CN101762653B - 一种卷烟主流烟气中主要酚类化合物的测定方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种卷烟主流烟气中主要酚类化合物的测定方法，用玻璃纤维滤片捕集卷烟主流烟气中主要酚类化合物，通过超高效液相色谱仪配合荧光检测器，采用外标法对卷烟主流烟气中主要酚类化合物进行定量分析。本发明提供的测定方法，检测时间短，一个检测周期仅需5分钟左右，灵敏度高，重复性好。利用该测定方法能快速、高效、准确地检测卷烟主流烟气中主要酚类化合物的含量。

Description

一种卷烟主流烟气中主要酚类化合物的测定方法

技术领域

本发明涉及卷烟主流烟气的理化检验技术领域，具体涉及一种卷烟主流烟气中主要酚类化合物的测定方法。

背景技术

卷烟主流烟气中的酚类化合物是卷烟主流烟气中一类重要的对人体有害的化合物，已被列入加拿大政府46种有害成分名单和世界卫生组织“烟草制品管制研究小组”建议的管制成分清单。因此准确测定卷烟主流烟气中的主要酚类化合物含量对于评价卷烟危害性有重要意义，目前，卷烟主流烟气中主要酚类化合物的检测普遍采用《YC/T 255-2008》所规定的高效液相色谱法。该方法的缺点是分析测定时间长，一个检测周期大概需要40分钟，在批量样品分析过程中很容易导致测试样品的氧化损失，影响测试结果的准确性，同时，较长的检测周期也使有机溶剂消耗量增大，造成环境污染。

发明内容

本发明的目的是提供一种卷烟主流烟气中主要酚类化合物的测定方法。

为了实现以上目的，本发明所采用的技术方案是：

一种卷烟主流烟气中主要酚类化合物的测定方法，用玻璃纤维滤片捕集卷烟主流烟气中主要酚类化合物，通过超高效液相色谱仪配合荧光检测器，采用外标法对卷烟主流烟气中主要酚类化合物进行定量分析。

其中超高效液相色谱仪的操作条件为：

色谱柱：ACQUITY UPLC BEH C18 Shield RP18，1.7μm，2.1mm×50mm；

柱温：30℃；

流动相A组成体积比：乙酸∶水＝1∶99；

流动相B组成体积比：乙酸∶乙腈∶水＝1∶30∶69；

流速：0.4ml/min；

进样量：4μL；

流动相梯度：

时间(分钟)    流动相A(％)    流动相B(％)    梯度变化曲线

0.00          85.0           15.0

1.50          85.0           15.0        6

2.00          30.0           70.0        6

4.60          30.0           70.0        6

5.00          85.0           15.0        1

其中，1为即时变化，6为线性变化；

荧光检测器的检测条件为：

检测器模式：2D模式；

荧光检测器条件：

时间(分钟)    激发波长(nm)    发射波长(nm)

0.50          293             322

1.10          270             305

2.00          267             292

3.00          269             294。

本发明测定方法的具体步骤为：

(1)待测样品溶液的配制

按照GB/T 5606.1的规定抽取卷烟样品，按照GB/T19609的规定收集4支卷烟的总粒相物，将捕集有主流烟气总粒相物的玻璃纤维滤片折叠放入200mL锥形瓶中，准确加入50mL萃取溶液，该萃取溶液是体积百分比1％的乙酸水溶液，之后在室温下超声萃取20分钟，静置5分钟，取约2mL萃取液，用0.22μm的水相滤膜过滤，待测样品溶液准备完毕；

