一種捲菸主流煙氣中馬來醯肼含量的測定方法

2023-05-25 20:28:01

專利名稱：一種捲菸主流煙氣中馬來醯肼含量的測定方法
技術領域：
本發明涉及一種捲菸主流煙氣中馬來醯肼含量的測定方法，屬於菸草化學分析技術領域。
背景技術：
馬來醯肼又稱抑芽丹，純品為白色結晶粉末，是一種低毒植物生長調節劑和選擇性除草劑，使用於菸葉種植和成長過程，從植物根部或葉面吸入，由木質部和韌皮部傳導至植株體內，通過阻止細胞分裂，從而抑制植物的生長。國外應用比較廣泛，近年來我國的使用量也在不斷增加。馬來醯肼在菸草中的殘留量在0-300 μ g/g之間。國際癌症研究機構(IARC)通過對馬來醯肼的致癌性進行研究後將其歸為Group3類。裂解研究表明，馬來醯肼純品在750°C裂解時會有一定量轉移到裂解產物中，因此捲菸中的馬來醯肼在燃燒時有可能會轉移到主流煙氣和側流煙氣中。目前有一些文獻報導證實了這種情況，其中Liu等在1973年首次報導了馬來醯肼的轉移率取決於捲菸中馬來醯肼的含量，其主流煙氣轉移率在3. 94% -10. 3 %之間；Haeberer等發現主流煙氣轉移率僅為O. 2%;美國農業部公布的主流煙氣轉移率為2-3%;Chopra等報導的數據為2. 5-2. 8%。由於報導數據的不一致，因此有必要做進一步的研究。

發明內容
本發明的目的是提供一種捲菸主流煙氣中馬來醯肼含量的測定方法。為了實現以上目的，·本發明所採用的技術方案是一種捲菸主流煙氣中馬來醯肼含量的測定方法，包括如下步驟(I)樣品前處理挑選重量和吸阻合格的煙支，分別向其中均勻加入馬來醯肼農藥標樣，平衡後抽吸菸卷，用濾片收集主流煙氣粒相物，加內標物，振蕩後萃取農藥，將萃取液氮吹濃縮；(2)衍生化用C18固相萃取小柱淨化濃縮液，活化C18固相萃取小柱後，移取步驟(I)的濃縮液轉移至C18小柱上，淋洗，接收流出液，將流出液氮吹濃縮之後衍生化；(3)標準工作溶液的配製在O. 1-10. O μ g/mL範圍內配製至少三個濃度梯度的馬來醯肼系列濃度標準工作液，衍生化後備用；(4)氣相色譜/質譜(GC/MS)測定將步驟(3)中的各濃度梯度的標準工作液和內標物進行GC/MS測定，以標準工作液與內標物的色譜峰面積比對其相應濃度進行回歸分析，得到標準工作曲線；在相同條件下將步驟(2)中衍生後的樣品液注入GC/MS進行測定，測得樣品中馬來醯肼衍生物與內標物的色譜峰面積比，代入標準曲線，得到樣品中的馬來醯肼含量。內標物為特丁基對苯二酚。
步驟(I)中馬來醯肼農藥標樣加入量是10，20和50 μ L (MH濃度1430 μ g/mL)。步驟(I)中平衡的條件為溫度22±1°C，溼度60±3%，平衡時間48小時。步驟(I)中使用的濾片是劍橋濾片。步驟(I)中萃取液為甲醇。步驟(2)和(3)中衍生化的方法是在氮吹過的樣品中加入ImL 二甲基甲醯胺(DMF)溶解，然後加入O. 5mL的矽烷化試劑(BSTFA)，在75°C下衍生30min，取出放至室溫進行GC/MS分析。步驟(I)和(2)中氮吹是在40°C下進行的。步驟(3)中標準工作液的配置方法為準確稱取O. OlOOg MH標準品，用DMF溶解並定容於IOOmL容量瓶中，得100μ g/mL MH標準儲備液；移取O. 01,0. 02,0. 05,0. 1，0. 