必须考虑样本的特点和状态，对于含糖量 高的样本如枸杞，要先加入适量的水，使其糖分充分溶解，再用能与其相混溶的溶剂乙腈提 取，实验中对枸杞样品添加5mL的水再加入15mL乙腈提取。
[0029] 优选地，步骤1)中所述的中草药样品与步骤2)中所述的提取溶剂和缓冲盐的用 量比为：Ig:3-20mL:0? 1-1. 5g。
[0030] 本发明对于中草药固相萃取柱的样品量进行了大量实验，找出了适宜本发明固相 萃取柱的样品量，在本标准设定的提取条件下，5g枸杞与金银花在基本完全提取农药的同 时，共提取出的干扰基质较少，而荷叶则因为色素较深，存在较大的干扰，桑枝因为其基质 复杂，如果样品量过大也会造成净化的不完全，导致仪器的污染和基线的飘移。所以最终选 择了金银花与枸杞样品量为5g，而荷叶与桑枝样品量为2. 5g。确定了样品量，后续操作使 用的提取溶剂和缓冲盐的量根据上面文字描述的比例确定。
[0031] 步骤3)中将中草药固相萃取柱活化时，向中草药固相萃取柱加入有机溶剂进行 活化，活化使用的有机溶剂选自甲醇、乙腈、正己烷、丙酮、二氯甲烷、乙酸乙酯、石油醚、甲 苯、四氢呋喃和异丙醇中的一种或几种。本发明中的中草药固相萃取柱为杂质吸附模式固 相萃取柱，该萃取模式的目的是除去样品中的杂质，在这种萃取模式中，目标化合物保留在 样品基质中，而杂质则被固相萃取柱保留。活化试剂的选择，本发明设计了几种活化溶剂， 乙腈+甲苯（乙腈 ：甲苯的体积比3:1)，正己烷+丙酮（正己烷：丙酮的体积比4:6)，正己 烷+丙酮（正己烷：丙酮的体积比9:1)进行对比实验，结果显示，乙腈+甲苯（乙腈：甲苯 的体积比3:1)与正己烷+丙酮（正己烷：丙酮的体积比4:6)均能除去中草药固相萃取柱 内的杂质并创造适合吸附样品杂质的溶剂环境。最终选定的活化试剂各为：乙腈+甲苯（乙 腈：甲苯的体积比3:1)与正己烷+丙酮（正己烷：丙酮的体积比4:6)，具体选择需与洗脱 溶剂保持一致。
[0032] 步骤5)中的洗脱溶剂选自甲醇、乙腈、丙酮、正己烷、二氯甲烷和甲苯中的一种或 几种，优选地，洗脱溶剂为正己烷和丙酮按体积比4:6形成的混合溶剂。洗脱溶剂的选择， 本发明设计了几种洗脱溶剂，乙腈+甲苯（乙腈：甲苯的体积比3:1)，正己烷+丙酮（正己 烷：丙酮的体积比4:6)，正己烷+丙酮（正己烷：丙酮的体积比9:1)进行对比实验，结果显 示乙腈+甲苯（乙腈：甲苯的体积比3:1)与正己烷+丙酮（正己烷：丙酮的体积比4:6)都 基本能实现大部分农药的完全洗脱，而正己烷+丙酮（正己烷：丙酮的体积比9:1)存在与 提取溶剂互溶性小的问题。另外，正己烷+丙酮（正己烷：丙酮的体积比4:6)作为洗脱液， 因为不含乙腈，不会对气相色谱柱造成影响，节省了溶剂交换的步骤，且浓缩时间较乙腈+ 甲苯（乙腈：甲苯的体积比3:1)体系缩短50%，简化了实验过程，大大节省了实验时间，且 该溶剂体系中没有用到高毒性的甲苯，有利于实验人员的健康，当样品检测仪器为气相色 谱-质谱联用仪时，洗脱溶剂最终选定为正己烷+丙酮（正己烷：丙酮的体积比4:6);由于 液相色谱-串联质谱联用仪的灵敏度高于气相色谱-质谱联用仪，正己烷+丙酮（正己烷： 丙酮的体积比4:6)极性比乙腈+甲苯（乙腈 ：甲苯的体积比3:1)稍强，从样品中提取出的 色素类杂质也较多，该样品在液相色谱-串联质谱仪上会产生基线漂移、容易造成仪器污 染等，而乙腈+甲苯（乙腈：甲苯的体积比3:1)在保证农药目标物良好回收率的同时，还能 消除以上问题，当样品检测仪器为液相色谱-串联质谱仪时，洗脱溶剂最终选定为乙腈+甲 苯（乙腈 ：甲苯的体积比3:1)。
