CN101975826A - 测定卷烟及其主流烟气中中草药大黄添加剂有效成分的方法 - Google Patents

测定卷烟及其主流烟气中中草药大黄添加剂有效成分的方法 Download PDF

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Abstract

一种测定卷烟及其主流烟气中中草药大黄添加剂有效成分的方法,涉及大黄有效成分的测定方法。包括以下步骤:(1)按照平均质量和平均吸阻挑选出合适的烟支。(2)对卷烟烟丝进行大黄有效成分的提取。(3)对卷烟主流烟气粒相物的捕集及大黄有效成分的提取。(4)对所提取的大黄的有效成成进行超高效液相色谱-串联质谱分析。本发明的有益效果是:本发明能够有效地将添加中草药大黄添加剂的卷烟烟丝及其主流烟气粒相物中大黄主要有效成分完全提取,然后经过超高效液相色谱分离,串联质谱的特定扫描模式分析,从而实现大黄有效成分的快速、准确定量分析。

Description

测定卷烟及其主流烟气中中草药大黄添加剂有效成分的方法
技术领域
本发明涉及大黄有效成分的测定方法,特别是测定卷烟及其主流烟气中大黄有效成分含量的方法。
背景技术
随着全球性控烟运动的不断推进,社会公众对于吸烟与健康问题日益关注,烟草行业如何通过技术创新,切实降低卷烟危害性,满足广大消费者的利益成为关乎行业持续健康发展的关键问题。我国具有丰富的中草药资源和悠久的中草药研究历史,在利用中草药资源降低卷烟危害性方面,行业中已开展了相关研究,取得了初步效果,形成了一批市场反应良好、风格特征显著、具有较低危害性的中式卷烟产品。中草药大黄是为蓼科植物掌叶大黄、唐古特大黄或药用大黄的干燥根及根茎,其主要有效效成分为1,8-二羟基蒽醌类衍生物,包括大黄酸、芦荟大黄素、大黄素、大黄酚、大黄素甲醚等,这些物质及其苷类具有消炎、抗癌等多种生理活性。将中草药大黄的提取物作为添加剂加入卷烟后,不仅可以降低卷烟烟气中自由基、特有亚硝胺等有害成分的含量,而且具有生津、缓解咽喉不适等功效。这些功效与中草药大黄的有效成分密切相关,但是目前关于添加中草药大黄添加剂的卷烟烟丝,尤其是卷烟主流烟气中大黄有效成分含量的研究尚未见报道,其主要原因是卷烟烟丝中大黄有效成分的含量往往很低,尤其是在燃烧过程中,这些有效成分可能经热裂解、化学反应等产生变化,造成这些有效成分在卷烟主流烟气中的含量更低,给分析检测带来很大的误差与不便。
目前中草药大黄五种有效成分的分析方法主要是高效液相色谱法。这种方法虽然可以实现这五种化合物的基线分离,但是受检测器灵敏度低、自身抗干扰能力弱等方面的限制,在分析低含量样品时容易造成定量不准确或因含量太低无法定量,不适用于卷烟烟丝及卷烟主流烟气中中草药大黄添加剂有效成分的测定。
发明内容
本发明的目的正是针对现有技术中存在的不足之处,提供一种测定卷烟及主流烟气中中草药大黄添加剂有效成分的方法。该方法首先能够有效地将添加中草药大黄添加剂的卷烟烟丝及其主流烟气粒相物中大黄主要有效成分完全提取,可实现快速、准确定量分析。
本发明的目的是通过以下技术方案来实现的:
一种测定卷烟及其主流烟气中大黄有效成分含量的方法,包括以下步骤:
(1)对于添加中草药大黄添加剂的卷烟,将其在21-23℃、相对湿度58%-62%的条件下平衡47-49小时后,测定50支卷烟的平均质量和平均吸阻,按照平均质量±0.01g和平均吸阻±49Pa挑选出合适的烟支。
(2)卷烟烟丝的处理:取10-20支卷烟的烟丝于玻璃容器中,加入50-250mL的醇类试剂作为提取溶剂,称重,经提取后,得到大黄的主要有效成分,用上述醇类试剂补足重量,过滤,滤液稀释1-10倍后,得样品1。
(3)卷烟主流烟气粒相物的捕集与处理:在吸烟机上,使用92mm的玻璃纤维滤片,捕集10-20支卷烟主流烟气的粒相物,放置3-5min后取出滤片,将滤片置于玻璃容器中,加入50-250mL的醇类试剂作为提取溶剂,称重,经提取后,得到大黄的主要有效成分,用上述醇类试剂补足重量,过滤后得样品2。
