CN111707774B - 检测烟草中挥发性化合物的方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了检测烟草中挥发性化合物的方法，该方法是利用热脱附冷阱‑气相色谱质谱进行的，且所述方法无需对所述烟草进行前处理，所述方法包括：将所述烟草置于热脱附冷阱的热脱附管内进行热脱附处理，以便得到热脱附产物；所述热脱附产物进入所述热脱附冷阱的冷阱管内进行冷阱捕集，以便得到冷阱捕集产物；对所述冷阱捕集产物进行程序升温，并在第一预定时间进行分流排空处理和吹扫处理，以便去除基质干扰，并在第二预定时间内使所述挥发性化合物经所述分析柱进入所述气相色谱质谱进行分析检测，以便对所述生物碱进行定性/定量检测。该方法无需对烟草样本进行前处理，检测流程简单，基质干扰小，检测的灵敏度和精确度高。

Description

检测烟草中挥发性化合物的方法

技术领域

本发明涉及分析化学领域，具体地，涉及检测烟草中挥发性化合物的方法。

背景技术

在卷烟行业中，卷烟配方一直被视为卷烟工业的核心技术，卷烟烟气的抽吸感受，是评价卷烟产品的基本因素，是烟草行业和卷烟消费者共同关心的问题。卷烟烟气是一种化学成分极其复杂的混合物，是卷烟燃吸过程中由烟草燃烧、裂解和蒸馏而产生，由于燃烧温度较高，烟丝、香料、辅材等会发生一系列复杂的反应，这些化合物直接影响着卷烟的感官质量。已有研究表明烟碱的含量占总生物碱含量越高烟叶的品质越好。此外，烟用香精香料多取材于天然香料植物，受原料产地、生产工艺等诸多因素影响，其质量具有一定的波动性。其中，在烟草制品中加入香精香料以起到加香矫味作用，从而增加卷烟的甜润度，减少烟气刺激，香味成分的种类和比例决定香气质量。因此，烟碱和香精成分作为衡量卷烟品质的重要指标之一，同时测定卷烟中生物碱和香精成分，并掌握其在卷烟中的含量及分布情况是卷烟化学成分分析的重要工作。

目前，测定烟草中主要生物碱和香精成分主要有气相色谱法、液相色谱法、毛细管电泳法、离子色谱法等，这些方法均为半定量分析，基质干扰严重，检测限高。超临界液体色谱-质谱法，气相色谱-质谱法和液相色谱-串联质谱法。虽然可对生物碱和香精成分进行确证，但基本采用离线分析方式进行，这种方法有很大的缺陷：第一，烟碱的捕集和预处理过程操作繁琐且耗时；第二，需要大量溶剂，容易导致环境污染。

由此，烟草中生物碱和香精等挥发性化合物的检测方法有待改进。

发明内容

本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本发明的一个目的在于提出一种检测烟草中挥发性化合物的方法，该方法的灵敏度和精确度高，适于基质成分复杂样品中生物碱和香精等挥发性化合物成分的检测。

根据本发明的一个方面，本发明提供了一种检测烟草中挥发性化合物的方法。根据本发明的实施例，所述方法是利用热脱附冷阱-气相色谱质谱进行的，且所述方法无需对所述烟草进行前处理，所述方法包括：将所述烟草置于热脱附冷阱的热脱附管内进行热脱附处理，以便得到热脱附产物；所述热脱附产物进入所述热脱附冷阱的冷阱管内进行冷阱捕集，以便得到冷阱捕集产物；对所述冷阱捕集产物进行程序升温，并在第一预定时间进行分流排空处理和吹扫处理，以便去除基质干扰，并在第二预定时间内使所述挥发性化合物经所述分析柱进入所述气相色谱质谱进行分析检测，以便对所述生物碱进行定性/定量检测。

根据本发明实施例的检测烟草中挥发性化合物的方法，采用热脱附冷阱与气相色谱质谱联用进行检测，无需对烟草样本进行前处理，检测流程简单，基质干扰小，检测的灵敏度和精确度高，适于烟草等基质成分复杂样品中生物碱和香精等挥发性化合物成分的检测，在一些实施例中，能够实现16种生物碱和香精类物质快速同时检测。

