一种测定卷烟主流烟气中半挥发性物质的方法技术

本发明专利技术公开了一种测定卷烟主流烟气中半挥发性物质的方法，具体来说是涉及一种基于气相色谱-串联质谱仪测定卷烟主流烟气中吡啶、苯乙烯和喹啉3种半挥发性物质含量的方法，包括内标溶液、标准工作溶液和样品溶液的制备，气相色谱-串联质谱仪分析，以及测定结果的计算等步骤。本发明专利技术采用目标物各自的氘代物为内标物进行定量，操作简便，响应灵敏、定量分析准确，有效地减少了因样品基质复杂带来的干扰，所采用的分析仪器条件使得目标物具有较好的信号响应，并且具有较好的线性相关性，本方法的灵敏度高，重复性和回收率较好，适合于烟气复杂基质中痕量目标物的定量分析。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及，属于卷烟理化指标检 测

技术介绍
半挥发性物质是卷烟烟气的重要组成部分，在主流烟气粒相物和气相物中均有分 布，其中吡啶、苯乙稀和喹啉是最受关注的半挥发性有机化合物，是Hof fman清单和加拿大 政府检测名单中的重要化学成分。此外，吡啶、苯乙烯和喹啉还是美国环保署(EPA)所规定 的关注化学成分之一，加拿大政府也把这三种物质作为烟草制品管制成分和必须披露含量 的化学成分。随着人们对烟气中这些化合物毒理性认识的深入和《烟草控制框架公约》的实 施，预计不久的将来，许多国家将制订相关的法律法规来限制卷烟主流烟气中吡啶、苯乙烯 和喹啉的释放量，并对卷烟主流烟气中这些化合物的释放量进行披露。因此，建立和制定一 种重复性好、稳定性高的卷烟主流烟气中这些半挥发性物质的测定方法，这对适应我国履 行烟草框架公约的形势需要，监测这些物质的释放量和保障人身健康安全等方面都具有重 要意义。 目前，许多国家都建立了这些化合物的测定方法，包括冷溶剂吸收法、热脱附法和 吸附剂法等。半挥发性物质在卷烟主流烟气的粒相物和气相物中均有分布，所以传统的滤 片和静电捕集方法都不能完全有效地捕集烟气中的这些半挥发性有机化合物。以往的文献 主要采用剑桥滤片捕集烟气粒相、低温冷阱捕集烟气气相中的半挥发性成分，然后采用气 相色谱-质谱进行检测，该方法也为加拿大政府方法所采用。但在该方法中，为了有效捕集 卷烟主流烟气气相物中的半挥发性成分，往往需要将两个低温冷却（<_70°C)的溶剂瓶串 联起来进行捕集，该装置死体积较大，需要使用干冰进行冷却，操作十分繁琐上海烟草公司 采用热脱附技术和GC/MS方法测定卷烟烟气中的挥发性有机化合物，该方法具有较好的灵 敏度。但存在许多问题，例如烟气粒相物对冷阱(热脱附仪关键部件)产生污染，只能采用溶 剂萃取和气质联用法进行分析，烟气气相物则采用热脱附一气相色谱-质谱联用法进行测 定，其次，热脱附法稳定性不好，并需要对热脱附仪设定多个参数，且吸附采样管对吸烟实 验中的吸阻影响较大。总的说来，现行的分析方法主要采用气相色谱-质谱仪(GC-MS)进行 分析。但是，在使用GC-MS进行分析时，受烟气复杂基质的影响，限于烟气中半挥发物质含量 较低的水平，其中吡啶和喹啉的氘代内标物容易与干扰物质共流出，造成目标物回收率偏 低，进而对准确定量带来影响。 目前，气相色谱-串联质谱(GC-MS/MS)是一种用于复杂基质中痕量挥发性和半挥 发性有机化合物定性、定量分析的仪器，已越来越广泛地应用于环境科学研究工作中。由于 其基线噪声趋于零，故具有更高的灵敏度和更低的检出限，可有效增加对复杂基质中待测 目标物检测的选择性，对超痕量分析具有更高的可靠性，已被用于生物样品、水、橄榄油、烟 气等基质中的农药残留、多环芳烃、亚硝胺等成分的测定。为此，本专利首次采用GC-MS/MS 对卷烟烟气中痕量半挥发物质吡啶、苯乙烯和喹啉进行量化分析。
技术实现思路
本专利技术旨在克服现有的技术缺陷，提供一种采用气相色谱-串联质谱仪测定卷烟 主流烟气中半挥发物质啦啶、苯乙稀和喹啉释放含量的方法，该方法能快速、准确检测卷烟 主流烟气中半挥发物质吡啶、苯乙烯和喹啉的含量，测定结果准确、灵敏度高，基质干扰少。 具体来说，本专利技术采用了以下技术方案： -种测定卷烟主流烟气中半挥发性物质的方法，其特征在于，所述方法包括以下 步骤： (1)内标溶液的制备：以D5-吡啶、D8-苯乙烯和D7-喹啉为内标物，使用吸收溶液为 溶剂，制备内标溶液，其中所述吸收溶液为体积浓度为1 %的氨水-甲醇溶液； (2)标准工作溶液的制备：以吡啶、苯乙烯和喹啉标准品为目标物，使用吸收溶液 为溶剂，经逐级稀释制备成标准储备溶液，然后分别加入一定量的内标溶液，制备成标准工 作溶液； (3)样品溶液的制备:收集好卷烟烟气中的目标物，准确加入一定量的内标溶液以 及一定体积的吸收溶液，振荡提取，净化液过有机滤膜后，得样品溶液； (4)气相色谱-串联质谱仪分析：用气相色谱-串联质谱仪(GC-MS/MS)对标准工作 溶液和样品溶液进行检测分析； (5)标准工作曲线的绘制及样品结果的计算。 