CN102353736B - 卷烟滤棒中薄荷醇的测定方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种卷烟滤棒中薄荷醇的测定方法，包括：将卷烟滤棒用萃取剂萃取后得到萃取溶液；将薄荷醇用萃取剂溶解并定容，配制标准储备液，再用萃取剂稀释标准储备液得到一系列浓度的工作标准液；采用火焰离子化检测器-毛细管柱气相色谱法在相同条件下分别对工作标准液和萃取溶液进行色谱分析，得到色谱图；计算每个工作标准溶液中薄荷醇与内标物的峰面积比，做出薄荷醇浓度与峰面积比的线性回归方程；计算萃取溶液中薄荷醇与内标物的峰面积比，根据线性回归方程计算得出萃取溶液中薄荷醇的浓度；计算卷烟滤棒中薄荷醇的含量。该方法较为稳定、准确，操作简单、实用性强、重复性好、应用范围广，能够指导行业内滤棒中薄荷醇的测定。

Description

卷烟滤棒中薄荷醇的测定方法

技术领域

本发明涉及化学分析领域，具体涉及一种卷烟滤棒中薄荷醇的测定方法。

背景技术

薄荷香料包括薄荷油和留兰香油，是世界上第三大香料类型，其中主要的香气物质是薄荷醇。薄荷醇又称薄荷脑、六氢百里香酚，化学名1-甲基-4-异丙基环己-3-醇，分子式C₁₀H₂₀O，熔点42～43℃，沸点212℃，密度0.890g/cm³，室温下为无色柱状或针状结晶，暴露在空气中会升华，微溶于水，与乙醇和丙二醇可混溶(王箴；化工辞典[M]；北京：化学工业出版社，1987(第二版)：728～729.)，其结构式如下：

薄荷醇有4对异构体，每种都有左旋、右旋和消旋体，它们的呈香性质各不相同，只有左旋薄荷醇和消旋薄荷醇有清凉作用，其他的异构体无清凉作用(ECCLES R.Menthol and related cooling compounds[J]，J.Parm.Pharmacol，1994，46：618～630.)。天然薄荷醇也称作天然薄荷脑，其中左旋薄荷醇占99％以上，大量用于香烟、化妆品、牙膏、口香糖、甜食和药物、涂擦剂，发挥局部止痒、止痛、清凉(机理：刺激皮肤上的冷感受器但不导致实际温度变化)及轻微局麻等作用，也起促渗透剂作用(程阔菊，王晖，陈垦；薄荷醇的安全性研究进展，辽宁中医杂志2010，37(2)：377～379.)。一般认为薄荷醇是无毒的，临床上也经常用于止咳、解鼻腔充血、辅助消化、止呕吐、解心情急躁综合症、消炎、止痛等。化学品安全与运输(MSDS)数据库显示薄荷醇老鼠口服50％致死剂量为2900mg/kg，白鼠口服50％致死剂量为3100mg/kg；对人体眼睛有一定刺激性，在大量吸入时导致麻痹(MaterialSafety Data Sheet.)。

卷烟中的薄荷味主要是香料添加而来，薄荷醇采用适当的缓释技术，适量加入于卷烟滤棒中，是薄荷型卷烟的重要生产途径之一(刘立全，李维娜，王月侠，郑路，高琳；特殊滤嘴研究进展；烟草科技，2004，3：17～24.)。一般认为添加有薄荷醇的卷烟毒性不会比不添加薄荷醇的卷烟高，有人通过13周动物毒理实验证明添加有薄荷醇的卷烟并没有提高烟气的危害性(C.L.Gaworski，M.M.Dozier，J.M.Gerhardt，13-Week inhalation toxicity study ofmenthol cigarette smoke[J].Food and Chemical Toxicology.1997，35(7)：683-692)。但也有部分学者持不同的观点，他们认为薄荷醇会增强吸食者(主要指黑人)对卷烟的依赖性从而提高了肺癌的发病率(James R.Hebert.Invited Commentary：Menthol Cigarettes and Risk of Lung Cancer[J].AmericanJournal of Epidemiology.2003，158：617～620.)。还有学者认为薄荷醇与尼古丁尿液代谢物和一氧化碳成正相关，增大了烟气对人体的危害性(Pamela I.Clark，Shiva Gautam，Lowell W.Gerson.Effect of Menthol Cigarettes onBiochemical Markers of Smoke Exposure Among Black and White Smokers[J].Chest 1996，110：1194-1198.)。总之，目前对卷烟中薄荷醇的毒性虽未形成统一的观点，但世界卫生组织(WHO)已明确将薄荷醇列入烟草管制检测分析物列表中(世界卫生组织烟草制品管制研究小组，建议6：发展烟草制品研究和检测能力的指导原则以及开展烟草制品检测的议定书草案.ISBN 92 4559208 1：23.)。

