CN105784886A - 一种卷烟主流烟气中肼的气相色谱-串联质谱检测方法 - Google Patents

一种卷烟主流烟气中肼的气相色谱-串联质谱检测方法 Download PDF

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王晓瑜
崔华鹏
潘立宁
蔡君兰
余晶晶
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赵晓东
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Abstract

本发明属于卷烟主流烟气中有害成分的测定技术领域，具体是一种卷烟主流烟气中肼的气相色谱‑串联质谱检测方法，其特征在于：该方法采用含有衍生化试剂的吸收溶液捕集卷烟主流烟气中的肼，放置过夜后用正己烷溶剂萃取，萃取液经无水硫酸钠干燥后直接进样分析，样品经色谱柱分离后，进入串联质谱，采用多重反应监控模式检测肼，实现卷烟主流烟气中肼的准确测定。本发明首次将气相色谱‑串联质谱检测方法应用于卷烟主流烟气中肼的测定，样品无需浓缩，前处理简单，灵敏度高，可实现卷烟主流烟气中肼的准确定性、定量。

Description

一种卷烟主流烟气中肼的气相色谱-串联质谱检测方法
技术领域
本发明属于卷烟主流烟气中有害成分的测定技术领域，具体涉及一种卷烟主流烟气中肼的气相色谱-串联质谱检测方法。
背景技术
肼（联氨）是“霍夫曼名单”和FDA“Harmful and potential harmful components”（HPHCs）(危害及潜在危害化合物) 名单中的化合物，属于IARC 2B类物质，具有致突和致癌性。。
肼具有强极性、易氧化、低分子量和没有发色团的特性，所以检测肼十分具有挑战性。目前检测肼的方法主要是色谱方法，主要包括气相色谱法、液相色谱法和离子色谱法。气相色谱法主要利用五氟苯甲醛和 4-硝基苯甲醛为衍生化试剂衍生肼，以氮磷检测器（NPD）、电子捕获检测器（ECD）和质谱检测肼。液相色谱法主要利用苯甲醛和水杨醛衍生肼，以紫外检测器检测肼，或者利用2,3-萘二甲醛和5-氯水杨醛衍生肼，以荧光检测器检测肼。离子色谱法可以直接分离检测肼，常用的检测器为安培检测器和电导检测器。虽然卷烟烟气中的肼是“霍夫曼名单”和FDA“HPHCs”(危害及潜在危害化合物)中的化合物，是十分重要的卷烟烟气有害物质，但是卷烟烟气中肼的检测很少报道。卷烟烟气是非常复杂的体系，且每支卷烟主流烟气中含有几十到几百微克的各种醛酮类物质，新鲜烟气中的这些物质极易与肼反应，所以检测卷烟烟气中的肼必须先利用反应试剂捕获肼。串联质谱的多重反应监控模式（MRM）具有高灵敏度和高选择性，非常适合复杂体系中微量化合物的检测。
发明内容
本发明的目的正是基于上述现有技术状况，针对卷烟主流烟气中的肼建立一种气相色谱-串联质谱检测方法，该方法采用五氟苯甲醛为衍生化试剂，利用正己烷萃取五氟苯甲醛和肼生成的化合物，经无水硫酸钠干燥后，直接进入气相色谱-串联质谱分离检测，实现了卷烟主流烟气中肼的准确定量，方法前处理简单，灵敏度高。
本发明的目的是通过以下方案来实现的：一种卷烟主流烟气中肼的气相色谱-串联质谱检测方法，是采用含有衍生化试剂五氟苯甲醛（也可用2-硝基苯甲醛，注意如果用五氟苯甲醛之外的衍生化试剂，那么具体步骤里面的检测离子就要相应的改变）的吸收溶液捕集卷烟主流烟气中的肼，放置过夜后用正己烷溶剂萃取，取萃取液进行分析，样品经色谱柱分离后，进入串联质谱测定，实现卷烟主流烟气中肼的准确测定。具体步骤如下：
(1)卷烟主流烟气肼的捕集：卷烟抽吸条件参照GB/T 16450—2004，即每60 s抽吸1口，抽吸容量35 mL，抽吸持续时间2 s，在此条件下抽吸20支卷烟，用含五氟苯甲醛的酸性缓冲溶液的捕集阱捕集卷烟烟气中的肼；
捕集阱采用两个串联的捕集阱方式进行捕集。
捕集阱的具体参数：80mL捕集阱，含有0.4g五氟苯甲醛、10mL甲醇和25mL pH=3的磷酸钠缓冲溶液，隔夜放置。
(2)捕集溶液的前处理：10-20mL正己烷萃取该捕集溶液液两次，合并萃取液，加入内标2-甲基奎宁，加入无水硫酸钠干燥后分析；
(3)样品的分析：
GC分析条件：
进样口温度：250 ℃；进样量：1 µL；无分流进样；载气：氦气，恒流流速1.0 mL/min；色谱柱：DB-5MS，规格30 m×0.25 mm×0.25μm；程序升温：70℃保持1min，然后以15℃/min的速率升至250℃，保持3min，共计15min；
MS分析条件：
EI电离方式；正离子模式；离子源温度230℃；传输线温度260℃；肼的定量离子对为388/369，定性离子对为388/194，内标2-甲基奎宁的定量离子对为143/128，定性离子对为143/115。
在本发明中，卷烟抽吸前应将卷烟样品置于（22 ± 1）℃，相对湿度为（60 ± 2）%环境中平衡48 h。
本发明具有以下技术优势：首次建立了采用五氟苯甲醛捕集卷烟主流烟气中的肼，并用正己烷萃取衍生化产物，利用气相色谱-串联质谱检测卷烟主流烟气中肼，该方法无需浓缩，前处理简单，灵敏度高，可实现卷烟烟气中肼的准确定量。
附图说明
图1：本发明中卷烟主流烟气中肼的总离子流图。
具体实施方式
下面通过实施例对本发明进行进一步说明：
一种卷烟主流烟气中肼的气相色谱-串联质谱检测方法，是用含五氟苯甲醛的吸收溶液捕集卷烟主流烟气中的肼，之后用正己烷萃取衍生化产物，经无水硫酸钠干燥后，取萃取液进行分析，样品经色谱柱分离后，进入串联质谱，采用多重反应监控模式检测肼，实现了卷烟主流烟气中肼的准确定量，具体步骤如下：
1)卷烟主流烟气肼的捕集：卷烟抽吸条件参照GB/T 16450—2004，即每60 s抽吸1口，抽吸容量35 mL，抽吸持续时间2 s，在此条件下抽吸20支卷烟。用含五氟苯甲醛和酸性缓冲溶液的捕集阱捕集卷烟烟气中的肼。捕集阱的具体参数：80mL捕集阱，含有0.4g五氟苯甲醛、10mL甲醇和25mL pH=3的磷酸钠缓冲溶液。隔夜放置。
(2)捕集溶液的前处理：15mL正己烷萃取上述吸收液两次，合并萃取液，加入内标2-甲基喹啉0.5μg，加入3.5g无水硫酸钠干燥后分析；
(3)样品的分析：
GC分析条件：
进样口温度：250 ℃；进样量：1 µL；无分流进样；载气：氦气，恒流流速1.0 mL/min；色谱柱：DB-5MS，规格30 m×0.25 mm×0.25μm；程序升温：70℃保持1min，然后以15℃/min的速率升至250℃，保持3min，共计15min。
MS分析条件：
EI电离方式；正离子模式；离子源温度230℃；传输线温度260℃；肼的定量离子对为388/369，定性离子对为388/194，内标2-甲基奎宁的定量离子对为143/128，定性离子对为143/115。
具体测试实例
利用上述方法对4种卷烟样品进行测定，实测数据如下：
卷烟编号 卷烟烟气中肼的释放量（ng/支）
1 1.24
2 0.00
3 1.14
4 1.44

