CN103235078A

CN103235078A - 一种测定卷烟主流烟气总粒相物中苯并[a]芘的方法

Info

Publication number: CN103235078A
Application number: CN2013101387089A
Authority: CN
Inventors: 朱栋梁
Original assignee: China Tobacco Anhui Industrial Co Ltd
Current assignee: China Tobacco Anhui Industrial Co Ltd
Priority date: 2013-04-19
Filing date: 2013-04-19
Publication date: 2013-08-07

Abstract

本发明公开了一种测定卷烟主流烟气总粒相物中苯并[a]芘的方法，其包括以下步骤：(1)按照GB/T19609准备烤烟或混合型卷烟样品，进行平衡，然后上吸烟机进行抽吸，收集卷烟烟气总粒相物于剑桥滤片；(2)将剑桥滤片取出，置于锥形瓶中，加入氘代内标，然后用四氢呋喃：乙腈=1:10的混合溶液为溶剂将卷烟烟气粒相物中的苯并[a]芘萃取出来；(3)萃取后所得的滤液，过有机滤膜后，置于色谱小瓶中，进入UPLC-APPI-MS/MS中进行分析，MRM模式扫描，氘代内标法进行定量。该方法前处理简单，重现性好，分析灵敏度高，能对卷烟烟气粒相物中苯并[a]芘进行准确定性定量分析。

Description

一种测定卷烟主流烟气总粒相物中苯并[a]芘的方法

技术领域：

本发明涉及一种测定卷烟主流烟气总粒相物中苯并[a]芘的方法，属于烟草化学成分的测定方法技术领域。

背景技术：

卷烟在高温缺氧的条件下燃烧，会产生多种稠环芳烃类物质，目前已鉴定出的200种左右，其中苯并[a]芘是最具有强致癌性的代表性化合物。因此，测定卷烟主流烟气中苯并[a]芘含量的大小对吸烟与健康的研究有着重要意义。

国外对卷烟主流烟气中苯并[a]芘的测定始于20世纪 60 年代，目前测定苯并[a]芘的方法主要有荧光分光光度法、气相色谱法、高效液相色谱法和气相色谱-质谱联用法等。但这些方法均存在两个问题：1）样品的前处理过程复杂，通常均要经过萃取、浓缩、纯化、再浓缩等步骤，复杂的前处理过程，一方面是耗时，降低分析效率，同时必然带来更多产生实验误差的环节和因素，实验结果的平行性差；2）检出限及灵敏度较差，由于卷烟中的苯并[a]芘含量在ng级的水平，而卷烟烟气粒相物中的物质又高达几千种，在这样一个复杂的背景下，常规的色谱分析仪器很难准确的对其进行定性定量分析，包括气相色谱-质谱联用法，采取选择离子模式，大多样品均只有很小的响应信号，且易干扰；3）分析时间长，由于卷烟烟气粒相物中成分高达几千种，而准确进行定性定量的前提是必须具备良好的分离度，因此通常分析时间均较长，如目前常用的GC/MS方法，每个样品需要一个小时左右的时间。因此有必要开发一种前处理相对简单、检出限低、灵敏度高、分析时间短的卷烟烟气粒相物中苯并[a]芘测定方法。

发明内容：

为克服现有技术的缺陷，本发明的目的在于提供一种测定卷烟主流烟气总粒相物中苯并[a]芘的方法，该方法前处理简单，重现性好，分析灵敏度高，能对卷烟烟气粒相物中苯并[a]芘进行准确定性定量分析。

本发明解决技术问题采用如下技术方案：

本发明的卷烟烟气粒相物中苯并[a]芘的测定方法，采用四氢呋喃：乙腈=1:10混合溶液为溶剂将卷烟烟气粒相物中的苯并[a]芘萃取出来，通过液相色谱-三重四级杆质谱联用仪（LC/MS/MS）进行定性定量分析其含量，采用内标法定量。包括以下步骤：