另外，根据本发明上述实施例的检测烟草中挥发性化合物的方法，还可以具有如下附加的技术特征：

根据本发明的实施例，所述热脱附处理的温度为230-270摄氏度。

根据本发明的实施例，所述热脱附处理的时间为4-6分钟，优先地，为5分钟。

根据本发明的实施例，所述热脱附冷阱的载气为氦气。

根据本发明的实施例，所述载气的流量为40-60mL/min，优选地，为50mL/min。

根据本发明的实施例，所述冷阱管的部分管段呈蛇形。

根据本发明的实施例，所述冷阱捕集的初始温度为-30-10℃，优选地，为-20℃。

根据本发明的实施例，所述分流排空处理的时间为0.2-0.4分钟，优选地，为0.3分钟。

根据本发明的实施例，所述吹扫处理的时间为0.8-1.5分钟，优选地，为1.1分钟。

根据本发明的实施例，所述程序升温的条件：初始温度80℃，保持4min；以10℃/min升至170℃，保持1min；以30℃/min升至280℃，保持5min。

根据本发明的实施例，所述气相色谱质谱的色谱柱为DB-5MS毛细管柱，规格为30m×0.25mm×0.25μm。

根据本发明的实施例，所述气相色谱质谱的色谱条件为：进样口温度250℃；进样方式：溶剂排空；载气：氦气(≥99.999％)；流量为1mL/min；进样量:1.0μL。

根据本发明的实施例，所述气相色谱质谱的质谱条件为：离子源为EI源；离子源温度：230℃；质谱扫描范围30～400amu；电子能量：70ev；质谱检测方式：选择离子监测模式(SIM)；溶剂延迟时间：7.5min。

根据本发明的实施例，所述挥发性化合物为尼古丁、降烟碱、新烟碱、麦斯明、二烯烟碱、可替宁、2，3-联吡啶，氢香豆素、香兰素、香豆素、乙基香兰素、甲基香兰素、7-甲基香豆素、7-甲氧基香豆素、7-乙氧基-4甲基香豆素和环香豆素中的至少一种。

本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。

附图说明

本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1显示了根据本发明一个实施例的热脱附冷阱的冷阱管结构示意图；

图2显示了根据本发明一个实施例的SIM模式下生物碱标样和香精化合物的总离子流色谱示意图；

图3显示了根据本发明一个实施例的不同热脱附时间对化合物信号的影响结果示意图；

图4显示了根据本发明一个实施例的吹扫时间对化合物信号强度的影响结果示意图；

图5显示了根据本发明一个实施例的对卷烟进行检测的结果示意图。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

在本发明的描述中，术语“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明而不是要求本发明必须以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

需要说明的是，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。进一步地，在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

根据本发明的一个方面，本发明提供了一种检测烟草中挥发性化合物的方法。根据本发明实施例的检测烟草中挥发性化合物的方法，采用热脱附冷阱与气相色谱质谱联用进行检测，无需对烟草样本进行前处理，检测流程简单，基质干扰小，检测的灵敏度和精确度高，适于烟草等基质成分复杂样品中生物碱和香精等挥发性化合物成分的检测。

为了便于理解该方法，在此对该方法进行解释说明，根据本发明的实施例，该方法是利用热脱附冷阱-气相色谱质谱进行的，且该方法无需对烟草进行前处理，该方法包括：

S100热脱附处理

根据本发明的实施例，将烟草置于热脱附冷阱的热脱附管内进行热脱附处理，通过优化热脱附温度和氮气分流排空量(ventflow)，得到热脱附产物。由此，通过热脱附处理，使样品的挥发性处理，便于后续的冷阱捕集。

发明人针对烟草中挥发性化合物的特性，如生物碱和香精的分解和解吸特性，对热脱附处理的温度进行了优化，根据本发明的实施例，该热脱附处理的温度为230-280摄氏度，优选地，为250摄氏度。烟草中含有多种的生物碱和香精成分，其中，环香豆素高分子量较大，挥发性较低，热脱附温度高，发明人研究发现，当温度为230-280摄氏度是，尤其是大于250摄氏度时，即使高分子量的环香豆素也实现了较好的热脱附，且不会导致环香豆素的分解，且能够有效的解吸。

