CN102721776A

CN102721776A - 一种浸膏类香料的检测方法

Info

Publication number: CN102721776A
Application number: CN2012101707913A
Authority: CN
Inventors: 卓浩廉; 郭文; 黎玉茗; 伍锦鸣
Original assignee: China Tobacco Guangdong Industrial Co Ltd
Current assignee: China Tobacco Guangdong Industrial Co Ltd
Priority date: 2012-05-29
Filing date: 2012-05-29
Publication date: 2012-10-10
Anticipated expiration: 2032-05-29
Also published as: CN102721776B

Abstract

本发明公开一种浸膏类香料的检测方法，该方法包括如下步骤：按相对于每克浸膏类香料添加1.2~2.5毫升的二甲基亚砜，震荡摇匀，得到透明均一的样品溶液；将上述透明均一的样品溶液在如下色谱条件下进行测试：气相条件：色谱柱FFAP30m×0.25mm×0.25μm石英毛细管柱,进样口温度250℃，柱温60℃保持4min，以4℃/min速率升至230℃，恒温10min，后运行230℃，保持15min，载气为纯度为99.999%氦气，流速1.2mL/min；分流进样，进样量1.0μL；在进样后色谱运行至18~22min的时段，关闭检测器；质谱条件：电子轰击离子源，电离电压70eV，传输线温度230℃，离子源温度230℃。该检测方法操作简单，有较高的灵敏度，基线对谱图的影响小，检测结果的重复性好，并且适用于自动进样检测。

Description

一种浸膏类香料的检测方法

技术领域

本发明属于烟用香料分析领域，具体涉及一种浸膏类香料的检测方法。

背景技术

烟用香料是卷烟生产中不可缺少的原料。烟用香料是卷烟工业的核心技术，通过不同的烟用香料配方，可以赋予卷烟产品特有的香味、食味、口感等。烟用香料的成分十分复杂，一般是由数十种具有挥发性的化合物组成，其中的微小变化也许能使对整体的香味产生较大的改变，因此对烟用香料的化学组成进行准确的定量和定性分析具有重大的意义。烟用香料受到产地、取材、加工方法等影响，每一批次产品中化合物的含量均会出现波动，因此香精香料的品质有一定的不稳定性，对烟用香料的进行全组分分析可以筛选出合格的香精香料，从而确保卷烟产品香味的稳定性。

目前的对于烟用香料的分析手段中，较常用的是气质联用(GC-MS)方法。气质联用（GC-MS）是一种可以同时对复杂组分进行定量和定性分析的方法。然而，气质联用对样品的要求较高，一般必须是流动性好的液体样品，流动性差的粘稠状样品不适用于自动进样系统，并且会损害色谱柱及进样针。

对于常用的烟用香料来说，按其流动性的不同，可以分为两类，第一类是流动性好的，可以直接进样的样品；第二类是流动性较差的，粘稠状的样品，这类样品往往是浸膏类样品；对于第二类样品，其直接进样对仪器的损害程度极大，因此在常规的检测过程中，必须经过前处理步骤，才能进行气质分析。

现有技术中，上述的前处理步骤一般是液液萃取法，即采用二氯甲烷、丙二醇、乙醇或乙酸乙酯对粘稠状浸膏样品进行萃取，分层后取有机层清液进行测试。这种方法得到的样品虽然可以一定程度上满足GC-MS的要求，但是方法本身存在缺陷：（1）样品未能完全溶解即进行测试，并且不同的化合物在溶剂中的溶解性能不同，测试的结果往往未能完全真实反映样品中各组分的含量，准确性较差，数据浮动性较大；（2）由于必须将萃取后的有机层清液分离出来再进行测试，步骤较多，效率较低，而且对操作人员的技能要求较高。

现有方法还有先采用水对样品进行溶解，然后再采用二氯甲烷、正己烷等常规溶剂对水相进行萃取，这种方法萃取效果极不理想，难以将样品中的有效成分萃出。

另外，现有技术中的检测方法，采用的溶剂一般都在样品出峰前出峰，采用简单的溶剂延时方法即可以避免溶剂对灯丝的损伤。但常用的简单溶剂对粘稠状烟用香料的溶解性都不好，因此，现有技术中对浸膏类香料的检测，缺少一种高效的重复性好的准确的检测方法。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种浸膏类香料的检测方法。

