一種測定無煙氣菸草製品中非極性或弱極性香味成分釋放率的方法

2023-06-30 02:44:51 1

專利名稱：一種測定無煙氣菸草製品中非極性或弱極性香味成分釋放率的方法
技術領域：
本發明屬於菸草領域，具體的講是一種測定無煙氣菸草製品中非極性或弱極性香
味成分釋放率的方法。
背景技術：
目前，巻煙消費是我國菸草消費的主要形式。隨著公眾對健康的日益關注，社會對 公共場所吸菸的限制逐漸嚴格。我國作為世界衛生組織成員國之一已經籤署了《菸草控制 框架公約》。 儘管吸菸對健康存在影B向，但是由於菸草的獨特魅力，全世界菸草消費人群的總 數仍有上升的趨勢。出於健康和社會壓力，菸草行業正努力探索既能滿足消費者的需要又 減少吸菸對身體危害的菸草消費形式。抽菸的危害主要來自於菸草燃燒產生的煙霧，減少 吸菸危害的一個直接的方式就是消除巻煙煙霧，而開發無煙氣菸草製品，正是解決既能滿 足吸菸人群的需要，又能減少吸菸對公眾危害的措施之一。 在國外，無煙氣菸草製品的歷史悠久。近年來，由於各國政府對公共場所吸菸的 限制，使得無煙氣菸草製品的消費量呈逐年增加的趨勢。據統計，2006年度，僅美國口含煙 的消費量已超過40億美元[Swedish match n皿al r印ort2006]。國外現有的無煙氣菸草 製品在安全性上已經受了長期的市場考驗[Inhalation Toxicology 2005,17 :741 ;Harm Reduction Journal 2006,3:37.]。 我國擁有龐大的菸草消費群體，同時也是潛在的無煙氣菸草消費者。目前國內對 無煙氣菸草製品的研製還處於起步階段，研究無煙氣菸草製品中非極性或弱極性香味成分 的釋放對於我國無煙氣菸草製品的研發、以及如何從口感和風格上吸引消費者有一定的啟 迪和借鑑作用。 目前國外對無煙氣菸草製品中相關成分釋放的研究多數集中在菸鹼 方 面 [In Vitro Release of Nicotine From Chewing Gum Formulations, DissolutionTechnologies 2004 :12-15]，對無煙氣菸草製品中更多香味成分釋放行為的 研究國內外還未見有報導。

發明內容
本發明正是基於上述問題，提出以無機鹽、有機酸及去離子水等配製的溶液(pH =6.6-7. 1)為溶出介質，模擬無煙氣菸草製品非極性或弱極性香味成分在口腔中的釋放， 然後以二氯甲烷為溶劑提取非極性或弱極性香味成分作為無煙氣菸草製品固有成分，用氣 相色譜質譜聯用技術對非極性或弱極性香味成分進行定性定量，由此確定無煙氣菸草製品 中非極性或弱極性香味成分的釋放率。 本發明的目的是通過以下技術措施來實現的，本測定無煙氣菸草製品中非極性或 弱極性香味成分釋放率的方法，是通過對無煙氣菸草製品進行前處理和儀器分析，來確定
3無煙氣菸草製品中非極性或弱極性香味成分的釋放率，具體步驟如下 1)樣品準備配製人工唾液(I)和濃度範圍在(10-100)卯m的標準物質(如煙酸
甲酯、乙酸苯乙酯或丙酸苯乙酯，均為色譜純)的二氯甲烷溶液(II); 2)稱取兩份質量相等的無煙氣菸草製品0. 5-1. 0g ;分別加入10-20ml人工唾
液(I)和10-20ml 二氯甲烷溶液(II)並密封，然後在轉速為100-200轉/分鐘下振蕩
20-40min ; 3)將無煙氣菸草製品的唾液提取物用(II)萃取兩次，每次5-10ml，合併萃取液；
4)在2)和3)得到的二氯甲烷萃取液中加入5-10g無水硫酸鈉，冷藏12-24h後濃 縮至lml ; 5)儀器分析用GC和GC-MS對步驟4)的提取成份進行分離及檢測，通過保留時 間和質譜資料庫檢索對目標香味成分進行定性，用內標標準曲線法進行定量並確定所提取 香味成分的含量(mg/g); 6)釋放率計算釋放率=[(唾液中提取目標成分的量/目標成分的唾液回收 率)/(二氯甲烷溶液直接萃取目標成分的量/目標成分的二氯甲烷回收率)]* 100%。
