CN101793880A - 卷烟烟气总粒相物中苯并[a]芘的测量方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种卷烟烟气总粒相物中苯并[a]芘的测量方法，配置浓度为100至300ng/mL的D12-苯并[a]芘的溶液为内标溶液；配置6个苯并[a]芘的标准系列溶液；收集卷烟烟气中的总粒相物加入环己烷进行超声萃取；萃取液加入D12-苯并[a]芘内标溶液，进行减压浓缩，再对减压浓缩后的样品进行GC-MS分析；进行内标法定量。本发明克服了现有技术中非目标化合物对目标化合物的干扰大，样品前处理过程复杂，分析时间长的不足，提供了一种降低了非目标化合物对目标化合物的干扰；简化了样品纯化过程，定量更为准确，方法的回收率高、重复性好的卷烟烟气总粒相物中苯并[a]芘的测量方法，可以广泛应用烟草领域。

Description

卷烟烟气总粒相物中苯并[a]芘的测量方法

技术领域

本发明涉及苯并[a]芘的测量方法，特别是测量卷烟烟气总粒相物中苯并[a]芘的测量方法。

背景技术

稠环芳烃(PolycyclicAromaticHydrocarbons)简称PAHs，是一种较为常见的具有致癌性的化学物质，广泛存在于土壤、大气、植物体、各种食品、污水、汽车尾气以及卷烟烟气中，其中苯并[a]芘是具有强致癌性的PAHs的代表性化合物，一般来说，检出苯并[a]芘的试样中也会检出其他PAHs，因此，常把苯并[a]芘作为PAHs的代表。卷烟在燃烧过程中，由于烟草中的碳氢化合物高温裂解不完全燃烧，形成少量的苯并[a]芘。随着全球范围内“吸烟与健康问题”的激烈讨论，以及国家烟草专卖局提出的“卷烟主流烟气危害性指标评价体系”的颁布实施，使测定卷烟主流烟气中的苯并[a]芘的含量有着重要意义。已报道的卷烟烟气中苯并[a]芘的分析方法主要有：纸(板)色谱法、气相色谱法、高效液相色谱法、气质联用法(EI源)，这几种方法都需要分离纯化，样品前处理过程比较繁琐，且干扰物质严重影响定量结果的准确性，因此，如何简化前处理过程，去除其它物质的干扰，是准确定量卷烟烟气中苯并[a]芘含量的关键所在。目前，比较常用的卷烟烟气中苯并[a]芘的分析方法为气质联用法(EI源)，该法采用固相萃取技术(SPE)或凝胶渗透色谱(GPC)来分离纯化样品，并采用质谱的EI源检测，SPE或GPC分离过程繁琐、时间长，且纯化后还是存在许多干扰物质，对分析仪器灵敏度的要求很高。到目前为止还未有报道用气质联用法(CI-源)来测定卷烟主流烟气中苯并[a]芘的含量，CI-源源具有较高的选择性，可有效排除干扰。国外已有报道，应用CI-源源测定煤焦油中的稠环芳烃，效果十分满意，因此我们尝试采用气质联用法(CI-源)来测定卷烟主流烟气中苯并[a]芘的含量，这是一种新的尝试，可有效的解决样品前处理繁琐、耗时，基质复杂，干扰物质多的问题。

在2008年9月17日公开的，公开号为CN101266230A，名称为“一种用凝胶渗透一气质联用法检测卷烟主流烟气中苯并[a]芘的方法”中公开了一种卷烟烟气总粒相物中苯并[a]芘的测量方法，但是该现有技术质谱离子化方式采用是电子轰击方式(EI)，非目标化合物对目标化合物的干扰大，同时从检测方法的前处理方面来看，要经过样品固相萃取柱纯化或者凝胶色谱纯化的纯化过程，样品前处理过程复杂，分析的时间长。

