CN102608233A

CN102608233A - 一种液相色谱-串联质谱法检测卷烟滤嘴中四种主要芳香胺的方法

Info

Publication number: CN102608233A
Application number: CN2012100703915A
Authority: CN
Inventors: 余晶晶; 王昇; 蔡君兰; 彭斌; 张晓兵; 谢复炜; 王宜鹏; 杨松
Original assignee: Zhengzhou Tobacco Research Institute of CNTC
Current assignee: Zhengzhou Tobacco Research Institute of CNTC
Priority date: 2012-03-17
Filing date: 2012-03-17
Publication date: 2012-07-25
Anticipated expiration: 2032-03-17
Also published as: CN102608233B

Abstract

一种液相色谱-串联质谱法检测卷烟滤嘴中四种主要芳香胺的方法，其特征在于：该方法采用5%HCl溶液超声萃取滤嘴中的芳香胺类化合物，经阳离子交换固相萃取柱纯化处理，采用液相色谱-串联质谱联用仪（LC-MS/MS）实现卷烟滤嘴中四种芳香胺的测定。本发明的有益效果如下：与原有的GC-MS法相比，本发明中所采用LC-MS/MS法，灵敏度更高，精密度好，加标回收率高，可大大简化样品前处理步骤，样品前处理耗时小于2小时；而GC-MS法样品前处理繁琐费时，一次样品处理周期约需3天。因此，本发明方法能有效地提高分析效率，非常适合复杂基质中超低含量目标物的分析。

Description

一种液相色谱 - 串联质谱法检测卷烟滤嘴中四种主要芳香胺的方法

技术领域

本发明属于卷烟滤嘴对主流烟气中有害成分截留量的研究，具体涉及一种液相色谱-串联质谱法检测卷烟滤嘴中四种主要芳香胺的方法。

背景技术

芳香胺及其衍生物具有诱变因子,可以通过吸入、食入或透过皮肤吸收而导致中毒，能通过形成高铁血红蛋白，造成人体血液系统损害，也可直接作用于肝细胞，引起中毒性肝损害。其中一些芳香胺衍生物还具有致癌和致突变的作用，即使是在低浓度下，对动物和人体都具有致癌活性。Hoffmann名单中包含有四种芳香胺化合物，即1-氨基萘、2-氨基萘、3-氨基联苯、4-氨基联苯。其中，2-氨基萘、4-氨基联苯被国际癌症研究机构（IARC）列为1类人类致癌物。滤嘴作为抽烟者与主流烟气之间的桥梁，可以有效地滤除主流烟气中的部分有害成分。直接分析滤嘴中芳香胺化合物对于研究滤嘴对卷烟主流烟气有害成分的滤除作用具有十分重要的意义。

已有文献报道采用固相萃取-气相色谱/质谱法（GC-MS）同时测定卷烟滤嘴中的四种芳香胺。采用盐酸溶液超声萃取后，经二氯甲烷洗涤、氢氧化钠中和、二氯甲烷萃取后，采用无水硫酸钠干燥，然后使用五氟丙酸酐进行衍生化，所得溶液采用固相萃取柱纯化，浓缩后通过气相色谱-质谱联用仪（GC-MS）定量测定芳香胺的含量。此方法样品前处理方法十分繁琐，耗时长，不利于分析效率的提高。因此，建立一种快速、灵敏的检测卷烟滤嘴中四种主要芳香胺截留量的检测方法十分必要。

发明内容

本发明的目的正是针对现有技术中四种主要芳香胺化合物的测定方法前处理繁琐费时的问题，而提供一种液相色谱-串联质谱法检测卷烟滤嘴中芳香胺截留量的方法。

本发明的目的是通过以下方式技术方案来实现的：本发明的检测方法采用5%HCl溶液超声萃取滤嘴中的芳香胺类化合物，经阳离子交换固相萃取柱纯化处理，采用液相色谱-串联质谱联用仪（LC-MS /MS）实现卷烟滤嘴中四种芳香胺的测定，其具体步骤如下：

a、卷烟滤嘴中四种主要芳香胺的萃取与净化：将抽吸完的滤嘴剪开成4等分，置于具塞锥形瓶中，加入5%HCl溶液和氘代内标溶液，超声萃取，萃取溶液离心，取上清液上样到经甲醇活化的阳离子交换固相萃取柱上，经水、甲醇洗涤后，采用含5%氨水的甲醇溶液洗脱，洗脱液混匀后进LC-MS/MS分析；

b、样品的分析：

LC-MS/MS分析所用色谱柱为Waters C18（100 mm×2.1mm i.d., 2.7 μm），柱温：30 ℃；流动相A为含0.1%甲酸的水溶液，流动相B为含0.1%甲酸的乙腈溶液；采用75%A25%B等度洗脱，流速200 μL /min；进样体积10 μL；

