CN103630631A - 一种主流烟气中茄尼醇滤嘴截留量的测定方法 - Google Patents

Abstract

一种主流烟气中茄尼醇滤嘴截留量的测定方法，包括以下步骤：1）标准储备液的配制：称取约50.0mg的茄尼醇标准试剂，用甲醇配制出呈系列浓度梯度的茄尼醇系列标准溶液；2）样品制备：按照GB/T19609抽吸卷烟，将4个抽吸后的滤嘴沿纵向划破后置于50mL三角瓶中，加入20mL异丙醇后在机械振荡器上萃取1h，萃取溶液过0.45μm有机相滤膜，取样进行高效液相色谱分析，采用对照标样与滤嘴样品色谱峰的保留时间进行定性，外标法定量。其优点在于：样品前处理过程简单快速，方法的灵敏度高、精密度和回收率好、稳定性好，可以实现对醋纤、丙纤、活性炭和纸滤嘴等不同滤材的卷烟滤嘴中茄尼醇的截留量进行测定，具有较好的样品适用性。

Description

一种主流烟气中茄尼醇滤嘴截留量的测定方法

技术领域

本发明涉及卷烟主流烟气中茄尼醇滤嘴截留量的检测方法，属于烟草化学的领域。

背景技术

茄尼醇是一种不饱和的九聚异戊二烯伯醇，分子式为C₄₅H₇₄O，属四倍半萜烯醇，具有独特的链状隔离多烯结构。茄尼醇在通常情况下比较稳定，难溶于水，易溶于有机溶剂。

茄尼醇广泛存在于高等植物、哺乳动物和微生物体内，烟叶、马铃薯叶和桑叶中含量突出，尤其在烟叶中茄尼醇的含量高达0.3%～3%。烟草中的茄尼醇以游离醇和化合态（主要以乙酸酯、棕榈酸酯和亚油酸酯）两种形式存在。研究表明，卷烟抽吸时，烟草中的茄尼醇一部分裂解产生稠环芳烃，大部分是以原形转移至主流烟气，转移到主流烟气中的茄尼醇释放量很大，环境烟气中茄尼醇含量一般平均达到170 μg/m³。目前国内外关于烟气的研究均表明，茄尼醇在烟气中存在的比例比较稳定，也不易发生吸附等变化，是一种稳定的、合适的烟气标志物。

卷烟滤嘴作为吸烟者与主流烟气之间的桥梁，可以有效地滤除烟气中的部分成分，因而得到了广泛的重视与应用。滤嘴对烟气中的茄尼醇有一定的截留作用，研究表明，滤嘴对主流烟气茄尼醇的过滤效率：丙纤滤嘴为36.01％，醋纤滤嘴为39.24％。随着社会各界对“吸烟与健康问题”的不断深入，人们越来越关注吸烟者对烟气成分的暴露量。

由于茄尼醇在烟气中存在的比例比较稳定，也不易发生吸附等变化，是一种稳定的、合适的烟气标志物。因此，国外一些研究人员以及CORESTA 吸烟行为分学组开展了以滤嘴茄尼醇作为标志物来评估对吸烟者的实际烟气感受量。认为可以通过分析卷烟滤嘴所截留的茄尼醇和主流烟气有害成分的释放量，建立不同抽吸方案下滤嘴茄尼醇截留量和主流烟气有害成分释放量的线性相关方程，通过分析吸烟者抽吸后的滤嘴就可以能够较为准确的评估吸烟者对卷烟有害成分的摄入量。但是目前，关于对茄尼醇的分析研究，大多是针对烟草、卷烟主流烟气和环境烟草烟气中的茄尼醇分析，而对滤嘴中茄尼醇的分析方法研究较少。因此以茄尼醇为研究对象，建立测定滤嘴中茄尼醇截留量的方法，准确测定滤嘴中茄尼醇截留量，对探索滤嘴法用于评估卷烟烟气茄尼醇释放量、吸烟者对卷烟烟气的摄入量具有重要的意义。

