CN103336085B - 一种基于高效液相色谱测定卷烟主流烟气中丁香酚的方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种基于高效液相色谱测定卷烟主流烟气中丁香酚的方法，包括标准工作溶液和样品溶液的制备，高效液相色谱分析及测定结果的计算等步骤。本发明采用外标法进行定量，经优化后的检测方法操作简单准确，所采用的色谱条件使得目标物与样品基质其它色谱峰能很好地分离，在0.055～5.5μg/g浓度范围内，标准曲线具有较好的线性相关性，相关系数R2为0.9996，检出限为0.015μg/支，平均相对标准偏差为4.69％，加标回收率在82.67％～97.46％之间。这说明本方法的灵敏度高、重复性好，回收率高，适合于卷烟主流烟气中丁香酚的定性确认、定量分析。

Description

一种基于高效液相色谱测定卷烟主流烟气中丁香酚的方法

技术领域

本发明属于卷烟理化指标检测技术领域，具体涉及一种基于高效液相色谱测定卷烟主流烟气中丁香酚的方法。

背景技术

丁香酚学名为4-烯丙基-2-甲氧基苯酚，英文名为Eugenol，又称丁子香酚，丁香油酚，丁子香酸等。具有浓郁的石竹麝香气味，是康及謦系香精的调合基础，在化妆、皂用、食用等香精的调合中均有使用。此外，丁香酚具有很强的杀菌力，作为局部镇痛药可用于龋齿，且兼有局部防腐作用。1985年，丁香酚被国际癌症研究署IARC列为疑似致癌物。该物质吸入毒性是食用的250倍，毒性分级为中毒，已被国际香料香精协会标准列为限制使用。按照食品添加剂使用卫生标准《GB2760-2011》规定，丁香酚是我国规定允许使用的食用香料，录属于允许使用的食品用天然等同香料名单目录，编码为I1101，FEMA号为2467。主要被用于配制薄荷、坚果、辛香型食品香精和烟用香精，用量按正常生产需要，依据FEMA提供的限量要求，在肉类中使用量为40～2000mg/kg，胶姆糖中500mg/kg，调味品中9.6～100mg/kg，烘烤食品中33mg/kg，糖果中32mg/kg，冷饮中3.1mg/kg，软饮料中1.4mg/kg，布丁类中0.6mg/kg。

由于丁香酚具有强烈的丁香辛香气息，是具有辛香风格的天然香料的重要香味成分，所以常被用作烟用香精添加应用到卷烟生产中。早在1964年，Rodgman和Cook研究发现燃烧的烟草会产生微量的丁香酚，这主要是由于烟草中木质素燃烧产生的酚类化合物的结果；1986年，Wise and Guerin 对两个品牌的丁香烟进行研究，发现其含量最高达37900μg/cig。这主要丁香酚是丁香卷烟的一种主要化学成分，而烟气中的丁香酚主要来自于所添加的丁香油的挥发物；1999年，加拿大吸烟与健康组织采用液相色谱法，建立了卷烟主流烟气中丁香酚的检测方法（T-105）；2000年，Stanfill and Ashley对美国销售的7种品牌卷烟进行分析检测，结果表明其平均含量为0.61μg/cig。

2007年4月，FCTC/COP1（15）号决定中第9条制品管制规定，丁香酚和薄荷醇作为含醚精油一同被列入卷烟重要成份暂行清单，建议测定该物质的的浓度、其浓度在品牌之间的差异和不同品牌中存在该物质的程度。截止目前，针对卷烟主流烟气中丁香酚释放量的检测方法国内还未见相关报道，因此，从卷烟添加剂的安全性和感官质量的角度出发，分析卷烟主流烟气中丁香酚的含量，对正确评价指导加香量和严格控制产品的安全性等方法都具有重要意思。

文献调研结果表明，加拿大吸烟与健康组织采用液相色谱法，建立了卷烟主流烟气中丁香酚的检测方法（T-105）。该标准方法采用的分析手段基于紫外检测器的高效液相色谱法是，分析的对象主要是丁香类的卷烟，其主流烟气中丁香酚的释放水平很高。但是，对于多数烤烟型卷烟而言，丁香酚的含量处于痕量水平，对于卷烟烟气这样复杂的背景体系，采用该方法并不能准确地对主流烟气中丁香酚的释放量进行分析，对丁香酚含量的定性确认以及准确定量都存在一定的局限性。