[0033] 本发明的有益效果如下：
[0034] 本发明中涉及的中草药固相萃取柱通过对不同物理化学性质的材料混合使用，达 到了去除桑枝、金银花、枸杞子和荷叶四种中草药样品农药残留物质检测过程中的干扰基 质的效果，较常用的固相萃取前处理方法节省了至少一半的实验操作时间，而且只使用一 支固相萃取柱，降低了经济和人工操作成本。
[0035] 桑枝、金银花、枸杞子和荷叶中多种农药及相关化学品残留经优化设计的中草药 固相萃取柱净化，可获得较好的净化效果，而且可获得理想的回收率，方法简便快捷，可满 足上述中药中农药及相关化学品的测定需求。

【专利附图】

【附图说明】
[0036] 下面结合附图对本发明的【具体实施方式】作进一步详细的说明。
[0037] 图1示出中草药固相萃取柱的示意图。
[0038] 图中，1-柱管，2-填料混合层，3-碳材料层，4-注入口，5-流出口，6-筛板。

【具体实施方式】
[0039] 为了更清楚地说明本发明，下面结合优选实施例和附图对本发明做进一步的说 明。附图中相似的部件以相同的附图标记进行表示。本领域技术人员应当理解，下面所具 体描述的内容是说明性的而非限制性的，不应以此限制本发明的保护范围。
[0040] 实施例1
[0041] 使用体积容量为6mL或12mL的高密度聚乙烯柱管，柱管1的一端为样品或溶剂 的注入口 4,另一端为样品或溶剂的流出口 5,其中填充石墨化碳，氨基键合硅胶，十八烷基 键合硅胶三种材料，其中氨基键合硅胶与十八烷基键合硅胶混合作为一层2,石墨化碳作为 一层3,其间使用20i!m孔径的聚丙烯筛板6作为分隔，填料的两端由筛板封住，填充为两 层的三种材料混合净化柱，该中草药固相萃取柱中石墨化碳，氨基键合硅胶与十八烷基键 合硅胶三种材料的质量比例为6:3:1，其中石墨化碳装填于柱管底层。其中石墨化碳材料 粒径范围为80目-200目，比表面积为110m2/g，其微孔比例2%，石墨化程度55% ;氨基键 合硅胶材料的粒径范围为50iim-60iim，比表面积为430m2/g，平均孔径为60A;十八烷基 键合硅胶材料粒径范围为50iim-60iim，比表面积为430m2/g，平均孔径为60人，含碳量为 13% -15%。
[0042] 实施例2
[0043] 使用体积容量为6mL或12mL的高密度聚乙烯柱管，柱管1的一端为样品或溶剂的 注入口 4,另一端为样品或溶剂的流出口 5,其中填充石墨化碳，氨基键合硅胶，十八烷基键 合硅胶三种材料，其中氨基键合硅胶与十八烷基键合硅胶混合作为一层2,石墨化碳作为一 层3,其间使用20ym孔径的聚丙烯筛板6作为分隔，填料的两端由筛板封住，填充为两层的 三种材料混合净化柱，该中草药固相萃取柱中石墨化碳，氨基键合硅胶与十八烷基键合硅 胶三种材料的质量比例为8:5:1，其中石墨化碳装填于柱管底层。其中石墨化碳材料粒径范 围为80目-300目，比表面积为250m2/g，其微孔比例2 %，石墨化程度60 %;氨基键合硅胶材 料的粒径范围为50iim-70iim，比表面积为470m2/g，平均孔径为60A;十八烷基键合硅胶材 料粒径范围为50iim-70iim，比表面积为470m2/g，平均孔径为60A,含碳量为13% -17%。