根据本发明的实施例，该热脱附处理的时间为4-6分钟，优选地，为5分钟。由此，烟草中挥发性较强的生物碱和香精成分能有效解吸，待测化合物残留量低。

此外，载气的流量也直接影响热脱附的效果，一方面，必须控制样品上的载气流量，才能有效地将脱附分析物冷聚焦富集在冷阱管的蛇形管段中；另一方面，载气的流动必须足够高，以防止挥发的样品在传输管道内的复合冷凝。根据本发明的实施例，该热脱附冷阱的载气为氦气。进一步地，根据本发明的实施例，该载气的流量为40-60mL/min，优选地，为50mL/min。由此，烟草中易挥发和难挥发的化合物均能有效进入冷阱管内，待测化合物在色谱上检测信号良好且较为稳定。

S200冷阱捕集

根据本发明的实施例，该热脱附产物进入热脱附冷阱的冷阱管内进行冷阱捕集，得到冷阱捕集产物。，该冷阱捕集产物主要是烟草中热脱附挥发性化合物。由此，不同沸点，不同脱附时间的热脱附产物依次进入冷阱管段进行冷阱捕集，不同化合物分层分区域覆着在冷阱管段的内壁上。

参考图1，根据本发明的实施例，该冷阱管的部分管段呈蛇形。由此，冷阱捕集效果好，并且，冷阱捕集挥发性化合物效率高、残留量少。

根据本发明的实施例，该冷阱捕集的初始温度为-30-10℃，优选地，为-20℃。其中，初始温度是指冷阱初始设定温度。由此，化合物的捕获效率高，并且冷阱捕集在冷阱管中的保留对于进样和溶剂清除步骤期间中能有效防止样品的损失，同时又促进溶剂能有效的蒸发。

S300提取检测

根据本发明的实施例，对冷阱捕集产物进行程序升温，并在第一预定时间优化溶剂排空时间(split vent time)，使溶剂挥发尽可能多,溶质损失尽可能小,样品的峰面积最大，并在第二预定时间优化吹扫时间(分流排空阀关闭之后，当分析物转移到分析柱后,分流排空阀再次开启之间这段时间)，以免分析柱进样口温度过高，分析物转移到分析柱管中时间过长导致热分解，使所述待测挥发性化合物经所述分析柱进入所述气相色谱质谱进行分析检测，以便对挥发性化合物进行定性/定量检测。在热脱附过程中，不同沸点的化合物，依次进入冷阱捕集管段。当冷阱管捕集富集挥发性化合物结束后，通过程序升温使这些挥发性化合物经分析柱分离进入气相色谱质谱进行定性/定量检测。

根据本发明的实施例，该分流排空处理的时间为0.2-0.4分钟，优选地，为0.3分钟。由此，有效去除冷阱捕集产物程序升温后先于待测化合物气化的非待测化合物，避免干扰后续的分析检测。根据本发明的实施例，该分流排空处理的流速为50ml/min。由此，待测化合物的检测信号强。

发明人发现，吹扫时间太长将导致化合物峰变宽拖尾，同时分析物在蛇形冷阱管中时间过长也会导致热分解，而吹扫时间太短则分析物在蛇形热衬管中未完全转移到柱内而会有所损失。发明人研究发现，当该吹扫处理的时间为0.8-1.5分钟，优选地，为1.1分钟，有利于化合物进入分析柱，且化合物的出峰效果好。

程序升温的条件是根据样品的种类和待测化合物的沸点而设计的，不同的待测样品，不同的目标待测化合物，程序升温的条件也不同。根据本发明的实施例，该程序升温的条件：初始温度80℃，保持4min；以10℃/min升至170℃，保持1min；以30℃/min升至280℃，保持5min。由此，不同待测化合物的分离效果好。

根据本发明的实施例，该气相色谱质谱的色谱柱为DB-5MS毛细管柱，规格为30m×0.25mm×0.25μm。发明人对比了低极性的DB-5MS毛细管色谱柱(30m×0.25mm×0.25μm)和InertCap for AQUATIC-2(60m×0.25mm×1.40μm)。实验结果发现，DB-5MS色谱柱所得色谱图峰形尖锐，分离效果良好，但待测物在InertCap for AQUATIC-2(60m×0.25mm×1.40μm)分离度较差。综合考虑各因素，选用DB-5MS色谱柱作为分离柱，整个分析过程在23min内完成，且待测物质均得到良好的分离。.