发明内容

发明目的：针对现有技术中存在的不足，本发明的目的是提供一种基于高效液相色谱测定卷烟主流烟气中丁香酚的方法，能快速、准确检测卷烟中丁香酚的含量，测定结果准确。

技术方案：为了实现上述发明目的，本发明采用的技术方案如下：

一种基于高效液相色谱测定卷烟主流烟气中丁香酚的方法，包括如下步骤：

（1）以丁香酚为标准物，用异丙醇作溶剂，经逐级稀释配置成标准工作溶液；

（2）收集好样品中的目标物，加入萃取溶剂，超声提取，将萃取液过有机滤膜，得样品溶液；

（3）用带有荧光检测器的高效液相色谱仪对标准工作溶液和样品溶液进行检测分析；色谱分析条件为：色谱柱为C18色谱柱，规格为150 mm（长度）×4.6 mm（内径）×5.0 μm（填料粒度）；柱温为30℃；流速为0.8 mL/min；进样量为10 μL；流动相A为1%乙酸的水溶液，流动相B为乙腈，采用梯度洗脱（0min，V/V为80/20；40min，V/V为20/80；同时在40min后增加5min的post run，流动相比例为80/20）；FLD检测器的激发波长为290nm，发射波长为315nm；分析时间约为40 min。

（4）以标准工作溶液中丁香酚的浓度为横坐标，以色谱图中丁香酚的峰面积为纵坐标，进行回归分析，得到标准曲线；将相同条件下测得的样品溶液中丁香酚的色谱峰面积，代入工作曲线，根据下式换算求得样品中丁香酚的含量；

计算公式为：

式中：X为每支卷烟主流烟气中丁香酚的含量，单位为μg/支；C为由标准工作曲线上读取的样品溶液中丁香酚的浓度，单位为mg/L；V为萃取体系的体积，单位为mL；N为每次抽吸卷烟的支数，单位为支。

步骤（1）中，准确称取0.1～0.2g标准物丁香酚，用2mL甲醇分散、溶解，再用异丙醇定容至100mL的容量瓶中，得到浓度为1000～2000mg/L的一级标准储备液；准确移取10mL一级标准储备液，用异丙醇作溶剂定容至100mL的容量瓶中，得到浓度为100～200mg/L的一级标准储备液；分别准确移取50μL 、100μL、500μL、1mL和5mL标准储备液，用异丙醇作溶剂定容至100mL的容量瓶中，获得标准工作溶液。

步骤（2）中，按照国家标准GB/T19609的要求收集20支卷烟的总粒相物，将收集好目标物的玻璃纤维滤片放入100mL锥形瓶中，准确加入40mL萃取溶剂异丙醇，置于超声波发生器内超声30min，静置，冷却至室温，将萃取液过0.45μm有机滤膜，得到样品溶液。

步骤（4）中，标准工作曲线相对应的丁香酚的回归方程为Y=9.1026X+0.0511，相关系数为0.9996，线性范围为0.055～5.5μg/g，检测限为0.015μg/支。

有益效果：与现有技术相比，本发明的采用基于高效液相色谱测定卷烟主流烟气中丁香酚的方法，具有如下显著优点：

（1）本发明首次提出了采用高效液相色谱-DAD检测器测定卷烟主流烟气中丁香酚释放量的方法；

（2）本发明的方法快速、准确、灵敏度高，能够规避基质带来的干扰，适合于不同类型卷烟主流烟气中丁香酚的测定。

附图说明

图1是标准工作溶液的色谱图；

图2是典型样品的色谱图；

图3是丁香酚的激发光谱图。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明作更进一步的说明。

实施例1

一种基于高效液相色谱测定卷烟主流烟气中丁香酚的方法，步骤如下：

（1）标准工作溶液的制备

准确称取0.1113g标准物丁香酚，先用2mL甲醇分散、溶解，再用异丙醇定容至100mL的容量瓶中，得到浓度为1113mg/L的一级标准储备液；准确移取10mL一级标准储备液，用异丙醇作溶剂定容至100mL的容量瓶中，得到浓度为111.3mg/L的一级标准储备液；分别准确移取50μL、100μL、500μL、1mL和5mL标准储备液，用异丙醇作溶剂定容至100mL的容量瓶中。该系列标准工作溶液浓度分别为0.05565mg/L、0.1113mg/L、0.5565mg/L、1.113mg/L、5.565mg/L。标准工作溶液需现用现配。