5和1. OmL MH標準儲備液，分別置於IOmL容量瓶中，用DMF稀釋定容，得O.1，O. 2，O. 5，1. 0，5. O和10. O μ g/mL濃度的MH標準工作溶液。步驟(4)中的GC/MS分析條件為色譜柱DB_WAX熔融石英毛細管柱，柱長30m，內徑O. 25mm，膜厚O. 25 μ m ;進樣口溫度275°C ;載氣He不分流模式進樣，進樣量I μ L ;恆流模式，流速1. 2mL/min ;程序升溫50°C持續2min，以每分鐘5°C的速度升至200°C，然後以每分鐘8°C的速度升至260°C，持續15min ;傳輸線溫度280°C;電離模式EI，能量70eV ；離子源溫度230°C ;掃描方式選擇離子監測(SM)模式。

本發明的方法克服了現有技術樣品處理方法的不足，針對捲菸主流煙氣中的馬來醯肼優化了樣品前處理方法和儀器檢測條件。與現有技術相比本發明方法具有如下優良效果(I)捲菸主流煙氣基質較為複雜，直接測定基質效應較強，因此採用C18固相萃取小柱淨化後進一步衍生化，然後採用GC/MS檢測的方式，既可以降低基質效應，又能有效的對主流煙氣中的馬來醯肼實現檢測分析；(2)本方法具有操作簡便、快速、準確、靈敏度高及重複性好的優點，馬來醯肼的檢出限為O. 14 μ g/支，平均回收率為91%，平均相對標準偏差(RSD)為5.4%。


圖1為標準溶液的色譜圖，圖中IS為內標物峰，MH為馬來醯肼衍生物峰；圖2為樣品溶液的色譜圖，圖中IS為內標物峰，MH為馬來醯肼衍生物峰；圖3為本發明具體實施方式
中馬來醯肼的標準曲線圖。
具體實施例方式本發明以下結合實例做進一步描述，但並不是限制本發明。1.儀器與試劑Gilson ASPEC XL4-V2 自動固相萃取儀(Gilson Labs, France) ；Buchi Rotavapor R-200 旋轉蒸發儀(Buchi, Switzerland) ;CDS5000 熱裂解儀(CDS，USA) ；6890NGC/5975B MS氣相色譜-質譜儀(Agilent, USA) ；BORGffALDT-KC5孔道側流吸菸機(B0RGWALDT-KC, German);石英纖維濾片(直徑44mm，Millipore, USA);氣體流量計(測試範圍 0-6L/min，A. P. BUCK Inc, USA);固相萃取小柱C18 柱(500mg，3mL)，購於 Supelco 公司；3R4F 捲菸(Kentucky 大學，USA)。試劑乙腈、甲醇、矽烷化試劑(BSTFA)、N，N- 二甲基甲醯胺均為色譜級(Tedia, USA)；標準物質馬來醯肼,特丁基對苯二酹(內標物),購於德國Augsburg公司。2.操作步驟(I)樣品前處理取捲菸一組，挑選重量和吸阻合格的煙支，分別向其中加入馬來醯肼農藥標樣10，20和50 μ L (1430 μ g/mL)，用微量注射器均勻注射，將加標捲菸置於溫度為22 土 1°C，溼度為60±3%的環境中平衡48小時，按照GB/T16450《常規分析用吸菸機定義和標準條件》調整檢查吸菸機抽吸參數，B0RGWALDT-KC5孔道側流吸菸機上抽吸平衡後的捲菸，用劍橋濾片收集主流煙氣粒相物，然後將濾片取下用脫脂棉擦洗捕集器內壁合併放入IOOmL三角瓶中。加入內標物後，用50mL甲醇振蕩20min萃取農藥，然後過濾至氮吹瓶中，在40°C下氮吹濃縮至lmL。(2)衍生化採用C18固相萃取小柱淨化濃縮液，先用5mL甲醇活化C18固相萃取小柱，移取ImL濃縮液轉移至C18小柱上，接收流出液，並用5mL甲醇淋洗固相萃取並接收，40°C下將接收液氮吹濃縮近幹，加入ImL DMF溶解，然後加入O. 5mL的BSTFA，在75°C下衍生30min，取出放至室溫進行GC/MS分析。(3)標準工作溶液

