CN106483216A - 一种口用型无烟气烟草制品中烟碱的测定方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种口用型无烟气烟草制品中烟碱的测定方法，包括以下步骤：(1)将所述口用型无烟气烟草制品均匀分散于碱性水溶液与含内标物的低极性有机溶剂的混合物中；(2)将步骤(1)得到的分散体系静置分层；(3)收集步骤(2)的有机相；(4)用GC‑FID/GC‑MS对步骤(3)中有机相中烟碱含量进行测定。

Description

一种口用型无烟气烟草制品中烟碱的测定方法
技术领域
本发明涉及烟草制品的检验技术领域，具体涉及一种口用型无烟气烟草制品烟碱的测定方法。
背景技术
口用型无烟气烟草制品是无烟气烟草制品的主要类型，被用来泛指口腔用无烟气烟草制品，通过口腔、非燃烧途径进行产品消费。口用型无烟气烟草制品在瑞典、美国、挪威等具有较长的使用历史并广受欢迎，在目前国内外控烟形势较为严峻的情况下，口用型无烟气烟草制品经口腔和消化系统消费，不经过燃烧且不产生燃烧或高温分解产物，能使消费者有效避免传统烟草燃烧产物的暴露，对公众和环境几乎没有影响，成为世界烟草生产和研发的重要领域。
口用型无烟气烟草制品主要包括胶基烟、袋装(散装)口含烟和含化烟三类产品。胶基烟是一种在胶基中加入了一定量的烟草粉末、胶基、糖、添加剂、香精以及其他一些食用添加剂制成的一种片状或粒状的口含烟烟草制品，放入口腔中咀嚼使用。袋装(散装)口含烟一般是由晾烟或明火烤烟经过粉碎、热处理和包装加工而成的一种潮湿的烟粉或烟丝状烟草制品，水分含量通常高于40％，通常是含在唇龈之间消费，唾液可以咽下，但普遍的是将其吐出，袋装产品由于使用方便且不会污染口腔正在日益流行。含化烟是由添加了薄荷以及桉树油等添加剂的烟粉压制成的一种口含烟烟草制品，该制品可溶解在口腔中，通常放入口腔中含化使用。
口用型无烟气烟草制品的烟碱主要通过唾液浸润释放到口腔中，并通过口腔黏膜吸收到血液中被人体吸收。因此，烟碱的释放量是无烟气烟草制品安全的重要指标，对口用型无烟气烟草制品中的烟碱含量进行测定具有重要作用。近年来，虽然不乏无烟气烟草制品中烟碱的研究报道，但多数为国际癌症研究机构(IARC)、疾病预防控制中心(CDC)、食品和药物管理局(FDA)等一些公共健康团体对无烟气烟草制品中烟碱含量的普查及生物医学研究。
发明内容
本发明正是基于上述问题而提供的一种口用型无烟气烟草制品中烟碱的测定方法。本方法提供的检测方法，具有操作简单，定量准确，重复性好，灵敏度高及回收率好的优点。
本发明是通过以下技术方案来实现的：
一种口用型无烟气烟草制品中烟碱的测定方法，包括以下步骤：
(1)将所述口用型无烟气烟草制品均匀分散于碱性水溶液与含内标物的低极性有机溶剂的混合物中；
(2)将步骤(1)得到的分散体系静置分层；
(3)收集步骤(2)的有机相；
(4)用GC-FID/GC-MS对步骤(3)得到的有机相中烟碱含量进行测定；
优选地，所述碱性水溶液为NaOH水溶液或KOH水溶液，浓度为1～8mol/L。
优选地，所述内标物为2-甲基喹啉或正十七烷，浓度为0.1mg/mL～0.5mg/mL。
优选地，所述低极性有机溶剂为正庚烷、正己烷、四氢呋喃、甲基叔丁醚、乙酸乙酯、二氯甲烷中的一种。
优选地，所述碱性水溶液与含内标物的低极性有机溶剂的质量比为1:2～1:10。
优选地，所述步骤(1)的均匀分散的方式为超声、振荡、磁力搅拌中的一种，时间为30min～120min。
优选地，所述口用型无烟气烟草制品为口含烟、胶基烟或含化烟中的一种。
优选地，步骤(4)对烟碱含量进行测定之前，还包括对有机相在-10℃～-25℃温度下冷冻0.5～2h步骤。