[0044] 实施例3
[0045] 使用体积容量为6mL或12mL的玻璃柱管,柱管1的一端为样品或溶剂的注入口 4,另一端为样品或溶剂的流出口 5,其中填充石墨化碳，氨基键合硅胶，十八烷基键合硅胶 三种材料，其中氨基键合娃胶与十八烧基键合娃胶混合作为一层2,石墨化碳作为一层3，其间使用20 孔径的聚丙烯筛板6作为分隔，填料的两端由筛板封住，填充为两层的三 种材料混合净化柱，该中草药固相萃取柱中石墨化碳，氨基键合硅胶与十八烷基键合硅胶 三种材料的质量比例为3:8:1，其中石墨化碳装填于柱管底层。其中石墨化碳材料粒径分 布范围为120目-400目，比表面积为150m2/g，其微孔比例2%，石墨化程度70% ;氨基键 合硅胶材料的粒径范围为60iim-70iim，比表面积为600m2/g，平均孔径为60A;十八烷基 键合硅胶材料粒径范围为60iim-70iim，比表面积为600m2/g，平均孔径为60A，含碳量为 14% -17%。
[0046] 实施例4
[0047] 使用体积容量为6mL或12mL的高密度聚乙烯柱管，柱管1的一端为样品或溶剂的 注入口 4,另一端为样品或溶剂的流出口 5,其中填充石墨化碳，氨基键合硅胶，十八烷基键 合硅胶三种材料，其中氨基键合硅胶与十八烷基键合硅胶混合作为一层2,石墨化碳作为一 层3,其间使用20 孔径的聚丙烯筛板6作为分隔，填料的两端由筛板封住，填充为两层 的三种材料混合净化柱，该中草药固相萃取柱中石墨化碳，氨基键合硅胶与十八烷基键合 硅胶三种材料的质量比例为4:5:1，其中石墨化碳装填于柱管底层。其中石墨化碳材料粒 径分布范围为200目-300目，比表面积为130m2/g，其微孔比例2%，石墨化程度65%;氨基 键合硅胶材料的粒径范围为50iim-70iim，比表面积为510m2/g，平均孔径为60A;十八烷 基键合硅胶材料粒径范围为50iim-70iim，比表面积为510m2/g，平均孔径为60A，含碳量为 15% -17%。
[0048] 实施例5
[0049] 使用体积容量为6mL或12mL的玻璃柱管,柱管1的一端为样品或溶剂的注入口 4,另一端为样品或溶剂的流出口 5,其中填充石墨化碳，多氨基键合硅胶，十八烷基键合硅 胶三种材料，其中多氨基键合娃胶与十八烧基键合娃胶混合作为一层2,石墨化碳作为一层 3,其间使用20ym孔径的聚丙烯筛板6作为分隔，填料的两端由筛板封住，填充为两层的三 种材料混合净化柱，该中草药固相萃取柱中石墨化碳，多氨基键合硅胶与十八烷基键合硅 胶三种材料的质量比例为6:6:1，其中石墨化碳装填于柱管底层。其中石墨化碳材料粒径 分布范围为100目-400目，比表面积为180m2/g，其微孔比例2%，石墨化程度70%;多氨基 键合硅胶材料的粒径范围为60iim-80iim，比表面积为480m2/g，平均孔径为60A;十八烷 基键合硅胶材料粒径范围为60iim-80iim，比表面积为480m2/g，平均孔径为60A,含碳量为 13% -17%。
[0050] 实施例6
