一种卷烟主流烟气中微量生物碱和亚硝胺的测定方法技术

本申请提供了一种卷烟主流烟气中微量生物碱和亚硝胺的测定方法，包括：a)抽吸卷烟，并收集卷烟主流烟气中的总粒相物，加入萃取溶剂和氘代同位素内标进行萃取，收集萃取液；b)将所述萃取液与QuECHERS试剂漩涡混合0.5min～10min，以9000rpm～11000rpm的速度离心3～7min，得上清液；c)采用UPLC‑HR‑MS对所述上清液中的微量生物碱和烟草特有亚硝胺进行定量分析。本发明专利技术方法可同时测定卷烟主流烟气中6种微量生物碱(假木贼碱、降烟碱、麦斯明、可替宁、尼可替林和N‑甲酰基降烟碱)和4种特有亚硝胺(NNN、NNK、NAT和NAB)，灵敏度和准确度高，选择性强，适用于批量卷烟滤嘴中微量生物碱和亚硝胺的快速测定。

A Method for the Determination of Trace Alkaloids and Nitrosamines in Mainstream Cigarette Smoke

【技术实现步骤摘要】
一种卷烟主流烟气中微量生物碱和亚硝胺的测定方法
本专利技术属于烟草制品化学成分的理化检验
，具体涉及一种卷烟主流烟气中微量生物碱和亚硝胺的测定方法。
技术介绍
微量生物碱(如假木贼碱、降烟碱、麦斯明、可替宁、尼可替林何N-甲酰基降烟碱)是烟草和卷烟烟气中最重要的化学成分之一。烟草微量生物碱的含量对烟叶的内在品质、安全性和可用性具有重要影响，微量生物碱与香气量、浓度、杂气、刺激性存在极显著的正相关,微量生物碱中的假木贼碱、新烟碱分别与余味存在显著的负相关。烟草中的微量生物碱新烟草碱和假木贼碱可以分别转化为N-亚硝基假木贼碱(NAB)和N-亚硝基新烟碱(NAT)，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)具有1级致癌活性，NAB、NAT具有3级致癌活性。因此，准确测定卷烟中烟草生物碱和烟草特有亚硝胺的含量并研究其转移规律，对于保证烟草的吸食品质以及客观评价卷烟安全性具有十分重要的意义。到目前为止，卷烟主流烟气中微量生物碱的测定方法主要有气相色谱-质谱法和气相色谱串联质谱法等，这些方法需要使用强碱-氢氧化钠对样品进行前处理，而氢氧化钠对质谱仪器具有一定的腐蚀性。卷烟主流烟气中烟草特有亚硝胺的测定方法主要有气相-热能分析仪法和液相色谱-串联质谱法等，方法的样品前处理过程往往比较复杂。
技术实现思路
为了解决上述技术问题，本专利技术的目的在于提供一种卷烟主流烟气中微量生物碱和亚硝胺的测定方法，其具体技术方案如下：一种卷烟主流烟气中微量生物碱和亚硝胺的测定方法，包括以下步骤：a)抽吸卷烟，并收集卷烟主流烟气中的总粒相物，加入氘代同位素内标并进行加速溶剂萃取，收集萃取液；b)将所述萃取液与QuECHERS试剂漩涡混合0.5min～10min，以9000rpm～11000rpm的速度离心3～7min，得上清液；c)采用UPLC-HR-MS对所述上清液中的微量生物碱和烟草特有亚硝胺进行定量分析。优选的，步骤a)所述萃取溶剂为甲醇和/或乙腈，其加入体积为10～100mL。优选的，步骤a)所述氘代同位素内标为假木贼碱-D4、降烟碱-D4、麦斯明-D4、可替宁-D3和尼可替林-D9中的一种或多种。优选的，步骤a)所述萃取为超声萃取或振荡萃取，萃取时间为20～80min，萃取溶液的体积为10～100mL。优选的，所述UPLC-HR-MS的流动相包括流动相A和流动相B，所述流动相A为乙酸铵水溶液，所述流动相B为甲醇；其梯度洗脱程序设置为：0～0.5min：2％B，0.5～4min：2％→98％B，4～7min：98％B，7～8min：98％→2％B，平衡2min。优选的，所述UPLC-HR-MS的色谱柱温度为25℃～60℃。优选的，所述流动相的流速为0.1～0.5mL/min。优选的，所述UPLC-HR-MS的离子源为电加热喷雾离子源，喷雾电压为2.5～4.0KV，离子源温度为250℃～350℃，辅助气体加热温度为250℃～350℃，鞘气流速为25～40mL/min，辅助气流速为5～20mL/min。优选的，步骤b)所述离心之后还包括：净化，所述净化为固相萃取净化或分散固相萃取净化。优选的，所述抽吸的条件为：温度20～24℃，相对湿度55％～65％，抽吸间隔60s，每次持续时间2s，抽吸容量35mL。与现有技术相比，本专利技术具有以下优点：1)本专利技术方法可同时测定卷烟主流烟气中6种微量生物碱(假木贼碱、降烟碱、麦斯明、可替宁、尼可替林和N-甲酰基降烟碱)和4种特有亚硝胺(NNN、NNK、NAT和NAB)，检出限在0.04～4ng/支之间，定量限在0.132～13.2ng/支之间，加标回收率介于91.8％～111％，RSD均小于10％，灵敏度较气相色谱法-串联质谱法提高了5～10倍，对于保证烟草的吸食品质以及客观评价卷烟安全性具有十分重要的意义；2)本专利技术方法采用加速溶剂进行萃取、QuECHERS净化检测样品，简化了样品前处理程序，并降低了样品中的杂质干扰，减少了基质干扰，适用于批量卷烟滤嘴中微量生物碱和亚硝胺的快速测定；3)本专利技术选取氘代同位素内标对各化合物进行定量分析，减少了样品前处理过程中引起的误差，提高了分析的准确性。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。图1为假木贼碱的提取离子流图；图2为降烟碱的提取离子流图；图3为麦斯明的提取离子流图；图4为可替宁的提取离子流图；图5为尼可替林的提取离子流图；图6为N-甲酰基降烟碱的提取离子流图；图7为NNK的提取离子流图；图8为NNN的提取离子流图；图9为NAB的提取离子流图；图10为NAT的提取离子流图；图11为实施例1中测定卷烟主流烟气中微量生物碱和亚硝胺的操作流程图。具体实施方式下面将结合本专利技术的具体实施例，对本专利技术的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。实施例1如图11所示，本实施例卷烟主流烟气中微量生物碱和亚硝胺的测定包括：1)卷烟主流烟气总粒相物的收集在温度为22±2℃、相对湿度为(60±5)％的条件下，采用直线型吸烟机按照ISO抽吸条件(抽吸间隔60s，持续时间2s，抽吸容量35mL)抽吸5支卷烟，并采用剑桥滤片收集3支卷烟主流烟气中的总粒相物，标记为卷烟1、卷烟2和卷烟3。2)样品前处理将剑桥滤片置于50mL的三角烧瓶中，依次加入200μL的内标在室温下加速溶剂萃取10min，静置一段时间后，取约1.5mL上清液加入2mL的含QuECHERS试剂的离心管中，旋涡混合2min，10000rpm离心5min，收集上清液，采用分散固相萃取净化，净化材料可为氧化铝、C18、PSA、Florisil或carbon。其中，内标为麦斯明-D4、可替宁-D3和尼可替林-D9，内标浓度为10ug/mL。3)样品分析取净化后的上清液进行UHPLC-HR-MS分析，分析上清液中微量生物碱和烟草特有亚硝胺的含量。超高效液相色谱条件：色谱柱为WatersBEH-C18(2.1×50mm,1.7μm)，色谱柱温度为35℃；流动相A为0.2％的乙酸铵水溶液，流动相B为甲醇，进样体积为1μL，流速设为0.25mL/min；梯度洗脱条件设为：0～0.5min：2％B，0.5～4min：2％→98％B，4～7min：98％B，7～8min：98％→2％B，然后平衡2min。高分辨质谱条件：电喷雾离子源(ESI)，喷雾电压3.5KV，离子源温度300℃，辅助气体加热温度300℃，鞘气流速35mL/min，辅助气流速为10mL/min，扫描模式为PRM正离子模式，仪器分辨率：17500。质谱中，假木贼碱、降烟碱、麦斯明、可替宁、尼可替林、N-甲酰基降烟碱、NNK、NNN、NAB和NAT的定量离子对分别为163.1230→118.0653、149.1073→132.081本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种卷烟主流烟气中微量生物碱和亚硝胺的测定方法，其特征在于，包括以下步骤：a)抽吸卷烟，并收集卷烟主流烟气中的总粒相物，加入氘代同位素内标并进行加速溶剂萃取，收集萃取液；b)将所述萃取液与QuECHERS试剂漩涡混合0.5min～10min，以9000rpm～11000rpm的速度离心3～7min，得上清液；c)采用UPLC‑HR‑MS对所述上清液中的微量生物碱和烟草特有亚硝胺进行定量分析。