优选地，步骤(4)所述的GC-FID/GC-MS的检测条件为：采用中等极性的色谱柱，程序升温方式为初始温度100℃，保持1min，以15℃/min速率升至130℃，在以40℃/min速率升至220℃保持10min，总运行时间16min；载气流速为2.0ml/min，分流比1:50；进样口温度250℃，进样量1μL。
本发明的有益效果：
1、本发明首次提供了一种口用型无烟气烟草制品(包括袋装或散装口含烟、胶基烟、含化烟)中烟碱含量的GC-FID/GC-MS方法，实现了口用型无烟气烟草制品中烟碱含量的快速测定。
2、口用型无烟气烟草制品都具有水溶性，而烟碱既能溶于水，又能溶于有机相。为了让样品充分溶解、释放，采用水和有机相混合对烟碱进行萃取。烟碱一般以游离态、单质子态和双质子态三种形态存在。在酸性条件下，烟碱容易发生质子化反应；在碱性条件下，烟碱较易生成游离态的烟碱。添加一定量的酸或碱让其生成游离态或者发生质子化反应。考虑到水相中的基质比较复杂，故加入碱性水溶液使烟碱以游离态的方式存在并分散于有机相中。
3、含化烟是添加了薄荷以及桉树油等添加剂的烟粉压制成，样品紧实，粘合剂等辅料不易溶解，对样品进行粉碎处理能够让样品溶解更充分。
4、胶基烟中胶基的成分比较复杂，溶解后的胶基高分子聚合物在低极性有机相中容易发生聚合，形式絮状物。试验比较了离心、冷冻两种方式对絮状物的沉淀作用，发现离心对絮状物的沉淀效果不佳，冷冻对絮状物的沉淀效果较好，且试验证明冷冻前后烟碱的含量基本不发生变化。选择-10℃对溶解后胶基烟的上层清液进行冷冻，比较不同冷冻时间对不同样品量的胶基烟中絮状物的沉淀的效果，发现冷冻0.5h后，不同样品量的胶基烟上层溶解液过滤后放置不再出现絮状物。
5、在GC-FID/GC-MS分析中，采用的是内标法定量，相对于外标法能够有效地消除操作误差，准确的测定烟碱的含量。正十七烷或2-甲基喹啉作为内标物对口用型无烟气烟草制品烟碱的测定的其他组分无干扰。
6、本发明所提供的方法，前处理简单，不需要净化富集，操作简单、快速，方法的检出限为0.36μg/mL，定量限为1.20μg/mL。标准曲线的相关系数大于0.9999，三个加标水平的平均回收率在92.7～115.1％之间，相对标准偏差(RSD)小于5％，这表明方法的灵敏度和回收率高，重复性较好。
附图说明
图1为标准溶液色谱图；1为2-甲基喹啉；2为烟碱。
图2为胶基烟萃取液色谱图；1为2-甲基喹啉；2为烟碱。
图3为袋装口含烟萃取液色谱图；1为2-甲基喹啉；2为烟碱。
图4为含化烟萃取液色谱图；1为2-甲基喹啉；2为烟碱。
具体实施方式
本发明通过以下具体实施例作进一步描述，但不限于实施例。
实施例1：
仪器、试剂及仪器工作条件：
(1)仪器
Trace 1300&1310气相色谱仪，配FID检测器(赛默飞世尔科技有限公司)，XP504型分析天平(感量0.0001g，瑞士梅特勒-托利多)；3017型振荡(北京金恒祥仪器有限公司)；8510E-MTH超声波发生器(型号：美国BRANSONIC)；RCT basic型磁力搅拌器(德国IKA)；Milli-Q50超纯水仪(美国Millipore公司)；BT224S电子天平(感量0.0001g，德国Sartorius公司)。
色谱柱：安捷伦DB-ALC1色谱柱(30m×0.32mm×1.8μm)；玻璃器皿：各种规格移液管、容量瓶和具塞锥形瓶。
(2)试剂
除特别要求外，均使用色谱纯试剂，水应符合GB/T 6682中一级水的要求。试剂标准品包括：2-甲基喹啉，纯度不低于98％；烟碱，纯度不低于99％，均为加拿大TRC标准品。
(3)样品前处理
胶基烟：称取2粒胶基烟样品，准确量取20mL浓度为3mol/L的NaOH溶液，40mL含内标的萃取液，置于100mL三角瓶中，使用振荡器振荡90min，静置5min，使水相与有机相分层，取有机相-20℃冷冻1h，然后取上层清液过滤，得到待测试样液，用GC-FID进行测定。