发明内容

本发明的目的正是基于上述现有技术状况而提供了一种快速灵敏测定卷烟主流烟气中茄尼醇滤嘴截留量的高效液相色谱分析方法。

本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：一种主流烟气中茄尼醇滤嘴截留量的测定方法，具体包括以下步骤：

（1）标准储备液的配制：称取约50.0 mg的茄尼醇标准试剂，用甲醇溶解定容到100 mL棕色容量瓶中，配制成浓度约为500μg/mL的标准储备液，取标准储备液稀释，分别配制0.5，10，25，50，75，100，250μg/mL的茄尼醇系列标准溶液，该溶液置于 -18 °C条件下避光保存，有效期为6个月。

（2）样品制备：按照GB/T19609抽吸卷烟，将4个抽吸后的滤嘴沿纵向划破后置于50 mL三角瓶中，加入20 mL异丙醇（或20 mL甲醇）后在机械振荡器上萃取1 h，萃取溶液过0.45µm有机相滤膜，取样进行高效液相色谱分析，采用对照标样与滤嘴样品色谱峰的保留时间进行定性，外标法定量；

高效液相色谱条件：

色谱柱：Chromolith® Performance RP-18e（整体柱100×4.6 mm，德国Merck KGaA公司）

柱温：30 ℃，流速：2 mL/min，

进样量：10 μL，

流动相：甲醇:异丙醇=95:5（V:V） ，等度洗脱，

检测器：二极管阵列检测器，检测波长：210 nm，

分析时间：7 min 。

本发明相比现有技术的优点在于：与现有的卷烟烟气中茄尼醇的分析方法相比，本方法对醋纤、丙纤、活性炭和纸滤嘴中茄尼醇的分析方法进行了系统研究，建立了卷烟滤嘴中茄尼醇截留量的测定方法。本发明的方法样品前处理过程简单快速，方法的灵敏度高、精密度和回收率好、稳定性好，特别适用于大批量样品的分析，可以实现对醋纤、丙纤、活性炭和纸滤嘴等不同滤材的卷烟滤嘴中茄尼醇的截留量进行测定，具有较好的样品适用性。

附图说明

图1：茄尼醇标样（A）和滤嘴样品中茄尼醇（B）色谱图。

具体实施方式

以下对应用本发明对卷烟主流烟气中茄尼醇滤嘴截留量高效液相色谱分析做进一步的说明：

仪器和试剂

Agilent 1200高效液相色谱仪（美国Agilent公司），配有二极管阵列检测器；CP224S分析天平（感量0.0001g，德国Sartorius公司）；HY-8 型机械振荡器（常州国华电器有限公司）；Milli-Q Gradient 超纯水器（德国Milli-Q公司）；SM 450直线型吸烟机(英国Cerulean公司)； 0.45µm有机相滤膜；玻璃纤维滤片；茄尼醇标准品（纯度﹥97.0%，梯希爱（上海）化成工业发展有限公司）；甲醇、异丙醇（色谱纯，美国DIMA公司）；整体柱（Chromolith RP-18e ，100×4.6 mm，德国Merck KGaA公司）。

标准溶液的配制和标准曲线的制作：

将浓度为500μg/mL的标准储备液稀释，分别配制0.5，10，25，50，75，100，250μg/mL的茄尼醇系列标准工作溶液，将此系列标准工作溶液按照上述色谱条件进样测定，并以峰面积（y）对茄尼醇浓度（x）进行线性回归，结果（表1）表明，茄尼醇检测浓度在0.5-250 μg /mL浓度范围内线性关系良好。

表 1 茄尼醇标样的线性回归方程

指标	线性范围 (μg /mL）	线性回归方程	相关系数
				茄尼醇	0.5~250	y= 16.2745x-2.5445	0.9999

样品前处理

将卷烟样品放置于（22±1）℃，相对湿度为（60±2）%的环境中平衡48h，然后选其平均重量在±0.02g范围和平均吸阻在±49Pa/支范围内的烟支作为测试烟支。

将4个抽吸后的滤嘴沿纵向划破后置于50 mL三角瓶中，加入20 mL异丙醇后在机械振荡器上萃取1 h，萃取溶液过0.45µm有机相滤膜，取样进行高效液相色谱分析。