[0051] 使用体积容量为6mL或12mL的高密度聚乙烯柱管，柱管1的一端为样品或溶剂的 注入口4,另一端为样品或溶剂的流出口5,其中填充石墨化碳，氨基键合硅胶，十八烷基键 合硅胶三种材料，其中氨基键合硅胶与十八烷基键合硅胶混合作为一层2,石墨化碳作为一 层3,其间使用20 y m孔径的聚丙烯筛板6作为分隔，填料的两端由筛板封住，填充为两层的 三种材料混合净化柱，该中草药固相萃取柱中石墨化碳，氨基键合硅胶与十八烷基键合硅 胶三种材料的质量比例为6:6:1，其中石墨化碳装填于柱管底层。其中石墨化碳材料粒径 分布范围为80目-200目，比表面积为140m2/g，其微孔比例1. 5%，石墨化程度50% ;氨基 键合硅胶材料的粒径范围为30iim-40iim，比表面积为650m2/g，平均孔径为40A;十八烷 基键合硅胶材料粒径范围为30iim-40iim，比表面积为650m2/g，平均孔径为4〇A，含碳量为 11% -14%。
[0052] 实施例7
[0053] 使用体积容量为6mL或12mL的高密度聚乙烯柱管，柱管1的一端为样品或溶剂 的注入口 4,另一端为样品或溶剂的流出口 5,其中填充石墨化碳，氨基键合硅胶，十八烷基 键合硅胶三种材料，其中氨基键合硅胶与十八烷基键合硅胶混合作为一层2,石墨化碳作为 一层3,其间使用20i!m孔径的聚丙烯筛板6作为分隔，填料的两端由筛板封住，填充为两 层的三种材料混合净化柱，该中草药固相萃取柱中石墨化碳，氨基键合硅胶与十八烷基键 合硅胶三种材料的质量比例为3:8:1，其中石墨化碳装填于柱管底层。其中石墨化碳材料 粒径范围为120目-400目，比表面积为170m2/g，其微孔比例2%，石墨化程度60% ;氨基 键合硅胶材料的粒径范围为50iim-80iim，比表面积为470m2/g，平均孔径为60A;十八烷 基键合硅胶材料粒径范围为50iim-80iim，比表面积为350m2/g，平均孔径为6〇A，含碳量为 14% -17%。
[0054] 实施例8
[0055] 使用体积容量为6mL或12mL的高密度聚乙烯柱管，柱管1的一端为样品或溶剂 的注入口 4,另一端为样品或溶剂的流出口 5,其中填充石墨化碳，氨基键合硅胶，十八烷基 键合硅胶三种材料，其中氨基键合硅胶与十八烷基键合硅胶混合作为一层2,石墨化碳作为 一层3,其间使用20i!m孔径的聚丙烯筛板6作为分隔，填料的两端由筛板封住，填充为两 层的三种材料混合净化柱，该中草药固相萃取柱中石墨化碳，氨基键合硅胶与十八烷基键 合硅胶三种材料的质量比例为8:5:1，其中石墨化碳装填于柱管底层。其中石墨化碳材料 粒径范围为200目-400目，比表面积为280m2/g，其微孔比例1%，石墨化程度80% ;氨基 键合硅胶材料的粒径范围40iim-60iim，比表面积为600m2/g，平均孔径为80A;十八烷基 键合硅胶材料粒径范围为40iim-60iim，比表面积为580m2/g，平均孔径为80A，含碳量为 17% -20%。
[0056] 实施例9
