转盘式热稀释器

【前处理】自动转盘式连续液液提取仪提取[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/bp][color=#3333ff]气质[/color][/url]分析某桃汁的香气成分前言液－液萃取（liquid/liquid extraction，LLE）是一种最常用，最普通的提取挥发性香气组分的方法。其优点为容易操作，设备不贵，重线性好，热效应少，浓缩倍数高。适合于水质样品或水溶性溶剂样品，例如各种饮料、果汁中香气香味成分的提取。一般最简单的设备就是采用分液漏斗。操作常采用少量多次的萃取方法。需要加入样品和有机溶剂，人工不断的震摇，放气，分层，转移出有机相，然后反复几次后合并有机相，干燥浓缩供后[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/Mp]气相色谱[/url]质谱分析用。使用分液漏斗的优点是价格便宜，缺点是需要人工操作震荡、放气、分离有机相。想要摆脱人工操作，采用自动的液液萃取，可以使用自动转盘式连续液液提取仪。但缺点是设备费用要高些，萃取时间较分液漏斗长，但萃取效率高，节省人力。下面简单介绍一下自动转盘式连续液液提取仪的原理。从下面自动转盘式连续液液提取仪示意图看出，左边烧瓶中加入样品和水。右边烧瓶中加入提取溶剂。溶剂加热后进入冷凝管，冷凝后流入样品瓶。溶剂萃取样品中组分后，通过相分离又回到溶剂瓶。反复数次，最后把样品中的组分转移到溶剂中。[img=,690,346]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2018/09/201809091630227452_8396_1615838_3.jpg!w690x346.jpg[/img][align=center]图 1 自动转盘式连续液液提取仪示意图和实物图[/align]************************************************************本文采用自动转盘式连续液液提取仪提取桃汁的香气成分，用[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/Mp]气相色谱[/url]质谱法分析鉴定。用Amdis质谱数据解卷积处理质谱数据，并结合保留指数校正使质谱检索结果更为准确。使用动态范围宽的FID来定量。[b]1试验部分[/b]1.1 仪器与装置安捷伦6890N/5973I[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/Mp]气相色谱[/url]-质谱联用仪，带FID检测器，一根毛细管柱通过分流进入MS和FID。自动转盘式连续液液提取仪，德国Ludwig。1.2样品样品：10%桃味果汁饮料，样品购于某超市。乙醚，正戊烷均为色谱纯。乙醚使用前重新蒸馏。氯化钠为分析纯。香气化合物标准品均来自Sigma-Aldrich等主要试剂公司，少数为原料精制标样。C6-C30正构烷混合标准物来自AccuStandard。超纯水。1.3 [url=https://insevent.instrument.com.cn/t/Mp]gc[/url]/MS条件1.3.1 色谱条件:色谱柱：安捷伦HP-Innowax(60m×0. 25 mm ( i.d.)×0.25μm)毛细管柱升温程序： 60℃，以3 ℃/min升至250℃，保持28 min；载气：He, 纯度99.999%以上，流速1.8 mL/min 进样口温度250℃，分流进样，分流比10:1 进样量：1μl。检测器：FID， 氢气：30ml/min, 空气：350ml/min, 尾吹：N2，30ml/min, 温度：270℃。1.3.2质谱条件: 电子轰击（EI）离子源；电子能量70eV；传输线温度250℃；离子源温度230℃；四级杆温度150℃。SCAN扫描范围：29-400。EMV：1550V。[b]1.4样品处理及分析方法[/b]采用自动转盘式连续液液提取（ALLE），准确取250g的10%桃味果汁饮料样品和0.6mg/kg的内标物加入自动转盘式连续液液提取仪样品烧瓶中，加入150g高纯氯化钠水至烧瓶径部10cm左右，在溶剂烧瓶中加入40ml乙醚/正戊烷（1:1混合）提取溶剂，并放几粒沸石。开启电磁搅拌适当速度，水浴加热至提取溶剂沸腾并开始回流。提取时间为2小时。萃取液用无水Na2SO4干燥后用K-D浓缩器浓缩到1ml。进样1微升进行[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/Mp]gc[/url]-MS/FID分析。