(4)对所得样品1和样品2进行超高效液相色谱-串联质谱分析:
a.色谱条件:分析柱:Waters Acquity UPLC BEH C8(1.7μm,2.1×100mm);流动相:A相为5-20mmol/L含有机盐I的水溶液,B相为0.1%-0.5%(V/V)含有机酸II的乙腈溶液,梯度洗脱;流速:0.25mL/min;柱温30℃。
b.质谱条件:根据大黄主要有效成分各化合物的质谱碎裂规律,选择串联质谱的特定扫描模式进行分析。具体参数如下:气帘气:20mL/min;碰撞气:中;离子源气1:50mL/min;离子源气2:60mL/min;接口加热器:开;温度:600℃;离子喷雾电压:-4200V。
c.大黄主要有效成分的定性定量分析:  通过对比各个化合物标准品和样品1、2中各化合物的色谱保留时间以及质谱碎裂的离子碎片进行定性,各化合物的离子碎片信息如表1所示。
分别将大黄酸、芦荟大黄素、大黄素、大黄酚、大黄素甲醚溶于上述醇类试剂,根据需要配成一系列不同浓度的混合标准溶液(5ug/L-500ug/L),进样,记录各化合物响应的峰面积,以峰面积为纵坐标,以浓度为横坐标,进行线性回归,得到线性回归方程。在同样的分析条件下对样品1、2进行分析,以外标法计算各有效成分的含量。
本发明中,所述卷烟为添加了中草药大黄添加剂的卷烟。所述提取过程可为超声波提取,也可为震荡提取,或浸泡提取。
所述醇类试剂可为甲醇,也可为乙醇;所述有机盐I可为甲酸铵,也可为乙酸铵;有机酸II可为甲酸,也可为乙酸;所述特定的扫描模式为多反应监测扫描模式。
本发明的有益效果是:本发明能够有效地将添加中草药大黄添加剂的卷烟烟丝及其主流烟气粒相物中大黄主要有效成分完全提取,然后经过超高效液相色谱分离,串联质谱的特定扫描模式分析,从而实现大黄有效成分的快速、准确定量分析。所述方法的检测限在10ng/支左右,远低于高效液相色谱法的检测限(10ug/支左右),根据检测结果,烟丝中各有效成分的含量为1-5ug/支,主流烟气粒相物中各有效成分的含量为20-500ng/支,明显比高效液相色谱法更适合于卷烟烟丝及烟气中大黄有效成分的分析检测。另外本方法的选择性强,具有更好的抗干扰能力,测定结果更加准确、可靠。
具体实施方式
本发明以下将结合实施例作进一步描述,但并不限定本发明的实施范围。
实施例1
a、对于添加中草药大黄提取物的卷烟,将其在22℃、相对湿度60%的条件下平衡48小时后,测定50支卷烟的平均重量和平均吸阻,按照平均重量±0.01g和平均吸阻±49Pa挑选出合适的烟支。
b、卷烟烟丝样品的处理:取10支卷烟的烟丝于250mL的具塞锥形瓶中,用移液管准确加入100mL甲醇溶液,称重,在常温下,在超声功率350W和超声波频率为70KHz下超声30min,静置5min,补足重量,过滤。准确移取1mL滤液于10mL容量瓶中,以甲醇定容至刻度,摇匀,经0.22μm微米滤膜过滤后,即可进行分析。
c、卷烟主流烟气粒相物的捕集与处理:卷烟烟气的捕集使用一张92毫米玻璃纤维滤片,在温度22℃、相对湿度60%条件下,用RM200二十孔道转盘式吸烟机捕集卷烟主流烟气。抽吸结束后,空吸2口,取出捕集器,放置3分钟后取出滤片,移至250mL锥形瓶中,用移液管准确加入100mL甲醇溶液,称重,在超声功率350W和超声波频率为70KHz下超声30min,静置2min,补足重量,经0.22μm滤膜过滤后,即可进行分析。
d、对所得样品进行超高效液相色谱-串联质谱分析:
1.色谱条件:分析柱:Waters Acquity UPLC BEH C8(1.7μm,2.1×100mm);流动相:A为10mmol/L的甲酸铵水溶液,B为0.2%的甲酸乙腈溶液(V/V);梯度条件:0min,A∶B(35%∶65%),3min,A∶B(70%∶30%),5min,A∶B(70%∶30%),7min,A∶B(35%∶65%)。流速:0.25mL/min;柱温30℃。
