UPLC-IE法测定无烟气烟草制品及卷烟烟丝中的羰基化合物

建立了一种采用超高效液相色谱等度洗脱法(Ultra performance liquid chromatography-isocratic elution,UPLC-IE)分析无烟气烟草制品及卷烟烟丝中8种重要羰基化合物的方法。使用4%乙酸水溶液于80℃水浴振荡萃取主要羰基化合物,采用0.1%甲酸水溶液-0.1%甲酸乙腈溶液(50︰50,V/V)为流动相,使用超高效液相色谱等度洗脱法进行分离。结果表明:(1)8种羰基化合物在0.02~10.00 mg/L范围内线性关系良好(R~20.999),加标回收率在80%~103%之间,平均相对标准偏差(RSD)小于9.0%,检出限(LOD)为0.14~0.25 mg/kg。(2)该方法检测时间显著缩短。(3)该方法更符合绿色分析要求。(4)4个无烟气烟草制品中甲醛、乙醛和丙酮均有检出,丙烯醛在部分样品中有检出,丙醛、巴豆醛、丁酮和丁醛在CRP1、CRP2和CRP3中均未检出;11个卷烟烟丝中8种羰基化合物均有不同程度检出。     

采用LC/MS/MS测定侧流卷烟烟气中挥发性羰基化合物的方法研究

挥发性羰基化合物是卷烟烟气中的一类重要有害物质,准确测定卷烟烟气中,特别是侧流卷烟烟气中的挥发性羰基化合物还有许多问题有待解决。实验中采用2,4-二硝基苯肼（DNPH）酸性溶液捕集侧流烟气中的羰基化合物,乙腈水溶液稀释后,以对羟基苯甲酸丁酯为内标物,用带有负离子电喷雾的LC/MS/MS定量分析侧流烟气中8种挥发性羰基化合物。实验证明,此方法有较好的重复性:对8种羰基化合物测定的相对标准偏差在6%以下;具有较高的灵敏度:8种挥发性羰基化合物的检出限均低于2.8 ng/ cig;较高的准确性:8种挥发性羰基化合物的回收率在87.2%～104.7%之间。与以往的分析方法相比,该方法具有更高的选择性,实现了烟气中巴豆醛、2-丁酮的DNPH衍生物的同分异构体的分离,对巴豆醛、2-丁酮定量更为准确,分析方法的灵敏度也明显提高。      

卷烟主流烟气中羰基化合物的改进分析方法

选择2,4-二硝基苯肼作为羰基化合物的衍生化试剂,采用高效液相色谱(HPLC)分析卷烟烟气中主要8种羰基化合物。卷烟主流烟气通过经2,4-二硝基苯肼(DNPH)酸性溶液处理的剑桥滤片进行捕集,烟气中的羰基化合物与DNPH反应生成相应的2,4-二硝基苯腙衍生物,经乙腈萃取后,采用配备紫外检测器的高效液相色谱进行定量分析。与以往的分析方法相比,该方法防止了丙烯醛衍生化合物的进一步反应,提高了分析的准确性。评价了该方法测定烟气中8种羰基化合物的重复性、回收率及检测限,采用该方法测定了肯塔基参考卷烟2R4F和部分国内外卷烟。      

高效液相色谱法测定卷烟燃烧生成的羰基化合物的分布

选择2,4-二硝基苯肼作为衍生化试剂,采用高效液相色谱(HPLC)法研究了7个卷烟燃烧后生成的8种羰基化合物的含量及在主流烟气、侧流烟气气相物、侧流烟气粒相物和滤嘴中的分布情况。结果表明:18种羰基化合物的总量为3 971.6~5 375.4μg/支,含量分布规律为侧流气相主流烟气侧流粒相滤嘴,主流烟气中羰基化合物以乙醛含量最高,丙酮次之;2随着焦油量的变化,主流烟气中羰基化合物的含量差别较大,而羰基化合物总量的差异不明显;一定程度上,主流烟气和滤嘴中的羰基化合物含量分别与焦油量成正比;3通过测定滤嘴中羰基化合物的含量,表明对于巴豆醛和甲醛的截留率相对较高,对于乙醛、丙酮和丙醛的截留率相对较低;滤嘴对于卷烟中的低级羰基类化合物的过滤效果并不明显。     

