活性炭滤嘴对卷烟主流烟气中香味成分截留规律的影响

以活性炭滤嘴卷烟、普通滤嘴卷烟为研究对象,采用单因素试验确定活性炭颗粒、丝束中香味成分的最优萃取条件,利用气相色谱-质谱技术(GC-MS)对两种卷烟抽吸后的烟蒂及主流烟气中的香味成分进行检测,比较两种卷烟香味成分的差异性,分析活性炭滤嘴对卷烟主流烟气中香味成分的截留规律。结果表明：1)活性炭颗粒最优萃取条件为以二氯甲烷作为萃取溶剂、萃取液体积25 mL、萃取时间为25 min、萃取温度为25℃;丝束最优萃取条件为以乙醇作为萃取溶剂、萃取液体积50 mL、萃取时间为35 min、萃取温度为30℃;2)活性炭颗粒截留的香味成分多为小分子物质;活性炭滤嘴卷烟丝束对香味成分的截留量均低于普通滤嘴卷烟丝束;整体上活性炭滤嘴对香味成分的截留量低于普通滤嘴,活性炭滤嘴卷烟主流烟气粒相物中香味成分的总含量高于普通滤嘴卷烟;3)活性炭滤嘴对主流烟气中大多数物质的截留率均低于普通滤嘴,其中大分子物质的截留率差异明显。     

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。     

卷烟烟气中烟草特有亚硝胺的滤嘴截留效率测定

为考察烟草特有亚硝胺(TSNAs)的滤嘴截留效率(FE),建立了采用GC-TEA测定卷烟滤嘴中TSNAs截留量的方法,并采用该方法测定了同一醋纤滤嘴卷烟样品在ISO,Massachusetts,WG9-A,WG9-B,WG9-C和Health Canada 6种抽吸方案下的FEs,以及在ISO方案下醋酸纤维滤嘴、聚丙烯纤维滤嘴和活性炭+醋酸纤维复合滤嘴的FEs。结果表明:①不同类型滤嘴中截留的TSNAs的回收率均在90%～110%之间,相对标准偏差(RSD)均小于8%;②随着抽吸方案由ISO转变为其他抽吸方案,主流烟气TSNAs释放量和滤嘴截留量增加,而4种TSNAs的滤嘴截留效率则相对稳定,RSD均5%;③3种不同类型的滤嘴对TSNAs的截留效率比较接近。     

两种抽吸模式下卷烟主流烟气中主要酚类的释放量比较

为了解不同抽吸方式对卷烟主流烟气中主要酚类化合物释放量的影响,建立了一种利用超高效液相色谱(UPLC)快速分析卷烟主流烟气中邻-苯二酚、对-苯二酚、间-苯二酚、苯酚、邻-甲酚、间+对-甲酚的方法,并采用该方法测定了ISO模式和加拿大卫生部(Health Canada)深度抽吸模式下38个卷烟样品烟气中这7种主要酚类的释放量。结果表明:①方法检测限为16～43 ng/支,回收率94%～102%,RSD4%;②与ISO抽吸模式相比,在HC深度抽吸模式条件下卷烟主流烟气中主要酚类化合物释放量显著提高。     

酚类化合物在滤嘴中的过滤效率和截留分布模式

为考察滤嘴结构对卷烟主流烟气中酚类化合物过滤效率及截留分布模式的影响,比较了ISO和加拿大深度(HCI)抽吸模式下普通醋纤滤嘴对苯酚、邻甲酚、间/对-甲酚、对苯二酚、间苯二酚和邻苯二酚的过滤效率,研究了7种酚类化合物在普通醋纤滤嘴中的浓度空间分布模式;考察了ISO抽吸模式下普通醋纤、外置沟槽醋纤、纸/醋复合和通风空腔醋纤4种不同结构滤嘴对酚类化合物的过滤效率及酚类化合物在滤嘴中的截留分布模式。结果表明:①ISO抽吸模式下普通醋纤滤嘴对酚类化合物的过滤效率在49%~87%之间,苯酚和邻/间/对-甲酚明显高于3种苯二酚;HCI抽吸模式下3种苯二酚异构体的过滤效率下降,苯酚和邻/间/对-甲酚的过滤效率反而有一定程度的升高。②不同结构滤嘴对酚类化合物的过滤效率从高到低依次为:普通醋纤滤嘴≈外置沟槽醋纤滤嘴纸/醋复合滤嘴通风空腔醋纤滤嘴;③醋纤滤嘴对酚类化合物的选择性截留作用显著,这种截留是酚类化合物与滤嘴材料相互作用的结果。     