在分析样品前，和样品分析完全相同的条件下，用0.05%的C6-C30的正构烷标样注射到[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/Mp]gc[/url]MS，获得正构烷的保留时间，用于计算保留指数。分析样品后，用软件计算样品各个组分的保留指数，并和标样的保留指数对比来，结合质谱来定性。事先也用同样方法测定标样的保留指数备用。[b]2 结果与讨论[/b]2.1. 实验结果10%桃味果汁饮料的总[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/3p][color=#3333ff]离子色谱[/color][/url]图（TIC）如下：[img=,690,514]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2018/09/201809091630595344_5670_1615838_3.jpg!w690x514.jpg[/img][align=center]图2. 10%桃味果汁饮料的总[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/3p][color=#3333ff]离子色谱[/color][/url]图（TIC）[/align]****************************************************2.2. 数据处理：先用Amdis质谱数据解卷积处理质谱数据，减少本底干扰，对共流出峰拆分，提取出大峰下面的峰或隐藏在里面的色谱峰。同时用Amdis的MSL质谱数据库和工作站的PBM（L）质谱数据库检索，并结合保留指数来鉴定峰。所有保留指数均由标准样品测定。极少数没有保留指数的化合物，参照其它资料和以往的经验，在保证良好匹配度的情况下确认。由于FID的动态线性范围很宽，定量结果稳定，复杂的多挥发性组分一般用[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/Mp]气相色谱[/url]FID来定量，而不用质谱总离子(TIC)来定量。用FID检测器的结果加校正因子计算10%桃味果汁饮料挥发性组分的含量。计算公式：Ci =( Ai/As)*Cs*Fi/sCi为香气组分浓度（mg/kg）Ai为香气组分峰面积As为内标物的峰面积CS为加入到样品的浓度（mg/kg）Fi/s为组分i相对内标物的相对校正因子。2.3. 10%桃味果汁饮料挥发性成分[align=center]表 10%桃味果汁饮料挥发性成分表[/align][table=21][tr][td] [/td][td] [/td][td] [/td][/tr][/table] [table=355][tr][td]No.[/td][td]组分名称[/td][td]浓度[/td][/tr][tr][td]1[/td][td]Ethyl Acetate[/td][td]0.080 [/td][/tr][tr][td]2[/td][td]ETHYL BUTYRATE[/td][td]0.116[/td][/tr][tr][td]3[/td][td]ETHYL METHYLBUTYRATE-2[/td][td]0.005[/td][/tr][tr][td]4[/td][td]LIMETOL[/td][td]0.009[/td][/tr][tr][td]5[/td][td]PENTEN-2-OL, 3E-[/td][td]0.038[/td][/tr][tr][td]6[/td][td]ISOAMYL ALCOHOL[/td][td]0.007[/td][/tr][tr][td]7[/td][td]LIMONENE[/td][td]0.088[/td][/tr][tr][td]8[/td][td]BUTYL BUTYRATE[/td][td]0.015[/td][/tr][tr][td]9[/td][td]OCIMENE Z-BETA[/td][td]0.003[/td][/tr][tr][td]10[/td][td]BUTANONE, 3-HYDROXY-3-METHYL-2-[/td][td]0.017[/td][/tr][tr][td]11[/td][td]OCIMENE E-BETA[/td][td]0.003[/td][/tr][tr][td]12[/td][td]CYMENE, P-[/td][td]0.007[/td][/tr][tr][td]13[/td][td]HEXENOL, 3Z-[/td][td]0.013[/td][/tr][tr][td]14[/td][td]ALDEHYDE C 8[/td][td]0.006[/td][/tr][tr][td]15[/td][td]PROPANOL, 