[0057] 使用体积容量为6mL或12mL的高密度聚乙烯柱管，柱管1的一端为样品或溶剂的 注入口 4,另一端为样品或溶剂的流出口 5,其中填充石墨化碳，氨基键合硅胶，十八烷基键 合硅胶三种材料，其中氨基键合硅胶与十八烷基键合硅胶混合作为一层2,石墨化碳作为一 层3,其间使用20 孔径的聚丙烯筛板6作为分隔，填料的两端由筛板封住，填充为两层 的三种材料混合净化柱，该中草药固相萃取柱中石墨化碳，氨基键合硅胶与十八烷基键合 硅胶三种材料的质量比例为6:6:1，其中石墨化碳装填于柱管底层。其中石墨化碳材料粒 径范围为120目-200目，比表面积为170m2/g，其微孔比例1%，石墨化程度50% ;氨基键 合硅胶材料的粒径范围为50iim-70iim，比表面积为430m2/g，平均孔径为丨20人；十八烷基 键合硅胶材料粒径范围为50iim-70iim，比表面积为430m2/g，平均孔径为丨20A,含碳量为 16% -18%。
[0058]实施例10
[0059] 使用体积容量为6mL或12mL的高密度聚乙烯柱管，柱管1的一端为样品或溶剂 的注入口 4,另一端为样品或溶剂的流出口 5,其中填充石墨化碳，氨基键合硅胶，十八烷基 键合硅胶三种材料，其中氨基键合硅胶与十八烷基键合硅胶混合作为一层2,石墨化碳作为 一层3,其间使用20i!m孔径的聚丙烯筛板6作为分隔，填料的两端由筛板封住，填充为两 层的三种材料混合净化柱，该中草药固相萃取柱中石墨化碳，氨基键合硅胶与十八烷基键 合硅胶三种材料的质量比例为8:5:1，其中石墨化碳装填于柱管底层。其中石墨化碳材料 粒径范围为400目-500目，比表面积为210m2/g，其微孔比例2%，石墨化程度50% ;氨基 键合硅胶材料的粒径范围为40iim-50iim，比表面积为530m2/g，平均孔径为80A;十八烷基 键合硅胶材料粒径范围为40iim-50iim，比表面积为530m2/g，平均孔径为80A，含碳量为 18% -20%。
[0060] 实施例11
[0061] 使用实施例2中的中草药固相萃取柱CleanertTPH检测中草药中若干种农药及 化学污染：具体步骤如下：
[0062] 1)将中草药样品经粉碎机粉碎，过20目筛，混勻，密封，作为试样，标明标记；
[0063] 2)称取步骤1)中所得中草药样品金银花、枸杞子试样5g或荷叶、桑枝试样 2. 5g(精确至0.Olg)，于50mL离心管中，加入15mL乙腈，以15000r/min的转速均质提取 Imin,再向离心管里加入2g氯化钠，再均质提取Imin,将提取液以4200r/min的转速离心 5min，取上清液于150mL鸡心瓶中。残渣用15mL乙腈重复提取一次，将提取液以4200r/ min的转速离心5min,取上清液,合并二次离心得到的上清液,40°C水浴旋转蒸发浓缩至 lmL-2mL，待净化；
[0064] 3)向实施例2的中草药固相萃取柱中加入约2cm高无水硫酸钠，用IOmL正己 烷-丙酮预洗中草药固相萃取柱，弃去流出液。下接鸡心瓶，放置于固定架上。将步骤2) 中得到的浓缩液转移至中草药固相萃取柱中，用2mL正己烷-丙酮洗涤样液瓶，重复两次， 并将洗涤液移入柱中，在柱上加上25mL贮液器，再用25mL正己烷-丙酮洗涤小柱，收集上 述所有流出液于鸡心瓶中，40°C水浴中旋蒸浓缩至近干。加入ImL正己烷进行定容，0. 2pm 滤膜过滤，用于气相色谱-质谱测定。对中草药中的有机磷、有机氯等农药的测定回收率大 于75%，符合监测要求。
[0065] 对比例