薄荷醇因其独特的作用广泛应用于香烟、食品、化妆品和药物中，其分析检测手段也非常丰富，常见的方法有气相色谱法、气质联用法、液相色谱法、比色法、近红外光谱法、电导滴定法、旋光度法、高效液相色谱-旋光仪联用等。如杨虹等人公开了烟用香精中薄荷醇的气相色谱/质谱分析(烟草科技.2004，8：24～25.)，该方法的步骤和检测条件为：准确称取1g(精确至0.001g)烟用香精样品，置于25mL具塞三角瓶中，加入2g无水硫酸钠，放置过夜。用定性滤纸过滤至25mL容量瓶中，用无水乙醇洗涤三角瓶(3×5mL)。洗涤液倾入容量瓶中，并用无水乙醇定容至刻度，摇匀。取一定量进行GC/MS分析，采用的GC/MS条件为：色谱柱：HP-5MS(30m×0.25mm i.d.×0.25m d.f.)毛细管柱；进样EI温度：250℃；进样量：1.0L，快速分流进样，分流比10∶1；载气：He，流速1.3ml/min；程序升温：初始温度100℃，以3℃/min升至120℃，再以25℃/min升至300℃，保持2min；传输线温度：220℃；离子源温度：200℃；离子化方式：EI，离子化能：70eV：离子扫描范围：33～350amu。采用NIST、WILEY谱库串联检索定性，对比保留时间确认，选择离子外标标准曲线法定量。该气质联用方法更多用于定性分析，用于定量分析时定量线性范围较窄，重复性较差；另外，气质分析仪器的成本和维护成本均要高于气相。Kouji Hamasaki采用高效液相色谱-旋光仪联用检测药物中左旋薄荷醇(Kouji Hamasaki.Determination of l-menthol inpharm-aceutical products by high performance liquid chromatography withpolarized photometric detection[J].Pharmaceutical and Biomedical Analysis.1998，116(8)：1275.)，该法前处理较为复杂，更侧重对薄荷醇的手性结构分析，仪器普及率不高，不适合作为薄荷醇的常规分析；另外，高效液相色谱法更多用于对高沸点有机物的测定。刘立全公开了卷烟烟气中薄荷醇含量的分析，采用的方法为比色法(烟草科技.1993，2：28～29.)。Johnson JM等人采用近红外光谱法分析薄荷醇(Johnson JM，Stevens RD，Walker RT.Offlinenear-infrared(NIR)technique to measure menthol concentrations on tobacco.54th TSRC.)。于莲等人公开了电导滴定法测定中药制剂中薄荷醇的含量(中草药.1996，27(6)：343～344.)中华人民共和国国家标准GB 3862-83中食品添加剂天然薄荷脑部分，公开了旋光度法测定薄荷脑的方法。

现有的方法中，无论比色法，还是近红外光谱法、电导滴定法、旋光度法，这几种方法都没有分离能力，且分析中不能有干扰物质，分析时间长，效率低。因此，气相色谱法是薄荷醇检测最常用的方法，气相色谱法主要有毛细管柱法，填充柱法(填充柱分离效果不如毛细管柱)和14C标记法(主要用于对薄荷醇的手性结构分析)，但卷烟滤棒中薄荷醇的测定方法由于样品的复杂性而少见报导。

为了方便分析卷烟滤棒中薄荷醇的含量，对卷烟的品质进行有效监控，有必要开发一种新的适用于测定卷烟滤棒中薄荷醇的方法。

发明内容

本发明提供了一种烟滤棒中薄荷醇的测定方法，该方法较为稳定、准确，操作简单、实用性强、重复性好、应用范围广，能够指导行业内滤棒中薄荷醇的测定。

一种卷烟滤棒中薄荷醇的测定方法，包括步骤：

(1)将卷烟滤棒用萃取剂萃取后得到萃取溶液；

所述的萃取剂的配制方法：称取0.5g内标物，用1L有机溶剂溶解，混匀后得到萃取剂；

所述的内标物为正十七烷、苯甲酸正丙酯、茴香脑中的一种；

所述的有机溶剂为无水乙醇、甲醇、异丙醇中的一种；

(2)将薄荷醇标准品用萃取剂溶解并定容，配制标准储备液，再用萃取剂稀释标准储备液得到一系列浓度的工作标准液；

(3)采用火焰离子化检测器-毛细管柱气相色谱法在相同条件下分别对工作标准液和萃取溶液进行色谱分析，得到色谱图；计算每个工作标准溶液中薄荷醇与内标物的峰面积比，做出薄荷醇浓度与峰面积比的线性回归方程；计算萃取溶液中薄荷醇与内标物的峰面积比，根据线性回归方程计算得出萃取溶液中薄荷醇的浓度；