2-OXO-[/td][td]0.009[/td][/tr][tr][td]16[/td][td]HEXENYL ACETATE, 3E-[/td][td]0.010[/td][/tr][tr][td]17[/td][td]HEXENYL ACETATE, 3Z-[/td][td]0.583[/td][/tr][tr][td]18[/td][td]ALCOHOL C 6[/td][td]0.026[/td][/tr][tr][td]19[/td][td]METHYLISOPROPYLTHIAZOLE, 4,2-[/td][td]0.285[/td][/tr][tr][td]20[/td][td]ROSEOXIDE, CIS-[/td][td]0.003[/td][/tr][tr][td]21[/td][td]HEXENOL, 3E-[/td][td]0.038[/td][/tr][tr][td]22[/td][td]HEXENOL, 3Z-[/td][td]1.900[/td][/tr][tr][td]23[/td][td]HEXENYL ISOBUTYRATE, 3E/Z-[/td][td]0.090[/td][/tr][tr][td]24[/td][td]ALDEHYDE C 9[/td][td]0.010[/td][/tr][tr][td]25[/td][td]HEXENOL, 4Z-[/td][td]0.012[/td][/tr][tr][td]26[/td][td]HEXYL BUTYRATE[/td][td]0.212[/td][/tr][tr][td]27[/td][td]LIMONENEPOXIDE, 1,2-Z-[/td][td]0.014[/td][/tr][tr][td]28[/td][td]FURFURAL[/td][td]1.126[/td][/tr][tr][td]29[/td][td]MENTHONE[/td][td]0.008[/td][/tr][tr][td]30[/td][td]CYCLOHEXANOL, 3,3,5-TRIMETHYL- P.1[/td][td]0.006[/td][/tr][tr][td]31[/td][td]BENZALDEHYDE[/td][td]0.305[/td][/tr][tr][td]32[/td][td]DIHYDRO LINALOOL[/td][td]0.040[/td][/tr][tr][td]33[/td][td]LINALOOL[/td][td]0.936[/td][/tr][tr][td]34[/td][td]TETRAHYDRO THIOPHENONE, 3-[/td][td]0.004[/td][/tr][tr][td]35[/td][td]2-HYDROXYPROPYL ACETATE[/td][td]0.030[/td][/tr][tr][td]36[/td][td]DIETHYL MALONATE[/td][td]1.096[/td][/tr][tr][td]37[/td][td]PROPYLENE GLYCOL, 1,2-[/td][td]1.796[/td][/tr][tr][td]38[/td][td]3-Decanol[/td][td]0.016[/td][/tr][tr][td]39[/td][td]ISOPHORONE[/td][td]0.012[/td][/tr][tr][td]40[/td][td]TERPINENOL, 4-[/td][td]0.006[/td][/tr][tr][td]41[/td][td]1-HYDROXY-2-PROPYL ACETATE[/td][td]0.030[/td][/tr][tr][td]42[/td][td]HEXYL CAPRONATE[/td][td]0.190[/td][/tr][tr][td]43[/td][td]BUTYRIC ACID[/td][td]0.164[/td][/tr][tr][td]44[/td][td]TERPINEOL, BETA-TRANS-[/td][td]0.006[/td][/tr][tr][td]45[/td][td]MENTHOL[/td][td]0.017[/td][/tr][tr][td]46[/td][td]DOWANOL DPnB P.1[/td][td]0.009[/td][/tr][tr][td]47[/td][td]METHYLBUTYRIC ACID, 2-[/td][td]0.602[/td][/tr][tr][td]48[/td][td]DOWANOL DPnB P.2[/td][td]0.014[/td][/tr][tr][td]49[/td][td]TERPINEOL, ALPHA-[/td][td]0.377[/td][/tr][tr][td]50[/td][td]2-HYDROXYPROPYL