滤嘴活性炭对卷烟主流烟气生物碱截留的影响

分别以活性炭滤嘴卷烟和普通滤嘴卷烟为研究对象，对比分析滤嘴活性炭截留烟气生物碱的行为。通过单因素及正交实验建立滤嘴活性炭中生物碱的最优提取条件，并检测烟蒂及主流烟气生物碱释放量，分析活性炭滤嘴对主流烟气生物碱截留规律的影响。结果表明：(1)滤嘴活性炭中生物碱的最优提取条件为萃取剂三乙胺-氯仿溶液，萃取剂体积35 m L，超声萃取时间35 min,Na OH溶液添加量6 m L。(2)活性炭复合滤嘴对8种生物碱的截留能力低于普通滤嘴，这使活性炭滤嘴卷烟烟气劲头稍高。(3)滤嘴活性炭对生物碱的截留能力低于普通醋纤丝束；活性炭对8种生物碱截留能力由大到小依次为二烯烟碱、假木贼碱、烟碱、可替宁、麦斯明、2,3’-联吡啶、新烟草碱、降烟碱。(4)向滤嘴中添加活性炭会导致滤嘴中丝束部分对降烟碱、新烟草碱和2,3’-联吡啶的截留能力降低，对其他5种生物碱的截留能力增强。     

醋纤滤嘴对卷烟主流烟气重要酚类的分段截留效应

为考察醋纤滤嘴对卷烟主流烟气主要酚类化合物的分段截留作用,设计了5段式滤嘴卷烟以研究酚类化合物在滤嘴不同部位的截留情况。结果表明:①醋纤滤嘴对酚类化合物,尤其是单酚类有较好的截留作用。②在抽吸过程中随烟气向嘴端传输,单酚类在滤嘴中单位烟碱截留率明显降低,截留效率明显减弱;而双酚类变化并不明显,这可能与其截留原理不同有关。③滤嘴对酚类的截留效率顺序为:苯酚邻甲基苯酚间/对甲基苯酚邻苯二酚、对苯二酚间苯二酚。鉴于离烟丝端渐远单酚类截留效率降低明显,建议减害材料选择在滤嘴靠近嘴端部位添加。     

LC-MS/MS法检测卷烟滤嘴截留的烟气TSNAs

为了解滤嘴对烟草特有亚硝胺(TSNAs)的截留效率,采用液相色谱-串连质谱(LC-MS/MS)法测定了30种卷烟样品滤嘴中截留的烟气TSNAs:NNN、NAT、NNK、NAB。用0.1mol/L醋酸铵水溶液萃取烟蒂滤嘴,萃取液过OASIS MCX小柱,用50%(体积分数)甲醇洗脱,洗脱液直接进行LC-MS/MS分析,分析条件为:色谱柱:Waters Symmetry Shield TM RP18柱,柱温:65℃;流动相:50%甲醇水溶液(水中含0.1%醋酸),等度洗脱,流速0.25mL/min。结果显示:①NNN、NAT、NNK和NAB的检测限分别为0.7、0.3、0.6和0.4ng/支,回收率96.0%～103.5%,相对标准偏差(RSD)均小于8%;②NNN、NNK、NAT、NAB的滤嘴截留率分别在16.67%～43.05%、30.51%～55.97%、16.19%～45.00%和41.68%～49.08%范围内;③混合型卷烟滤嘴对NNN、NAT的截留效率要高于烤烟型卷烟,而对NNK、NAB和TSNAs总量,混合型卷烟滤嘴和烤烟型卷烟滤嘴的接近;④醋酸纤维滤嘴对NNK、NAB的截留率与聚丙烯纤维滤嘴相当,...     

茄尼醇的快速分析及在烟气摄入量评估中的应用

建立了应用高效液相色谱-二极管阵列检测器(HPLC-DAD)测定卷烟主流烟气和滤嘴中茄尼醇的方法,测定了21个牌号卷烟样品烟气中茄尼醇的释放量,并研究了滤嘴截留茄尼醇量与卷烟主流烟气中茄尼醇、烟碱、焦油释放量的相关性。结果表明:①采用本方法在7 min内即可完成对茄尼醇的检测,在0.5～100.0μg/mL范围内线性良好(R2=1),定量限为0.47μg/支,加标回收率为94.28%～106.70%,相对标准偏差(RSD)为2.06%;②不同牌号卷烟主流烟气中茄尼醇释放量差别较大,为34.47～300.00μg/支;③滤嘴截留茄尼醇量与卷烟主流烟气茄尼醇、烟碱、焦油的R2分别为0.9967,0.9467和0.9954。该方法适合于卷烟主流烟气中茄尼醇的快速分析,可为吸烟者烟气主要有害成分暴露量评估方法的建立提供参考。     