(4)卷烟滤棒中薄荷醇的含量由下式计算得出：

$W=\frac{C\×V}{N}$

式中：W为卷烟滤棒中薄荷醇的含量，单位为毫克每支(mg/rod)；

C为萃取溶液中薄荷醇的浓度，单位为毫克每毫升(mg/mL)；

V为萃取溶液的体积，单位为毫升(mL)；

N为卷烟滤棒的数量，单位为支(rod)。

所述的火焰离子化检测器-毛细管柱气相色谱法的检测条件为：

进样口温度为250℃；柱箱温度为：160℃保持2min，以5℃/min的速率升至180℃，再以30℃/min的速率升至220℃，保持3min；检测器温度为250℃；载气为氦气，流量为1.2ml/min恒流；辅助气为：空气400mL/min，氢气40mL/min，氦气25mL/min；分流比：50∶1；进样量：1.0μL-2.0μL。

所述的卷烟滤棒为烟草领域用的卷烟滤棒，如添加有薄荷醇、在吸食过程中能明显感受到薄荷清凉刺激感的醋酸纤维卷烟滤棒(简称：薄荷卷烟滤棒)。薄荷醇可被用不同方式施加于薄荷卷烟滤棒中。由于薄荷醇在空气中易升华，因此推荐测试1个月内生产的薄荷卷烟滤棒。

步骤(1)中，优选为将卷烟滤棒沿纵向撕开，再分成段，加入萃取剂，18℃-30℃振荡至少90分钟，过滤后得到萃取溶液。为了进一步改善萃取效果：所述的卷烟滤棒沿纵向撕开；每段的长度优选为15mm-25mm；每毫升萃取剂萃取20mg-40mg卷烟滤棒，如果卷烟滤棒重量超出范围，应适当调整萃取剂的体积。如果是胶囊薄荷卷烟滤棒，要先捏碎了胶囊再萃取。

萃取方式对检测结果的影响：实验室常用的萃取方法有回旋振荡和超声波振荡，虽然超声波振荡萃取时间短，但回旋振荡一次可批处理50个样品左右，而超声波振荡仅为5个左右，就批量样品分析而言，回旋振荡更有优势，且超声波也带来声污染，因此优选采用回旋振荡作为萃取方式。

所述的毛细管柱可选用本领域常用的毛细管柱，如固定相为交联聚乙二醇的毛细管柱、固定相为5％(苯基的质量百分含量)苯基-甲基聚硅氧烷的毛细管柱等中的一种，可选用市售的毛细管柱型号为HP-Innowax、DB-Wax中的一种。

所述的检测总分析时间一般为10min-12min，可完成色谱分析。

所述的线性回归方程根据标准工作曲线得到，可采用本领域常用的内标法标准工作曲线建立方法建立。所述的线性回归方程的相关系数R＞0.999即可满足要求。在检测样品的过程中应注意标准工作曲线的准确性，每20次样品测定后应注入一个中等浓度的工作标准液，如果相同条件下测得值与原测定值相差超过原测定值的3％，则应重新进行标准工作曲线的制作。

为了进一步减少实验操作误差，一般可取两次平行测定得到的卷烟滤棒中薄荷醇的含量的平均值作为最终测试结果，数值一般精确至0.01mg/rod。

所述的卷烟滤棒的数量优选为5支或10支。

所述的萃取溶液优选经微孔膜过滤后进行色谱分析。

与现有技术相比，本发明具有如下优点：

本发明方法用含有内标物的有机溶剂作为萃取剂萃取卷烟滤棒中的薄荷醇，采用火焰离子化检测器-毛细管柱气相色谱法检测滤棒中的薄荷醇，并且详细研究了样品的前处理方法、色谱操作条件及数据处理方法。得到的本发明的方法较为稳定、准确，操作简单、实用性强、重复性好、应用范围广，能够指导行业内滤棒中薄荷醇的测定。建议该方法作为推荐性行业标准。