BUTYRATE[/td][td]0.021[/td][/tr][tr][td]51[/td][td]2-HYDROXYPROPYL BUTYRATE, 3-METHYL-[/td][td]0.008[/td][/tr][tr][td]52[/td][td]1-HYDROXY-2-PROPYL BUTYRATE[/td][td]0.010[/td][/tr][tr][td]53[/td][td]PROPYLENE GLYCOL TRIMER 6[/td][td]0.008[/td][/tr][tr][td]54[/td][td]CITRONELLOL[/td][td]0.007[/td][/tr][tr][td]55[/td][td]NEROL[/td][td]0.033[/td][/tr][tr][td]56[/td][td]PHENYLETHYL ALCOHOL, 1-[/td][td]0.012[/td][/tr][tr][td]57[/td][td]DAMASCONE, BETA-[/td][td]0.006[/td][/tr][tr][td]58[/td][td]DAMASCENONE, BETA-[/td][td]0.011[/td][/tr][tr][td]59[/td][td]GERANIOL[/td][td]0.120[/td][/tr][tr][td]60[/td][td]CAPRONIC ACID[/td][td]0.016[/td][/tr][tr][td]61[/td][td]OCTALACTONE, GAMMA-[/td][td]0.336[/td][/tr][tr][td]62[/td][td]IONONE, BETA-[/td][td]0.044[/td][/tr][tr][td]63[/td][td]OCTALACTONE, DELTA-[/td][td]0.022[/td][/tr][tr][td]64[/td][td]LINALOOL, 7-HYDROXY-6,7-DIHYDRO-[/td][td]0.176[/td][/tr][tr][td]65[/td][td]PYRONE, 3-HYDROXY-2-[/td][td]1.289[/td][/tr][tr][td]66[/td][td]ETHYLMALTOL[/td][td]0.376[/td][/tr][tr][td]67[/td][td]FURANEOL[/td][td]0.021[/td][/tr][tr][td]68[/td][td]CAPRYLIC ACID[/td][td]0.044[/td][/tr][tr][td]69[/td][td]TRIACETIN[/td][td]0.843[/td][/tr][tr][td]70[/td][td]MENTHOL, 8-HYDROXY, NEO-[/td][td]0.019[/td][/tr][tr][td]71[/td][td]LACTOJASMONE[/td][td]0.013[/td][/tr][tr][td]72[/td][td]DECALACTONE, GAMMA-[/td][td]1.900[/td][/tr][tr][td]73[/td][td]DECALACTONE, DELTA-[/td][td]0.129[/td][/tr][tr][td]74[/td][td]MASSOIALACTONE[/td][td]0.173[/td][/tr][tr][td]75[/td][td]JASMINLACTONE[/td][td]0.025[/td][/tr][tr][td]76[/td][td]GAMMA UNDECALACTONE[/td][td]0.298[/td][/tr][tr][td]77[/td][td]PYRONE, 3,5-DIHYDROXY-2-METHYL-4-[/td][td]0.009[/td][/tr][tr][td]78[/td][td]CAPRIC ACID[/td][td]0.037[/td][/tr][tr][td]79[/td][td]GERANIOL, 7-HYDROXY-6,7-DIHYDRO-[/td][td]0.011[/td][/tr][tr][td]80[/td][td]UNDECALACTONE, DELTA-[/td][td]0.111[/td][/tr][tr][td]81[/td][td]DODECALACTONE, DELTA-[/td][td]0.299[/td][/tr][tr][td]82[/td][td]HYDROXYMETHYLFURFURALE, 5-[/td][td]0.022[/td][/tr][tr][td]83[/td][td]VANILLIN[/td][td]0.100[/td][/tr][tr][td]84[/td][td]BENZYL BENZOATE[/td][td]0.284[/td][/tr][tr][td]85[/td][td]PALMITIC ACID[/td][td]0.003[/td][/tr][tr][td]Sum[/td][td]17.14[/td][/tr][/table] 从上述结果来看，从10%桃味果汁饮料里面一共鉴定测定了85个挥发性组分，总量约17.14mg/kg。