目標成分的唾液回收率算法將已知量的目標成分加入10-20ml人工唾液(I)並 密封，然後在轉速為100-200轉/分鐘下振蕩20-40min ;然後將無煙氣菸草製品的唾液提 取物用二氯甲烷溶液(II)萃取兩次，每次5-10ml，合併萃取液，並在得到的二氯甲烷萃取 液中加入5-10g無水硫酸鈉，冷藏12-24h後濃縮至lml，用GC和GC-MS進行分離檢測，通過 保留時間和質譜資料庫檢索對目標香味成分進行定性，用內標標準曲線法進行定量並確定 所提取香味成分的含量，檢測量與已知量的百分比即為目標成分的唾液回收率；
目標成分的二氯甲烷回收率算法將已知量的目標成分加入10-20ml 二氯甲烷溶 液(II)並密封，然後在轉速為100-200轉/分鐘下振蕩20-40min ;在得到的二氯甲烷萃取 液中加入5-10g無水硫酸鈉，冷藏12-24h後濃縮至lml，用GC和GC-MS進行分離檢測，通過 保留時間和質譜資料庫檢索對目標香味成分進行定性，用內標標準曲線法進行定量並確定 所提取香味成分的含量，檢測量與已知量的百分比即為目標成分的二氯甲烷回收率。
本發明中的人工唾液(I)是由下列用量配比的物質組分製成KH2P0426-50g， Na2HP04 8 2-90g， KHC03 1 40_160g， NaCl 50_65g， MgCl2 10_18g， CaCl216_19g， Citric Acid 2. 5-3g，加去離子水至100ml ，調節PH6. 6_7. 1 。 所述標準物質是根據擬測定的香味成分類別來確定的，如擬測定氮雜環類香味成 分用煙酸甲酯(色譜純)作為內標、如擬測定中性香味成分用乙酸苯乙酯(色譜純)或丙 酸苯乙酯(色譜純)作為內標。 本發明的創新點在於首次模擬無煙氣菸草製品中非極性或弱極性香味成分在 口腔中的釋放，並用氣相色譜質譜聯用技術對非極性或弱極性香味成分的釋放進行定性定 量，由此測定無煙氣菸草製品中非極性或弱極性香味成分的釋放率。本發明可根據需要選 定無煙氣菸草製品中所含有的香味成分並計算其釋放率。


附圖為本發明的測定方法工藝流程圖。
具體實施例方式
本發明以下結合具體實施例做進一步描述，但並不限制本發明。
實施例一、 1.樣品準備配製人工唾液和150ppm的煙酸甲酯(標準品，色譜純)二氯甲烷溶 液； 2.稱取兩份質量相等的無煙氣菸草製品0. 5g，分別置於50ml錐形瓶中， 一份加入 10ml人工唾液，另一份加入10ml 二氯甲烷溶液，並密封錐形瓶，然後在轉速為120轉/分鐘 下振蕩20min ; 3.將無煙氣菸草製品的唾液提取物用煙酸甲酯(標準品)二氯甲烷溶液萃取兩 次，每次5ml，合併萃取液； 4.在二氯甲烷萃取液中添加5g無水硫酸鈉，冷藏12h後濃縮至lml ; 5.儀器分析色譜柱:DB-WAXER(30mX0. 25mmi. d. X0. 25 ii md. f.) 檢測器NPD 載氣、流速N2， 1. 8ml/min 進樣口 、檢測器溫度270°C 升溫程序50。C (lmin)2。C /min — 200°C ; 分流比，進樣量l : 5，liU 通過保留時間和質譜資料庫檢索對菸鹼進行定性，用內標標準曲線法進行定量並 確定菸鹼的含量(單位為mg/g，下同)； 內標標準曲線法在10、50、100、200、500ii g/mL菸鹼標樣的二氯甲烷溶液中，分 別加入150ppm的煙酸甲酯做為內部標準物質(I. S.)，然後進行GC分析。並由菸鹼與煙酸 甲酯的質量比及其相應的GC峰面積比的回歸分析得到工作曲線y = 1. 0302x+0. 0029