袋装口含烟：称取2袋袋装口含烟样品(需剪开无纺布层)，准确量取20mL浓度为3mol/L的NaOH溶液，40mL含内标的萃取液，置于100mL三角瓶中，使用振荡器振荡90min，静置5min，使水相与有机相分层，取上层清液过滤，得到待测试样液，用GC-FID进行测定。
含化烟：称取2粒含化烟样品(样品需研磨打粉)，准确量取20mL浓度为3mol/L的NaOH溶液，40mL含内标的萃取液，置于100mL三角瓶中，使用振荡器振荡90min，静置5min，使水相与有机相分层，取上层清液过滤，得到待测试样液，用GC-FID进行测定。
(4)气相色谱条件
按制造商操作手册进行操作。以下分析条件可供参考，采用其他条件应验证其适用性。
色谱柱：安捷伦DB-ALC1色谱柱(30m×0.32mm×1.8μm)。
程序升温方式：初始温度100℃，保持1min，以15℃/min速率升至130℃，以40℃/min速率升至220℃，保持10min；总运行时间15min。以氦气为载气，流速为2.0mL/min，进样口温度250℃，进样量1μL，分流进样，分流比50:1，采用FID检测器，检测器温度：275℃。
(5)口含烟中烟碱的定量测定
将标准工作溶液依次进样分析，得到每个目标化合物与内标物的峰面积之比及浓度比，根据峰面积之比和浓度之比绘制标准工作曲线，相关系数R2大于等于0.99。
定量分析：口含烟中烟碱的含量由式(1)计算得出：
式中：
X—样品中烟碱的含量，单位为毫克/克(mg/g)；
C—从标准工作曲线上得到甾醇浓度，单位为微克/毫升(μg/mL)；
v—样品萃取液定容体积，单位为毫升(mL)；
m—试样质量，单位为克(g)；
根据上述气相色谱测定方法，对国内外28种袋装口含烟、20种胶基烟、2种含化烟样品中烟碱含量进行了检测，测定结果表1。
表1国内外样品烟碱含量的测定

Claims (9)

1.一种口用型无烟气烟草制品中烟碱的测定方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)将所述口用型无烟气烟草制品均匀分散于碱性水溶液与含内标物的低极性有机溶剂的混合物中；
(2)将步骤(1)得到的分散体系静置分层；
(3)收集步骤(2)的有机相；
(4)用GC-FID/GC-MS对步骤(3)得到的有机相中烟碱含量进行测定。
2.根据权利要求1所述的测定方法，其特征在于，所述碱性水溶液为NaOH水溶液或KOH水溶液，浓度为1～8mol/L。
3.根据权利要求1所述的测定方法，其特征在于，所述内标物为2-甲基喹啉或正十七烷，浓度为0.1mg/mL～0.5mg/mL。
4.根据权利要求1所述的测定方法，其特征在于，所述低极性有机溶剂为正庚烷、正己烷、四氢呋喃、甲基叔丁醚、乙酸乙酯、二氯甲烷中的一种。
5.根据权利要求1所述的测定方法，其特征在于，所述碱性水溶液与含内标物的低极性有机溶剂的质量比为1:2～1:10。
6.根据权利要求1所述的测定方法，其特征在于，所述步骤(1)的均匀分散的方式为超声分散、振荡分散、磁力搅拌分散中的一种，时间为30min～120min。
7.根据权利要求1所述的测定方法，其特征在于，所述口用型无烟气烟草制品为口含烟、胶基烟或含化烟中的一种。
8.根据权利要求1所述的测定方法，其特征在于，步骤(4)对烟碱含量进行测定之前，还包括对有机相在-10℃～-25℃温度下冷冻0.5～2h步骤。
9.根据权利要求1所述的测定方法，其特征在于，步骤(4)所述的GC-FID/GC-MS的检测条件为：采用中等极性的色谱柱，程序升温方式为初始温度100℃，保持1min，以15℃/min速率升至130℃，在以40℃/min速率升至220℃保持10min，总运行时间16min；载气流速为2.0ml/min，分流比1:50；进样口温度250℃，进样量1μL。
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