本发明的上述目的通过如下技术方案予以实现：

一种浸膏类香料的检测方法，包括如下步骤：

（1）前处理：采用二甲基亚砜作为浸膏类香料样品的溶剂，按相对于每克浸膏类烟用香料添加1.2~2.5毫升的二甲基亚砜，震荡摇匀，得到透明均一的样品溶液；

所述的浸膏类香料为浸膏类烟用香料;

所述浸膏类香料的粘度在20℃时，大于600厘泊；

（2）分析检测：将上述透明均一的样品溶液在如下色谱条件下进行测试：

气相条件：色谱柱FFAP ( 30 m×0. 25 mm×0. 25 μm) 石英毛细管柱, 进样口温度250℃，柱温60℃保持4 min，以4℃/min速率升至230 ℃，恒温10 min，后运行230℃，保持15 min，载气为纯度为99. 999%氦气，流速 1.2 mL/ min；分流进样，分流比为10:1~20:1，进样量1.0 μL；

在进样后色谱运行至19~22.5min的时段，关闭检测器；

质谱条件：电子轰击离子源，电离电压70 eV，传输线温度230℃，离子源温度230℃。

本发明中所述的浸膏类烟用香料的密度一般大于1.19 g/cm³的烟用香料，其具有十分粘稠的外表，一些样品的粘度在20℃时甚至大于700厘泊，其密度无法用自动进样密度仪进行测定。

发明人长期的实验发现，采用常规的溶剂，如乙醇、丙酮等难以实现浸膏类烟用香料的完全溶解，要采用这些常规溶剂制备样品的GC-MS试样，均需要静置待其分层后，取出清液作为GC-MS的样品液。这样做存在如下缺陷：第一操作比较复杂；第二某些试样在加入溶剂后，只能得到悬浊液或乳浊液，难以形成清液；第三试样不完全溶解，而溶剂对试样的组分的溶解性存在特异性，得到的测试结果难以准确说明试样中组分的含量。

二甲基亚砜，因为其沸点较高，并不常用于分析领域，更少见用于GC-MS前处理溶剂的报道。发明人经过大量实验发现，二甲基亚砜对浸膏类烟用香料具有很好的溶解度，采用合适比例的二甲基亚砜，可以得到澄清透明的均相烟用香料溶液，该澄清溶液可以直接作为GC-MS的样品液进行GC-MS测试。

为了保证足够的出峰浓度，同时降低溶剂出峰与残留对仪器的损害，作为一种最优选方案，所述二甲基亚砜的添加量为相对于每克浸膏类烟用香料添加1.25毫升的二甲基亚砜。

作为一种优选方案，所述浸膏类香料中丙二醇的含量大于40重量%。浸膏类香料，一般是采用丙二醇进行萃取后，经浓缩得到的。然而因为丙二醇本身的流动性较差，所以其粘度较大。发明人发现，当浸膏类香料中含有大于40重量%的丙二醇时，采用二甲基亚砜能更迅速、更好地对该样品进行溶解。

由于二甲基亚砜的沸点较高，溶剂的出峰时间靠后，难以通过常规的手段（如溶剂延时等）来减少溶剂对灯丝的损伤，以及对测试谱图的影响。发明人采用了分时段关闭与开启检测器的方法来克服这一问题。

分流比对溶剂峰的峰形有影响。当分流比为500:1时，二甲基亚砜纯样在上述色谱条件下的出峰的时间段约为18.76~20.2min，在此区域内样品无特征峰。因此在二甲基亚砜的出峰段关闭检测器，不会对分析结果带来负面影响。

考虑到随着溶剂的进样量增大，溶剂峰的峰宽会随着变宽，当进样分流比为20:1时，我们设定在18~22min的时段，关闭检测器。通过对比实验发现，这样做不会对分析结果带来负面影响。

发明人还发现，分流比对进样的检测灵敏度影响不大，但会对峰高和峰形稍有影响。为了更好的维护仪器及尽量减小基线的影响，作为一种最优选方案，GC-MS测试时的分流比最优选为20:1。

作为一种最优选方案，所述检测方法，最优选为包括如下步骤：

（1）前处理：采用二甲基亚砜作为浸膏类烟用香料样品的溶剂，按相对于每克浸膏类烟用香料添加1.25毫升的二甲基亚砜，震荡摇匀，得到透明均一的样品溶液；

所述浸膏类烟用香料的粘度在20℃时，大于600厘泊；

气相条件：色谱柱FFAP ( 30 m×0. 25 mm×0. 25 μm) 石英毛细管柱, 进样口温度250℃，柱温60℃保持4 min，以4℃/min速率升至230 ℃，恒温10 min，后运行230℃，保持15 min，载气为纯度为99. 999%氦气，流速 1.2 mL/ min；分流进样，分流比20:1，进样量1.0 μL；