根据本发明的实施例，该气相色谱质谱的色谱条件为：进样口温度250℃；进样方式：溶剂排空；载气：氦气(≥99.999％)；流量为1mL/min；进样量:1.0μL。根据本发明的实施例，该气相色谱质谱的质谱条件为：离子源为EI源；离子源温度：230℃；质谱扫描范围30～400amu；电子能量：70ev；质谱检测方式：选择离子监测模式(SIM)；溶剂延迟时间：7.5min。由此，采用上述条件进行检测，能有效消除基质效应，具有较高的灵敏度、准确度、回收率和重现性

根据本发明的实施例，该挥发性化合物为尼古丁、降烟碱、新烟碱、麦斯明、二烯烟碱、可替宁、2，3-联吡啶，氢香豆素、香兰素、香豆素、乙基香兰素、甲基香兰素、7-甲基香豆素、7-甲氧基香豆素、7-乙氧基-4甲基香豆素和环香豆素中的至少一种。

下面参考具体实施例，对本发明进行说明，需要说明的是，这些实施例仅仅是说明性的，而不能理解为对本发明的限制。

下面将结合实施例对本发明的方案进行解释。本领域技术人员将会理解，下面的实施例仅用于说明本发明，而不应视为限定本发明的范围。实施例中未注明具体技术或条件的，按照本领域内的文献所描述的技术或条件(例如参考J.萨姆布鲁克等著，黄培堂等译的《分子克隆实验指南》，第三版，科学出版社)或者按照产品说明书进行。所用试剂或仪器未注明生产厂商者，均为可以通过市购获得的常规产品，例如可以采购自Illumina公司。

实施例1

本实施例以卷烟烟丝样品为例进行检测，具体如下：

1、实验方法

(1)样品及仪器的准备：热脱附样品管使用前先装入少量玻璃石英绵至底部卡槽处，并在250℃热脱附火化30min。烤烟样品在烘箱40℃过夜，分别称取不含目标物的卷烟烟丝样品0.20±0.01mg直接装入火化过的样品管，样品管放入Gerstel TDU型热脱附仪的加热槽中进行吹扫加热，同时加入内标溶液1μL，在仪器工作条件下进行分析。

(2)上机测定：用0.22μm尼龙滤膜过滤后上机检测。

(3)TDU-CIS-GC-MS条件

热脱附(TDU)条件：初始温度50℃,保持0.5min，以50℃/min升温至300℃，保持5min，吹扫载气为氮气,流量30mL/min；。

冷阱捕集(CIS)条件：初始温度-10℃，平衡0.5min,以12℃/s升温至250℃，保持3min，溶剂放空模式。

GC-MS条件：色谱柱为DB-5MS毛细管柱(30m×0.25mm×0.25μm)，进样口温度250℃；载气：氦气；流速为1mL/min；进样量:1μL，进样方式：溶剂排空；程序升温条件：初始温度80℃，保持4min，以10℃/min升至170℃，保持1min，最后以30℃/min升至280℃，保持5min；离子源为EI源，离子源温度：230℃；溶剂延迟时间：7.5min，质谱扫描范围30～400amu；电子能量：70ev；质谱检测方式：采用选择离子监测(SIM)方式。

(4)标准溶液的配制与标准曲线、检测限与定量限的测定。准确称取16种生物碱和香精标准品10.0±0.1mg分别置于10mL容量瓶中，加入少许二氯甲烷混匀，待标准品溶解，再加入二氯甲烷定容至10mL，可得1mg/mL的储备液，并放在-20℃冰箱中保存待用。分别精密移取16种生物碱和香精标准品100μL至10mL容量瓶中，用二氯甲烷稀释并定容至10mL，混匀，可得10μg/mL混合标准溶液，并放置于4℃冰箱中保存待用。

