一种用于烟草特有N-亚硝胺测定的样品前处理方法及烟草特有N-亚硝胺的测定方法技术

本发明专利技术涉及一种用于烟草特有N‑亚硝胺测定的样品前处理方法及烟草特有N‑亚硝胺的测定方法。该样品前处理方法包括以下步骤：向样品提取液中加入石墨烯材料进行萃取，然后对吸附在石墨烯材料上的目标分析物进行洗脱，收集洗脱液即为待测溶液。本发明专利技术提供的用于烟草特有N‑亚硝胺测定的样品前处理方法，利用石墨烯和烟草特有N‑亚硝胺之间可以发生π‑π、疏水等多种相互作用力，实现目标分析物的特异性吸附，实现了复杂基质中干扰物质的去除和目标分析物的富集，测定结果表明，没有干扰物质影响目标分析物的定量，该针对样品提取液的处理方法对实际样品具有良好的净化能力，提高了净化效率。

【技术实现步骤摘要】
一种用于烟草特有N-亚硝胺测定的样品前处理方法及烟草特有N-亚硝胺的测定方法
本专利技术属于烟草化学检验
，具体涉及一种用于烟草特有N-亚硝胺测定的样品前处理方法及烟草特有N-亚硝胺的测定方法。
技术介绍
烟草特有N-亚硝胺类化合物不仅是霍夫曼清单和美国食品药品监督管理局“烟草制品及烟气中有害及潜在有害物质名单”中的重要化合物，也是国际癌症研究机构“无烟气烟草制品中28种有害物质”名单中的重要成分。例如，N-亚硝基降烟碱(NNN)和4-(甲基亚硝胺基)-1-(3-吡啶基)-1-丁酮(NNK)被国际癌症研究机构确认为Ⅰ类致癌物。因此，准确分析烟草特有N-亚硝胺含量具有重要意义。烟草及烟草制品及其烟气释放物是极其复杂的混合物，目前一共已鉴定出的成分超过8000余种，而其中烟草特有N-亚硝胺的含量水平一般在μg或ng级别，尤其是国内生产的烤烟型卷烟主流烟气中的NAB含量更低。美国卫生部和食品药品监督管理局已经在2017年1月提出了无烟气烟草制品中NNN的含量上限为1μg/g的提议。测定烟草特有N-亚硝胺的释放量时通常面临以下难点：目标物含量低、存在基质干扰。在对烟草特有N-亚硝胺进行测定时需要针对其性质选择合适的提取、纯化和浓缩方法才能进行后续的仪器测定。目前在卷烟主流烟气总粒相物和烟草及烟草制品中烟草特有N-亚硝胺的测定中均有相应的推荐方法，同时烟草科学研究合作中心(CORESTA)也有卷烟主流烟气总粒相物和新型烟草制品中烟草特有N-亚硝胺测定的推荐方法。YC/T184-2004《烟草及烟草制品烟草特有N-亚硝胺的测定》中，是利用二氯甲烷的碱性溶液萃取烟草和烟草制品中的TSNAs(烟草特有N-亚硝胺)，萃取液经碱性氧化铝层析柱纯化，通过气相色谱-热能分析联用仪定量分析检测其中四种TSNAs的含量。上述方法基本能满足绝大多数情况下的分析需求，然而对个别目标物含量极低、且基质复杂的样品(如专门针对降低烟草特有N-亚硝胺而研发的转基因烟叶品种)，现有测定方法的操作过程较为复杂、对样品提取液的净化没有选择性，导致净化能力和净化效率不高。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种用于烟草特有N-亚硝胺测定的样品前处理方法，从而解决现有样品处理方法存在的操作过程复杂、净化效率低的问题。本专利技术的第二个目的在于提供一种样品中烟草特有N-亚硝胺的测定方法。为实现上述目的，本专利技术所采用的技术方案是：一种用于烟草特有N-亚硝胺测定的样品前处理方法，包括以下步骤：向样品提取液中加入石墨烯材料进行萃取，然后对吸附在石墨烯材料上的目标分析物进行洗脱，收集洗脱液即为待测溶液。本专利技术提供的用于烟草特有N-亚硝胺测定的样品前处理方法，利用石墨烯和烟草特有N-亚硝胺之间可以发生π-π、疏水等多种相互作用力，实现目标分析物的特异性吸附，实现了复杂基质中干扰物质的去除和目标分析物的富集，测定结果表明，没有干扰物质影响目标分析物的定量，该针对样品提取液的处理方法对实际样品具有良好的净化能力，提高了净化效率。所述石墨烯材料为石墨烯、氨基修饰石墨烯、羧酸修饰石墨烯中的至少一种。萃取试验表明，不同性质的石墨烯对目标分析物均有较好的萃取效果，其中不经过修饰的石墨烯的萃取效果最佳，这可能是由于不经过修饰的石墨烯片层的缺陷少、规整度高，与目标分析物之间的疏水和π-π作用较强所致。所述石墨烯材料由石墨烯、氨基修饰石墨烯、羧酸修饰石墨烯中的至少一种和磁性纳米颗粒复合而成。所述磁性纳米颗粒为四氧化三铁或硅胶包覆的四氧化三铁。四氧化三铁可通过水热法或溶剂热法制备得到。硅胶包覆的四氧化三铁可通过stober法制得。如果仅使用石墨烯材料利用固相萃取技术进行样品预处理时，将石墨烯填装在固相萃取小柱内，微小的石墨烯会在使用过程中穿过筛板，造成填料流失或堵塞筛板，引起萃取效率的下降或使用过程中压力增大。而利用上述磁性石墨烯材料实现磁固相萃取，可快速进行样品的预处理，具有快速高效、操作简单、易于批量处理的优点。磁性固相萃取是一种基于磁性或可磁化吸附剂的样品预处理技术，在该模式下吸附剂通过涡旋或者超声均匀分散在样品溶液或解吸溶液中，因此与目标分析物有很大的接触面积，可以实现目标分析物的快速吸附和解吸。同时利用外界磁场可以很容易地收集吸附剂，通过清洗、洗脱等步骤实现干扰物质的去除和目标分析物的富集。利用上述磁性石墨烯对烟草特有N-亚硝胺进行磁性固相萃取，磁颗粒赋予了石墨烯磁分离的能力，在外界磁场的作用下，可以方便快速地从分散液中将石墨烯性回收，避免了常规固相萃取过程中的堵塞柱管的问题。所述样品提取液是使用甲酸铵溶液或乙酸铵溶液对样品提取得到的。所述样品为卷烟主流烟气总粒相物、烟草和/或烟草制品。为达到更好的提取效果，优选的，所述甲酸铵溶液或乙酸铵溶液的浓度为0.005-0.5mol/L。每0.5-2g烟草及烟草制品中，甲酸铵溶液或乙酸铵溶液的用量为10-50mL。所述提取可采用超声或振荡提取，提取的时间可设定为10-60min。从提高萃取效率，兼顾石墨烯材料的利用效率出发，优选的，每0.5-2g烟草及烟草制品的样品提取液，石墨烯材料的用量为0.25-10mg。为了保证在较短的萃取时间内获得较好、且稳定的萃取效果，所述萃取的时间为1.0-20.0min，优选为3.0min。考虑到解吸效率和配制解吸液时的操作简单，优选的，洗脱时所用的洗脱溶剂为丙酮、乙腈、丙酮与甲酸的混合溶剂、丙酮与氨水的混合溶剂中的至少一种。进一步优选的，丙酮与甲酸的混合溶剂中，甲酸的体积百分比不大于5％。丙酮与氨水的混合溶剂中，氨水的体积百分比不大于5％。一种样品中烟草特有N-亚硝胺的测定方法，包括以下步骤：1)向含有内标物的样品提取液中加入石墨烯材料进行萃取，然后对吸附在石墨烯材料上的目标分析物进行洗脱，收集洗脱液得到洗脱溶液；2)对洗脱溶液进行液相色谱-串联质谱分析，由烟草特有N-亚硝胺的峰面积和内标峰面积之比进行定量，即得。本专利技术提供的样品中烟草特有N-亚硝胺的测定方法，使用石墨烯材料对样品提取液进行净化，再用液相色谱-串联质谱仪对净化液进行分析，利用内标法测定主流烟气、烟草及烟草制品中烟草特有N-亚硝胺的含量。本专利技术的方法克服了现有测定技术中对样品不净化或者净化没有选择性、净化效率不高、没有通用测定方法等不足，针对样品提取物的特点和目标分析物的性质，简化了烟草特有N-亚硝胺的测定步骤，提高了测定效率。步骤1)中，所述石墨烯材料为石墨烯、氨基修饰石墨烯、羧酸修饰石墨烯中的至少一种。所述石墨烯材料由磁性纳米颗粒和石墨烯复合而成。所述磁性纳米颗粒为四氧化三铁或硅胶包覆的四氧化三铁。所述样品为卷烟主流烟气总粒相物、烟草和/或烟草制品。所述样品提取液是使用甲酸铵溶液或乙酸铵溶液对烟草及烟草制品提取得到的。优选的，所述甲酸铵溶液或乙酸铵溶液的浓度为0.005-0.5mol/L。每0.5-2g烟草及烟草制品中，甲酸铵溶液或乙酸铵溶液的用量为10-50mL。所述提取可采用超声或振荡提取，提取的时间可设定为10-60min。每0.5-2g烟草及烟草制品的样品提取液，石墨烯材料的用量为0.25-10mg。步骤1)、步骤2)中，烟草特有N-亚硝胺包括N-亚硝基降烟碱NNN、4-(甲基亚硝胺基)-1-(3-吡啶基)-1-本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于烟草特有N‑亚硝胺测定的样品前处理方法，其特征在于，包括以下步骤：向样品提取液中加入石墨烯材料进行萃取，然后对吸附在石墨烯材料上的目标分析物进行洗脱，收集洗脱液即为待测溶液。