离子源：电喷雾电离源（ESI）；扫描方式：正离子扫描；检测方式：多反应监测MRM；电喷雾电压：5500V；气帘气压力：30 psi；辅助气1压力：70 psi；辅助气2压力：70 psi；离子源温度：500 ℃。各化合物的定量离子对、定性离子对、驻留时间、碰撞能量（CE）及去簇电压（DP）参见表1。

表 1 ：各化合物的定量离子对、定性离子对、驻留时间、碰撞能量及去簇电压

Figure 2012100703915100002DEST_PATH_IMAGE001

在本发明中，步骤a中所述的卷烟滤嘴为10支；步骤a中所述的5%HCl溶液的用量为50 mL；步骤a中所述的氘代内标为D7-1-氨基萘、D9-4-氨基联苯；步骤a中所述的超声萃取时间为30 min；步骤a中阳离子交换固相萃取柱为Waters Oasis®MCX（150mg，6mL）小柱；步骤a中离心机转速为6000转，离心时间为5 min；步骤a中取部分溶液上样到阳离子交换柱上，部分溶液为25mL；步骤a中活化、洗涤固相萃取柱所用的甲醇和水体积均为10 mL；步骤a中采用含5%氨水的甲醇溶液洗脱，洗脱体积为5 mL。

本发明中所述收集容器为100 mL的具塞磨口锥形瓶。

本发明在卷烟抽吸采用直线吸烟机按照YC/T29-1996规定的标准条件抽吸，每次实验抽吸10支卷烟。

采用甲醇配制芳香胺混合母液、氘代混合内标母液，含5%氨水的甲醇溶液配制芳香胺标准工作溶液。其中，1-氨基萘、2-氨基萘、3-氨基联苯、4-氨基联苯标准工作溶液浓度范围分别为1~100 ng/ml；0.5~50 ng/ml；0.2~20 ng/ml；0.1~10 ng/ml。标准工作溶液含内标D7-1-氨基萘、D9-4-氨基联苯浓度分别为20 ng/ml、4 ng/ml。分别对标准工作溶液进行LC-MS/MS分析，并以芳香胺化合物与内标物峰面积比对浓度比进行线性回归，得到各目标化合物的标准工作曲线。其中D7-1-氨基萘为1-氨基萘、2-氨基萘的内标；D9-4-氨基联苯为3-氨基联苯、4-氨基联苯的内标。取最低浓度标准工作溶液，10次平行测定，计算标准偏差，3倍标准偏差为检测限，10倍标准偏差为定量限。四种芳香胺化合物的检测限为0.008~0.019 ng/cig，定量限为0.027~0.064 ng/cig。结果如表2所示。

表 2：4种芳香胺的线性方程、相关系数、检测限及定量限

将同一卷烟样品一天内进行5次平行测定及分5天测定，测定结果的相对标准偏差（RSD）表示该方法的日内精密度和日间精密度，同时进行加标回收率实验，结果如表3所示。可见，本发明方法实验的精密度好、加标回收率高，适用于大批量样品的分析。

表 3 方法的日内精密度、日间精密度及回收率

化合物	RSD（日内,%）	RSD（日间,%）	回收率（%）
				1-氨基萘	5.06	6.05	91.3
2-氨基萘	4.63	5.78	96.9
				3-氨基联苯	8.25	9.63	95.5
4-氨基联苯	8.20	9.60	103.2

本发明的有益效果如下：

与原有的GC-MS法相比，本发明中所采用LC-MS/MS法，灵敏度更高，可大大简化了样品前处理步骤，样品前处理耗时小于2小时；而GC-MS法样品前处理繁琐费时，一次样品处理周期约需3天。因此，本发明方法能有效地提高分析效率，非常适合复杂基质中超低含量目标物的分析。