在进样后色谱运行至18~22min的时段，关闭检测器；

通过我们的反复测试发现，当采用本申请所述检测方法处理待测的浸膏类烟用香料试样，其前处理效果好，得到的样品均一，可以直接进行进样，在本发明所述的检测条件下，检测结果的重复性很好，检测的准确度也更高。

与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：

经过发明人的长期实验，筛选出可以将浸膏类烟用香料溶解成均一相的有机溶剂，以本发明所述的有机溶剂对浸膏类烟用香料进行前处理，操作简单，发明人针对该特别优选的溶剂筛选出合理的检测条件，该检测条件下，对香料中含量较小的组份有较高的灵敏度，基线对谱图的影响小，检测结果的重复性好，提高了检测的准确度，并且适用于自动进样检测，可以提高检测效率。

附图说明

图1为采用二甲基亚砜溶解浸膏类烟用香料的效果图；

图2为采用乙醇溶解浸膏类烟用香料的效果图；

图3为采用丙酮溶解浸膏类烟用香料的效果图；

图4为采用乙酸乙酯溶解浸膏类烟用香料的效果图；

图5为采用二氯甲烷溶解浸膏类烟用香料的效果图；

图6为采用丙二醇溶解浸膏类烟用香料的效果图；

图7为采用正己烷溶解浸膏类烟用香料的效果图；

图8为采用水溶解浸膏类烟用香料后再用二氯甲烷萃取的效果图；

图9为采用水溶解浸膏类烟用香料后再用乙酸乙酯萃取的效果图；

图10为采用水溶解浸膏类烟用香料后再用正己烷萃取的效果图；

图11为采用50%乙醇水溶液的萃取效果图；

图12为采用二甲基亚砜溶解后的样品的分析谱图;

图13为不同分流比下样品的分析谱图。

具体实施方式

以下结合具体实施例对本发明作进一步说明，但具体实施例并不对本发明作任何限定。

实施例中，所用到的浸膏类烟用香料来源于广东中烟工业有限责任公司，其粘度在20℃时，大于600厘泊。

实施例1

称取浸膏类烟用香料1g，置于容器中，加入1.2毫升的二甲基亚砜震荡摇匀，浸膏类烟用香料基本完全溶解，得到棕褐色的透明均一的溶液。

实施例2

称取浸膏类烟用香料1g，置于容器中，加入1.25毫升的二甲基亚砜震荡摇匀，如图1，B部分所示，浸膏类烟用香料完全溶解，得到棕褐色的透明均一的溶液。

实施例3

称取浸膏类烟用香料1g，置于容器中，加入2.5毫升的二甲基亚砜震荡摇匀，如图1，C部分所示，浸膏类烟用香料完全溶解，得到棕褐色的透明均一溶液。

对比例1

称取浸膏类烟用香料1g，置于容器中，加入1毫升的二甲基亚砜震荡摇匀，如图1，A部分所示，浸膏类烟用香料未能完全溶解，容器壁上有不溶物粘附，慢慢增加溶剂的量，浸膏类烟用香料的溶解性增加，当溶剂量增加至1.2毫升时，浸膏类烟用香料基本完全溶解，得到棕褐色的透明均一的溶液。

对比例2

称取浸膏类烟用香料4g，置于容器中，加入10毫升无水乙醇，浸膏类烟用香料基本不溶解，继续加入无水乙醇至80毫升，并震荡摇匀，如图2所示，溶液呈浅黄色，浸膏类烟用香料大部分未能完全溶解。

对比例3

称取浸膏类烟用香料2g，置于容器中，加入5毫升丙酮，浸膏类烟用香料基本不溶解，继续加入丙酮至40毫升，震荡摇匀，如图3所示，浸膏类烟用香料大部分不溶解，形成浑浊液。

对比例4

称取浸膏类烟用香料4g，置于容器中，加入10毫升乙酸乙酯，浸膏类烟用香料基本不溶解，继续加入乙酸乙酯至80毫升，震荡摇匀，如图4所示，浸膏类烟用香料大部分不溶解，上清液为淡黄色，并有大量不溶沉淀物。