2.质谱条件:采用多反应监测扫描模式进行定量分析,各化合物的特征母离子-子离子对如下表所示:
表1大黄5种有效成分的碎片信息
Figure GSA00000114736300051
注:*碎片离子为定量离子,其余碎片离子为定性离子。
进样分析含有大黄酸、芦荟大黄素、大黄素、大黄酚、大黄素甲醚的一系列不同浓度的混合标准溶液(5ug/L-500ug/L),记录大黄酸(282.9>239.0)、芦荟大黄素(269.0>239.9)、大黄素(269.0>240.9)、大黄酚(253.0>224.9)、大黄素甲醚(283.0>239.9)的特征母离子-子离子对的峰面积,以峰面积为纵坐标,以浓度为横坐标,进行线性回归,得到线性回归方程。在同样的分析条件下对样品1、2进行分析,以外标法计算各有效成分的含量。
实施例2
a、对于添加中草药大黄提取物的卷烟,将其在22℃、相对湿度60%的条件下平衡48小时后,测定50支卷烟的平均重量和平均吸阻,按照平均重量±0.01g和平均吸阻±49Pa挑选出合适的烟支。
b、卷烟烟丝样品的处理:取10支卷烟的烟丝于250mL的具塞锥形瓶中,用移液管准确加入100mL甲醇溶液,称重,常温下,在150r/mim下震荡2h,静置5min,补足重量,过滤。准确移取1mL滤液于10mL容量瓶中,以甲醇定容至刻度,摇匀,经0.22微米滤膜过滤后,即可进行分析。
c、卷烟主流烟气粒相物的捕集与处理:卷烟烟气的捕集使用一张92毫米玻璃纤维滤片,在温度22℃、相对湿度60%条件下,用RM200二十孔道转盘式吸烟机捕集卷烟主流烟气。抽吸结束后,空吸2口,取出捕集器,放置3分钟后取出滤片,移至250mL锥形瓶中,用移液管准确加入100mL甲醇溶液,称重,在150转/mim下震荡2h,静置5min,补足重量。经0.22μm滤膜过滤后,即可进行分析。
d、对所得样品进行超高效液相色谱-串联质谱分析:
1.色谱条件:分析柱:Waters Acquity UPLC BEH C8(1.7μm,2.1×100mm);流动相:A为10mmol/L的甲酸铵水溶液,B为0.2%的甲酸乙腈溶液(V/V);梯度条件:0min,A∶B(35%∶65%),3min,A∶B(70%∶30%),5min,A∶B(70%∶30%),7min,A∶B(35%∶65%)。流速:0.25mL/min;柱温30℃。
2.质谱条件:采用多反应监测扫描模式进行定量分析。
实施例3
a、对于添加中草药大黄提取物的卷烟,将其在22℃、相对湿度60%的条件下平衡48小时后,测定50支卷烟的平均重量和平均吸阻,按照平均重量±0.01g和平均吸阻±49Pa挑选出合适的烟支。
b、卷烟烟丝样品的处理:取10支卷烟的烟丝于250mL的具塞锥形瓶中,用移液管准确加入200mL乙醇溶液,常温下浸泡15h,过滤。准确移取2mL滤液于10mL容量瓶中,以乙醇定容至刻度,摇匀,经0.22μm微米滤膜过滤后,即可进行分析。
c、卷烟主流烟气粒相物的捕集与处理:卷烟烟气的捕集使用一张92毫米玻璃纤维滤片,在温度22℃、相对湿度60%条件下,用RM200二十孔道转盘式吸烟机捕集卷烟主流烟气。抽吸结束后,空吸2口,取出捕集器,放置3分钟后取出滤片,移至250mL锥形瓶中,用移液管准确加入100mL乙醇溶液,在常温下浸泡15h,经0.22μm滤膜过滤后,即可进行分析。
d、对所得样品进行超高效液相色谱-串联质谱分析:
1.色谱条件:分析柱:Waters Acquity UPLC BEH C8(1.7μm,2.1×100mm);流动相:A为15mmol/L的乙酸铵水溶液,B为0.3%的乙酸乙腈溶液(V/V);梯度条件:0min,A∶B(35%∶65%),3min,A∶B(70%∶30%),5min,A∶B(70%∶30%),7min,A∶B(35%∶65%)。流速:0.25mL/min;柱温30℃。
2.质谱条件:采用多反应监测扫描模式进行定量分析。