附图说明

图1为1-氨基萘、2-氨基萘标样多反应监测质谱（MRM）图。

图2为3-氨基联苯、4-氨基联苯标样多反应监测质谱（MRM）图。

图3为卷烟滤嘴中1-氨基萘、2-氨基萘的MRM图。

图4为卷烟滤嘴中3-氨基联苯、4-氨基联苯的MRM图。

具体实施方式

本发明以下将结合实施例作进一步说明：

实施例1

将平衡及筛选后的卷烟按照YC/T29-1996规定的标准条件抽吸，收集10支滤嘴。滤嘴用剪刀纵向按“十”字型剪开成4等分，置于100 mL具塞磨口锥形瓶中，加入50 mL 5% HCl溶液，加入氘代内标溶液（D7-1-氨基萘和D9-4-氨基联苯浓度分别为20 ng/mL、4 ng/mL）。室温下超声萃取30 min，萃取溶液离心，取25 mL上清液上样到经甲醇活化的阳离子交换固相萃取柱为Waters Oasis® MCX（150mg，6mL）小柱，令萃取液靠重力自然留下，保持流速在1~1.5 mL/min左右。经10 mL水、10 mL甲醇洗涤，采用5 mL含5%氨水的甲醇溶液洗脱，洗脱液混匀后进LC-MS/MS分析。

实施例2

将肯塔基参考卷烟3R4F按照YC/T 29-1996规定的标准条件抽吸，收集10支卷烟滤嘴。将滤嘴纵向“十”字剪开，置于具塞磨口锥形瓶中，加入50 mL 5%HCl溶液，加入20 ng/mL D7-1-氨基萘和4 ng/mL D9-4-氨基联苯混合内标溶液，然后按照实施例1的所述步骤进行样品净化处理分析。进行5次平行实验，各个化合物测定的相对标准偏差在5.43～8.62%之间，说明该方法的重现性和稳定性很好。

为考察滤嘴对主流烟气中四种主要芳香胺化合物的截留量，对肯塔基参考卷烟3R4F主流烟气中四种芳香胺含量也进行了分析。方法如下：采用剑桥滤片收集10支卷烟主流烟气粒相物，将剑桥滤片置于锥形瓶中，加入5%HCl溶液及氘代内标溶液，然后按照实施例1的所述步骤进行样品净化处理分析。实验结果表明，肯塔基参考卷烟3R4F的滤嘴对1-氨基萘、2-氨基萘、3-氨基联苯、4-氨基联苯的截留量分别为40.3%、42.0%、39.2%、40.2%。

Claims

1.一种液相色谱-串联质谱法检测卷烟滤嘴中四种主要芳香胺的方法，其特征在于：该方法采用5%HCl溶液超声萃取滤嘴中的芳香胺类化合物，经阳离子交换固相萃取柱纯化处理，采用液相色谱-串联质谱联用仪（LC-MS /MS）实现卷烟滤嘴中四种芳香胺的测定。

2.根据权利要求1所述的液相色谱-串联质谱法检测卷烟滤嘴中四种主要芳香胺的方法，其特征在于：该方法包括以下具体步骤：

b、样品的分析：

离子源：电喷雾电离源（ESI）；扫描方式：正离子扫描；检测方式：多反应监测MRM；电喷雾电压：5500V；气帘气压力：30 psi；辅助气1压力：70 psi；辅助气2压力：70 psi；离子源温度：500 ℃。

3.根据权利要求2所述的液相色谱-串联质谱法检测卷烟滤嘴中四种主要芳香胺的方法，其特征在于：步骤a中所述的卷烟滤嘴为10支。

4.根据权利要求2所述的液相色谱-串联质谱法检测卷烟滤嘴中四种主要芳香胺的方法，其特征在于：步骤a中所述的5%HCl溶液的用量为50 mL。

5.根据权利要求2所述的液相色谱-串联质谱法检测卷烟滤嘴中四种主要芳香胺的方法，其特征在于：步骤a中所述的氘代内标为D7-1-氨基萘和D9-4-氨基联苯。

6.根据权利要求2所述的液相色谱-串联质谱法检测卷烟滤嘴中四种主要芳香胺的方法，其特征在于：步骤a中所述的超声萃取时间为30 min。

7.根据权利要求2所述的液相色谱-串联质谱法检测卷烟滤嘴中四种主要芳香胺的方法，其特征在于：步骤a中阳离子交换固相萃取柱为Waters Oasis®MCX（150mg，6mL）小柱。

8.根据权利要求2所述的液相色谱-串联质谱法检测卷烟滤嘴中四种主要芳香胺的方法，其特征在于：步骤a中离心时，离心机转速为6000转，离心时间为5 min。

9.根据权利要求2所述的液相色谱-串联质谱法检测卷烟滤嘴中四种主要芳香胺的方法，其特征在于：步骤a中活化、洗涤固相萃取柱所用的甲醇和水体积均为10 mL。