对比例5

称取浸膏类烟用香料4g，置于容器中，加入10毫升二氯甲烷，浸膏类烟用香料不溶解，继续加入二氯甲烷至80毫升，震荡摇匀，如图5所示浸膏类烟用香料不溶解，分层，界面清晰，且二氯甲烷层基本无色，基本没有成分进入二氯甲烷层。

对比例6

称取浸膏类烟用香料4g，置于容器中，加入10毫升丙二醇，浸膏类烟用香料少部分出现溶解，继续加入丙二醇至80毫升，震荡摇匀，如图6所示，得到悬浊液，静置后分层，下层乳浊液，上层透明。

对比例7

称取浸膏类烟用香料4g，置于容器中，加入10毫升正己烷，浸膏类烟用香料不溶解，继续加入正己烷至80毫升，震荡摇匀，如图7所示，浸膏类烟用香料不溶解，分层，界面清晰，且正己烷层基本无色，基本没有成分进入正己烷层。

对比例8

称取浸膏类烟用香料4g，置于容器中，加入40毫升的水震荡摇匀，发生溶解，但形成悬浊液，溶液浑浊；然后加入40毫升二氯甲烷进行萃取，如图8所示，出现分层，且乳化层厚，下层为二氯甲烷层，二氯甲烷层基本无色，基本没有成分进入二氯甲烷层。

对比例9

称取浸膏类烟用香料4g，置于容器中，加入40毫升的水震荡摇匀，发生溶解，但形成悬浊液，溶液浑浊；然后加入40毫升乙酸乙酯进行萃取，如图9所示，出现分层，且乳化层较厚，上层为乙酸乙酯层，乙酸乙酯层基本无色，基本没有成分进入乙酸乙酯层。

对比例10

称取浸膏类烟用香料4g，置于容器中，加入40毫升的水震荡摇匀，发生溶解，但形成悬浊液，溶液浑浊；然后加入40毫升正己烷进行萃取，如图10所示，出现分层，且乳化层较厚，上层为正己烷层，正己烷层基本无色，基本没有成分进入正己烷层。

对比例11

称取浸膏类烟用香料2g，置于容器中，加入5毫升的50%乙醇水溶液，如图11所示，刚进行溶解时，得到如A部分所示悬浊液，一段时间后，出现沉淀分层如B部分所示。取该沉淀部分用乙醇冲洗过滤后，可以完全溶于二甲基亚砜中，并且经过GC-MS分析，确认该沉淀物种含有α-蒎烯等9种烯烃，肉桂醇等16种醇类物质，8种酯类，以及7种醛酮物质，可以看出，50%乙醇水溶液中的沉淀是香料的有效成分，乙醇以及水对样品的溶解是不完全的，不同物质在这两种溶剂中的溶解度不同，导致实验重复性低。

实施例4 检测测试

取实施例2和实施例3所制备得到的均一溶液为样品样，采用下述GC-MS的测试条件分别进行测试：

气相条件：色谱柱FFAP ( 30 m×0. 25 mm×0. 25 μm) 石英毛细管柱, 进样口温度250 ℃，柱温60℃保持4 min，以4℃/min速率升至230 ℃，恒温10 min。后运行230℃，保持15 min。载气为氦气( 99. 999%)，流速 1.2 mL/ min ；分流进样, 分流比20：1，进样量1. 0 μL。

溶解试样在18~22min处关闭检测器。检测结果如图12所示。图12中，1为实施例2样品的测试结果，2为实施例3样品的测试结果。

从图12中可以看出，随着溶剂用量的增多，样品的浓度减小，故同样的进样量得到的谱图尽管出峰数相同，但峰形与峰高不及溶剂用量少的样品。从图12中可以看出，1:1.25的稀释比例可获得最多信息量，且获得的小峰物质的灵敏度高。最终确定浸膏类烟用香料与二甲基亚砜的比例为1g:1.25ml。

实施例5 分流比测试

取实施例2所制备得到的均一溶液为样品，采用下述GC-MS的测试条件分别进行测试：

气相条件：色谱柱FFAP ( 30 m×0. 25 mm×0. 25 μm) 石英毛细管柱, 进样口温度250℃，柱温60℃保持4 min，以4℃/min速率升至230 ℃，恒温10 min。后运行230℃，保持15 min。载气为氦气( 99. 999%)，流速 1.2 mL/ min ；分流进样, 分流比为10:1和20:1，进样量1. 0 μL。

