[0028] 下面通过实施例进一步描述多孔陶瓷材料中有机酸的提取和检测方法。
[0029] 而本发明中采用乳酸和乙酸作为黄酒的主要标定物,采用的样品均为模拟考古样品,这些模拟样品为粗泥或细泥捏制的杯子,未经烧制,在不同的酒中浸泡半年以上。大致的思路为:先是根据文献中提供的有机酸提取方法和条件对模拟样品中的残留物进行提取,然后对提取样品进行定性分析,确定提取到了理想的标定物-乳酸,以证实提取方法可靠有效。探索到有效的提取方法之后,采用响应面法对提取方法进行优化,对模拟样品进行不同提取剂、温度、时间条件下的提取,完成一系列实验,然后通过液相色谱进行检测来定性和定量,最后通过软件Design Expert处理数据以得到提取的最佳条件。
[0030] 发明的技术方案具体如下:
[0031] (1)称取0.01g~0.1g陶罐碎片,在室温下风干,用玛瑙研钵将其研磨成粉末,加入到圆底烧瓶中;
[0032] (2)接着,将0~30%(乙醇所占总体积的比例)乙醇水溶液加入圆底烧瓶中,震荡使浸透充分,加上冷凝管,45~85℃超声水浴萃取,时间为30~90min;
[0033] (3)萃取结束后,冷却至室温,对萃取液进行离心处理10~16min,取上清液,在4-6℃下保存;
[0034] (4)将提取液注入液相色谱-质谱仪联用检测,通过液相色谱图可以看出有机酸基本在t=0.51位置出峰,而质谱图在t=0.52位置也有强烈的信号,由此可以得出提取到了有机酸,同时通过质谱中检测m/z=89(乳酸)的特征峰信号强烈,证明提取液中有黄酒的主要标定物乳酸的存在;
[0035] (5)采用响应面法按BOX设计所得的因素水平来对提取剂(0~30%乙醇/水溶液)、温度(45℃~85℃)、时间(30min~90min)三个因素安排实验,具体实验结构设计如表1所示,只改变这三个条件,其他实验步骤同上;
[0036] (6)对步骤(5)中得到的提取液注入液相色谱,通过注入乳酸和乙酸的标准样品可以通过保留时间判断出确实提取到了乳酸和乙酸,然后加入内标物苹果酸,计算乳酸(或者乙酸)与苹果酸的峰面积比值,如表1所示;
[0037] (7)对步骤(6)所得到的数据用design expert按二次模型进行线性回归分析,通过p值小于0.05判断出模型适用,得到模型方程,如表2所示。以简化后的回归方程为基础,通过design expert软件得到其建议最优的提取条件,即在30%的乙醇水比例,45℃下提取90min。
[0038] 表1响应面法及各个实验条件下提取乳酸和乙酸量
[0039]
[0040]
[0041] 本发明技术方案步骤(4)中对提取的样品进行初次定性通过液相色谱-质谱联用,具体的检测条件为:色谱柱温25~40℃,整体程序运行时间10~20min,色谱检测波长210nm到400nm。流动相由两个部分组成,组分A为含有0.1%甲酸的纯水溶液,组分B为乙腈。(水溶液中0.1%的甲酸是为了杀菌保存好色谱中而加入的,对实验结果不会有影响。)[0042] 表2响应面法对乳酸量二次模型的方差分析
[0043]
[0044]
[0045] 本发明技术方案步骤(6)中对提取的样品定性和定量通过液相色谱实现,具体的检测条件为:流动相为pH=2.0~2.9的KH2PO4-磷酸缓冲液,流速为0.5~1mL/min,色谱柱温25~40℃,色谱检测波长210~219nm。
[0046] 本发明技术方案中对提取条件的优化以及最终数据的处理采用design expert软件进行。
[0047] 本发明提出的方法的关键步骤在于提取条件的优化和检测条件的优化。通过控制提取剂的组成、温度和时间来提取最多的乳酸和乙酸,这一点对于考古样品来说是十分重要的,毕竟考古样品中的残留物是十分微量的。有机酸的检测过程中,流动相的选取,流动相的pH值会直接影响有机酸是否被检测得到。
[0048] 提取阶段的实施例1
[0049] (1)称取0.01g陶罐碎片,在室温下风干。用玛瑙研钵将其研磨成粉末,加入到圆底烧瓶中;
[0050] (2)接着,将配置好的乙醇水(体积比15:85)溶液加入圆底烧瓶中,震荡使浸透充分。加上冷凝管,85℃超声水浴萃取,时间为90min;
[0051] (3)萃取结束后,冷却至室温,对萃取液进行离心处理10~16min。取上清液,在4-6℃下保存;
[0052] (4)对提取液注入超高效液相色谱-质谱联用仪进行检测。
[0053] 提取阶段的实施例2
[0054] (1)称取0.01g陶罐碎片,在室温下风干。用玛瑙研钵将其研磨成粉末,加入到圆底烧瓶中;
[0055] (2)接着,将配置好的乙醇水(体积比10:90)溶液加入圆底烧瓶中,震荡使浸透充分。加上冷凝管,45℃超声水浴萃取,时间为90min;
[0056] (3)萃取结束后,冷却至室温,对萃取液进行离心处理离心10~16min。取上清液,在4-6℃下保存;
[0057] (4)对提取液采用超高效液相色谱-质谱联用仪进行检测。
[0058] 采用提取阶段的实施案例1和实施案例2得到不同提取条件下的多孔陶瓷材料中的酒液残留物,通过超高效液相色谱-质谱联用仪进行检测均得到如图1、图2、图3所示结果,通过强烈的乳酸(m/z=89)峰信号可以证明提取方法可靠有效。通过对不同提取条件的探索试验,综合处理试验数据得到图6、图7、图8所示结果,反映出提取剂中乙醇比例、温度、时间对乳酸提取量的影响,通过响应面法二次模型的方差分析,可以看出溶剂组成对乳酸的提取量影响比较显著,而温度和提取时间对乳酸的提取影响不显著,溶剂组成和时间相互影响乳酸的提取量也比较显著。由此模型在design expert软件中建议的提取乳酸的最佳条件是在30%的乙醇水比例,在45℃下提取90min。
[0059] 检测阶段的实施案例1:
[0060] 液相色谱检测条件:流动相为pH=2.85的KH2PO4-磷酸缓冲液,流速为0.8mL/min,柱温30℃;
[0061] 检测阶段的实施案例2:
[0062] 液相色谱检测条件:流动相为pH=2.7的KH2PO4-磷酸缓冲液,流速为0.8mL/min,柱温40℃;
[0063] 检测阶段的实施案例3:
[0064] 液相色谱检测条件:流动相为pH=2.9的KH2PO4-磷酸缓冲液,流速为1mL/min,柱温30℃;
[0065] 图9、图10显示,流速为0.8mL/min,30℃或者40℃下检测均不能得到有效的液相色谱图,有部分峰型过宽,个别峰与峰之间没有得到有效的分离,拖尾严重,效果并显著。后调整为pH=2.9的KH2PO4-磷酸缓冲液,流速为1mL/min,柱温21℃;便得到如图11所示的有机酸分离图,有机酸峰型尖锐,且有效分离,效果相对来说比较好。