附图说明

图1为实施例1中薄荷醇工作标准溶液的色谱示意图；其中，1为薄荷醇，2为苯甲酸正丙酯；

图2为实施例1中的标准工作曲线图；

图3为实施例1中国产香线薄荷滤棒Ⅱ的色谱示意图；其中，1为薄荷醇，2为苯甲酸正丙酯；

图4为实施例2中不同支数试验中单支卷烟滤棒中薄荷醇含量概率分布图；

图5为实施例3中不同封存条件下卷烟滤棒中薄荷醇含量的变化图；

图6为实施例6中不同卷烟滤棒不同振荡时间的萃取效果图；

图7为实施例8中经0.45μm微孔滤膜过滤得到萃取溶液的色谱示意图；其中，1为薄荷醇，2为苯甲酸正丙酯；

图8为实施例8中未经0.45μm微孔滤膜过滤得到萃取溶液的色谱示意图；其中，1为薄荷醇，2为苯甲酸正丙酯；

图9为实施例9中三种内标物的色谱示意图；

图10为实施例10中Hp-In nowax(A柱)样品分离色谱示意图；

图11为实施例10中Hp-Innowax(B柱)样品分离色谱示意图；其中，1为薄荷醇，2为苯甲酸正丙酯；

图12为实施例10中Db-wax(C柱)样品分离色谱示意图；其中，1为薄荷醇，2为苯甲酸正丙酯；

图13为实施例11中程序升温样品色谱示意图：其中，1为薄荷醇，2为苯甲酸正丙酯。

具体实施方式

实施例1

1材料与方法

1.1试剂与仪器

(-)-薄荷醇，纯度大于99％；苯甲酸正丙酯，纯度大于99％；无水乙醇，国产分析纯；旋转振荡器(THZ-320)；分析天平，Mettle，感量0.1mg；Agilent6890气相色谱仪，配火焰离子化检测器(FID)，自动进样器；HP-Innowax熔融硅毛细管色谱柱(30m×0.25mm×0.25μm)；滤器，agilent，水相或有机相，0.45um；一次性无菌注射器：2ml；移液枪(100ul-1000ul)；其他常见实验玻璃器皿。

1.2实验样品(1个月内进行试验)：

香线薄荷滤棒指本领域内用香线法制备的薄荷滤棒，简称香线薄荷滤棒。

国产香线薄荷滤棒有三种规格：国产香线薄荷滤棒Ⅰ(薄荷醇含量10mg/支)、国产香线薄荷滤棒Ⅱ(薄荷醇含量20mg/支)、国产香线薄荷滤棒Ⅲ(薄荷醇含量40mg/支)；进口香线薄荷滤棒有三种规格：进口香线薄荷滤棒Ⅰ(薄荷醇含量5mg/支)、进口香线薄荷滤棒Ⅱ(薄荷醇含量20mg/支)、进口香线薄荷滤棒Ⅲ(薄荷醇含量20mg/支)；进口薄荷胶囊滤棒(指本领域内将包裹薄荷醇的大胶囊加入卷烟滤棒中制得的滤棒，简称薄荷胶囊滤棒；薄荷醇含量20mg/支)；国产醋纤薄荷滤棒(指本领域内将薄荷醇加在醋酸纤维中制备的薄荷滤棒，简称醋纤薄荷滤棒；薄荷醇含量5mg/支)；进口异形复合滤棒(指本领域内将薄荷醇加在滤棒其中几段的醋酸纤维中制备的薄荷滤棒，简称复合滤棒；薄荷醇含量10mg/支)。

1.3萃取剂的配制

称取0.5g苯甲酸正丙酯作为内标物，用1L无水乙醇溶解，摇匀后所得溶液作为萃取剂。

1.4标准储备液的配制

称取0.5g薄荷醇标准品(精确至0.1mg)，用适量萃取剂溶解后转移至100mL容量瓶并定容，振荡摇匀，所得溶液作为标准储备液。标准储备液须存放于(0～4℃)避光环境内，保存期不得超过3个月，并且应监控标准储备液中薄荷醇浓度。

1.5火焰离子化检测器-毛细管柱气相色谱法的检测条件

进样口温度250℃；

柱箱温度：160℃保持2min，以5℃/min的速率升至180℃，再以30℃/min的速率升至220℃，保持3min；

检测器温度：250℃；

载气：高纯(纯度大于99.99％)氦气，流量1.2mL/min，恒流；

辅助气：空气400mL/min，氢气40mL/min，补充高纯(纯度大于99.99％)氦气25mL/min；

分流比：50∶1；

进样量：1μL。

1.6工作标准溶液的配制和标准工作曲线的建立

分别准确移取0.5mL、1mL、2mL、4mL、8mL、16mL的标准储备液于6个50mL容量瓶，用萃取剂定容，得到一系列浓度的工作标准液，此工作标准液中薄荷醇的浓度范围是0.05mg/mL～1.6mg/mL。