(2)酚类化合物标准工作溶液的配制

a.分别称量100mg的邻-苯二酚、对-苯二酚、苯酚，50mg的邻-甲酚、间-甲酚、对-甲酚，20mg的间-苯二酚，准确至0.1mg，放入同一个50mL烧杯中，加入约30mL体积百分比1％的乙酸水溶液，完全溶解后，转移至100mL的容量瓶中，用体积百分比1％的乙酸水溶液定容至刻度，作为标准储备液；

b.准确移取10mL标准储备液至100mL容量瓶中，用体积百分比1％的乙酸水溶液定容至刻度，作为一级标准溶液；

c.准确移取10mL一级标准溶液至100mL容量瓶中，用体积百分比1％的乙酸水溶液定容至刻度，作为二级标准溶液；

d.分别准确移取1mL、2mL、5mL的二级标准溶液，1mL、2mL的一级标准溶液至50mL容量瓶中，用体积百分比1％的乙酸水溶液定容至刻度，分别作为第1、2、3、4、5级标准工作溶液，二级标准溶液作为第6级标准工作溶液，配制成6级具有一定浓度梯度的标准工作溶液；

(3)超高效液相色谱仪测定

用超高效液相色谱仪测定6级具有一定浓度梯度的标准工作溶液，其中超高效液相色谱仪的操作条件为：

色谱柱：ACQUITY UPLC BEH C18 Shield RP18，1.7μm，2.1mm×50mm；

柱温：30℃；

流动相A组成体积比：乙酸∶水＝1∶99；

流动相B组成体积比：乙酸∶乙腈∶水＝1∶30∶69；

流速：0.4ml/min；

进样量：4μL；

流动相梯度：

时间(分钟)    流动相A(％)    流动相B(％)    梯度变化曲线

0.00          85.0           15.0

1.50          85.0           15.0           6

2.00          30.0           70.0           6

4.60          30.0           70.0           6

5.00          85.0           15.0           1

其中，1为即时变化，6为线性变化；

荧光检测器的检测条件为：

检测器模式：2D模式；

荧光检测器条件：

时间(分钟)    激发波长(nm)    发射波长(nm)

0.50          293             322

1.10          270             305

2.00          267             292

3.00          269             294；

(4)卷烟主流烟气中主要酚类化合物的定量分析

采用外标法对卷烟主流烟气中主要酚类化合物进行定量分析，即以测得的邻-苯二酚、对-苯二酚、苯酚、邻-甲酚、间-甲酚、对-甲酚和间-苯二酚的积分峰面积对其相应浓度进行回归分析，得到标准曲线；再对配制好的待测样品溶液进行测定，测得待测样品中酚类化合物的积分峰面积，代入标准曲线，分别得到待测样品中的邻-苯二酚、对-苯二酚、苯酚、邻-甲酚、间-甲酚、对-甲酚和间-苯二酚的浓度；