溶解试样在18~22min处关闭检测器。检测结果如图13所示。图13中，1为分流比为10:1时样品的测试结果，2为分流比为20:1时样品的测试结果。

从图13中可以看出，分流比对溶解后样品的检出灵敏度影响并不大，分流比对峰信息量并无影响，但会稍微提高峰高与改善峰形。在检测效果相差不大的情况下，为了更好的维护仪器及尽量减小基线的影响，优选分流比为20:1。

实施例6

取浸膏类烟用香料1g，采用1.25毫升50%乙醇水溶液进行溶解得到试样，重复5次，得到5个平行试样。同理，采用1.25毫升二甲基亚砜进行溶解得到试样，重复5次，得到5个平行试样。以及采用原料直接进样5次。以均能得到的35个色谱峰为目标组分，计算其峰面积的相对标准偏差（RSD），结果如表1所示：

表1各溶剂溶解样5次平行样的峰面积的相对标准偏差(RSD)

峰数	出峰时间	原样5个平行样RSD（%）	50%乙醇水溶液溶解5个平行样RSD（%）	二甲基亚砜溶解5个平行样RSD（%）
					1	15.877	60.1	39.1	2.2
2	22.674	61.4	7.2	6.1
					3	23.962	71.2	43.1	8.1
4	24.239	15.8	60.9	3.7
					5	25.268	24.6	47.4	8.0
6	25.756	34.2	33.2	1.7
					7	26.509	30.8	53.4	9.7
8	27.797	24.2	50.0	1.4
					9	29.227	31.6	80.7	3.1
10	29.974	26.0	7.8	13.2
					11	30.238	23.2	35.0	4.3
12	30.832	27.9	38.1	0.9
					13	31.509	11.2	18.3	13.0
14	32.132	31.2	32.0	4.9
					15	32.673	21.9	34.3	1.5
16	34.179	25.8	3.3	5.0
					17	34.614	30.6	33.3	6.7
18	35.12	28.5	28.6	2.2
					19	36.203	17.4	10.7	6.1
20	36.756	21.2	37.3	8.1
					21	37.744	17.8	32.4	3.7
22	38.991	23.0	17.3	8.0
					23	39.555	42.5	55.1	1.7
24	39.696	23.4	35.5	9.7
					25	40.573	24.8	21.9	1.4
26	40.749	18.7	2.1	3.1
					27	40.961	15.3	35.8	13.2
28	41.296	31.1	17.2	4.3
					29	42.332	35.7	72.8	0.9
30	42.702	26.8	12.4	13.0
					31	42.932	45.8	78.2	4.9
32	43.161	23.1	28.8	1.5
					33	46.761	28.0	7.5	5.0
34	53.078	19.8	13.4	6.7
					35	55.054	60.1	13.7	2.2

从表1中，可以看出，二甲基亚砜溶解5个平行样的相对标准偏差有26个峰的峰面积相对标准偏差小于10%，占共有峰比例的74%；相应地，由于进样不顺与溶解不充分等原因，原样5个平行样与50%乙醇水溶液溶解5个平行样的峰面积相对标准偏差小于10%的峰数分别只有0个与5个，重复性远低于二甲基亚砜溶解的效果。

Claims

1.一种浸膏类香料的检测方法，其特征在于，包括如下步骤：

（1）前处理：采用二甲基亚砜作为浸膏类香料样品的溶剂，按相对于每克浸膏类香料添加1.2~2.5毫升的二甲基亚砜，震荡摇匀，得到透明均一的样品溶液；

所述的浸膏类香料为浸膏类烟用香料;

所述浸膏类香料的粘度在20℃时，大于600厘泊;

气相条件：色谱柱FFAP 30 m×0. 25 mm×0. 25 μm 石英毛细管柱, 进样口温度250℃，柱温60℃保持4 min，以4℃/min速率升至230℃，恒温10 min，后运行230℃，保持15 min，载气为纯度为99. 999%氦气，流速 1.2 mL/ min；分流进样，分流比为10:1~20:1，进样量1.0 μL；

在进样后色谱运行至18~22min的时段，关闭检测器；

2.如权利要求1所述浸膏类香料的检测方法，其特征在于，步骤（1）中，所述二甲基亚砜的添加量为相对于每克浸膏类香料添加1.25毫升的二甲基亚砜。

3.如权利要求1所述浸膏类香料的检测方法，其特征在于，步骤（2）中，分流进样的分流比为20:1。

4.如权利要求1所述浸膏类香料的检测方法，其特征在于，所述浸膏类香料中丙二醇的含量大于40重量%。