卷烟烟气中8种羰基化合物对口腔的刺激作用

为了定性定量分析卷烟烟气对口腔的刺激作用,设计了一套模拟口腔装置,以卷烟烟气中8种羰基化合物(甲醛、乙醛、丙酮、丙烯醛、丙醛、巴豆醛、2-丁酮和丁醛)为研究对象,通过改变卷烟烟支的平衡条件调控烟丝含水率,并结合卷烟的类型,分析了烟气中8种羰基化合物与模拟口腔舌部和上腭刺激的相关性。结果表明:①烟气中8种羰基化合物在模拟口腔上腭和舌部的分布相当;②随着烟丝含水率的降低,主流烟气中8种羰基化合物含量增加,对口腔的刺激性增强;③在标准条件下,乙醛、丙酮、丙醛、巴豆醛、2–丁酮和丁醛的检出量与口腔刺激性呈显著相关,相关系数均高于0.81。     

色谱法分析卷烟烟气中羰基化合物

比较研究了HPLC和GC测定卷烟主流烟气中挥发性羰基化合物的方法。采用吸附2,4-二硝基苯肼(DNPH)的剑桥滤片直接对卷烟烟气中的羰基化合物进行捕集,系统研究酸度、滤片使用张数等条件对衍生化反应及烟气捕集效率的影响;HPLC方法中,通过流动相的选择和洗脱条件的优化,实现了羰基化合物-DNPH衍生物的完全基线分离;GC方法中,通过对色谱柱、程序升温以及其它色谱条件的优化,实现了卷烟烟气中7种低级醛和酮的简便快速测定;对气相色谱和液相色谱法在分离效果和定性定量结果等方面进行了比较。      

气相色谱法分析卷烟烟气中的醛类化合物

本文研究了采用毛细管气相色谱仪分析卷烟烟气中醛类化合物的方法。在标准条件下吸烟,使卷烟烟气通过装有2,4-二硝基苯肼(DNPH)衍生化试剂酸性溶液的捕集装置,烟气中的醛类化合物与DNPH反应,生成稳定的2,4-二硝基苯腙衍生物,经三氯甲烷萃取,并在氮气保护下浓缩后,采用配备氮-磷检测器(NPD)的毛细管气相色谱仪进行分析。本文评价了该方法测定卷烟烟气中甲醛、乙醛和丙烯醛的重复性及回收率,并采用内标法定量测定了9种牌号卷烟烟气中的甲醛、乙醛和丙烯醛的输送量以及卷烟滤嘴对甲醛的截滤效率。采用气/联用仪(GC/S)和标样加入法鉴定出卷烟烟气中的12种醛类化合物。该方法操作简便,重复性好,回收率高,适用于卷烟烟气中醛类化合物的分析。      

UPLC-MS/MS测定卷烟烟气、滤嘴和烟灰中5种常用杀菌剂及其转移行为研究

建立了UPLC-MS/MS测定主流烟气总粒相物、气相物、滤嘴、烟蒂烟丝和烟灰中霜霉威、多菌灵、稻瘟灵、三唑醇和三唑酮含量的方法,样品经乙腈或甲醇提取,分散固相萃取后,进行UPLC-MS/MS分析。5种杀菌剂在各基质中的检出限为0.325~1.832ng/cig,平均回收率为90.9%~111.8%,RSD为1.3%~10.1%。应用该方法研究了标准卷烟加标样品和自然高残留样品中杀菌剂的烟气转移率,结果表明:标准卷烟加标样品中,5种杀菌剂向主流烟气总粒相物、滤嘴中的平均转移率分别为29.4%和11.0%,向烟蒂烟丝和烟灰中平均转移率为1.6%和0.2%,主流烟气气相物中则未检出杀菌剂;主流烟气总粒相物中,多菌灵的转移率较低（<5%）,其它4种杀菌剂则接近或超过30%。自然高残留卷烟样品中,5种杀菌剂向烟气总粒相物中平均转移率为3.7%,在滤嘴中平均转移率为2.2%。卷烟实际燃吸过程中5种杀菌剂向烟气总粒相物转移率明显低于加标研究结果;若采用加标研究结果,成品卷烟杀菌剂残留对吸烟者的健康风险将被高估。      