分别精密移取1、2、5、10、20、50、100、200和500μL的10μg/mL混合标准溶液分别至10mL容量瓶中，用二氯甲烷稀释并定容至10mL,混匀，可得1，2，5，10，20，50，100，200，500ng/mL标准曲线溶液，分别注入GC-MS/MS分析，得到标准曲线。在空白卷烟样品中添加不同浓度的标准品，直接进行测定，以峰高为基线噪音3倍时的质量浓度为分析方法的检出限(LOD)，以峰高为基线噪音10倍时的质量浓度为分析方法的定量限(LOQ)。

在空白卷烟中添加混合标准溶液，使添加量为LOQ，2LOQ，4LOQ三个质量浓度的添加水平。每个添加浓度做6个平行样品，按上述方法进行处理分析，计算回收率和日内日间精密度。

2、实验结果：

(1)色谱柱的选择

7种生物碱和9种香精成分分析物属于中等极性或弱极性的化合物，选择AgilentDB-5MS(30m×0.25mm×0.25μm)毛细管柱，DB-5MS色谱柱的固定相为非极性，与待测物分子之间作用主要依靠分子间色散力相互作用，利用目标化合物在固定相与流动相之间吸附解吸附的能力不同，在分离过程中依次分离不同的化合物。

(2)质谱条件的优化

采用质谱检测时，优化的质谱参数一般包括母离子、子离子等。在优化MRM参数时，先通过全扫描方式找出每一组份的保留时间，选取质荷比较大且相对丰度比较高的特征碎片作为母离子，然后选取两个或三个离子作为子离子，以优选的子离子响应值进行定性和定量。16种成分包括7种生物碱和9种香精成分的色谱图见图2，16种化合物质谱参数见表1。

表1 7种生物碱和9种香精成分化合物质谱参数

注：*为定量离子

(3)TDU温度

将1μL的16种混合标准样品加入热脱附玻璃管中，比较TDU从50℃以100℃/min升温至不同温度(230℃，250℃，280℃)，在CIS温度固定为-20℃，热脱附10min进行实验考察，研究结果表明：在这三种温度下，当温度达到250℃以上时，即使是高分子量的环香豆素，也得到了相同的峰面积。在本实施例中，热脱附温度为250℃，在此温度下不会导致环香豆素的分解，且能够有效的解吸。

(4)TDU时间

热脱附时间从3分钟到7分钟(热脱附流量为80mL/min)进行了测试，在5min后，所有化合物解吸完成(图3)。对于挥发性较强的化合物，如异喹啉或尼古丁，氢香豆素和香兰素，3min即可完成热脱附解吸。为了验证所有样品是否完成热脱附的，直接对样品空白的第二次热脱附解吸，实验结果表明：在热解吸时间为5min的情况下，挥发性较低的化合物，如环香豆素样品残留低于0.05％，优选采用热解吸时间为5min。

(5)TDU流速

一方面，必须控制样品上的载气流量，才能有效地将脱附分析物冷聚焦富集在蛇形管中。另一方面，氦气的流动必须足够高，以防止挥发的样品在传输管道内的复合冷凝。设置CIS冷阱温度为-80℃，比较氦气流量为30mL/min、50mL/min、80mL/min和100mL/min，实验表明，当氦气流量达到30mL/min时，样品中挥发性较低的化合物足以充分转移到CIS冷阱中，如异喹啉，氢香豆素和香兰素。但对于难挥发的化合物，尼古丁、降烟碱、新烟碱、麦斯明、2，3-联吡啶、7-甲基香豆素、7-甲氧基香豆素、7-乙氧基-4甲基香豆素和环香豆素样品残留在热脱附管的石英棉上或CIS冷凝的蛇形管上达到17.8％-25.9％。一般来说，当氦气流量为100mL/min时，化合物的信号更佳，然而，对于较易挥发的化合物，当氦气流量高于50mL/min时，前11个分析物的出峰时间的信号量反而下降，后5个化合物的出峰信号强度相当，可能是由于在冷却的CIS喷射器中不充分的捕获而丢失。因此，优选氦气流量为50mL/min。

