一種用固相萃取毛細管氣相色譜檢測捲菸濾嘴中揮發性羰基化合物的方法
2023-05-03 12:39:16 3
專利名稱：一種用固相萃取毛細管氣相色譜檢測捲菸濾嘴中揮發性羰基化合物的方法
技術領域：
本發明涉及一種檢測捲菸濾嘴中揮發性有害羰基化合物的方法。
背景技術：
揮發性羰基化合物(包括甲醛、乙醛、丙醛、丁醛、丙烯醛、巴豆醛、丙酮和丁酮)是捲菸主流煙氣中含量較高的一類有害成分，含量從幾十到幾百微克不等。其中，大部分是吸菸時從其前體如糖、果膠、蛋白質以及可能從菸草中的甘油三酯形成的。這些揮發性羰基化合物特別是甲醛、丙烯醛及巴豆醛具有纖毛毒性，與氰化氫和氨一起，吸入後抑制了肺排洩物的清除，從而導致肺部疾病。動物實驗表明，甲醛和乙醛會引發鼻癌。捲菸濾嘴作為吸菸者與主流煙氣之間的橋梁，可以有效地濾除捲菸主流煙氣中部分有害成分，因而得到廣泛的重視與應用。濾嘴對揮發性羰基化合物截留效果是選擇不同濾嘴材料的重要依據之一。因此，準確定量捲菸濾嘴中截留的揮發性羰基化合物，對進一步探討新的濾嘴材料、降低吸食捲菸的危害都具有重大的意義。國內外已有文獻報導檢測捲菸主流煙氣中揮發性羰基化合物的分析方法，但針對捲菸濾嘴中揮發性羰基化合物的定量測定方法，到目前為止還未見有文獻報導。Dong等(Ji-Zhou Dong，Serban C.Moldoveanu.Gas chromatography-mass spectrometry ofcarbonyl compounds in cigarette mainstream smoke after derivation with2，4-dinitrophenylhydrazine.Journal of chromatography A，2004，102725-35)採用高氯酸酸化2，4-二硝基苯肼溶液，用此溶液處理劍橋濾片，然後用此濾片捕集捲菸主流煙氣中的揮發性羰基化合物，反應生成的2，4-二硝基苯腙衍生物經乙腈萃取後，直接用氣相色譜-質譜(GC-MS)進行定性定量分析。相對捲菸主流煙氣，捲菸濾嘴中揮發性羰基化合物的含量較低，測定更困難，有待研究。
發明內容
本發明的目的旨在解決定量分析捲菸濾嘴中揮發性有害羰基化合物的問題，提供一種簡便、快速、靈敏度高、儀器通用性強的檢測捲菸濾嘴中揮發性有害羰基化合物的方法。
本發明的技術方案是這樣實現的 A.捲菸抽吸完後的捲菸濾嘴，加入經鹽酸酸化的2，4-二硝基苯肼溶液振蕩萃取；鹽酸與2，4-二硝基苯肼甲醇溶液的體積比為7～11μL/100mL，鹽酸的濃度為36％～38％； B.移取萃取液至C18固相萃取小柱，用環己烷洗脫，收集洗脫液； C.洗脫液用G C儀分析，採用DB-5MS毛細管色譜柱；進樣體積1μL；不分流進樣；N2作載氣；載氣流速為1～2.5mL/min；進樣口溫度為200～250℃；FID檢測器，檢測器溫度為250℃；採用以下升溫過程初始溫度為100℃，保持0～1min，升溫速率為15～20℃/min，至200℃，保持5min，然後升溫速率為4～8℃/min，升溫至250℃，保持250℃下後運行時間為10min； D.由組分峰面積進行定量分析。
本發明的有益效果為採用鹽酸酸化可避免高氯酸的強氧化性，易與可燃物的混合物在輕微的碰撞或磨擦下會燃燒的問題，降低操作要求。固相萃取純化可消除一些非目標化合物的幹擾。本發明的方法能有效的分離捲菸濾嘴中的甲醛、丁酮、丙烯醛、巴豆醛、丁醛、內酮、乙醛七種待測組分，能精確的定量分析捲菸濾嘴中的七種揮發性羰基化合物。本方法操作簡單，分析過程中幹擾少，七種羰基化合物分離效果很好。只用G C儀配備通用的FID檢測器就可以直接檢測，相對GC-MS而言儀器成本低，通用強更強。