準確稱取O. OlOOg MH標準品，置於IOOmL容量瓶中，用DMF溶解、定容，得100 μ g/mLMH標準儲備液；移取O. 01，O. 02，O. 05，O.1，O. 5和1. OmL MH標準儲備液，分別置於IOmL容量瓶中，用DMF稀釋定容，得O. 1，O. 2，O. 5，1. 0，5. O和10. O μ g/mL濃度的MH標準工作溶液，分別移取ImL各級工作溶液並分別加入O. 5mL的BSTFA，在75°C下衍生30min，取出放至室溫進行GC-MS分析，並以MH衍生物的峰面積對其相應濃度進行回歸分析，得到標準工作曲線。(4)氣相色譜/質譜(GC/MS)測定將不同濃度梯度的標準工作溶液分別注入GC/MS，以內標法進行馬來醯肼含量的定量分析，即以馬來醯肼衍生物與內標物特丁基對苯二酚的色譜峰面積比對其相應濃度進行回歸分析，得到標準曲線；在相同條件下將樣品提取液注入GC/MS進行測定，測得馬來醯肼衍生物與內標物特丁基對苯二酚的色譜峰面積比，代入標準曲線，求得樣品中的馬來醯
肼含量；其中GC/MS分析條件為色譜柱=DB-WAX熔融石英毛細管柱，柱長30m，內徑
O.25mm,膜厚O. 25 μ m ;進樣口溫度275°C;載氣He不分流模式進樣，進樣量1 μ L ;恆流模式，流速1. 2mL/min ;程序升溫50°C持續2min，以每分鐘5°C的速度升至200°C，然後以每分鐘8°C的速度升至260°C，持續15min ;傳輸線溫度280°C;電離模式EI，能量70eV ;離子源溫度230°C ;掃描方式選擇離子監測(SM)模式。根據農藥的相對保留時間和定性鑑別離子進行定性鑑別；馬來醯肼衍生物的選擇離子為241，255，特丁基對苯二酚的選擇離子為207，222。以標準工作液和內標物特丁基對苯二酚的色譜峰面積對其相應濃度進行回歸分析，得到標準工作曲線如表I。表I捲菸主流煙氣中馬來醯肼的標準曲線
權利要求
1.一種捲菸主流煙氣中馬來醯肼含量的測定方法，其特徵在於，包括以下步驟 (1)樣品前處理 挑選重量和吸阻合格的煙支，分別向其中均勻加入馬來醯肼農藥標樣，平衡後抽吸菸卷，用濾片收集主流煙氣粒相物，加內標物，振蕩後萃取農藥，將萃取液氮吹濃縮； (2)衍生化 用C18固相萃取小柱淨化濃縮液，活化C18固相萃取小柱後，移取步驟(I)的濃縮液轉移至C18小柱上，淋洗，接收流出液，將流出液氮吹濃縮之後衍生化； (3)標準工作溶液的配製 在O. 1-10. O μ g/mL範圍內配製至少三個濃度梯度的馬來醯肼系列濃度標準工作液，衍生化後備用； (4)氣相色譜/質譜(GC/MS)測定 將步驟(3)中的各濃度梯度的標準工作液和內標物進行GC/MS測定，以標準工作液與內標物的色譜峰面積比對其相應濃度進行回歸分析，得到標準工作曲線；在相同條件下將步驟(2)中衍生後的樣品液注入GC/MS進行測定，測得樣品中馬來醯肼衍生物與內標物的色譜峰面積比，代入標準曲線，得到樣品中的馬來醯肼含量。