菸鹼的唾液回收率算法將lmg菸鹼加入10ml人工唾液(I)並密封，然後在轉速 為120轉/分鐘下振蕩20min ;然後將無煙氣菸草製品的唾液提取物用二氯甲烷溶液(II) 萃取兩次，每次5ml，合併萃取液，並在得到的二氯甲烷萃取液中加入5g無水硫酸鈉，冷 藏12h後濃縮至lml，用GC和GC-MS進行分離檢測，通過保留時間和質譜資料庫檢索對目 標香味成分進行定性，用內標標準曲線法進行定量並確定所提取香味成分的含量，檢測量 (0.6736mg)與已知量(lmg)的百分比即為菸鹼的唾液回收率67. 36% 。
菸鹼的二氯甲烷回收率算法將lmg的目標成分加入10ml 二氯甲烷溶液(II)並 密封，然後在轉速為120轉/分鐘下振蕩20min ;在得到的二氯甲烷萃取液中加入5g無水硫 酸鈉，冷藏12h後濃縮至lml，用GC和GC-MS進行分離檢測，通過保留時間和質譜資料庫檢 索對目標香味成分進行定性，用內標標準曲線法進行定量並確定所提取香味成分的含量， 檢測量(0.8157mg)與已知量lmg的百分比即為菸鹼的二氯甲烷回收率81.57X。
6.菸鹼釋放率=[(唾液中提取菸鹼的量/菸鹼的唾液回收率)/(二氯甲烷 溶液直接萃取菸鹼的量/菸鹼的二氯甲烷回收率)]* 100%= [(O. 138/67.36 % )/ (1. 009/81. 57% )] * 100%= 16. 56%。
實施例二 1.樣品準備配製人工唾液和100卯m的乙酸苯乙酯(標準品)二氯甲烷溶液；
2.稱取兩份質量相等的無煙氣菸草製品O. 9g ;分別置於50ml錐形瓶中，一份加入20ml人工唾液，另一份加入20ml 二氯甲烷溶液，並密封錐形瓶，然後在轉速為200轉/分鐘 下振蕩40min ; 3.將無煙氣菸草製品的唾液提取物用乙酸苯乙酯(標準品，色譜純)二氯甲烷溶 液萃取兩次，每次lOml，合併萃取液； 4.在二氯甲烷萃取液中添加10g無水硫酸鈉，冷藏24h後濃縮至lml ;
5.儀器分析色譜柱:HP-5毛細管柱(60mX0. 2mm i. d. XO. 33踐d. f.) 檢測器FID 載氣，流速N2，0. 8ml/min 進樣口 、檢測器溫度270°C 升^t程序7(TC (lmin)2。C/min — 280°C (40min) 分流比，進樣量1 : 20， 1 1， GC/MS條件同GC條件，使用的載氣為氦氣，電離電 壓70eV，離子源溫度200。C，傳輸線溫度220。C。 通過保留時間和質譜資料庫檢索對目標香味成分進行定性，用內標標準曲線法進 行定量並確定目標香料的含量(單位為mg/g，下同)； 內標標準曲線法在O. 1、1、5、10、50、100iig/mL目標成分標樣的二氯甲烷溶液
中，分別加入50卯m的乙酸苯乙酯做為內部標準物質(I.S.)，然後進行GC分析。並由目標
香料與乙酸苯乙酯的質量比及其相應的GC峰面積比的回歸分析得到工作曲線 目標成分的唾液回收率算法將lmg的目標成分加入20ml人工唾液(I)並密封，
然後在轉速為200轉/分鐘下振蕩40min ;然後將無煙氣菸草製品的唾液提取物用乙酸苯
乙酯的二氯甲烷溶液(II)萃取兩次，每次10ml，合併萃取液，並在得到的二氯甲烷萃取液
中加入10g無水硫酸鈉，冷藏24h後濃縮至lml，用GC和GC-MS進行分離檢測，通過保留時
間和質譜資料庫檢索對目標香味成分進行定性，用內標標準曲線法進行定量並確定所提取
香味成分的含量，檢測量與已知量的百分比即為目標成分的唾液回收率。 目標成分的二氯甲烷回收率算法將lmg的目標成分加入20ml乙酸苯乙酯的二氯
甲烷溶液(II)並密封，然後在轉速為200轉/分鐘下振蕩40min;在得到的二氯甲烷萃取