应用后合成法制备的胺基功能化材料降低卷烟主流烟气中挥发性羰基化合物研究

采用后合成方法将胺基嫁接到载体上制备降低卷烟主流烟气中挥发性羰基化合物的材料,通过考察载体、胺基试剂和胺基试剂的用量对降低卷烟主流烟气中挥发性羰基化合物性能的影响,确定了后合成材料的较佳条件,即以三氧化二铝为载体,以3-胺基丙基三乙氧基硅烷(APTES)为胺基化试剂,两者的比例是:1 g三氧化二铝:5 mmol APTES.卷烟应用试验结果表明,应用该材料制备的二元复合滤棒卷制试验卷烟,与对照卷烟相比,试验卷烟的炯碱和焦油释放量基本不变,甲醛释放最降低55.2%、乙醛释放量降低25.0%、丙醛释放量降低20.7%、巴豆醛释放量降低17.8%.评吸结果表明,两种卷烟总体风格特点和感官质量基本一致.     

Dis-SPE-UPLC-MS/MS测定卷烟主流烟气中4种TSNAs

烟草特有N-亚硝胺（TSNAs）是卷烟烟气中重要的致癌成分,为准确测定卷烟主流烟气中的TSNAs释放量,建立了UPLC-MS/MS同时测定卷烟主流烟气中4种TSNAs的检测方法。采用剑桥滤片捕集卷烟主流烟气,经醋酸铵水溶液提取,N-丙基乙二胺（PSA）净化后UPLC-MS/MS测定。结果显示,TSNAs的工作曲线在1~110 ng/mL之间线性关系良好（R²>0.99）,检出限（LOD,以S/N=3计）0.008~0.016 ng/mL;回收率82.5%~94.8%,精密度4.9%~9.8%。该方法与标准方法进行比对效果良好,相关系数的范围为0.9991~0.9995。该方法准确可靠、选择性好,适合于烤烟型卷烟主流烟气中TSNAs释放量的检测。     

液相色谱法分析卷烟主流烟气中的挥发醛

为了快速准确地分析卷烟主流烟气中的低级醛酮类化合物,建立了通过装有2,4-二硝基苯肼(DNPH)衍生化试剂酸性溶液的装置捕集烟气,以吡啶为稳定剂,采用配有二极管阵列检测器的高效液相色谱仪测定卷烟主流烟气中的挥发性醛酮类化合物的方法。该方法的CV<5%,回收率>95%,并用外标法定量测定了7种牌号卷烟主流烟气中的5种醛酮类化合物。该方法操作简便、快速、重复性好、回收率高,适用于卷烟烟气中的醛类化合物的分析。     

主流烟气中氨与部分羰基化合物的偏相关分析及应用

为提高离子色谱(IC)法测定卷烟主流烟气中氨的待测液的稳定性,分析了57种卷烟主流烟气中氨与部分挥发性羰基化合物(甲醛、乙醛、丙酮、丙烯醛、丙醛、巴豆醛和2-丁酮)的偏相关性;根据偏相关分析结果,以甲醛-HCl混合溶液(甲醛质量分数为15%,HCl物质的量浓度为100 mmol/L)作为萃取液对现行的检测方法(YC/T 377—2010)进行了改进,并考察了5种卷烟样品氨待测液的稳定性。结果表明:1主流烟气中的氨与甲醛呈极显著负相关,且二者在氨的待测溶液中会协同升高;2改进现有IC方法的萃取液后,5种卷烟样品的氨待测液经过24 h仍然比较稳定;3方法改进后,检出限为0.30μg/支,加标回收率为97.05%~102.40%,日间相对标准偏差(RSD)为1.28%。该方法较好地解决了待测液氨检测结果随时间不断升高的问题,适用于分析卷烟主流烟气中氨的释放量。     

