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。      

冷阱捕集-GC/MS法同时检测卷烟主流烟气中的环氧乙烷和环氧丙烷

为同时准确测定卷烟主流烟气中环氧乙烷和环氧丙烷,建立了冷阱捕集-气相色谱/质谱联用(GC/MS)方法。采用剑桥滤片捕集卷烟主流烟气粒相物,在低温冷阱条件下用甲苯捕集主流烟气气相物,利用GC/MS检测主流烟气气相物中环氧乙烷和环氧丙烷的释放量,对21种国内外不同焦油量卷烟主流烟气中的环氧乙烷和环氧丙烷进行了测定。结果表明:1该方法线性良好(R2≥0.999 7),环氧乙烷和环氧丙烷的检测限分别为0.03μg/支和6.8 ng/支,回收率在91.0%～101.5%之间,日内、日间精密度在2.4%～6.0%之间。221种卷烟样品主流烟气中环氧乙烷和环氧丙烷的释放量分别为1.4～17.8μg/支和158.8～1153.0 ng/支。该方法操作简单、结果准确可靠,适合于同时测定卷烟主流烟气中环氧乙烷和环氧丙烷的释放量。     

剑桥滤片-液-液捕集系统各部分烟气捕集物的细胞毒性比较

为考察烟气捕集在卷烟主流烟气体外细胞毒性检测中的作用,采用3种捕集系统:剑桥滤片-pH7.0 PBS-丙酮、剑桥滤片-pH7.2 PBS-乙酸乙酯和剑桥滤片-pH7.4 PBS-70％甘油捕集同一卷烟主流烟气的粒相物和气相物,用中性红细胞毒性法检测了各部分烟气捕集物对中国仓鼠卵巢细胞(CHO)的毒性作用,气相色谱-质谱法检测了3种有机溶剂烟气捕集物的化学成分.结果表明:①细胞毒性的大小顺序为:剑桥滤片捕集物＞ PBS捕集物＞有机溶剂捕集物;②在第2级捕集物中,pH7.4 PBS烟气捕集物的细胞毒性显著大于pH7.0和pH7.2 PBS烟气捕集物;③在第3级捕集物中,70％甘油烟气捕集物的细胞毒性最大,丙酮和乙酸乙酯的较小,且二者比较接近;④3种有机溶剂捕集的烟气气相物部分主要是醛类、酯类、烷烃和苯系物,70％甘油捕集了较多的烷烃和苯系物.剑桥滤片捕集的烟气冷凝物反映了部分烟气对CHO细胞的中性红细胞毒性,剑桥滤片-pH7.4 PBS溶液-70％甘油捕集的烟气物质可以较全面地反映烟气的细胞毒性.     

采用GC-MS测定侧流卷烟烟气中芳香胺

摘要:芳香胺类化合物是卷烟烟气中的一类重要有害物质,测定卷烟烟气中,特别是侧流卷烟烟气中的芳香胺类化合物还没有准确可靠的方法。实验中采用鱼尾罩和装有剑桥滤片的捕集装置捕集侧流卷烟烟气中的芳香胺类化合物,在酸性条件下用二氯甲烷萃取芳香胺类化合物,用五氟丙酸酐和三甲胺在强碱性条件下,对芳香胺进行衍生,利用四级杆GC-MS测定4种芳香胺的五氟丙酸酐衍生物。实验证明,此方法有较好的重复性:对4种芳香胺类化合物测定的相对标准偏差在6%以下;具有较高的灵敏度:4种芳香胺类化合物的检出限均低于0.16 ng/ cig;较高的准确性:4种芳香胺类化合物的回收率在94.41%～102.70%之间,完全适用于定量检测卷烟侧流烟气中芳香胺类化合物。      

卷烟主流烟气中氨捕集方法的改进

为了提高卷烟主流烟气中氨的测定效率,对现行标准YC/T 377—2010中氨的捕集方法进行改进,提出剑桥滤片收集卷烟主流烟气中氨的方法:将乙醇、甘油、0.20 mol/L浓度的盐酸溶液按照4∶1∶5体积比配制滤片处理溶液,用装有经滤片处理液处理后的剑桥滤片的捕集器,在常规的卷烟抽吸中,实现卷烟主流烟气中氨的捕集.结果表明:剑桥滤片法的日内重复性的相对标准偏差2.33%,日间重复性的相对标准偏差1.92%,数据精密度良好;加标回收率93%~97%,方法准确性较高;与YC/T 377—2010方法比对结果的相对标准偏差4.38%,二者结果一致.改进后的捕集方法程序简单、易于操作,可有效提高操作效率.     