具體實施例方式 實施例1 將芙蓉王牌捲菸按照YC/T29-1996規定的標準條件抽吸捲菸。捲菸抽吸完後，將濾嘴從吸菸機上取下，裝入密封玻璃瓶中。將5支濾嘴用剪刀縱向按「十」字型剪開成4等分，置於具塞錐形瓶中，加入20mL經鹽酸酸化的2，4-二硝基苯腈甲醇溶液(鹽酸與2，4-二硝基苯肼甲醇溶液的體積比為9μL/100mL，鹽酸的濃度為36％～38％)，置於迴旋振蕩器上振蕩萃取20min。準確量取2mL萃取液至Waters C18固相萃取小柱，用1.0mL環己烷洗脫下來，收集洗脫液，裝入1.5mL色譜進樣小瓶，供G C分析。G C條件為Agilent公司的DB-5MS毛細管色譜柱(30m×0.25mm×0.25μm)；進樣體積為1μL，不分流進樣；載氣為N2；載氣流速為2mL/min；進樣口溫度為230℃；FID檢測器，檢測器溫度為250℃；升溫程序初始溫度為100℃，保持0min，升溫速率為18℃/min，至200℃，保持5min，然後升溫速率為6℃/min，升溫至250℃，保持250℃下後運行時間為10min。該實驗條件下，甲醛、丁酮、丙烯醛、巴豆醛、丁醛、丙酮、乙醛七種揮發性羰基化合物分離完全，可對這七種組分含量進行精確定量。由色譜圖可知，無幹擾峰存在，樣品純化效果好，峰形尖銳對稱，樣品峰信號強，信噪比比較高。
實施例2 以乙腈為溶劑，按表1濃度範圍配置系列混合標準溶液，然後在上述實驗條件下進行GC分析檢測，以色譜圖上組分峰面積為響應信號，根據8個混合標準溶液的3次平行測量結果，建立甲醛、丁酮、丙烯醛、巴豆醛、丁醛、丙酮、乙醛7種組分的標準曲線，各標準曲線的線性關係見表2。表2的結果表明響應信號與組分濃度有顯著的線性相關關係；將最低濃度混合標準溶液進行稀釋，根據信噪比S/N＝3，得出檢測出限，實驗結果見表2，表明方法的檢出限低，方法靈敏。
表1系列混合標準溶液濃度 表2線性關係和檢出限 取同一牌號的捲菸通過上述方法處理和G C分析檢測，重複進行6次平行測定，計算測定的標準偏差RSD％，實驗結果見表3，表明方法的重複性相當好。將混合標準溶液加入已抽吸完的捲菸濾嘴中，然後按照上述方法處理和G C分析檢測，根據實際加入量和實測結果，計算各種組分的回收率，實驗結果見表3，表明七種組分的回收率均在90％以上。
表3重複性和回收率
權利要求
1.一種用固相萃取毛細管氣相色譜檢測捲菸濾嘴中揮發性羰基化合物的方法，其特徵在於
A.將捲菸抽吸完的濾嘴剪碎置於錐型瓶中，加入經鹽酸酸化的2，4-二硝基苯肼溶液振蕩萃取；鹽酸與2，4-二硝基苯肼甲醇溶液的體積比為7～11μL/100mL，鹽酸的濃度為36％～38％；
B.移取萃取液至C18固相萃取小柱，用環己烷洗脫，收集洗脫液；
C.洗脫液用G C儀分析，採用DB-5MS毛細管色譜柱；進樣體積1μL；不分流進樣；N2作載氣；載氣流速為1～2.5mL/min；進樣口溫度為200～250℃；FID檢測器，檢測器溫度為250℃；採用以下升溫過程初始溫度為100℃，保持0～1min，升溫速率為15～20℃/min，至200℃，保持5min，然後升溫速率為4～8℃/min，升溫至250℃，保持250℃下後運行時間為10min；
D.由組分峰面積進行定量分析。
全文摘要
一種用固相萃取毛細管氣相色譜檢測捲菸濾嘴中揮發性羰基化合物的方法，抽吸完的捲菸濾嘴，加入經鹽酸酸化的2，4-二硝基苯肼溶液振蕩萃取；移取萃取液至C18固相萃取小柱，用環己烷洗脫；洗脫液用GC儀分析，採用DB-5MS毛細管色譜柱；進樣體積1μL；不分流進樣N2作載氣；載氣流速為1～2.5mL/min；進樣口溫度為200～250℃；FID檢測器，檢測器溫度250℃；升溫過程初始溫度100℃，保持0～1min，升溫速率15～20℃/min，至200℃，保持5min，然後升溫速率4～8℃/min，升溫至250℃，保持250℃下10min；由組分峰面積定量分析。本發明降低了操作要求，可消除一些非目標化合物的幹擾。能有效的分離捲菸濾嘴中的甲醛、丁酮、丙烯醛、巴豆醛、丁醛、丙酮、乙醛七種待測組分，能精確的定量分析捲菸濾嘴中的七種揮發性羰基化合物。
文檔編號G01N30/02GK101113973SQ20071003562
公開日2008年1月30日 申請日期2007年8月24日 優先權日2007年8月24日
發明者吳名劍, 練文柳, 胡念念, 庹蘇行 申請人:湖南中煙工業公司