液相包谱法分析卷烟主流烟气中的挥发醛

为了快速准确地分析卷烟主流烟气中的低级醛酮类化合物,建立了通过装有2,4-二硝基苯肼(DNPH)衍生化试剂酸性溶液的装置捕集烟气,以吡啶为稳定剂,采用配有二极管阵列检测器的高效液相色谱仪测定卷烟主流烟气中的挥发性醛酮类化合物的方法.该方法的CV＜5%,回收率＞95%,并用外标法定量测定了7种牌号卷烟主流烟气中的5种醛酮类化合物.该方法操作简便、快速、重复性好、回收率高,适用于卷烟烟气中的醛类化合物的分析.     

卷烟烟气中苯并[a]芘测定方法研究

为准确测定卷烟烟气中的苯并[a]芘(BaP),建立了2种测定卷烟烟气中BaP的方法———高效液相色谱法和气质联用法。优化了2种方法的前处理过程、仪器分析条件,并测定了其重复性、回收率和检测限。通过2种分析方法的比较,确定了环己烷萃取、硅胶柱固相萃取纯化和气相色谱-质谱法定量检测BaP含量的标准分析方法。该法BaP的检测限为1.44ng/mL,回收率为99.45%～102.40%,CV为2.77%。采用该法测定了国内外81种卷烟烟气中的BaP含量,并对这些卷烟烟气中BaP含量分布进行了探讨。     

降低挥发性羰基化合物材料在卷烟滤嘴中的应用研究

为优化降低烟气中挥发性羰基化合物的功能材料(即降羰基物材料)在卷烟复合滤嘴中的应用工艺条件, 从功能材料添加量、滤嘴压降搭配、加料段长度等方面研究不同工艺条件对降羰基物材料的减害性能及其对卷烟感官质量的影响。结果表明, 当降羰基物材料在卷烟中的添加量为30 mg/支, 同时二元复合滤嘴为10 mm 加料段+15 mm 白段, 其中加料段压降为4000Pa/120 mm, 白段压降为2800 Pa/120 mm, 复合棒压降为2740 Pa/100 mm 时, 卷烟主流烟气中挥发性羰基物释放总量的选择性降低率达到32.3%, 且卷烟感官质量与对照卷烟相比无显著差异。      

硅烷化-GC/MS联用测定卷烟主流烟气中7种酚类化合物

为准确测定卷烟主流烟气中7种酚类化合物(苯酚,邻、间、对-甲酚,邻、间、对-苯二酚)的释放量,建立了一种N-甲基-N-(三甲基硅烷)三氟乙酰胺(MSTFA)硅烷化-气相色谱-质谱(GC/MS)法。在标准抽吸条件下,用剑桥滤片捕集2支卷烟的烟气粒相物,加入内标(苯酚-d5)标准溶液和三氯甲烷超声萃取10 min,取1 m L萃取液于色谱瓶中并加入30μL MSTFA,压盖密封后在60℃下衍生化20 min,然后进行GC/MS分析。结果表明:(1)该方法的相对标准偏差(n=8)为2.6%~5.6%,加标回收率93.1%~102.9%,检出限0.005~0.026μg/支。(2)与标准方法相比,该方法可实现间-甲酚和对-甲酚的良好分离,能够准确测定卷烟主流烟气中7种酚类化合物的释放量。(3)采用该方法与现有标准方法对25个卷烟样品检测的结果一致性较好,无显著差异。该方法检测结果稳定性、重复性好,准确性和精确度高,适用于卷烟主流烟气中7种酚类化合物的检测。     