【技术特征摘要】
1.一种用于烟草特有N-亚硝胺测定的样品前处理方法，其特征在于，包括以下步骤：向样品提取液中加入石墨烯材料进行萃取，然后对吸附在石墨烯材料上的目标分析物进行洗脱，收集洗脱液即为待测溶液。2.如权利要求1所述的用于烟草特有N-亚硝胺测定的样品前处理方法，其特征在于，所述石墨烯材料为石墨烯、氨基修饰石墨烯、羧酸修饰石墨烯中的至少一种。3.如权利要求1所述的用于烟草特有N-亚硝胺测定的样品前处理方法，其特征在于，所述石墨烯材料由石墨烯、氨基修饰石墨烯、羧酸修饰石墨烯中的至少一种和磁性纳米颗粒复合而成。4.如权利要求3所述的用于烟草特有N-亚硝胺测定的样品前处理方法，其特征在于，所述磁性纳米颗粒为四氧化三铁或硅胶包覆的四氧化三铁。5.如权利要求1所述的用于烟草特有N-亚硝胺测定的样品前处理方法，其特征在于，所述样品提取液是使用甲酸铵溶液或乙酸铵溶液对样品提取...

【专利技术属性】
技术研发人员：罗彦波，陈小静，庞永强，朱风鹏，张洪非，姜兴益，李翔宇，
申请(专利权)人：国家烟草质量监督检验中心，
类型：发明
国别省市：河南,41