2.根據權利要求1所述的一種捲菸主流煙氣中馬來醯肼含量的測定方法，其特徵在於，內標物為特丁基對苯二酚。
3.根據權利要求1所述的一種捲菸主流煙氣中馬來醯肼含量的測定方法，其特徵在於，步驟(I)中馬來醯肼農藥標樣加入量是10，20和50 μ L (MH濃度1430 μ g/mL)。
4.根據權利要求1所述的一種捲菸主流煙氣中馬來醯肼含量的測定方法，其特徵在於，步驟(I)中平衡的條件為溫度22±1°C，溼度60±3%，平衡時間48小時。
5.根據權利要求1所述的一種捲菸主流煙氣中馬來醯肼含量的測定方法，其特徵在於，步驟(I)中使用的濾片是劍橋濾片。
6.根據權利要求1所述的一種捲菸主流煙氣中馬來醯肼含量的測定方法，其特徵在於，步驟(I)中萃取液為甲醇。
7.根據權利要求1所述的一種捲菸主流煙氣中馬來醯肼含量的測定方法，其特徵在於，步驟(2)和(3)中衍生化的方法是在氮吹過的樣品中加入ImL 二甲基甲醯胺(DMF)溶解，然後加入O. 5mL的矽烷化試劑(BSTFA)，在75°C下衍生30min，取出放至室溫進行GC/MS分析。
8.根據權利要求1所述的一種捲菸主流煙氣中馬來醯肼含量的測定方法，其特徵在於，步驟(I)和(2)中氮吹是在40°C下進行的。
9.根據權利要求1所述的一種捲菸主流煙氣中馬來醯肼含量的測定方法，其特徵在於，步驟(3)中標準工作液的配置方法為準確稱取O. OlOOg MH標準品，用DMF溶解並定容於 IOOmL 容量瓶中，得 100 μ g/mL MH 標準儲備液；移取 O. 01，O. 02，O. 05，O.1，O. 5 和1. OmLMH標準儲備液，分別置於IOmL容量瓶中，用DMF稀釋定容，得O. 1，O. 2，O. 5，1. 0，5. O和.10.O μ g/mL濃度的MH標準工作溶液。
10.根據權利要求1所述的一種捲菸主流煙氣中馬來醯肼含量的測定方法，其特徵在於，步驟(4)中的GC/MS分析條件為色譜柱=DB-WAX熔融石英毛細管柱，柱長30m，內徑O.25mm,膜厚O. 25 μ m ;進樣口溫度275°C;載氣He不分流模式進樣，進樣量1 μ L ;恆流模式，流速1. 2mL/min ;程序升溫50°C持續2min，以每分鐘5°C的速度升至200°C，然後以每分鐘8°C的速度升至260°C，持續15min ;傳輸線溫度280°C;電離模式EI，能量70eV ;離子源溫度230°C ;掃描方式選 擇離子監測(SM)模式。
全文摘要
本發明公開了一種捲菸主流煙氣中馬來醯肼含量的測定方法，以特丁基對苯二酚為內標物，挑選煙支並注射入馬來醯肼農藥標樣，萃取後衍生化，採用氣相色譜－質譜聯用儀(GC/MS)衍生測定捲菸主流煙氣中馬來醯肼含量，並針對馬來醯肼測定過程中的GC/MS分析條件和標準溶液配製的濃度範圍進行優化選擇。本方法具有操作簡便、快速、準確、靈敏度高及重複性好的優點，馬來醯肼的檢出限為0.14μg/支，平均回收率為91％，平均相對標準偏差(RSD)為5.4％。
文檔編號G01N30/06GK103063761SQ20121052017
公開日2013年4月24日 申請日期2012年12月6日 優先權日2012年12月6日
發明者唐綱嶺, 張洪非, 邊照陽, 姜興益, 劉楠, 陳再根, 楊飛, 李中皓, 範子彥, 李雪, 龐永強, 邢軍, 胡清源 申請人:國家菸草質量監督檢驗中心