CN105021744A - 一种电子烟烟液中8种羰基化合物的测定方法 - Google Patents

Abstract

本发明属于电子烟有害成分分析领域，具体是一种电子烟烟液中8种羰基化合物的测定方法，其特征在于：采用稀盐酸配制的DNPH溶液与电子烟烟液中羰基化合物发生衍生化反应，采用Tris碱调节反应溶液pH，保持反应产物稳定性，采用HPLC分析测定电子烟烟液中8种羰基化合物。本发明的优点在于：样品前处理过程简单、快速，DNPH衍生化试剂和Tris碱均由去离子水配制，前处理过程中未使用有机试剂，方法绿色、环保；本发明方法测定准确、灵敏度高、重复性好，可为电子烟烟液产品质量控制提供技术支撑。

Description

一种电子烟烟液中8种羰基化合物的测定方法

技术领域

本发明涉及电子烟烟液中8种羰基化合物的分析测定方法，具体指用稀盐酸溶液配制的2,4-二硝基苯肼（DNPH）衍生化试剂与电子烟烟液中羰基化合物发生反应，接着加入三羟甲基氨基甲烷水溶液（Tris碱），调节反应溶液pH，防止反应产物聚合，随后用高效液相色谱（HPLC-DAD）分析测定电子烟烟液中8种羰基化合物。

背景技术

近年来，随着全球控烟力度不断加大，在一些发达国家传统卷烟的销量出现了一定的下降趋势，而电子烟在全球销量呈快速增长之势。电子烟，又称电雾化卷烟，是一种通过电子加热手段向呼吸系统传送尼古丁的电子装置。电子烟烟液又被称为烟油，大多数是由丙二醇、甘油、烟碱和改善口感的各种香精等组成的混合物，其通过被汽化后可以模拟传统卷烟烟气形态以及实现烟气的部分功能。

低分子羰基化合物是一类对人体感觉系统和呼吸系统有强烈刺激作用的有害物质，特别是甲醛、乙醛、丙酮、丙烯醛、丙醛、巴豆醛、2-丁酮和丁醛8种低分子羰基化合物。其中，甲醛、乙醛和巴豆醛分别被国际癌症研究机构（IARC）列为1、2B、3类人类致癌物。因此，掌握电子烟烟液中8种低分子羰基化合物含量水平具有重要意义。近年来，采用DNPH作为羰基化合物衍生化试剂的分析方法报道日益增多。利用DNPH在酸性条件下可与羰基化合物反应生成为较为稳定的腙类化合物的性质，采用GC、HPLC和LC-MS/MS均可对该腙类化合物进行准确检测。目前，我国烟草行业已分别于2008年、2010年发布了卷烟主流烟气和测流烟气中主要羰基化合物测定的标准方法【“YC /T 254-2008 卷烟 主流烟气中主要羰基化合物的测定 高效液相色谱法”、“YC /T 378-2010卷烟 侧流烟气中羰基化合物的测定 高效液相色谱法”】。陈刚等【高效液相色谱法测定电子烟烟液中8种挥发性羰基化合物[J]，安徽农业科学，2014，42（31）：11072】采用乙腈配制的DNPH溶液与电子烟烟液中羰基化合物发生反应，接着用吡啶/乙腈（V:V=1:50）萃取溶液定容，然后采用HPLC进行检测。由于电子烟烟液基质主要由甘油、丙二醇组成，且基质中二者比例相差甚大，而甘油与乙腈二者是不混溶的，导致采用该方法处理样品时，部分样品出现分层现象，影响测定结果，限制了该方法的应用。作为一种新型烟草制品，电子烟对消费者及环境的危害性亟待研究，因此有必要建立一种准确快速测定电子烟烟液中8种低分子羰基化合物的分析方法。

发明内容

本发明的目的：提供一种采用HPLC-DAD测定电子烟烟液中8种低分子羰基化合物的方法，该方法前处理简单、快速，测定结果准确，可为电子烟烟液产品质量控制提供技术支撑。