GC-MS法测定卷烟侧流烟气中半挥发性化合物吡啶、喹啉、苯乙烯

建立了气相色谱-质谱(GC-MS)测定卷烟侧流烟气中半挥发性化合物吡啶、喹啉、苯乙烯的方法.采用鱼尾罩、剑桥滤片和装有甲醇溶液的捕集阱捕集侧流烟气中的半挥发性化合物,采用四极杆GC-MS结合质谱选择性离子扫描模式(SIM)定量检测其含量,测定3种侧流烟气中半挥发性化合物释放量.结果证明:此方法有较好的重复性,对3种半挥发性化合物释放量组内测定的RSD≤3.42%,组间测定的RSD≤6.33%;具有较高的灵敏度,3种半挥发性化合物的检测限均低于0.15μg/支;较高的准确性,3种半挥发性化合物的回收率在92.87%～98.00%之间.该方法适用于定量检测卷烟侧流烟气中半挥发性化合物.     

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。      

卷烟侧流烟气焦油、烟碱的测定方法研究

采用根据CORESTA推荐的分析卷烟侧流烟气的方法和原理研制的鱼尾罩侧流烟气捕集装置 ,结合气相色谱 (GC)与紫外光谱 (UV)分析技术 ,对卷烟侧流烟气焦油、烟碱的测定方法进行了研究。共进行了两组重复实验 ,并与同一时期日本烟草公司测定的侧流烟气焦油和烟碱的分析结果进行了比较。结果发现 ,实验采用的侧流烟气焦油、烟碱的测定方法具有很好的重复性 ,所有测试项目如抽吸口数、滤片和鱼尾罩上的焦油、烟碱等的变异系数都在 10 %以下 ,侧流烟气总焦油和总烟碱的变异系数都小于 5 % ,且与日本烟草公司的测试结果非常接近 ,说明该方法适用于侧流烟气焦油和烟碱的测定。同时 ,还对卷烟侧流烟气的捕集原则、侧流烟气的测试条件选择等进行了讨论。     

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。      

UPC~2法测定卷烟主流烟气中8种羰基化合物

建立了一种采用超高效合相色谱分析卷烟烟气中8种重要羰基化合物的方法。使用衍生化试剂处理过的滤片捕集卷烟烟气中的重要羰基化合物,经乙腈萃取后,采用配备紫外检测器的合相液相色谱进行定量分析。使用SPSS软件对22个卷烟样品采用该方法和标准方法测定的数据进行配对t检验。结果表明:18种羰基化合物在0.02~10.00 mg/L范围内线性关系良好(R20.999),加标回收率在75%~96%之间,平均相对标准偏差小于10.0%,检出限为0.07~0.15μg/支。2与标准方法相比,该方法检测时间显著缩短。3两种方法所得数据的相关系数为0.938,显著性概率为0.082,大于0.05,两组数据没有显著差异。4该方法的流动相主要为二氧化碳,有机溶剂消耗极少,更符合绿色分析要求,并可降低分析成本。     

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。      

Simultaneous determination of carbonyls and NO2 in exhausts of heavy-duty diesel trucks and transit buses by HPLC following 2,4-dinitrophenylhydrazine cartridge collection

A method combining 2,4-dinitrophenylhydrazine (DNPH) cartridge sampling and high-performance liquid chromatography (HPLC) analysis has been used for the measurement of carbonyl and NO2 emissions from heavy-duty diesel trucks and transit buses. The reaction of NO2 with DNPH allows for the simultaneous and unambiguous determination of NO2 and carbonyl concentrations in exhaust samples. The potential coelution of the NO2-DNPH derivative with the formaldehyde-DNPH derivative under certain chromatographic conditions was investigated. Successful separation of these two species was achieved allowing for simultaneous determination of carbonyls and NO2 in the exhaust samples collected from heavy-duty diesel (HDD) trucks and diesel, diesel/electric hybrid, diesel equipped with the continuously regenerating technology (CRT) particle traps, and compressed natural gas (CNG) transit buses tested over various drive cycles. Elevated NO2 emissions from CRT-equipped buses were observed. The NO2/NOx volume ratios for HDD trucks and transit buses are discussed. A comparison of the DNPH derivatization with HPLC/UV-visible detection method with a chemiluminescence analyzer method for NO2 measurement is presented for a limited number of diesel/CRT and CNG buses.     