卷烟主流烟气中主要酚类化合物的计算公式为：

$m=\frac{A\×50}{n}$

式中：

m-每支卷烟主流烟气中酚类化合物的传输量，单位为微克每支(μg/cig)；

A-待测样品中酚类化合物的浓度，单位为微克每毫升(μg/mL)；

50-萃取溶液体积，单位为毫升(mL)；

n-每次测试抽吸卷烟的支数，单位为支(cig)；

间-甲酚和对-甲酚采用目前的技术手段不能得到完全分离，在色谱图上以一个色谱峰的形式出现，因此这两种化合物仅测定其总和，不单独进行测定。

本发明提供的测定方法，检测时间短，一个检测周期仅需5分钟左右，灵敏度高，重复性好。利用该测定方法能快速、高效、准确地检测卷烟主流烟气中主要酚类化合物的含量。

附图说明

图1是本发明的操作流程图；

图2是实施例1测定的国产某卷烟样品中主要酚类化合物的色谱图；

图3是实施例1中对-苯二酚的标准曲线图，其中横坐标为对-苯二酚浓度(μg/cig)，纵坐标为荧光响应的积分面积；

图4是实施例1中间-苯二酚的标准曲线图，其中横坐标为间-苯二酚浓度(μg/cig)，纵坐标为荧光响应的积分面积；

图5是实施例1中邻-苯二酚的标准曲线图，其中横坐标为邻-苯二酚浓度(μg/cig)，纵坐标为荧光响应的积分面积；

图6是实施例1中苯酚的标准曲线图，其中横坐标为苯酚浓度(μg/cig)，纵坐标为荧光响应的积分面积；

图7是实施例1中是间、对-甲酚的标准曲线图，其中横坐标为间、对-甲酚浓度(μg/cig)，纵坐标为荧光响应的积分面积；

图8是实施例1中邻-甲酚的标准曲线图，其中横坐标为邻-甲酚浓度(μg/cig)，纵坐标为荧光响应的积分面积。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明作进一步说明。

实施例

1.试剂与仪器

试剂：邻-苯二酚、对-苯二酚、苯酚、邻-甲酚、间-甲酚、对-甲酚和间-苯二酚均购自美国CHEM公司；乙腈购自德国CNW公司，乙酸购自德国默克公司，均达到HPLC纯；实验用水为超纯水仪处理后的去离子水；

仪器：SM450型20通道直线型吸烟机；美国Waters公司Waters Acquity超高效液相色谱仪、荧光检测器(FLD)、二元溶剂管理器和Empower2色谱工作站；瑞士Mettler公司AE163电子天平，感量为0.0001g。

2.利用本发明提供的测定方法测定国产某卷烟样品的卷烟烟气中主要酚类化合物的含量，操作流程图见图1，具体步骤为：

(1)待测样品溶液的配制

按照GB/T 5606.1的规定抽取卷烟样品，按照GB/T19609的规定收集4支卷烟的总粒相物，将捕集有主流烟气总粒相物的玻璃纤维滤片折叠放入200mL锥形瓶中，准确加入50mL萃取溶液，该萃取溶液是体积百分比1％的乙酸水溶液，之后在室温下超声萃取20分钟，静置5分钟，取约2mL萃取液，用0.22μm的水相滤膜过滤，待测样品溶液准备完毕；

(2)酚类化合物标准工作溶液的配制

a.分别称量100mg的邻-苯二酚、对-苯二酚、苯酚，50mg的邻-甲酚、间-甲酚、对-甲酚，20mg的间-苯二酚，准确至0.1mg，放入同一个50mL烧杯中，加入约30mL体积百分比1％的乙酸水溶液，完全溶解后，转移至100mL的容量瓶中，用体积百分比1％的乙酸水溶液定容至刻度，作为标准储备液；

b.准确移取10mL标准储备液至100mL容量瓶中，用体积百分比1％的乙酸水溶液定容至刻度，作为一级标准溶液；

c.准确移取10mL一级标准溶液至100mL容量瓶中，用体积百分比1％的乙酸水溶液定容至刻度，作为二级标准溶液；

d.分别准确移取1mL、2mL、5mL的二级标准溶液，1mL、2mL的一级标准溶液至50mL容量瓶中，用体积百分比1％的乙酸水溶液定容至刻度，分别作为第1、2、3、4、5级标准工作溶液，二级标准溶液作为第6级标准工作溶液，配制成6级具有一定浓度梯度的标准工作溶液；

(3)超高效液相色谱仪测定

用超高效液相色谱仪测定6级具有一定浓度梯度的标准工作溶液，分别得到6个邻-苯二酚，对-苯二酚，苯酚，邻-甲酚，间、对-甲酚和间-苯二酚的积分峰面积数据，其中超高效液相色谱仪的操作条件为：

色谱柱：ACQUITY UPLC BEH C18 Shield RP18，1.7μm，2.1mm×50mm；

柱温：30℃；

流动相A组成体积比：乙酸∶水＝1∶99；

流动相B组成体积比：乙酸∶乙腈∶水＝1∶30∶69；

流速：0.4ml/min；

进样量：4μL；

流动相梯度：

时间(分钟)    流动相A(％)   流动相B(％)     梯度变化曲线

0.00          85.0          15.0

1.50          85.0          15.0            6

2.00          30.0          70.0            6

4.60          30.0          70.0            6

5.00          85.0          15.0            1

其中，1为即时变化，6为线性变化；

荧光检测器的检测条件为：

检测器模式：2D模式；

荧光检测器条件：

时间(分钟)    激发波长(nm)    发射波长(nm)