本发明目的通过以下技术方案来实现：

一种电子烟烟液中8种羰基化合物的测定方法，具体方法如下：

（1）DNPH衍生化试剂配制：称取30～100 mg的DNPH，加入80 mL稀盐酸溶液，60 ℃加热30 min，边加热边搅拌，待DNPH完全溶解，停止加热并放置至室温，用稀盐酸溶液定容至100 mL。

稀盐酸溶液配制方法如下：量取10～20 mL浓盐酸（HCl质量分数为36～38%），采用去离子水稀释定容至100 mL。

（2）Tris碱溶液配制：称取10～30 mg的三羟甲基氨基甲烷，至100 mL容量瓶中，用去离子水稀释定容至刻度。

（3）样品处理：称取0.5 g电子烟烟液，加入DNPH衍生化试剂，定容至5 mL，摇匀，室温放置30～150 min进行衍生化反应，反应溶液过0.45 μm有机相滤膜；移取0.5 mL反应溶液，并加入0.5 mL Tris碱，摇匀，进HPLC分析。

（4）标准工作溶液配制：配制含有8种羰基化合物2,4-二硝基苯腙的系列标准工作溶液，具体配制方法如下：

a、标准储备液：在50 mL烧杯中分别称量甲醛50 mg、乙醛100 mg、丙酮50 mg、丙烯醛40 mg、丙醛30 mg、巴豆醛30 mg、2-丁酮30 mg、丁醛30 mg2,4-二硝基苯腙衍生化合物，加入30 mL乙腈完全溶解后，转移到100 mL的容量瓶中，用乙腈定容至刻度，该标准储备液在-20℃冰箱内存放，有效期为3个月；

b、一级标准溶液：移取10 mL标准储备液至50 mL容量瓶中，用乙腈定容至刻度，该一级标准溶液应在使用前配制；

c、羰基化合物标准工作溶液：分别准确移取0.1、0.2、0.5、1、5、10、25 mL一级标准溶液至50 mL容量瓶中，用乙腈定容至刻度；此7个标准溶液以及一级标准溶液为系列标准工作溶液，该羰基化合物标准工作溶液应在使用前配制。

（5）HPLC分析测定

HPLC仪器参数如下：进样体积：10 μL；流速：1 mL/min；流动相A：去离子水（R> 18 MΩ），流动相B：乙腈 （色谱纯），洗脱梯度见表1；检测器：二极管阵列检测器，检测波长：365 nm。

表1 洗脱梯度表

时间，min	流动相A，%	流动相B，%
			0	50	50
20	50	50
			25	40	60
30	40	60
			35	20	80
40	10	90
			41	50	50
45	50	50

本发明的优点在于：本发明方法样品前处理过程简单、快速，适合大批样品的日常检测；DNPH衍生化试剂和Tris碱均由去离子水配制，前处理过程中未使用有机试剂，方法绿色、环保，能有效节约成本；本发明方法适用于各种比例甘油/丙二醇电子烟烟液基质，均不会出现反应溶液分层现象；采用本发明方法，样品色谱图中杂质峰较少，目标物测定准确、灵敏度高、重复性好。

附图说明

图1 为本发明方法的标准溶液色谱图。

图2为本发明方法的电子烟烟液样品色谱图。

具体实施方案

本发明以下结合具体实例做进一步说明，但并不限制本发明。

实例1

将不同浓度的标准工作溶液注入HPLC，以3倍信噪比（S/N = 3）计算检测限（LOD），检测限在0.029 μg/g～0.076 μg/g之间。在低、中、高3个浓度水平进行加标回收率实验，平行测定5次, 结果取平均值（见表2）。结果显示，8种羰基化合物的回收率范围在91.1%～102.3%之间，平均相对标准偏差（RSD）小于6.0%。