Claims (5)

1.一种卷烟主流烟气中肼的气相色谱-串联质谱检测方法，其特征在于：是采用含有衍生化试剂五氟苯甲醛的吸收溶液捕集卷烟主流烟气中的肼，放置过夜后用正己烷溶剂萃取，取萃取液进行分析，样品经色谱柱分离后，进入串联质谱测定，实现卷烟主流烟气中肼的准确测定。
2.根据权利要求1所述的种卷烟主流烟气中肼的气相色谱-串联质谱检测方法，其特征在于：具体步骤如下：
(1)卷烟主流烟气肼的捕集：卷烟抽吸条件参照GB/T 16450—2004，即每60 s抽吸1口，抽吸容量35 mL，抽吸持续时间2 s，在此条件下抽吸20支卷烟，用含五氟苯甲醛的酸性缓冲溶液的捕集阱捕集卷烟烟气中的肼；
(2)捕集溶液的前处理：10-20mL正己烷萃取该捕集溶液液两次，合并萃取液，加入内标2-甲基奎宁，加入无水硫酸钠干燥后分析；
(3)样品的分析：
GC分析条件：
进样口温度：250 ℃；进样量：1 µL；无分流进样；载气：氦气，恒流流速1.0 mL/min；色谱柱：DB-5MS，规格30 m×0.25 mm×0.25μm；程序升温：70℃保持1min，然后以15℃/min的速率升至250℃，保持3min，共计15min；
MS分析条件：
EI电离方式；正离子模式；离子源温度230℃；传输线温度260℃；肼的定量离子对为388/369，定性离子对为388/194，内标2-甲基奎宁的定量离子对为143/128，定性离子对为143/115。
3.根据权利要求2所述的种卷烟主流烟气中肼的气相色谱-串联质谱检测方法，其特征在于：捕集阱采用两个串联的捕集阱方式进行捕集。
4.根据权利要求2所述的种卷烟主流烟气中肼的气相色谱-串联质谱检测方法，其特征在于：捕集阱的具体参数：80mL捕集阱，含有0.4g五氟苯甲醛、10mL甲醇和25mL pH=3的磷酸钠缓冲溶液，隔夜放置。
5.根据权利要求2所述的种卷烟主流烟气中肼的气相色谱-串联质谱检测方法，其特征在于：卷烟抽吸前应将卷烟样品置于22 ± 1℃，相对湿度为60 ± 2%环境中平衡48 h。
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