将工作标准溶液进行气相色谱分析，得到相应色谱图(如图1，作为示例)，计算每个工作标准溶液色谱图中薄荷醇与内标物的峰面积比，以薄荷醇浓度为横坐标(内标物浓度保持一致，可以默认为1，通常标准工作曲线横坐标的质量比可记做薄荷醇浓度)，相应的薄荷醇与内标物的峰面积比为纵坐标作图，绘制如图2所示的标准工作曲线。

结果显示，工作标准溶液在0.05mg/mL～1.6mg/mL的浓度范围内，所得薄荷醇浓度与峰面积比的线性关系均较良好，薄荷醇浓度与峰面积比的线性回归方程和相关系数分别为：Y＝2.38555489X-0.0063446(相关系数r＝1.000)。

1.7卷烟滤棒中薄荷醇的萃取及式样检测：

从已抽取实验室样品中随机抽取10支卷烟滤棒作为平行试验的试料，各取5支包含成形纸卷烟滤棒，称重，精确至1mg，形成两个平行样。将每支滤棒沿纵向撕开，再剪成每段20mm后放入250mL具塞锥形瓶中，用自动加液器或移液管准确加入100mL萃取剂，盖上瓶盖，用旋转振荡器常温振荡90分钟，经0.45μm微孔滤膜过滤后得到萃取溶液。

如果是胶囊滤棒，要先捏碎了胶囊再萃取。

萃取溶液立即进入气相色谱仪分析，得到各平行样的色谱图。计算色谱图中薄荷醇与内标物的峰面积比，根据线性回归方程计算得出萃取溶液中薄荷醇的浓度。

卷烟滤棒中薄荷醇的含量由下式计算得出：

$W=\frac{C\×V}{N}$

式中：W为卷烟滤棒中薄荷醇的含量，单位为毫克每支；

C为萃取溶液中薄荷醇的浓度，单位为毫克每毫升；

V为萃取溶液的体积，单位为毫升；

N为卷烟滤棒的数量，单位为支。

取两次平行测定得到的卷烟滤棒中薄荷醇的含量的平均值作为最终测试结果。

2.卷烟滤棒样品检测

采用本方法分析检测国内外较为常用的薄荷滤棒共8种，测定结果如表1所示。

表1 薄荷醇含量检测

编号

滤棒样品

薄荷醇含量

变异系数％

		mg·支-1
				1	进口香线薄荷滤棒Ⅰ	4.76	1.93
2	进口薄荷胶囊滤棒	21.96	1.40
				3	国产香线薄荷滤棒Ⅰ	8.07	2.25
4	进口香线薄荷滤棒Ⅱ	16.95	2.06
				5	进口香线薄荷滤棒Ⅲ	21.28	2.45
6	国产醋纤薄荷滤棒	3.45	2.76
				7	国产香线薄荷滤棒Ⅱ	18.50	2.56
8	进口异形复合滤棒	8.16	1.00
				平均值		12.89	2.05

变异系数：多次检测的统计分析，反映检测结果的稳定性。

从表1中可看出，本方法已覆盖了国内外大部分薄荷滤棒的检测范围，且变异系数结果良好，说明本方法适用于各种薄荷滤棒的检测。

3.检测限、回收率及精密度研究

3.1检测限

检测限是指样品中所含的被测物质可被检出的最低量或浓度。在检出限内并不意味着一定就能够进行定量，可由下面方法计算：根据样品薄荷醇检测出的实际含量，重新标定标线范围，制作标准工作曲线，以标准工作曲线线性范围的最小浓度(0.05mg/ml)重复进样10次，计算其标准偏差(SD)值。以10次进样的3倍标准偏差值作为方法的定性检测限，10倍标准偏差值作为定量检测限。结果如表2。

表2 标线最低浓度检测值及检测限

3.2加标回收率

采用标准物质添加法测定薄荷醇回收率。选取6种含有低、中、高薄荷醇浓度的滤棒样品，以测定10次的平均值作为样品的原始值，添加不同质量的标样，按给定的方法进行实验测定，计算回收率，结果如表3所示。

从表3可以看出薄荷醇回收率在96.98～103.07％之间，分析误差较小，操作过程损失较少，方法准确可靠。

表3 方法回收率

注：为避免称量带来误差，加标时采用移取标准溶液添加至滤棒上的方法。

3.3精密度研究

1)实验首先在本实验室内进行了方法重复性研究，在重复性条件下测定了6种卷烟滤棒样品的平均值与变异系数，每个样品每天平行测定6次，进行6天重复，每个样品共36个重复性数据。结果如表4所示。从表4可以看出重复性变异系数在0.5％～3.31％，平均值为1.82％。