样品含丰富的酯，醛，醇，酮，酸，内酯等化合物。酯类化合物提供各种香气：异佛尔酮，麦芽酚，紫罗兰酮，大马酮等提供桃子甜香味道；内酯有桃子特有味道；还有一些来自精油的成分。丙二醇为添加香精的溶剂。No.65，77，85等来自饮料样品基质的糖分。2.4. 使用自动转盘式连续液液提取仪可以减轻人的劳动，不用使用分液漏斗的人工不断的震摇，放气，分层，转移出有机相，合并有机相的操作。节省萃取溶剂，例如一般分液漏斗萃取需要40mlX4的萃取溶剂，而自动转盘式连续液液提取仪仅需要40ml萃取溶剂就可以。但缺点是设备费用要高些，萃取时间较分液漏斗长，但萃取效率高，节省人力。2.5. 对于某些含胶，蛋白的样品，和分液漏斗一样，自动转盘式连续液液提取仪也可能会产生乳化的问题，但控制好电磁搅拌速度就可以避免。2.6. 由于液液萃取需要有机溶剂来提取，需要浓缩。这样对于沸点极低的易挥发组分可能会有所损失。例如二甲基硫醚漏检，需要顶空或固相微萃取等其它前处理方法来弥补。2.7. 由于液液萃取是从水质样品或水溶性溶剂中提取，对于强极性化合物可能会有损失。例如麦芽酚（Maltol）等组分的回收率有影响。

[align=center]前言[/align]自从用上了带有自动进样器的机子，感觉自己终于脱离了苦海。想当初，手持[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/9p][color=#3333ff][url=https://insevent.instrument.com.cn/t/9p][color=#3333ff]移液枪[/color][/url][/color][/url]往那小小的石墨管进样孔里面打样品溶液，啥也看不见，就象闭着眼睛一样，一下一下约摸着把那几微升样品溶液打进去！单说每天进几百枪的辛苦，能向谁述说？何况进样时擦碰刮蹭，导致测出来的数据昏天黑地，简直就是一场噩梦。现在有了它，一切便有了一个改观。而且，用上了自动进样器以后，我的测试数据也一天天地好了起来，而且连配制标液做标曲也可由它代劳了，于是对自动进样器这一神器感觉有点膜拜了。后来在论坛上看到安老师淡然谈到时说手动进样比自动进样更准确，我当时很不服气。然而，常言道：上的山多终遇虎。在一个偶然的情况下，我发现仪器自稀释与人工手动稀释有所差异，这才不再迷信盲从，于是有了下面的实验。1 方法与过程1.1 见图1.人工手动配制铅标准溶液系列:10ug/L、20ug/L、30ug/L、40ug/L、50ug/L，上机做校准曲线。标准物质GSB-6(菠菜)微波消解、赶酸定容后，再人工稀释4倍，上机测定。图1中红色方框内GSB-6的测定均值为10.16mg/kg，稍低(GSB-6的标值范围为11.1mg/kg±0.9mg/kg）。[align=center][img=,690,462]http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2018/08/201808021502561314_1930_2076515_3.jpg!w690x462.jpg[/img][/align][align=center]图1[/align][align=left]1.2 见图2 仪器自稀释配制铅标准溶液系列：12.5、25.0、37.5、50.0ug/L，做校准曲线。标准物质GSB-6(菠菜)与上述图1中所用为同一样品，即经微波消解后，再赶酸、定容，然后人工稀释4倍后，上机测定。图2中红色方框内GSB-6的测定均值为9.80mg/kg，明显低于图1中GSB-6的测定值。GSB-6（菠菜）的标值范围：11.1mg/kg±0.9mg/kg。[/align][align=center][img=,690,462]http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2018/08/201808021503378227_7192_2076515_3.jpg!w690x462.jpg[/img][/align][align=center]图2[/align][align=left] [/align][align=left]1.3 见图3 仪器自稀释配制铅标准溶液系列，12.5、25.0、37.5、50.0ug/L，做校准曲线。