(6)CIS衬管类型

实验考察了蛇形管、填充石英棉管、Tenax@TA3和填充活性炭管4种不同吸附材质的热脱附管对样品的吸附情况。色谱峰峰面积积分结果表明，检测物质分离度：蛇形管>填充石英棉管>Tenax@TA 3>填充活性炭管，且待测物质二次残留度逐渐增大，其中尼古丁在填充石英棉管、Tenax@TA3和填充活性炭管中二次脱附残留量较大，影响二次实验结果，因此本实验选用蛇形管。

(7)CIS温度

CIS冷阱进样口温度包括初始温度和最后温度，其中，初始温度非常重要，因为分析物只能通过冷捕集才能定量的保留在冷阱管中，蛇形冷阱衬管特点是其可被快速加热或冷却，及时控制温度以便在溶剂排空和吹扫过程中不损失待测物。为了研究捕集效率，本实施例对初始温度考察为-80℃，-40℃，-20℃及0℃与峰面积的关系进行了讨论。实验表明，对0℃和-20℃的温度进行了比较。易挥发的化合物异喹啉和氢香豆素，在0℃时不易被捕获，其信号强度相当于-20℃下的信号强度的69.7％～87.8％左右。在-40℃或-20℃时，与最低-80℃时相比，这些化合物的捕获效率没有显著差异。对于其余的化合物，CIS蛇形管中的温度低于-20℃时，与0℃时相比，通常会出人意料地给出更小的峰面积，可能是由于注射口的水凝结和结霜或其他现象，使得从CIS蛇形管中捕获的分析物在0℃以下转移到毛细管柱中的效率较低，以-20℃作为初始温度时，冷阱捕集在冷阱管中的保留对于进样和溶剂清除步骤期间中防止样品的损失是有效的，同时又保证了溶剂有效的蒸发。

(8)样品量进样参数优化

为了实现对实际样品中痕量生物碱类化合物及低含量香精成分的富集并检测，选择溶剂排空(solvent vent)模式：其运行模式是：当烟丝样品在热脱附过程中，分流阀最初关闭，样品进入冷阱衬管内浓缩，在冷阱升温加热之前，溶剂在低温条件下进行吹扫。本实施例在分流排空量(vent flow)为50ml/min流速下，分别考查分流排空时间(vent time)为0.0，0.1，0.2，0.3，0.4及0.5min，结果显示当分流排空时间为0.3min，除了异喹啉和氢香豆素信号强度略低外，其余化合物的信号强度最强，RSD<5.6％(n＝5)。因此将分流排空时间设定为0.3min。

吹扫时间(purge time)：分流出口关闭，CIS冷阱进样器开始升温，分析物转移到柱后，分流口再次开启这段时间。由于分流排空量流速为0.0ml/min，太长的吹扫时间将导致化合物峰变宽拖尾，同时分析物在蛇形热衬管中时间过长也会导致热分解。太短的转移时间则分析物在蛇形冷阱管中未完全转移到柱内而会有所损失。进样口达到最终温度250℃，达到平衡的吹扫时间为0.5min，将吹扫时间分别设定为0.7、0.9、1.1、1.3和1.5min，分别考察出峰情况，结果表明，在吹扫1.1min时，16种化合物的出峰达到最好效果，如下图4所示。