气相色谱-串联质谱法同时检测卷烟主流烟气中的苯并[a]芘和NNK

建立了同时测定卷烟主流烟气中苯并[a]芘(Ba P)和4-(N-甲基-N-亚硝氨基)-1-(3-吡啶基)-1-丁酮(NNK)的气相色谱-串联质谱(GC-MS/MS)方法。用剑桥滤片捕集卷烟主流烟气粒相物后再用甲苯进行振荡萃取,萃取液经过基质分散固相萃取净化及氮吹浓缩后采用DB-35MS色谱柱分离、多反应监测(MRM)模式分析,内标法定量。结果表明:①NNK和BaP的定量限、加标回收率、相对标准偏差(RSD)分别为0.36和0.29 ng/支,78.8%~95.5%和101.6%~106.6%,2.3%~15.4%和2.9%~14.4%。②与标准方法相比,该方法前处理简单,可实现两种目标物的同时测定。③采用该方法与现有标准方法对27个卷烟的检测结果显示两组数据的一致性较好,无显著性差异。该方法操作简单、结果准确,适用于同时分析卷烟主流烟气中NNK和BaP的释放量。      

中心切割二维气相色谱法测定卷烟主流烟气中的硝基苯

建立了环己烷萃取、硅胶固相萃取柱净化和中心切割二维气相色谱法测定卷烟主流烟气粒相物中硝基苯的方法,并采用该法测定了6种卷烟样品主流烟气中的硝基苯释放量。结果表明:①中心切割技术有效提高了色谱的分离能力,使得痕量硝基苯可以从复杂的烟气基质中分离出来,分离效果明显优于一维色谱;②方法的检测限为1.28 ng/mL,相对标准偏差(RSD)6.82%,回收率87.6%;③6种卷烟主流烟气中硝基苯的释放量为0.091~1.66 ng支/。     

离子色谱法测定卷烟侧流烟气中的甲胺和乙胺

为准确测定卷烟侧流烟气中的甲胺和乙胺,通过对烟气捕集方式的考察和色谱条件的优化,建立了卷烟侧流烟气中甲胺和乙胺的稀盐酸溶液吸收-离子色谱(IC)检测方法,并采用该方法测定了10种不同焦油量、不同类型卷烟侧流烟气甲胺和乙胺的释放量。结果表明:1以0.01 mol/L盐酸为粒相物萃取液和气相物吸收液,采用Ion Pac CS16分离柱,在柱温60Ⅲ及10 mmol/L甲烷基磺酸(MSA)为流动相的条件下进行等度洗脱时,目标物可实现基线分离;2甲胺和乙胺在0.02~2.00μg/m L质量浓度范围内线性关系良好,检出限分别为2.58和3.65μg/L,平均回收率分别为85.1%~102.1%和80.7%~107.3%,相对标准偏差(RSD)均小于3%;310种卷烟样品侧流烟气中甲胺和乙胺释放量差异较明显,分别为15.0~31.7和2.9~9.4μg/支,且主要存在于气相部分。该方法适合于卷烟侧流烟气中甲胺和乙胺的定量分析。     

应用后合成法制备的胺基功能化材料降低卷烟主流烟气中挥发性羰基化合物研究

采用后合成方法将胺基嫁接到载体上制备降低卷烟主流烟气中挥发性羰基化合物的材料,通过考察载体、胺基试剂和胺基试剂的用量对降低卷烟主流烟气中挥发性羰基化合物性能的影响,确定了后合成材料的较佳条件,即以三氧化二铝为载体,以3-胺基丙基三乙氧基硅烷（APTES）为胺基化试剂,两者的比例是:1 g三氧化二铝:5 mmol APTES。卷烟应用试验结果表明,应用该材料制备的二元复合滤棒卷制试验卷烟,与对照卷烟相比,试验卷烟的烟碱和焦油释放量基本不变,甲醛释放量降低55.2％、乙醛释放量降低25.0％、丙醛释放量降低20.7％、巴豆醛释放量降低17.8％,评吸结果表明,两种卷烟总体风格特点和感官质量基本一致。