液中加入10g無水硫酸鈉，冷藏24h後濃縮至lml，用GC和GC-MS進行分離檢測，通過保留
時間和質譜資料庫檢索對目標香味成分進行定性，用內標標準曲線法進行定量並確定所提
取香味成分的含量，檢測量與已知量的百分比即為目標成分的二氯甲烷回收率。
標準曲線唾液回收率二氯甲垸回收率
己酸乙酯=y = 0.8648x+0. 019636. 74%98. 13%
乙酸庚酯=y = 0.8719x+0. 005234. 26%99. 57%
肉桂酸甲酯=y = 0.8183x+0. 015639. 51%99. 98%
肉桂酸乙酯=y = 0. 8653x+0. 00532. 46%99. 9% 6.釋放率計算釋放率=[(唾液中提取目標成分的量/目標成分的唾液回收
6率)/(二氯甲烷溶液直接萃取目標成分的量/目標成分的二氯甲烷回收率)]* 100%。
其中己酸乙酯=[(O. 0016/36. 74% )/(0. 085/98. 13% )] * 100%= 5. 03%，
乙酸庚酯=[(O. 0011/34. 26% )/(0. 032/99. 57% )] * 100%= 1%，
肉桂酸甲酯=[(O. 00071/39. 51% )/(0. 0148/99. 98% )] * 100%= 12. 14%，
肉桂酸乙酯=[(O. 0003/32. 46% )/(0. 0139/99. 9% )] * 100%= 6. 64%。
實施例三、 1.樣品準備配製人工唾液和50卯m的丙酸苯乙酯(標準品，色譜純)二氯甲烷溶液； 2.稱取兩份質量相等的無煙氣菸草製品0. 6g，分別置於50ml錐形瓶中， 一份加入16ml人工唾液，另一份加入16ml 二氯甲烷溶液，並密封錐形瓶，然後在轉速為150轉/分鐘下振蕩30min ; 3.將無煙氣菸草製品的唾液提取物用丙酸苯乙酯(標準品)二氯甲烷溶液萃取兩次，每次8ml，合併萃取液； 4.在二氯甲烷萃取液中添加8g無水硫酸鈉，冷藏18h後濃縮至lml ; 5.儀器分析毛細管柱:HP-INNOWAX 30mX0. 25mmi. dXO. 25 ii md. f 檢測器FID 載氣，流速N2， 1. Oml/min 進樣口 、檢測器溫度25(TC ，檢測器溫度270°C 升 益程序60。C (lmin)5。C/min — 210°C (40min) 進樣量2 ii L，分流比10 : 1 GC/MS同GC條件，電離電壓70eV，離子源溫度20(TC，傳輸線溫度22(rC，使用Wiley譜庫進行圖譜檢索。通過保留時間和質譜資料庫檢索確定目標香料成分的含量(單位為mg/g，下同)； 通過保留時間和質譜資料庫檢索對目標香味成分進行定性，用內標標準曲線法進行定量並確定乙酸的含量(單位為mg/g，下同)； 內標標準曲線法0. 1、1、5、10、50、100ii g/mL的lmg乙酸標樣二氯甲烷溶液，分別加入50ppm的丙酸苯乙酯做為內部標準物質(I.S.)，然後進行GC分析。並由乙酸與丙酸苯乙酯的質量比及其相應的GC峰面積比的回歸分析得到工作曲線y = 0. 9563x+0. 0017
乙酸的唾液回收率算法將lmg的乙酸加入16ml人工唾液(I)並密封，然後在轉速為150轉/分鐘下振蕩30min ;然後將無煙氣菸草製品的唾液提取物用丙酸苯乙酯的二氯甲烷溶液(II)萃取兩次，每次8ml，合併萃取液，並在得到的二氯甲烷萃取液中加入8g無水硫酸鈉，冷藏18h後濃縮至lml，用GC和GC-MS進行分離檢測，通過保留時間和質譜資料庫檢索對乙酸進行定性，用內標標準曲線法進行定量並確定乙酸的含量，檢測量(0.8651mg)與已知量(lmg)的百分比即為乙酸的唾液回收率86. 51 % 。