[0066] 中草药专用柱的填料为由2-10份碳材料、2-10份氨基官能化的吸附材料和1份极 性官能团修饰的硅胶材料；所述碳材料装填于柱管底层，所述氨基官能化的吸附材料和极 性官能团修饰的硅胶材料混合装填在柱管上层。然后按照实施例11中描述的步骤在对比 柱上进行实验，得到的部分有机磷、有机氯等农药的测定回收率结果小于75%，不符合监测 要求。
[0067] 实施例12
[0068] 使用实施例1的中草药固相萃取柱中草药固相萃取柱检测中草药中若干种农药 及化学污染物具体步骤如下：
[0069] 1)将中草药样品经粉碎机粉碎，过20目筛，混勻，密封，作为试样，标明标记；
[0070] 2)称取2g步骤1)所得中草药样品（精确至0.Olg)，于50mL离心管中，加入15mL 乙腈（枸杞子试样需再加入5mL水），以15000r/min的转速均质提取lmin，再向离心管里加 入2g氯化钠，再均质提取lmin，将提取液以4200r/min的转速离心5min，取上清液于150mL鸡心瓶中。残渣用15mL乙腈重复提取一次，将提取液以4200r/min的转速离心5min，合并 二次离心的上清液，40°C水浴旋转蒸发浓缩至lmL-2mL，待净化；
[0071] 3)向实施例1中的中草药固相萃取柱加入约2cm高无水硫酸钠，用IOmL乙腈-甲 苯预洗中草药固相萃取柱，弃去流出液。下接鸡心瓶，放置于固定架上。将步骤2)中得到的 浓缩液转移至中草药固相萃取柱中，用2mL乙腈-甲苯洗涤样液瓶，重复两次，并将洗涤液 移入柱中，在柱上加上25mL贮液器，再用25mL乙腈-甲苯洗涤小柱，收集上述所有流出液 于鸡心瓶中，40°C水浴中旋蒸浓缩至lmL-2mL，将浓缩液置于氮气吹干仪上吹干，加入ImL 乙腈-水（1:1，体积比），混匀，经〇. 2ym微孔滤膜过滤后，供液相色谱-串联质谱测定。
[0072] 显然，本发明的上述实施例仅仅是为清楚地说明本发明所作的举例，而并非是对 本发明的实施方式的限定，对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可 以做出其它不同形式的变化或变动，这里无法对所有的实施方式予以穷举，凡是属于本发 明的技术方案所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明的保护范围之列。
【权利要求】
1. 一种中草药固相萃取柱，其特征在于：所述中草药固相萃取柱包括柱管和柱管内的 填料，所述填料由2-10份碳材料、2-10份氨基官能化的吸附材料和1份非极性官能团修饰 的硅胶材料组成；所述碳材料装填于柱管底层，所述氨基官能化的吸附材料和非极性官能 团修饰的硅胶材料混合装填在柱管上层。
2. 根据权利要求1所述的中草药固相萃取柱，其特征在于：所述碳材料选自石墨化碳 和活性炭中的一种或两种；所述碳材料粒径大小为80目-500目，比表面积为100-300m2/g。
3. 根据权利要求1所述的中草药固相萃取柱，其特征在于：所述氨基官能化的吸附 材料选自氨基键合硅胶、多氨基键合硅胶和氨基化聚乙烯二乙烯苯中的一种或几种；所述 氨基官能化的吸附材料的粒径大小为30 ii m-80 ii m，比表面积为300-800m2/g，平均孔径为 40-150A。