(9)检测方法的线性范围、检出限和定量限

在空白样品中分别添加一系列浓度的混合标准溶液，进行前处理和测定，以3倍信噪比确定方法的检出限，以10倍信噪比确定方法的定量限，具体见表2。

表2线性范围及检出限、定量限

(10)实际样品的测定

针对市售的卷烟样品(10个)，用本实施例建立的TDU-CIS-GC-MS方法进行了精密度和回收率实验。在同一烟草烟丝样品中，加入不同浓度的生物碱和香豆素类混合标准品，平行测定6,次，计算回收率的平均值验证方法的准确性，相对标准偏差表示方法的精密度，结果16种化学物的回收率为83.2％～109.0％，RSD为2.8％～9.7％。烟草生物碱中尼古丁含量最高，降烟碱和新烟碱等次之，麦斯明、2，3'-联吡啶含量较低，二烯烟碱含量最低。实验比较了GC-MS的全扫描(SCAN)模式及选择离子监测(SIM)模式分析烟草生物碱的效果。全扫描方式检测样品时干扰较大，高含量的烟碱峰(如尼古丁)过载不能准确定量，其余的生物碱检测信号较弱。对于香精类化合物，香兰素、香豆素、乙基香兰素、甲基香兰素、7-甲基香豆素、7-乙氧基-4-甲基香豆素化合物在实际样品中均被检出，含量范围在0.03～2.1μg/kg，详见图5。

综上所述，本发明实施例的检测烟草中挥发性化合物的方法对卷烟样品中7种生物碱和9种香精成分方法可以同时进行检测，无需前处理可直接进行快速检测，同时，采用SIM模式能有效消除基质效应，具有较高的灵敏度和回收率及重现性，可应用于复杂基质中7种生物碱和9种香精成分含量的准确测定，并且，16种化合物在线性范围内线性关系良好，相关系数均大于0.99，回收率在可接受范围内，本发明实施例的检测方法能够有效检测样品中的7种生物碱和9种香精成分，该方法尤其适用于复杂基质样品，例如食品，尤其卷烟，为上述样品的安全检测提供一种灵敏、准确、方便、快捷的手段。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由权利要求及其等同物限定。

Claims (10)

1.一种检测烟草中挥发性化合物的方法，其特征在于，所述方法是利用热脱附冷阱-气相色谱质谱进行的，且所述方法无需对所述烟草进行前处理，所述方法包括：

将所述烟草置于热脱附冷阱的热脱附管内进行热脱附处理，以便得到热脱附产物，其中，所述热脱附处理的温度为230-270摄氏度；

所述热脱附产物进入所述热脱附冷阱的冷阱管内进行冷阱捕集，以便得到冷阱捕集产物；

对所述冷阱捕集产物进行程序升温，并在第一预定时间进行分流排空处理和吹扫处理，以便去除基质干扰，并在第二预定时间内使所述挥发性化合物经分析柱进入所述气相色谱质谱进行分析检测，以便对所述挥发性化合物进行定性/定量检测，

其中，所述气相色谱质谱的色谱柱为DB-5MS毛细管柱，规格为30m×0.25mm×0.25μm，

其中，所述气相色谱质谱的色谱条件为：

进样口温度250℃；

进样方式：溶剂排空；

载气：氦气；

流量为1mL/min；

进样量:1.0μL，

其中，所述气相色谱质谱的质谱条件为：

离子源为EI源；

离子源温度：230℃；

质谱扫描范围30～400amu；

电子能量：70ev；

质谱检测方式：选择离子监测模式(SIM)；

溶剂延迟时间：7.5min，

其中，所述分流排空处理的时间为0.2-0.4分钟，

其中，所述吹扫处理的时间为1.1分钟，

其中，所述挥发性化合物为尼古丁、降烟碱、新烟碱、麦斯明、二烯烟碱、可替宁、2，3-联吡啶，氢香豆素、香兰素、香豆素、乙基香兰素、甲基香兰素、7-甲基香豆素、7-甲氧基香豆素、7-乙氧基-4甲基香豆素和环香豆素，

其中，程序升温的条件：初始温度80℃，保持4min；以10℃/min升至170℃，保持1min；以30℃/min升至280℃，保持5min。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述热脱附处理的时间为4-6分钟。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述热脱附处理的时间为5分钟。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述热脱附冷阱的载气为氦气。

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述载气的流量为40-60mL/min。

6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述载气的流量为50mL/min。

7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述冷阱管的部分管段呈蛇形。

8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述冷阱捕集的初始温度为-30-10℃。

9.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述冷阱捕集的初始温度为-20℃。

10.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述分流排空处理的时间为0.3分钟。

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