(1)、卷烟烟气总粒相物的收集：参照GB/T19609国标，将所用样品烟在（22±1）℃，相对湿度（60±2）%条件下平衡48小时，取20支卷烟在吸烟机上，采用标准抽吸条件，每口抽吸2s，抽吸容量35ml，间隔58s，总粒相物收集于玻璃剑桥滤片上。

(2)、卷烟烟气中苯并[a]芘的萃取和分析：取出上述剑桥滤片，放置于100ml锥形瓶中，准确加入1ml氘代苯并[a]芘内标溶液，然后加入5ml四氢呋喃和50ml的乙腈萃取液，超声提取40分钟。取2ml溶液过0.22um滤膜，装入色谱小瓶中待用。

液相色谱-质谱分析条件：

色谱条件：Waters UPLC，色谱柱：Acquity UPLC BEH C18 2.1×100mm 1.7um；流动相：水，乙腈溶液；柱温：40℃；进样量：10ul；掺杂剂：甲苯，流速为100u L/min；洗脱条件：0min，40%乙腈，6min,100%乙腈，保持1min，流速为 300uL/min 分析时间为7min。

质谱条件：AB Sciex 4000Qtrap，配备大气压光电离离子源；电喷雾电压：800V，雾化气：70Psi，气帘气：20Psi，辅助加热气:40Psi，离子源温度：800℃，去簇电压：70V，射入电压：10V，碰撞气能量：44V，驻留时间60ms。定量离子对为：253.1 / 252.1，氘代内标的定量离子对为：265.1 / 263.1。

工作曲线的绘制：

准确称取10mg苯并[a]芘标样，加入100mL容量瓶中，用乙腈定容至刻度，摇匀。再将此苯并[a]芘溶液分别稀释为0.2、5、10、20、50ng/mL的标准溶液。取各标准溶液分别进样HPLC分析，并以苯并[a]芘的峰面积(Y)对其浓度(X)进行回归分析，得到的回归方程y=2.96e+003x+35.9，相关系数为：0.99998。卷烟烟气总粒相物中苯并[a]芘的浓度由此回归方程得出。

与已有技术相比，本发明的有益效果体现在：

本发明分析简便，分析速度快，GB/T 21130-2007前处理过程复杂，耗时较长，且在GC/MS上分析时间每个样品至少需要1个小时，而本发明前处理只需要一个简单的萃取过程，分析时间仅为7分钟；本发明重现性、回收率好，GB/T 21130-2007以及目前主流分析手段，均需要通过萃取、浓缩、过固相萃取柱纯化、再浓缩等步骤，处理步骤的繁杂，必然导致回收率及重现性的降低，而本发明仅需要一步简单的萃取过程，有效避免了中间过程中待测组份的损失；本发明灵敏度高，由于烟气粒相物中成分高达数千种，十分复杂，而苯并[a]芘含量基本在几个ng/支到十几ng/支的水平，目前的分析方法得到的仪器响应信噪比均较低，且干扰严重，不利于定性定量，而本发明的最低检出量可达0.1ng/mL，且由于采取MRM模式进行分析，基本没有干扰峰出现。本发明分析方便快捷、重现性好、回收率高、灵敏度高、定性定量准确。

附图说明：

图1为苯并[a]芘标样图谱；图2为样品中苯并[a]芘图谱。

以下通过具体实施方式，并结合附图对本发明作进一步说明。

具体实施方式：

实施例1：将10个烤烟样品在温度22℃±1℃和相对湿度60±2%条件下平衡48小时后，参照GB/T19609进行抽吸，收集20支卷烟烟气总粒相物于1张剑桥滤片上，然后参照本发明的方法进行检测，测得烤烟烟气总粒相物中苯并[a]芘的含量如下：