（2）样品溶液的制备

以市场销售的10个不同品牌卷烟为对象，按照国家标准GB/T19609的要求收集每个品牌20支卷烟的总粒相物，将收集好目标物的玻璃纤维滤片放入100mL锥形瓶中，准确加入40mL萃取溶剂异丙醇，置于超声波发生器内超声30min，静置，冷却至室温，将萃取液过0.45μm有机滤膜，得到样品溶液。

（3）高效液相色谱分析

分别取上述5个不同浓度的工作标准溶液和样品溶液进行色谱质谱分析。其色谱分析条件为：色谱柱为C18色谱柱，规格为150 mm（长度）×4.6 mm（内径）×5.0μm（填料粒度）；柱温为30℃；流速为0.8mL/min；进样量为10μL；流动相A为1%乙酸的水溶液，流动相B为乙腈，采用梯度洗脱（0min，V/V为80/20；40min，V/V为20/80；同时在40min后增加5min的post run，流动相比例为80/20）；FLD检测器的激发波长为290nm，发射波长为315nm；分析时间约为40 min。标准工作溶液和样品溶液的色谱图分别如图1和图2所示。

（4）标准曲线绘制及结果计算

首先以标准工作溶液中丁香酚的浓度为横坐标，以色谱图中丁香酚的峰面积为纵坐标，进行回归分析，得到标准曲线，取最低浓度的标准工作溶液，做10次平行检测分析，计算其标准偏差，以3倍的标准偏差对应的浓度为检出限。该方法标准工作曲线相对应的丁香酚的回归方程为Y=9.1026X+0.0511，相关系数为0.9996，线性范围为0.055～5.5μg/g，检测限为0.015μg/支。

然后将相同条件下测得的样品溶液中丁香酚的色谱峰面积，代入工作曲线，求得样品中丁香酚的含量，计算公式如下：

式中：X为每支卷烟主流烟气中丁香酚的含量，单位为毫克每千克（μg/支）；C为由标准工作曲线上读取的样品溶液中丁香酚的浓度，单位为毫克每升（mg/L）；V为萃取体系的体积，单位为毫升（mL）；N为每次抽吸卷烟的支数，单位为支。

本实施例中10个不同品牌卷烟样品中的丁香酚含量检测结果见表1。

表1 卷烟主流烟气中丁香酚的检测结果

实施例2

本实施例对本发明样品中丁香酚的捕集效率进行了如下验证：

卷烟烟气包括粒相和气相两部分，剑桥滤片所捕集的仅是烟气的粒相部分。为了考察剑桥滤片捕集主流烟气中丁香酚的效率，在用剑桥滤片捕集主流烟气粒相物的同时，在剑桥滤片后串联2个盛有20mL的吸收瓶吸收主流烟气气相部分的丁香酚。抽吸20支卷烟后，然后进行剑桥滤片和吸收液中的丁香酚分析，结果见表2。从表2中可以发现，卷烟主流烟气中的丁香酚主要存在于粒相部分，因此，采用剑桥滤片可以较为完全地收集卷烟主流烟气中的丁香酚，说明本发明对样品中丁香酚的捕集效率是非常的，完全适合于捕集卷烟主流烟气中的丁香酚。

表2 主流烟气样品的捕集效率（%）

实施例3

本实施例对本发明的定性确认方法如下：

本发明对目标物丁香酚的定性确认方法必须符合以下两个条件：①与标准样品色谱图的保留时间对照，样品色谱图的保留时间为±2.5%的允许误差；②与标准样品的光谱图对照，从图3中可以看出，其较佳的激发波长为290nm，较佳的发射波长为315nm，样品的光谱图必须一致。