乙酸的二氯甲烷回收率算法將lmg的乙酸加入16ml丙酸苯乙酯的二氯甲烷溶液(II)並密封，然後在轉速為150轉/分鐘下振蕩30min;在得到的二氯甲烷萃取液中加入8g無水硫酸鈉，冷藏18h後濃縮至lml，用GC和GC-MS進行分離檢測，通過保留時間和質譜資料庫檢索對乙酸進行定性，用內標標準曲線法進行定量並確定乙酸的含量，檢測量(0.9167mg)與已知量(lmg)檢測量與已知量的百分比即為乙酸的二氯甲烷回收率91. 67%。 6.乙酸釋放率=[(唾液中提取乙酸的量/乙酸的唾液回收率)/(二氯甲烷溶液直接萃取乙酸的量/乙酸的二氯甲烷回收率)]* 100%= [(0.0105/86.51 %)/(0.128/91.67%)] * 100%= 8.69%。
權利要求
一種測定無煙氣菸草製品中非極性或弱極性香味成分釋放率的方法，其特徵在於通過對無煙氣菸草製品進行前處理和儀器分析，來確定無煙氣菸草製品中非極性或弱極性香味成分的釋放率，具體步驟如下1)樣品準備配製人工唾液(I)和濃度範圍在10-100ppm的標準物質的二氯甲烷溶液(II)；2)稱取兩份質量相等的無煙氣菸草製品0.5-1.0g；分別加入10-20ml人工唾液(I)和10-20ml二氯甲烷溶液(II)並密封，然後在轉速為100-200轉/分鐘下振蕩20-40min；3)將無煙氣菸草製品的唾液提取物用(II)萃取兩次，每次5-10ml，合併萃取液；4)在2)和3)得到的二氯甲烷萃取液中加入5-10g無水硫酸鈉，冷藏12-24h後濃縮至1ml；5)儀器分析用GC和GC-MS對步驟4)的提取成份進行分離及檢測，通過保留時間和質譜資料庫檢索對目標香味成分進行定性，用內標法標準曲線進行定量並確定所提取香味成分的含量(mg/g)；6)釋放率計算釋放率＝[(唾液中提取目標成分的量/目標成分的唾液回收率)/(二氯甲烷溶液直接萃取目標成分的量/目標成分的二氯甲烷回收率)]＊100％。
2. 根據權利要求1所述的測定無煙氣菸草製品中非極性或弱極性香味成分釋放率 的方法，其特徵在於人工唾液(I)是由下列用量配比的物質組分製成KH2P04 26-50g， Na2HP04 8 2-90g， KHC03 1 40_160g， NaCl 50_65g， MgCl210_18g， CaCl2 16_19g， Citric Acid 2. 5-3g，加去離子水至100ml ，調節PH6. 6_7. 1 。
3. 根據權利要求1所述的測定無煙氣菸草製品中非極性或弱極性香味成分釋放率的 方法，其特徵在於標準物質是根據擬測定的香味成分類別來確定的，當擬測定氮雜環類香 味成分時用煙酸甲酯作為內標，當擬測定中性香味成分時用乙酸苯乙酯或丙酸苯乙酯作為 內標。
全文摘要
一種測定無煙氣菸草製品中非極性或弱極性香味成分釋放率的方法，主要是通過對無煙氣菸草製品進行前處理和儀器分析，來確定該菸草製品中非極性或弱極性香味成分的釋放率，具體步驟如下稱取等量的無煙氣菸草製品兩份，分別加入人工唾液和二氯甲烷標準物質溶液，並密封震蕩，將唾液提取物用等量的二氯甲烷標準物質溶液萃取兩次，合併萃取液，乾燥冷藏後濃縮進樣；用GC和GC-MS對提取成份進行分離及檢測，通過保留時間和質譜資料庫檢索確定非極性或弱極性香味成分的含量，再將唾液中提取成分的量與二氯甲烷溶液直接萃取成分的量進行比較，從而得出無煙氣菸草製品香味提取成分的釋放率。本發明具有工藝簡單、分析速度快，準確性好及樣品物理狀態不限等優點。
文檔編號G01N30/00GK101718757SQ20091022727
公開日2010年6月2日 申請日期2009年12月4日 優先權日2009年12月4日
發明者宋瑜冰, 宗永立, 張 傑, 彭書海, 李鵬, 馬驥 申請人:中國菸草總公司鄭州菸草研究院