标准物质GSB-6(菠菜)经微波消解、赶酸定容后，再经仪器自稀释4倍后测定。图3中红色方框内GSB-6的测定值为12.31mg/kg，明显超过了标值上限。GSB-6（菠菜）的标值范围：11.1mg/kg±0.9mg/kg。[/align][align=center][img=,690,462]http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2018/08/201808021504049511_5133_2076515_3.jpg!w690x462.jpg[/img][/align][align=center]图3[/align][align=left]2 分析与讨论[/align][align=left]2.1 通过对比1.1与1.2可以看出，由仪器自稀释配制标液做标曲测出同一个样品GSB-6的铅含量低于人工配制标液做标曲的测定值。这表明这两种配制标液的方式不尽相同，仪器自稀释与人工手动稀释之间存在较大差异。[/align][align=left]图1中蓝色方框内为1.2中红色方框内GSB-6的测试数据代入1.1中校准方程进行计算，结果为10.21mg/kg，进入GSB-6的标值范围。[/align][align=left]图2中蓝色方框内为1.1中红色方框内GSB-6 的测试数据代入1.2中校准方程进行计算，结果为9.75mg/kg,明显低于GSB-6的标值下限。[/align][align=left]2.2 通过对比1.2与1.3可以看出，人工手动稀释GSB-6后的测定值显著低于仪器自稀释GSB-6后的测定值。由此可知仪器自稀释的取液量比人工手动偏大，将导致校准曲线的信号值偏高，而使测定值偏低，这一点从1.1与1.2的对比中得到印证。[/align][align=left]3 结论[/align][align=left]结论似乎就是一句话：仪器的自稀释不可靠啊！但是这样讲，未免太过武断。没有经过大量重复性的验证试验，没有看到大量重现性的验证结果，就这样简单地否定广大仪器公司殚精竭虑为我们制造出来的自动进样器不仅厂家不答应，广大自动进样器的忠实拥趸们也是不会答应的。实际上，就连本人也不愿意看到这样的结果。但是，这些数据毕竟是真实存在的现实。在这里，我只想提醒我们的同行，对此要留一个心眼。如果有不服的版友采用实验数据驳倒了我的结论，哪怕是把我体无完肤了，我心亦热。因为我真的很喜欢自动进样器！[/align][align=left]谨以此文向安老师致意！[/align][align=left] [/align]

氮吹仪采用氮气对加热的液体样本进行浓缩纯化，是化学，生物化学，有机化学等研究中对样本进行批处理常用的仪器。我对氮吹仪的了解基于我在脂肪酸提取过程中积累的经验。我的实验要求并不高，仅仅是将样品浓缩，所以没有采用进口的氮吹仪（其实我觉得对于一般的实验来说，像这种小仪器，国产和进口除了在价格上有着巨大的差距外，使用起来在性能上没有本质差异），但也使用过下面两种类型的国产氮吹仪。http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2012/11/201211140850_404010_1306303_3.jpghttp://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2012/11/201211140850_404011_1306303_3.jpg对于这两种氮吹仪，不管厂家怎么描述的天花乱坠，使用过的人会有不同的感觉，尽管我后来一直使用转盘式的那款，但是个人仍旧更喜欢右侧的平板式的。下面简单的对两款氮吹仪进行比较：（1）我使用过的这两款都是水浴式的，在这一方面，转盘式的因为下面的水浴锅很大，需要的水很多，而平板式的需要的水却很少，操作更方便。（2）两款氮吹仪的体积差异显著，转盘式的看似很小，实际很大，我记得刚买回来的时候着实吓了我一跳，这对于狭小的实验室特别是通风厨来说实在不算有点。（3）两种类型的氮吹仪都可以单独调整气流，不过转盘式的调整起来比较麻烦，应为需要转动转盘才可以够到每一根针，这个也比平板式的要麻烦一些。（4）转盘式的因为转盘下面安装的弹簧经常泡在水里，并且每次实验都需要转动数次，所以弹簧比较容易损坏，我使用的那一台就在买后不久折了弹簧，耐用性没有平板式的好。（5）在堵针，坏针方面两者倒是差不多，我用过的两台好像在一大段时间后都有一两根不好用的针。（6）外观上，转盘式的看起来很高档，像是大家规秀，而平板式的更为简约，像小家碧玉。上述比较仅是我个人根据自己的使用心得进行的比较，只代表个人意见，供大家参考，并无针对性，刻意褒贬之意。