在以上方法中，所述的内标溶液的制备包括以下步骤： ⑴内标储备液:准确称取〇.lg D5-吡啶、0.05g D8-苯乙烯和0.005g D7-喹啉，精 确至0. lmg，于100mL的容量瓶中，用吸收溶液溶解并定容至刻度； (2)内标溶液:准确移取0.4mL内标储备液，于100mL的容量瓶中，用吸收溶液稀释 并定容至刻度。 进一步，所述的标准工作溶液的制备包括以下步骤： (1) 一级标准储备液：准确称取0.5g吡啶、0.25g苯乙烯和0.025g喹啉，精确至 0. lmg，于100mL的容量瓶中，用吸收溶液溶解并定容至刻度； (2)二级标准储备液:准确移取2mL-级标准储备液，于100mL的容量瓶中，用吸收 溶液稀释并定容至刻度； (3)标准工作溶液：分别准确移取二级标准储备液10yL、40yL、100yL、250yL、500yL 和1000yL，至10mL的容量瓶中，再分别准确加入500yL内标溶液，用吸收液稀释并定容至刻 度，得系列标准工作溶液。 另外，所述的样品溶液的制备包括以下步骤： (1)卷烟抽吸:按照GB/T 19609标准的要求抽吸20支卷烟，其中用剑桥滤片捕集卷 烟主流烟气中的粒相物，并用1个放置于冰块/水混合物中的盛有20mL吸收溶液的吸收瓶捕 集卷烟主流烟气中的气相物； (2)样品溶液:将以上步骤得到的捕集有总粒相物的剑桥滤片放置于250mL锥形瓶 中，其中滤片应整片放入锥形瓶铺平，不能剪碎或撕碎，以及捕集有气相物的吸收溶液全部 转移至锥形瓶中，并用20mL吸收溶液分多次洗涤吸收瓶，洗涤液一并转移至锥形瓶，最后再 加入400yL内标溶液，将锥形瓶置于振荡器内于160r/min条件下萃取30min，静置片刻，取 2mL萃取液，使用0.45μπι有机相滤膜过滤，得样品溶液。 其中，所述的GC-MS/MS分析，其仪器分析条件为：采用30m X 0 · 25mm X 0 · 25μπι规格 的DB-WAX毛细管色谱柱;载气为氦气，恒流速度为1.2mL/min;进样方式:进样量为lyL，分流 进样，分流比为10:1;进样口温度为250°C;传输线温度为280°C;升温程序为初始温度为50 °C，以2°C/min的速率升高至80°C，再以10°C/min的速率升高至240°C，保持5min， 其质谱分析条件为：电离方式为EI源，正离子模式;离子源温度:230°C ;四极杆温 度:均为150°C;碰撞气:氮气，流速1.5mL/min，载气氦气流速为2.25mL/min;多反应监测MRM 模式，详细参数列于下表： 目标物的MRM参数表 。 进一步在以上方法中，所述的标准曲线绘制及结果计算如下：以标准工作溶液中 目标物与其氘代内标的浓度之比为横坐标，以色谱图中目标物与其氘代内标的峰面积之比 为纵坐标，进行线性回归分析，得到标准工作曲线，将相同条件下测得的样品溶液中目标物 与其氘代内标的色谱峰面积比，代入标准工作曲线，根据下列公式求得卷烟样品中目标物 的含量：式中： W一一卷烟本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种测定卷烟主流烟气中半挥发性物质的方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：(1)内标溶液的制备：以D5‑吡啶、D8‑苯乙烯和D7‑喹啉为内标物，使用吸收溶液为溶剂，制备内标溶液，其中所述吸收溶液为体积浓度为1％的氨水‑甲醇溶液；(2)标准工作溶液的制备：以吡啶、苯乙烯和喹啉标准品为目标物，使用吸收溶液为溶剂，经逐级稀释制备成标准储备溶液，然后分别加入一定量的内标溶液，制备成标准工作溶液；(3)样品溶液的制备：收集好卷烟烟气中的目标物，准确加入一定量的内标溶液以及一定体积的吸收溶液，振荡提取，净化液过有机滤膜后，得样品溶液；(4)气相色谱‑串联质谱仪分析：用气相色谱‑串联质谱仪(GC‑MS/MS)对标准工作溶液和样品溶液进行检测分析；(5)标准工作曲线的绘制及样品结果的计算。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：廖惠云，庄亚东，王晨辉，韩开冬，熊晓敏，石怀，刘献军，王珂清，李朝建，张媛，尤晓娟，朱莹，
申请(专利权)人：江苏中烟工业有限责任公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32