表4 同实验室滤棒中薄荷醇含量检测重复性

注：其中AVG指平均值，单位mg/支；C.V指变异系数，单位％。

2)由5家不同实验室(1#深圳烟草工业公司技术中心，2#湖北中烟技术中心，3#上海烟草集团公司技术中心，4#浙江省二级站，5#浙江中烟工业有限责任公司质检站)采用相同样品对本方法进行实验验证，在再现性条件下测定了5种卷烟滤棒样品，每个样品平行测定2次，得到平均值与平均相对偏差。结果如表5所示，实验设备状况如表6所示。

从表5中显示的结果可以看出，5个实验室重复性变异系数在1.09％～3.31％，平均值为2.20％，方法重复性良好，并且与1)中重复性变异系数范围接近。

表5 不同实验室滤棒中薄荷醇含量检测重复性

表6 5所实验室设备状况

4.结论

通过对本发明方法的回收率实验、重复性实验和不同实验室的验证比对实验，结果表明：

1)该方法定量检出限为0.0013mg/mL；定性检出限0.00038mg/mL；

2)该方法平均回收率为99.11％；

3)在同实验室内，重复性变异系数在0.50％～3.31％，平均值为1.82％。

4)在5个不同实验室内，重复性变异系数在1.09％～3.31％，平均值为2.20％；

5)8种卷烟滤棒样品的测定结果显示薄荷醇含量在3.45mg/rod～21.96mg/rod，变异系数在1.00％～2.76％％，平均值为2.05％。

可见，该方法较为稳定、准确，操作简单、实用性强、重复性好、应用范围广，能够指导行业内滤棒中薄荷醇的测定。

实施例2

试样数量的确定：

按照GB/T 5605《烟草和烟草制品醋酸纤维滤棒》第6部分(检验规则)抽取薄荷滤棒(浙江中烟香线薄荷滤棒)1000支，作为试样数量确定试验的实验室样品。从实验室样品中随机取2支、3支、5支、10支分别萃取做均匀性试验，共做30次。试验结果与数理统计如下；

表7 不同支数试验单支薄荷醇含量

从表7中变异系数和极差分析显示试验结果离散度减小的顺序为2支、3支、5支、10支，随着试样数量增加，实验结果趋于稳定。

对表7中30组数据进行数据正态评估，正态概率图如图4所示，在95％置信区间条件下，2支和3支的数据P值小于0.05为非正态分布，5支和10支的数据为近似服从正态分布。

对表7中5支和10支数据做进一步方差比较和均值比较分析：

(1)方差比较：等方差检验结果p值大于0.05，即总体方差无显著差异

Levene检验(任何连续分布) 支数组自由度＝1，数据组自由度＝58

检验统计量＝0.35，p值＝0.556

(2)均值比较：在0.05显著水平下，方差分析结果p值大于0.05，即均值无显著差异

方差分析：单位长度含量与支数组

来源 自由度 SS      MS      F     P

支数 1      0.0265  0.0265  1.09  0.300

误差 58     1.4025  0.0242

合计 59     1.4290

说明：不同支数试验中单支薄荷醇含量方差比较：在0.05的显著水平下，对不同支数试验中单支薄荷醇含量进行等方差检验，结果显示，5支与10支薄荷醇含量的总体方差没有显著性差异。

不同支数试验中单支薄荷醇含量均值比较：在0.05的显著水平下，应用方差分析法对不同支数试验中单支薄荷醇含量均值进行比较，结果显示，5支与10支P值＞0.05，即不同支数试验中单支薄荷醇含量的均值没有显著性差异。

综合上述统计分析，数理统计方差比较和均值比较结果显示5支与10支无显著性差异；且实验结果变异系数和极差分析5支和10支的实验结果更稳定。从实验的有效性，简便性考虑，优选取5支作为单次试验样品。

实施例3

卷烟滤棒中薄荷醇的散失

薄荷醇在空气中会升华，为保证检测数据的稳定性，对-4℃冰箱封存、室温封存、恒温恒湿：温度(22±2)℃和湿度(60±5)RH％间封存此3种不同存放条件下的同品牌同批次卷烟滤棒(浙江中烟香线薄荷滤棒)进行了测定，测定方法同实施例1中的分析测试方法，结果如图5所示。

从图5中可以看出，-4℃封存条件下的滤棒薄荷醇含量缓慢下降，其他2种条件下含量下降显著。因此，当滤棒样品处于室温或恒温恒湿的状态时，必须尽快进行实验。实验推荐实验室样品密封后冰箱-4℃保存，1个月内进行试验。