0.50          293             322

1.10          270             305

2.00        267        292

3.00        269        294；

(4)卷烟主流烟气中主要酚类化合物的定量分析

采用外标法对卷烟主流烟气中主要酚类化合物进行定量分析，即以测得的6个邻-苯二酚，对-苯二酚，苯酚，邻-甲酚，间、对-甲酚和间-苯二酚的积分峰面积数据对其相应浓度进行回归分析，得到回归方程，见表2，再绘制出标准曲线，见图4～图9；对配制好的待测样品溶液进行测定，测得待测样品中酚类化合物的积分峰面积，代入标准曲线，分别得到待测样品中的邻-苯二酚，对-苯二酚，苯酚，邻-甲酚，间、对-甲酚和间-苯二酚的浓度，该国产卷烟的卷烟主流烟气中主要酚类化合物的检测结果见表1所示。

表1卷烟主流烟气中主要酚类化合物的检测结果

本发明测得的卷烟主流烟气中主要酚类化合物的回归方程、相关系数及检测限见表2，由表2可知，所采用的超高效液相色谱仪的操作条件使邻-苯二酚，对-苯二酚，苯酚，邻-甲酚，间、对-甲酚，间-苯二酚的色谱峰分离良好，并且均具有良好的相关性，检测限在8ng/cig～29ng/cig之间。

表2卷烟主流烟气中主要酚类化合物的回归方程、相关系数及检测限

注：表2中检测限以3倍信噪比(S/N＝3)计算，因为间甲酚和对甲酚采用目前的技术手段不能得到完全分离，因此仅测定其总和，不单独进行测定。

对待测样品溶液进行加标回收率试验，每个样品溶液分别测定5次，然后计算出卷烟主流烟气中主要酚类化合物的回收率及加标后测定值的相对标准偏差(RSD)，结果见表3。由表3可以看出，在3个加标水平上，利用本发明检测卷烟主流烟气中主要酚类化合物的平均回收率在93％～99％之间，样品测试结果的平均RSD小于3％，说明本发明的回收率高，重复性好。

表3本发明的回收率和相对标准偏差

Claims (2)

1.一种卷烟主流烟气中主要酚类化合物的测定方法，其特征在于，用玻璃纤维滤片捕集卷烟主流烟气中主要酚类化合物，通过超高效液相色谱仪配合荧光检测器，采用外标法对卷烟主流烟气中主要酚类化合物进行定量分析；其中超高效液相色谱仪的操作条件为：

色谱柱：ACQUITY UPLC BEH C18 Shield RP18，1.7μm，2.1mm×50mm；

柱温：30℃；

流动相A组成体积比：乙酸:水＝1:99；

流动相B组成体积比：乙酸:乙腈:水＝1:30:69；

流速：0.4ml/min；

进样量：4μL；

流动相梯度：

时间（分钟）    流动相A（％）    流动相B（％）    梯度变化曲线

0.00                       85.0                   15.0

1.50                        85.0                   15.0                     6

2.00                        30.0                  70.0                     6

4.60                       30.0                   70.0                     6

5.00                        85.0                   15.0                     1

其中，1为即时变化，6为线性变化。

2.根据权利要求1所述的卷烟主流烟气中主要酚类化合物的测定方法，其特征在于，荧光检测器的检测条件为：

检测器模式：2D模式；

荧光检测器条件：

时间（分钟）    激发波长（nm）    发射波长（nm）

0.50                   293                       322

1.10                   270                       305

2.00                   267                       292

3.00                   269                       294 。

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