Claims (4)

1.一种测定卷烟及其主流烟气中大黄有效成分含量的方法,其特征在于:包括以下步骤:
(1)对于添加中草药大黄添加剂的卷烟,将其在21-23℃、相对湿度58%-62%的条件下平衡47-49小时后,测定50支卷烟的平均质量和平均吸阻,按照平均质量±0.01g和平均吸阻±49Pa挑选出合适的烟支;
(2)卷烟烟丝的处理:取10-20支卷烟的烟丝于玻璃容器中,加入50-250mL的醇类试剂作为提取溶剂,称重,经提取后,得到大黄的主要有效成分,用上述醇类试剂补足重量,过滤,滤液稀释1-10倍后,得样品1;
(3)卷烟主流烟气粒相物的捕集与处理:在吸烟机上,使用92mm的玻璃纤维滤片,捕集10-20支卷烟主流烟气的粒相物,放置3-5min后取出滤片,将滤片置于玻璃容器中,加入50-250mL的醇类试剂作为提取溶剂,称重,经提取后,得到大黄的主要有效成分,用上述醇类试剂补足重量,过滤后得样品2;
(4)对所得样品1和样品2进行超高效液相色谱-串联质谱分析:
a.色谱条件:分析柱:Waters Acquity UPLC BEH C8;流动相:A相为5-20mmol/L含有机盐I的水溶液,B相为含有体积占0.1%-0.5%的机酸II的乙腈溶液,梯度洗脱;流速:0.25mL/min;柱温30℃;
b.质谱条件:根据大黄主要有效成分的质谱碎裂规律,选择串联质谱的特定扫描模式进行分析;具体参数如下:气帘气:20mL/min;碰撞气:中;离子源气1:50mL/min;离子源气2:60mL/min;接口加热器:开;温度:600℃;离子喷雾电压:-4200V。
2.根据权利要求1所述的一种测定卷烟及其主流烟气中大黄有效成分含量的方法,其特征在于:所述卷烟为添加了中草药大黄添加剂的卷烟。
3.根据权利要求1所述的一种测定卷烟及其主流烟气中大黄有效成分含量的方法,其特征在于:所述提取过程可为超声波提取,也可为震荡提取,或浸泡提取。
4.根据权利要求1所述的一种测定卷烟及其主流烟气中大黄有效成分含量的方法,其特征在于:所述醇类试剂可为甲醇,也可为乙醇;所述有机盐I可为甲酸铵,也可为乙酸铵;有机酸II可为甲酸,也可为乙酸;所述特定的扫描模式为多反应监测扫描模式。
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