实施例4

溶剂的选择

为保证薄荷醇萃取完全，选择合适的萃取剂是非常必要的。采用无水乙醇、甲醇、异丙醇这几种常用溶剂中的一种与内标物一起配制萃取剂，测定方法同实施例1中的分析测试方法，检测结果如表8所示。

表8 不同溶剂的萃取效果

含量	无水乙醇	甲醇	异丙醇
				国产香线薄荷滤棒Ⅱ/mg·支-1	9.89	9.88	9.70
进口香线薄荷滤棒Ⅰ/mg·支-1	4.86	4.80	4.81
				进口薄荷胶囊滤棒/mg·支-1	21.90	22.14	22.14
国产醋纤薄荷滤棒/mg·支-1	3.59	3.59	3.37

表8中所用滤棒样品与实施例1同。

从表8来看，几种溶剂对薄荷醇的萃取效果无显著性差异，且均能达到满意的回收率及含量变异系数。从安全性、保护色谱柱以及降低实验成本的角度，可优选无水乙醇作为溶剂。

实施例5

萃取剂体积对检测结果的影响

选择4种不同类型的薄荷滤棒，各取5支包含成形纸的滤棒，称重，精确至1mg。其5支总重量分别为国产香线薄荷滤棒Ⅱ(同实施例1)3019mg；进口香线薄荷滤棒Ⅰ(同实施例1)3417mg；国产醋纤薄荷滤棒(同实施例1)1917mg；进口薄荷胶囊滤棒(同实施例1)4111mg。萃取剂体积选择以浸没滤棒为基准，逐级添加萃取剂体积，对添加不同体积的萃取液萃取后进样检测，结果见表9。

表9 不同溶剂体积的萃取效果

从表9可见，萃取剂体积变化对薄荷醇的萃取效果无显著性差异。从节约资源和萃取效果角度考虑，可选取100毫升，即每毫升萃取剂约萃取20mg～40mg卷烟滤棒。

实施例6

萃取时间确定

为保证萃取的充分性和有效性，对振荡时间进行了研究，选取3种不同材料的薄荷卷烟滤棒：进口薄荷胶囊滤棒、国产醋纤薄荷滤棒和国产香线薄荷滤棒Ⅱ(均同实施例1)来做萃取时间的确定实验，检测方法除了振荡时间按表10其余同实施例1中的分析测试方法，结果见表10、图6所示。

表10 不同萃取时间的萃取效果

从表10及图6中可以看出当振荡时间超过90分钟后，薄荷醇含量没有明显变化。因此，从节约资源和萃取效果角度考虑，可采用旋转振荡90分钟的萃取方法。

实施例7

萃取后萃取溶液稳定性实验

将萃取后得到的萃取溶液样品测试完成后，置于室温保存，分别在1天、2天后进行测试，每次平行测试5次，分别记做A1、A2、A3、A4、A5，检测方法同实施例1中的分析测试方法，由表11可见萃取后萃取溶液三天之内测定结果没变化，表明本发明方法得到的萃取溶液在放置72小时内较稳定。

表11 萃取后放置时间不同薄荷醇的含量

实施例8

萃取溶液过滤膜实验

对同一样品(实施例1中进口香线薄荷滤棒Ⅰ)萃取后经0.45μm微孔滤膜过滤和未经0.45μm微孔滤膜过滤得到的2种萃取溶液进行检测，检测方法同实施例1中的分析测试方法，分别得到的图谱见图7和图8，从图7和图8中对比可见，未过滤的萃取溶液杂质教多、基线漂移，导致实验结果重复性差。因此，最好选择过滤的萃取溶液进样分析。

实施例9

内标物的选择

实验考察了正十七烷、苯甲酸正丙酯和茴香脑作内标物对检测结果的影响，检测方法同实施例1中的分析测试方法。结果见图9。

从图9中可见，正十七烷、苯甲酸正丙酯和茴香脑三种物质除出峰时间不同外，均未发现对检测结果有其他影响。考虑到标准的统一性和延续性实验推荐采用苯甲酸正丙酯作为首选内标物。

实施例10

气相色谱分析方法研究：不同色谱柱系统适应性研究

使用相同样品(实施例1中进口香线薄荷滤棒Ⅰ)进样对四根毛细柱进行了分离效果和系统适应性比较分析，基本参数及分离结果如表12和图10-图13所示，检测方法其余参数同实施例1中的分析测试方法。

表12 色谱柱的比较

从表12和图10-图12可见，三根色谱柱都可以达到比较理想的分离度，其中A柱、B柱分离结果略好于C柱；根据快速、有效、普适的原则，以及考虑到标准的统一性和延续性，推荐A柱作为薄荷醇检测的首选色谱柱。