发明内容

本发明克服了现有技术的不足，提供解决。

为解决上述的技术问题，本发明采用以下技术方案：

一种卷烟烟气总粒相物中苯并[a]芘的测量方法，按照如下步骤进行：

步骤1、配置浓度为100至300ng/mL的D12-苯并[a]芘的溶液为内标溶液；

步骤2、配置6个苯并[a]芘的标准系列溶液，浓度范围10ng/mL至300ng/mL；

步骤3、按国标GB/T19609的方法收集卷烟烟气中的总粒相物，将收集了总粒相物的剑桥滤片放入锥形瓶中，加入环己烷进行超声萃取；

步骤4、移取萃取液于旋转蒸发仪的浓缩瓶中，加入D12-苯并[a]芘内标溶液，进行减压浓缩，再对减压浓缩后的样品进行GC-MS分析；

步骤5、由组分峰面积与内标峰面积之比进行内标法定量。

更进一步的技术方案是步骤4中的GC-MS分析中GC的毛细柱PE-5Ms为30m×0.25mm×0.25um，载气He，恒流流速1.2ml/分钟，进样口温度为280℃，分流比10∶1；MS的离子源温度180℃，CI-源，反应气CH₄，反应气压力约为104Kpa，扫描方式SIM，监测离子m/z＝252的苯并[a]芘和m/z＝264的D12-苯并[a]芘。

更进一步的技术方案是步骤4中GC进样体积为2.0ul。

更进一步的技术方案是GC-MS分析中进样口的升温方法是：初始温度为150℃，升温速率为6℃/分钟至280℃，保持20分钟。

更进一步的技术方案是步骤1中内标浓度溶液中的D12-苯并[a]芘为160ng/ml。

所述的步骤2中6个标准系列溶液，-苯并[a]芘浓度为10ng/ml、20ng/ml、40ng/ml、100ng/ml、200ng/ml、300ng/ml。

更进一步的技术方案是步骤1和步骤2中使用环己烷作为溶剂。

更进一步的技术方案是步骤2中的标准系列溶液中D12-苯并[a]芘浓度与步骤4中减压浓缩后的样品的D12-苯并[a]芘浓度相同。

更进一步的技术方案是步骤3中抽吸20支卷烟，使用直径92mm的剑桥虑片，加入40.0ml环己烷，使用中等功率的超声波萃取40分钟。

更进一步的技术方案是步骤4中减压浓缩是移取10.0ml萃取液，加入1.0ml的内标溶液，减压浓缩至2.0ml。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：质谱离子化方式是负化学源离子化方式(CI-)，大大提高了方法的选择性，降低了非目标化合物对目标化合物的干扰；不用对萃取液过固相萃取柱或凝胶渗透色谱净化，简化了样品纯化过程，样品萃取后直接进行适当浓缩就可测量，大大简化了样品前处理过程，缩短了分析的时间，提高了效率；定量更为准确，方法的回收率高、重复性好。

附图说明

图1现有技术采用SPE纯化，EI源分析得到的典型样品色谱图；

图2为本发明得到的典型样品色谱图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步阐述。

以环己烷为溶剂，配置浓度为160ng/ml的D12-苯并[a]芘内标溶液和浓度分别为10ng/ml、20ng/ml、40ng/ml、100ng/ml、200ng/ml、300ng/ml的苯并[a]芘标准系列溶液，将6个标准系列溶液用GC-MS分析检测。

GC-MS条件为：毛细柱PE-5Ms是30m×0.25mm×0.25um，载气He，恒流流速为1.2mL/分钟，进样口温度为280℃，分流比10∶1，进样体积2.0nl，升温程序：初始温度为150℃，升温速率为6℃/分钟至280℃，保持20分钟；MS条件：离子源温度180℃，CI-源，反应气CH₄，反应气压力约为104Kpa，扫描方式SIM，选择的监测离子为：苯并[a]芘m/z＝252，D12-苯并[a]芘m/z＝264；测得6个标准系列溶液色谱图的苯并[a]芘峰面积与D12-苯并[a]芘内标峰面积见表1，用内标法建立苯并[a]芘的标准曲线的线性相关关系见表1。

表1标准系列溶液中内标与组分苯并[a]芘峰面积比及相关系数

由最小浓度的标准溶液(S1)平行测定5次，测定苯并[a]芘结果的标准偏差的3倍计算检出限见表2。实验结果表明，次检测方法的线性关系高，检出限低，相当于0.15ng/支，灵敏度高。

表2S1平行测定5次的结果及检出限

次数	检测结果(ng/ml)
		1	9.74
2	10.14
		3	9.95
4	10.03
		5	10.42
检出限	0.75

将某牌号卷烟平衡及筛选后，用RM20/CS吸烟机按照YC/T19609规定的标准条件抽吸卷烟。卷烟抽吸完后，将剑桥滤片从吸烟机上取下，装入锥形瓶中，加入40.0mL环己烷，超声萃取40分钟。移取10.0mL萃取液至旋转蒸发仪浓缩瓶中，加入160ng/ml的D12-苯并[a]芘内标溶液1.0ml，减压浓缩至2.0ml，按上述GC-MS条件分析检测。现有技术采用SPE纯化，EI源分析得到的典型样品色谱图如图1。本发明的得到色谱图如图2。本发明的得到色谱图与现有技术得到的色谱图相比，本发明的得到色谱图峰峰形对称、信号强，信噪比较高，无干扰峰存在。