方法的检出限

方法的检出限（LOD）和定量限（LOQ）：以0.5 μg/mL浓度的标准溶液，重复进样10次，计算测定值的标准偏差，以3倍标准偏差作为方法的茄尼醇含量检出限、以10倍标准偏差作为方法的茄尼醇含量定量限，数据见表2。

表2 0.5μg/mL标样进样10次的分析数据

进样次数	浓度（μg/mL）
		1	0.4821
2	0.4673
		3	0.5423
4	0.5436
		5	0.4929
6	0.4607
		7	0.5426
8	0.5448
		9	0.5425
10	0.4592
		平均值	0.5078
标准偏差	0.0385

本检测方法茄尼醇的检出限为0. 12μg/mL ，定量限0.39μg/mL ，换算成卷烟主流烟气滤嘴截留量的检出限为0.58μg/cig，定量限为1.92μg/cig，完全能满足卷烟主流烟气中茄尼醇滤嘴截留量的检测要求。

方法的回收率

分别取卷烟样品A（醋纤滤嘴）、卷烟样品B（活性炭滤嘴）、卷烟样品C（丙纤滤嘴）、卷烟样品D（纸滤嘴），以其平行五次测定的平均值为滤嘴截留量的原始含量，添加低、中、高三个浓度水平的标准样品进行回收率试验（添加的低、中、高标准品含量约为原始样品含量的0.5倍、1倍、两倍）。按实验方法操作，每个添加水平下平行测定三次，取平均值进行加标回收率的计算。测试结果见表3。结果表明，4种不同类型的滤嘴中茄尼醇的加标平均回收率的结果在87.4%～108.8%之间，因此该方法的回收率较高。

表3 加标回收率结果

方法的精密度

实验方法的日内重复性和日间重复性按操作流程，每日测试6轮、分6日测得的数据求日内、日间标准偏差、平均值、变异系数等来表征，实验数据见表4、表5。结果表明，4种不同类型的完整滤嘴中茄尼醇的日内、日间测定结果的变异系数在2.8％-7.8％之间，因此该方法精密度较好。

表 4 实验方法的日内精密度

表 5 实验方法的日间精密度

滤嘴茄尼醇截留量的计算

卷烟滤嘴中的茄尼醇截留量按照下式计算得出：

X=C× V/ n

式中：

X——卷烟滤嘴中茄尼醇截留量，单位为微克每支（μg/cig）；

C——滤嘴中茄尼醇的测定浓度，单位为微克每毫升（μg/mL）；

V——萃取液体积；

n——滤嘴数量；

实施示例

采用具体实施方式中进一步说明的方法对样品进行检测，检测的条件和具体实施方式中相同。检测得到的色谱图如图1所示。

Claims (2)

1.一种主流烟气中茄尼醇滤嘴截留量的测定方法，其特征在于：具体包括以下步骤：

（1）标准储备液的配制：称取约50.0 mg的茄尼醇标准试剂，用甲醇溶解定容到100 mL棕色容量瓶中，配制成浓度约为500μg/mL的标准储备液，取标准储备液稀释，用甲醇分别配制呈系列浓度梯度的茄尼醇系列标准溶液；

（2）样品制备：按照GB/T19609抽吸卷烟，将4个抽吸后的滤嘴沿纵向划破后置于50 mL三角瓶中，加入20 mL异丙醇后在机械振荡器上萃取1 h，萃取溶液过0.45µm有机相滤膜，取样进行高效液相色谱分析，采用对照标样与滤嘴样品色谱峰的保留时间进行定性，外标法定量；

高效液相色谱条件：

色谱柱：Chromolith® Performance RP-18e，规格100×4.6 mm，

柱温：30 ℃，流速：2 mL/min，

进样量：10 μL，

流动相：甲醇:异丙醇=95:5（V:V） ，等度洗脱，

检测器：二极管阵列检测器，检测波长：210 nm，

分析时间：7 min 。

2.根据权利要求1所述的主流烟气中茄尼醇滤嘴截留量的测定方法，其特征在于：茄尼醇系列标准溶液的系列浓度具体为：0.5，10，25，50，75，100，250μg/mL。

Images