实施例11

柱温优化

实验对不同的柱温条件进行了3组对比试验，检测方法其余参数同实施例1中的分析测试方法，样品为实施例1中进口香线薄荷滤棒Ⅰ，结果如表13和图13所示。

表13 柱温对比实验

可见，用程序升温的方法，可以避免杂质峰对薄荷醇峰及内标物峰的影响，分离度较好，保留时间适中，同时载气可为氮气或氦气。因此，实验最终确定柱温条件为：160℃保持2min，以5℃/min的速率升至180℃，再以30℃/min的速率升至220℃，保持3min。

实施例12

气相色谱分析方法研究：色谱参数

实验发现进样量超过2μL时，色谱峰型对称性变差、重现性降低，因此选用1μL的进样量，以满足保证分析精确度的基础上使用最低的样品量的要求。

两种方法的结果比较

分别选取5种不同浓度薄荷卷烟滤棒，每种卷烟滤棒用气相色谱法(检测方法同实施例1中的分析测试方法)及气质联用法(具体方法：气相条件与实施例1中相同；质谱条件传输线温度：220℃；离子源温度：200℃；离子化方式：EI，离子化能：70eV：离子扫描范围：33～330amu。采用NIST谱库串联检索定性，对比保留时间确认，选择离子：81，外标标准曲线法定量。)分别平行测定三次，以其平均值进行比较。结果如表14所示，两种方法测定结果的相对偏差均小于5％。

表14 两种测试方法结果比较

表14中所用滤棒样品同实施例1。

Claims (5)

1.一种卷烟滤棒中薄荷醇的测定方法，包括步骤：

（1）将卷烟滤棒用萃取剂萃取后得到萃取溶液；

所述的萃取剂的配制方法：称取0.5g内标物，用1L有机溶剂溶解，混匀后得到萃取剂；

所述的内标物为正十七烷、苯甲酸正丙酯、茴香脑中的一种；

所述的有机溶剂为无水乙醇、甲醇、异丙醇中的一种；

（2）将薄荷醇标准品用萃取剂溶解并定容，配制标准储备液，再用萃取剂稀释标准储备液得到一系列浓度的工作标准液；

（3）采用火焰离子化检测器-毛细管柱气相色谱法在相同条件下分别对工作标准液和萃取溶液进行色谱分析，得到色谱图；计算每个工作标准溶液中薄荷醇与内标物的峰面积比，做出薄荷醇浓度与峰面积比的线性回归方程；计算萃取溶液中薄荷醇与内标物的峰面积比，根据线性回归方程计算得出萃取溶液中薄荷醇的浓度；

（4）卷烟滤棒中薄荷醇的含量由下式计算得出：

$W=\frac{C\×V}{N}$

式中：W为卷烟滤棒中薄荷醇的含量，单位为毫克每支；

C为萃取溶液中薄荷醇的浓度，单位为毫克每毫升；

V为萃取溶液的体积，单位为毫升；

N为卷烟滤棒的数量，单位为支；

所述的火焰离子化检测器-毛细管柱气相色谱法的检测条件为：

进样口温度为250℃；柱箱温度为：160℃保持2min，以5℃/min的速率升至180℃，再以30℃/min的速率升至220℃，保持3min；检测器温度为250℃；载气为氦气，流量为1.2ml/min，恒流；辅助气为：空气400mL/min，氢气40mL/min，氦气25mL/min；分流比：50:1；进样量：1.0μL-2.0μL；

步骤（1），将卷烟滤棒沿纵向撕开，再分成段，加入萃取剂，18℃-30℃振荡至少90分钟，过滤后得到萃取溶液；所述的卷烟滤棒沿纵向对半撕开；每段的长度为15mm-25mm；每毫升萃取剂萃取20mg-40mg卷烟滤棒；

所述的毛细管柱的固定相为交联聚乙二醇或苯基的质量百分含量为5%的苯基-甲基聚硅氧烷。

2.根据权利要求1所述的卷烟滤棒中薄荷醇的测定方法，其特征在于，所述的毛细管柱的型号为HP-Innowax或DB-Wax。

3.根据权利要求1所述的卷烟滤棒中薄荷醇的测定方法，其特征在于，所述的检测的总分析时间为10min-12min。

4.根据权利要求1所述的卷烟滤棒中薄荷醇的测定方法，其特征在于，所述的卷烟滤棒的数量为5支或10支。

5.根据权利要求1所述的卷烟滤棒中薄荷醇的测定方法，其特征在于，所述萃取溶液经微孔膜过滤后进行色谱分析。

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