取同一牌号的卷烟通过上述方法处理和GC-MS分析检测，重复进行5次平行测定，计算测定的标准偏差(RSD％)，实验结果见表3，表明方法的重复性很好。

表3检测方法的重复性

测定次数	1	2	3	4	5	标准偏差	RSD(％)
								含量(ng/支)	13.34	12.86	13.06	12.64	13.55	0.36	2.78

将标准溶液加入已抽吸完的剑桥滤片中，然后按照上述方法处理和GC-MS分析检测，根据实际加入量和实测结果，计算组分的回收率，实验结果见表4。可知组分的回收率均较高。

表4回收率

Claims (10)

1.一种卷烟烟气总粒相物中苯并[a]芘的测量方法，其特征在于按照如下步骤进行：

步骤1、配置浓度为100至300ng/mL的D12-苯并[a]芘的溶液为内标溶液；

步骤2、配置6个苯并[a]芘的标准系列溶液，浓度范围10ng/mL至300ng/mL；

步骤3、按国标GB/T19609的方法收集卷烟烟气中的总粒相物，将收集了总粒相物的剑桥滤片放入锥形瓶中，加入环己烷进行超声萃取；

步骤4、移取萃取液于旋转蒸发仪的浓缩瓶中，加入D12-苯并[a]芘内标溶液，进行减压浓缩，再对减压浓缩后的样品进行GC-MS分析；

步骤5、由组分峰面积与内标峰面积之比进行内标法定量。

2.根据权利要求1所述的卷烟烟气总粒相物中苯并[a]芘的测量方法，其特征在于所述步骤4中的GC-MS分析中GC的毛细柱PE-5Ms为30m×0.25mm×0.25um，载气He，恒流流速1.2ml/分钟，进样口温度为280℃，分流比10∶1；MS的离子源温度180℃，CI-源，反应气CH₄，反应气压力约为104Kpa，扫描方式SIM，监测离子m/z＝252的苯并[a]芘和m/z＝264的D12-苯并[a]芘。

3.根据权利要求2所述的卷烟烟气总粒相物中苯并[a]芘的测量方法，其特征在于所述的步骤4中GC进样体积为2.0ul。

4.根据权利要求2所述的卷烟烟气总粒相物中苯并[a]芘的测量方法，其特征在于所述的GC-MS分析中进样口的升温方法是：初始温度为150℃，升温速率为6℃/分钟至280℃，保持20分钟。

5.根据权利要求1所述的卷烟烟气总粒相物中苯并[a]芘的测量方法，其特征在于所述的步骤1中内标浓度溶液中的D12-苯并[a]芘为160ng/ml。

6.根据权利要求1所述的卷烟烟气总粒相物中苯并[a]芘的测量方法，其特征在于所述的步骤2中6个标准系列溶液，-苯并[a]芘浓度为10ng/ml、20ng/ml、40ng/ml、100ng/ml、200ng/ml、300ng/ml。

7.根据权利要求2所述的卷烟烟气总粒相物中苯并[a]芘的测量方法，其特征在于所述的步骤1和步骤2中使用环己烷作为溶剂。

8.根据权利要求1所述的卷烟烟气总粒相物中苯并[a]芘的测量方法，其特征在于所述的步骤2中的标准系列溶液中D12-苯并[a]芘浓度与步骤4中减压浓缩后的样品的D12-苯并[a]芘浓度相同。

9.根据权利要求1所述的卷烟烟气总粒相物中苯并[a]芘的测量方法，其特征在于所述的步骤3中抽吸20支卷烟，使用直径92mm的剑桥虑片，加入40.0ml环己烷，使用中等功率的超声波萃取40分钟。

10.根据权利要求1所述的卷烟烟气总粒相物中苯并[a]芘的测量方法，其特征在于所述的步骤4中减压浓缩是移取10.0ml萃取液，加入1.0ml的内标溶液，减压浓缩至2.0ml。

Images