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。      

气袋-热脱附-气/质联用法分析卷烟主流烟气中的气相全成分

为了分析比较不同卷烟的气相成分的差异,以及减害降焦过程中卷烟气相成分的变化情况,本文建立了气袋-热脱附-气/质联用法分析卷烟主流烟气中的气相全成分的方法。此方法采用Tedler气袋收集20支卷烟的主流烟气,并用针筒式注射泵定量转移一定体积烟气入Carbotrap300吸附采样管,利用热脱附技术-气/质联用仪(ATD-GC/MS)法进行定性和定量分析。通过方法优化和验证,结果表明:(1)由于针筒式注射泵的取样时间、速率及体积高度可控,大大改进了重复性,气相全成分中,大部分被测物的相对标准偏差都在5%以下,重复性显著优于文献报道;(2)此方法可较完全地捕集卷烟主流烟气气相成分;(3)可定性鉴定出卷烟烟气中的67种成分;(4)采用氘代内标法,准确定量分析了13种气相成分;(5)13种定量成分的回收率在80%~120%之间,结果令人满意。对不同卷烟样品进行分析测试,结果如下:(1)2R4F的测试结果和文献报道值相符;(2)混合型卷烟的气相成分中,含N的气体成分比烤烟型的相对高些;(3)对卷烟滤嘴添加了活性炭材料前后的卷烟分析,可发现,添加了活性炭材料后,大部分气相成分呈不同程度地下降。综合比较认为此方法方便可靠,可应用于日常分析以及对减害材料的评价研究。      

雪里蕻腌菜风味物质的研究

利用GC-MS技术对雪里蕻腌菜卤汁乙醚萃取液中组分进行了鉴定分析,结果鉴定出有机酸组分8个,醇类组分4个,腈类组分2个,酯类组分1个,芳烃类组分2个,并对卤汁中的醇类组分乙醇、丙醇、丁醇及2,3-丁二醇进行了气相色谱检测,卤汁中的乙醛、乙偶姻、双乙酰经2,4*二硝基苯肼衍生化后进行了高效液相色谱分析,还对其中重要风味组分的乳酸发酵机理及其对雪里蕻腌菜风味的影响进行了分析讨论。     

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。     

Determination of airborne carbonyls: comparison of a thermal desorption/GC method with the standard DNPH/HPLC method

The standard method for the determination of gaseous carbonyls is to collect carbonyls onto 2,4-dinitrophenyl hydrazine (DNPH) coated solid sorbent followed by solvent extraction of the solid sorbent and analysis of the derivatives using high-pressure liquid chromatography (HPLC). This paper describes a newly developed approach that involves collection of the carbonyls onto pentafluorophenyl hydrazine (PFPH) coated solid sorbents followed by thermal desorption and gas chromatographic (GC) analysis of the PFPH derivatives with mass spectrometric (MS) detection. Sampling tubes loaded with 510 nmol of PFPH on Tenax sorbent effectively collect gaseous carbonyls, including formaldehyde, acetaldehyde, propanal, butanal, heptanal, octanal, acrolein, 2-furfural, benzaldehyde, p-tolualdehyde, glyoxal, and methylglyoxal, at a flow rate of at least up to 100 mL/min. All of the tested carbonyls are shown to have method detection limits (MDLs) of subnanomoles per sampling tube, corresponding to air concentrations of <0.3 ppbv for a sampled volume of 24 L. These limits are 2-12 times lower than those that can be obtained using the DNPH/HPLC method. The improvement of MDLs is especially pronounced for carbonyls larger than formaldehyde and acetaldehyde. The PFPH/GC method also offers better peak separation and more sensitive and specific detection through the use of MS detection. Comparison studies on ambient samples and kitchen exhaust samples have demonstrated that the two methods do not yield systematic differences in concentrations of the carbonyls that are above their respective MDLs in both methods, including formaldehyde, acetaldehyde, acrolein, and butanal. The lower MDLs afforded by the PFPH/ GC method also enable the determination of a few more carbonyls in both applications.     

LCMS-IT-TOF测定不同脂肪酸结构食用油中的羰基化合物

为研究高温加热过程中食用油脂肪酸组成与羰基化合物形成的关系,先将三种食用油(油茶籽油、玉米油和亚麻籽油)在180 ℃高温加热24 h,然后采用气相色谱仪(GC)测定加热后油样中脂肪酸组成,采用高效液相色谱-离子阱-飞行时间质谱仪(LCMS-IT-TOF)测定油样生成羰基化合物组成。结果表明:油茶籽油(含有79.08%油酸)中特征羰基化合物为辛醛、壬烯醛、壬醛、癸烯醛、十一烯醛;玉米油中(含有55.05%亚油酸)特征羰基化合物为戊醛、戊酮、己醛、庚烯醛、癸二烯醛;亚麻籽油中(含有56.57%亚麻酸)特征羰基化合物为丙醛、丙酮、丁醛、丁酮、庚二烯醛。该结果表明脂肪酸组成对油脂加热所产生的羰基化合物种类起决定性作用,油酸氧化主要在8、9、10、11号碳位产生氢过氧化物,亚油酸主要在9、12、13、14号碳位产生氢过氧化物,亚麻酸主要在12、15、16号碳位产生氢过氧化物。氢过氧化物继续裂解产生不同的羰基化合物。