表2   8种羰基化合物的回收率和重复性（n=5）

序号	化合物名称	LOD(μg/g)	回收率(%)	RSD (%)
					1	甲醛	0.029	97.5	3.8
2	乙醛	0.037	91.1	4.5
					3	丙酮	0.048	100.2	4.3
4	丙烯醛	0.044	90.3	5.1
					5	丙醛	0.061	94.1	4.3
6	巴豆醛	0.072	102.3	4.7
					7	2-丁酮	0.067	99.6	3.9
8	丁醛	0.076	96.8	5.2

实例2

称取0.5 g电子烟烟液，加入DNPH衍生化试剂，定容至5 mL，摇匀，室温放置30～150 min进行衍生化反应，反应溶液过0.45 μm有机相滤膜；移取0.5 mL反应溶液，并加入0.5 mL Tris碱，摇匀，进HPLC分析。重复测定5次，计算相对标准偏差，得到方法精密度。

表3 方法精密度

注：N.D.为未检出。

实例3

某市售薄荷味电子烟烟液，按照实例2所述方法进行样品前处理并采用HPLC进行检测，得到该电子烟烟液样品8种羰基化合物含量分别为：甲醛12.03 μg/g、乙醛0.03 μg/g、丙酮0.39 μg/g、丙烯醛0.78 μg/g，丙醛、巴豆醛、2-丁酮和丁醛均未检出。

Claims (4)

1.一种电子烟烟液中8种羰基化合物的测定方法，其特征在于：具体步骤如下：

（1）DNPH衍生化试剂配制：称取30～100 mg的DNPH，加入稀盐酸溶液，缓慢加热并搅拌，待DNPH完全溶解，停止加热并放置至室温，用稀盐酸溶液定容至100 mL；

（2）Tris碱溶液配制：称取10～30 mg的三羟甲基氨基甲烷，至100 mL容量瓶中，用去离子水稀释定容至刻度；

（3）样品处理：称取0.5 g电子烟烟液，加入DNPH衍生化试剂，定容至5 mL，摇匀，室温放置30～150 min进行衍生化反应，反应溶液过0.45 μm有机相滤膜；移取0.5 mL反应溶液，并加入0.5 mL Tris碱，摇匀，进HPLC分析；

（4）标准工作溶液配制：配制含有8种羰基化合物2,4-二硝基苯腙的系列标准工作溶液；

（5）HPLC分析测定：采用的HPLC仪器工作参数如下：

进样体积：10 μL；流速：1 mL/min；流动相A：去离子水，流动相B：乙腈，梯度洗脱；检测器：二极管阵列检测器，检测波长：365 nm。

2.根据权利要求1所述的电子烟烟液中8种羰基化合物的测定方法，其特征在于：所述稀盐酸溶液配制方法如下：量取10～20 mL 36～38wt%浓盐酸，采用去离子水稀释定容至100 mL。

3.根据权利要求1所述的电子烟烟液中8种羰基化合物的测定方法，其特征在于：标准工作溶液配制方法如下：

（1）标准储备液：在50 mL烧杯中分别称量甲醛50 mg、乙醛100 mg、丙酮50 mg、丙烯醛40 mg、丙醛30 mg、巴豆醛30 mg、2-丁酮30 mg、丁醛30 mg2,4-二硝基苯腙衍生化合物，加入30 mL乙腈完全溶解后，转移到100 mL容量瓶中，用乙腈定容至刻度，该标准储备液在-20℃冰箱内存放，有效期为3个月；

（2）一级标准溶液：移取10 mL标准储备液至50 mL容量瓶中，用乙腈定容至刻度，该一级标准溶液应在使用前配制；

（3）羰基化合物标准工作溶液：分别准确移取0.1、0.2、0.5、1、5、10、25 mL一级标准溶液至50 mL容量瓶中，用乙腈定容至刻度；此7个标准溶液以及一级标准溶液为系列标准工作溶液，该羰基化合物标准工作溶液应在使用前配制。

4.根据权利要求1所述的电子烟烟液中8种羰基化合物的测定方法，其特征在于：洗脱梯度条件见下表：

时间，min 流动相A，% 流动相B，% 0 50 50 20 50 50 25 40 60 30 40 60 35 20 80 40 10 90 41 50 50 45 50 50

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