4. 根据权利要求1所述的中草药固相萃取柱，其特征在于：所述非极性官能团修 饰的硅胶材料选自十八烷基官能团键合硅胶、苯基官能团键合硅胶、辛基官能团键合硅 胶和己基官能团键合硅胶中的一种或几种；所述非极性官能团修饰的硅胶材料的粒径 大小为30 ii m-80 ii m，比表面积为300m2/g-800m2/g，平均孔径为40 A-1 50A，含碳量为 11% -20%。
5. 根据权利要求1-4中任一项所述的中草药固相萃取柱，其特征在于：优选的，所述碳 材料为石墨化碳，其微孔比例不高于2%，石墨化程度不低于50% ;优选的，所述氨基官能 化的吸附材料为多氨基键合硅胶；优选的，所述非极性官能团修饰的硅胶材料为十八烷基 官能团键合硅胶；优选的，所述柱管内部设有筛板，所述柱管为高密度聚乙烯材料或玻璃材 料，所述筛板为聚丙烯材料。
6. -种使用如权利要求1所述的中草药固相萃取柱检测中草药中农药残留物质的样 品前处理方法，其特征在于，包括如下步骤： 1) 准备中草药样品； 2) 将步骤1)所得中草药样品进行提取、离心、浓缩，得浓缩液； 3) 在中草药固相萃取柱上加入约2cm高的无水硫酸钠，再将中草药固相萃取柱进行活 化； 4) 将步骤2)得到的浓缩液全部加入中草药固相萃取柱中，接收流出液； 5) 向中草药固相萃取柱中加入洗脱溶剂，得到洗脱液，将洗脱液与步骤4)得到的流 出液合并； 6) 将步骤5)得到的合并液浓缩，分析得出定性和定量农药及其代谢产物。
7. 根据权利要求6所述的样品前处理方法，其特征在于：步骤1)所述中草药选自桑 枝、金银花、荷叶或枸杞子。
8. 根据权利要求6所述的样品前处理方法，其特征在于：步骤2)所述提取包括均质提 取和非均质提取，所述均质提取时向含有中草药样品的容器中先加入提取溶剂进行均质， 然后向容器中加入缓冲盐再次进行均质提取，得到提取液，将容器进行离心操作取上清液； 所述非均质提取是向取完上清液后剩余的残渣中加入提取溶剂进行浸润提取得到第二次 提取液，将所得第二次提取液进行离心操作后，取上清液，合并两次离心得到的上清液，将 合并的上清液进行浓缩；所述提取溶剂选自甲醇、乙腈、正己烷、丙酮、二氯甲烷、乙酸乙酯、 石油醚、甲苯、四氢呋喃和异丙醇中的一种或几种，优选的，所述提取溶剂选自乙腈；所述缓 冲盐选自氯化钠、醋酸钠和柠檬酸钠中的一种或几种；优选的，所述缓冲盐为氯化钠。
9. 根据权利要求6所述的样品前处理方法，其特征在于：步骤1)中所述的中草药样品 与步骤2)中所述的提取溶剂和缓冲盐的用量比为：lg :3-20ml :0. 1-1. 5g。
10. 根据权利要求6所述的样品前处理方法，其特征在于：步骤3)所述活化使用有机 溶剂，所述活化用的有机溶剂选自甲醇、乙腈、正己烷、丙酮、二氯甲烷、乙酸乙酯、石油醚、 甲苯、四氢呋喃和异丙醇中的一种或几种，优选的，所述活化用的有机溶剂选自正己烷和丙 酮按体积比4:6形成的混合溶剂或乙腈和甲苯按体积比3:1形成的混合溶剂；步骤5)所述 洗脱溶剂选自甲醇、乙腈、丙酮、正己烷、二氯甲烷和甲苯中的一种或几种；优选地，所述洗 脱溶剂选自正己烷和丙酮按体积比4:6形成的混合溶剂或乙腈和甲苯按体积比3:1形成的 混合溶剂。
【文档编号】G01N1/40GK104324521SQ201410554585
【公开日】2015年2月4日 申请日期:2014年10月17日 优先权日:2014年10月17日
【发明者】庞国芳, 汪群杰, 曹彦忠, 胡雪燕, 黄韦, 范春林 申请人:天津博纳艾杰尔科技有限公司