表1烤烟型卷烟样品烟气总粒相物中苯并[a]芘的测定结果：

卷烟样品	苯并[a]芘含量(ng/支)
		烤烟#1	9.5
烤烟#2	9.1
		烤烟#3	10.0
烤烟#4	9.2
		烤烟#5	8.3
烤烟#6	8.7
		烤烟#7	8.0
烤烟#8	10.1
		烤烟#9	9.2
烤烟#10	10.7

实施例2：将5个混合型卷烟样品在温度22℃±1℃和相对湿度60±2%条件下平衡48小时后，参照GB/T19609进行抽吸，收集20支卷烟烟气总粒相物于1张剑桥滤片上，然后参照本发明的方法进行检测，测得混合型卷烟烟气总粒相物中苯并[a]芘的含量如下：

表2混合型型卷烟样品烟气总粒相物中苯并[a]芘的测定结果：

卷烟样品	苯并[a]芘含量(ng/支)
		混合型卷烟#1	7.6
混合型卷烟#2	6.8
		混合型卷烟#3	8.4
混合型卷烟#4	7.2
		混合型卷烟#5	5.1

实施例3：将肯塔基参比卷烟1R5F和3R4F在温度22℃±1℃和相对湿度60±2%条件下平衡48小时后，参照GB/T19609进行抽吸，收集20支卷烟烟气总粒相物于1张剑桥滤片上，然后参照本发明的方法进行检测，测得其烟气总粒相物中苯并[a]芘的含量分别为：

卷烟样品	苯并[a]芘含量(ng/支)
		1R5F	7.40
3R4F	16.02

方法的重现性实验：对3R4F卷烟样品按照本发明的方法平行测定5次，结果如下：

3R4F	苯并[a]芘含量(ng/支)
		1#	16.12
2#	16.19
		3#	15.78
4#	15.91
		5#	16.08
RSD%	1.04

方法的回收率实验：分别取高、中、低含量水平的三个卷烟样品进行加标回收实验，结果如下：

标样及典型样品谱图见图1、2。

Claims

1.一种测定卷烟主流烟气总粒相物中苯并[a]芘的方法，其特征在于包括以下步骤：

(1)按照GB/T19609准备烤烟或混合型卷烟样品，进行平衡，然后上吸烟机进行抽吸，收集卷烟烟气总粒相物于剑桥滤片；

(2)将剑桥滤片取出，置于锥形瓶中，加入氘代内标，然后用四氢呋喃：乙腈=1:10的混合溶液为溶剂将卷烟烟气粒相物中的苯并[a]芘萃取出来；

(3)萃取后所得的滤液，过有机滤膜后，置于色谱小瓶中，进入UPLC-APPI-MS/MS中进行分析，MRM模式扫描，氘代内标法进行定量。

2.根据权利要求1所述的一种测定卷烟主流烟气总粒相物中苯并[a]芘的方法，其特征在于，所述步骤(3)中选择氘代苯并[a]芘d12-B[a]P为内标，根据组分峰面积和内标峰面积比值进行定量。

3.根据权利要求1所述的一种测定卷烟主流烟气总粒相物中苯并[a]芘的方法，其特征在于，所述步骤(3)中色谱条件：Waters UPLC，色谱柱：Acquity UPLC BEH C18 2.1×100mm 1.7um；流动相：水，乙腈溶液；柱温：40℃；进样量：10ul；掺杂剂：甲苯，流速为100uL/min；洗脱条件：0min，40%乙腈，6min，100%乙腈，保持1min，流速为 300uL/min 分析时间为7min。

4.根据权利要求1所述的一种测定卷烟主流烟气总粒相物中苯并[a]芘的方法，其特征在于，所述步骤(3)中质谱条件：AB Sciex 4000Qtrap，配备大气压光电离离子源(APPI)；电喷雾电压：800V，雾化气：70Psi，气帘气：20Psi，辅助加热气:40Psi，离子源温度：800℃，去簇电压：70V，射入电压：10V，碰撞气能量：44V，驻留时间60ms；组分定量离子对为：253.1 / 252.1，氘代内标的定量离子对为：265.1 / 263.1。