【技术特征摘要】
1.一种卷烟主流烟气中微量生物碱和亚硝胺的测定方法，其特征在于，包括以下步骤：a)抽吸卷烟，并收集卷烟主流烟气中的总粒相物，加入氘代同位素内标并进行加速溶剂萃取，收集萃取液；b)将所述萃取液与QuECHERS试剂漩涡混合0.5min～10min，以9000rpm～11000rpm的速度离心3～7min，得上清液；c)采用UPLC-HR-MS对所述上清液中的微量生物碱和烟草特有亚硝胺进行定量分析。2.根据权利要求1所述的测定方法，其特征在于，步骤a)所述萃取溶剂为甲醇和/或乙腈，其加入体积为10～100mL。3.根据权利要求1所述的测定方法，其特征在于，步骤a)所述氘代同位素内标为假木贼碱-D4、降烟碱-D4、麦斯明-D4、可替宁-D3和尼可替林-D9中的一种或多种。4.根据权利要求1所述的测定方法，其特征在于，步骤a)所述萃取为加速溶剂萃取，萃取时间为5～20min。5.根据权利要求1所述的测定方法，其特征在于，所述UPLC-HR-MS的流动相包括流动相A和流动相B，所述流动相A为乙酸铵水溶液，...

【专利技术属性】
技术研发人员：张小涛，刘剑，张丽，阮艺斌，王维维，姬厚伟，万强，
申请(专利权)人：贵州中烟工业有限责任公司，
类型：发明
国别省市：贵州,52