实施例4

本实施例对本发明的精密度和加标回收率的检测方法如下：

以上述检测出含有丁香酚的样品卷烟10为对象，6次平行测定加标样品中丁香酚的含量，计算相对标准偏差，考察方法的精密度，结果如下表3所示，相对标准偏差RSD小于3%，说明了本方法的重复性好。

表3  方法的精密度（n=6）

采用样品加标回收实验，在含有样品的玻璃纤维滤片中分别加入低、中、高三个水平的标准溶液，按照上述实验条件分别进行丁香酚的测定。结果见表4。从表4中可以看出，低、中、高三个水平的加标回收率在82.67%～97.46%之间，说明该方法的回收率较高。

表4 卷烟样品中丁香酚测定方法的回收率（n=3）

本实施例所用到标准溶液仅以其中的一个浓度为例进行说明的，其它浓度值所配置的标准溶液经色谱质谱分析所获得的标准曲线及回归方程与上述实施例相同，在此不在一一列举。所举实施例只是为了更好的理解本发明方法，并不具有任何限制作用，即上述方法或者等同上述情况的方法均包含在本发明的技术方案的保护范围中。

Claims (4)

1.一种基于高效液相色谱测定卷烟主流烟气中丁香酚的方法，其特征在于，包括如下步骤：

(1)以丁香酚为标准物，用异丙醇作溶剂，经逐级稀释配置成标准工作溶液；

(2)收集好样品中的目标物，加入萃取溶剂，超声提取，将萃取液过有机滤膜，得样品溶液；

(3)用带有荧光检测器的高效液相色谱仪对标准工作溶液和样品溶液进行检测分析；色谱分析条件为：色谱柱为C18色谱柱，规格为150mm×4.6mm×5.0μm；柱温为30℃；流速为0.8mL/min；进样量为10μL；流动相A为1％乙酸的水溶液，流动相B为乙腈，采用梯度洗脱：0min，流动相A与流动相B的体积比为80/20；40min，流动相A与流动相B的体积比为20/80；同时在40min后增加5min的post run，流动相A与流动相B的体积比为80/20；FLD检测器的激发波长为290nm，发射波长为315nm；分析时间约为40min；

(4)以标准工作溶液中丁香酚的浓度为横坐标，以色谱图中丁香酚的峰面积为纵坐标，进行回归分析，得到标准曲线；将相同条件下测得的样品溶液中丁香酚的色谱峰面积，代入工作曲线，根据下式换算求得样品中丁香酚的含量；

计算公式为：

$X=\frac{C\×V}{N}$

式中：X为每支卷烟主流烟气中丁香酚的含量，单位为μg/支；C为由标准工作曲线上读取的样品溶液中丁香酚的浓度，单位为mg/L；V为萃取体系的体积，单位为mL；N为每次抽吸卷烟的支数，单位为支。

2.根据权利要求1所述的基于高效液相色谱测定卷烟主流烟气中丁香酚的方法，其特征在于，步骤(1)中，准确称取0.1～0.2g标准物丁香酚，用2mL甲醇分散、溶解，再用异丙醇定容至100mL的容量瓶中，得到浓度为1000～2000mg/L的一级标准储备液；准确移取10mL一级标准储备液，用异丙醇作溶剂定容至100mL的容量瓶中，得到浓度为100～200mg/L的二级标准储备液；分别准确移取50μL、100μL、500μL、1mL和5mL标准储备液，用异丙醇作溶剂定容至100mL的容量瓶中，获得标准工作溶液。

3.根据权利要求1或2所述的基于高效液相色谱测定卷烟主流烟气中丁香酚的方法，其特征在于，步骤(2)中，按照国家标准GB/T19609的要求收集20支卷烟的总粒相物，将收集好目标物的玻璃纤维滤片放入100mL锥形瓶中，准确加入40mL萃取溶剂异丙醇，置于超声波发生器内超声30min，静置，冷却至室温，将萃取液过0.45μm有机滤膜，得到样品溶液。

4.根据权利要求1所述的基于高效液相色谱测定卷烟主流烟气中丁香酚的方法，其特征在于，步骤(4)中，标准工作曲线相对应的丁香酚的回归方程为Y＝9.1026X+0.0511，相关系数为0.9996，线性范围为0.055～5.5μg/g，检测限为0.015μg/支。