超声萃取-快速HPLC法测定卷烟主流烟气中的苯酚、甲酚和苯二酚

建立了超声萃取-快速高效液相色谱同时测定卷烟主流烟气中的苯酚、甲酚和苯二酚的方法。即用1%的醋酸水溶液于室温下对捕集了烟气粒相物的剑桥滤片超声萃取20min,将萃取液用0.45μm滤膜过滤后,滤液直接用配置荧光检测器的快速分离柱-高效液相色谱进行分析。并应用该法测定了10种国产烤烟型和10种混合型卷烟主流烟气中的挥发酚,结果表明:①该法的相对标准偏差为1.92%～4.62%,回收率97.9%～100.3%,检测限5.74～14.70ng/支,分析时间6min;②烤烟型卷烟主流烟气中苯二酚、苯酚的含量明显高于混合型卷烟,而甲酚的含量整体上略高于混合型;③同类型卷烟主流烟气中挥发酚含量高低的次序为p-苯二酚>o-苯二酚>苯酚>(m、o)-甲酚>p-甲酚>m-苯二酚。该法适合批量卷烟主流烟气中苯酚、甲酚和苯二酚的快速分析。     

超高效液相色谱快速测定卷烟主流烟气中7种挥发酚

为快速准确地测定卷烟烟气中的对-苯二酚、邻-苯二酚、间-苯二酚、苯酚、对-甲酚、邻-甲酚和间-甲酚,建立了同时测定卷烟主流烟气中7种挥发酚的超高效液相色谱( UPLC)方法.采用1％醋酸水溶液对捕集烟气粒相物的剑桥滤片超声萃取20 min,萃取液过滤后通过Acquity UPLC BEH C18色谱柱分离,以水相中含7.0×10-3 mol/Lβ-环糊精(β-CD)的流动相进行梯度洗脱,采用荧光检测器进行分析.该方法的相对标准偏差( RSD)为1.15％～5.79％,回收率为90％～102％,检测限为0.04 ～ 0.35 μg/支,分析时间9 min.该法适合批量卷烟主流烟气中7种挥发酚的快速分析.     

沟槽滤嘴对卷烟香气的选择性截留研究

以普通醋纤、内沟槽、外沟槽3种滤嘴作为研究对象,使用吸烟机抽吸卷烟后,同时蒸馏萃取滤片和滤嘴,GC/MS分析萃取液中香气成分,用数据分析方法进行定量分析。结果表明:(1)滤嘴和剑桥滤片中共有且平行试验相对误差较小的香味物质共96种;(2)对各类香味成分的截留效率都是沟槽滤嘴高于普通醋纤滤嘴;(3)卷烟主流烟气中香气成分的截留表现为较强的选择性,且以正向选择为主,但其选择性又会因滤嘴而异。     

薄荷型香线滤棒特征成分及其在卷烟中的转移行为

为研究香线滤棒在卷烟中的加香效果,建立了测定香线滤棒中特征成分的GC-MS方法,对萃取溶剂、萃取时间、萃取方式、萃取液体积进行了优化,并研究了特征成分在卷烟中的转移行为。结果表明:①优化后前处理条件为:以二氯甲烷为萃取溶剂,萃取液体积为4 mL,超声萃取10 min;②薄荷醇向主流烟气中的转移率最高,为7.46%;其次为乙酸薄荷酯,转移率为2.45%;薄荷酮的转移率仅为1.64%;③3种特征成分的滤嘴截留率在82.62%～86.94%之间,表明香线加香滤棒法的大部分香味成分被截留在滤嘴中。该方法操作简便,可满足快速准确分析要求。     

一些脂肪酸类香料单体在卷烟中的转移

采用同时蒸馏萃取和气相色谱、气相色谱/质谱法测定了C5～C1410种脂肪酸类香料单体在卷烟中的分布及其向主流烟气粒相物和滤嘴中的转移率.结果表明:①10种脂肪酸的烟丝持留率为30.34%～56.67%,散失率42.34%～68.15%,滤嘴迁移率0.17%～1.50%;②10种脂肪酸向主流烟气粒相物中的转移率为0～17.26%,滤嘴截留率2.85%～13.87%;③戊酸至十四酸等8种同系酸向主流烟气中的转移率随着其分子量的增大而增大,但其烟丝持留率、散失率、滤嘴截留率和滤嘴迁移率变化的规律性较差;④戊酸和异戊酸、3-甲基戊酸和己酸,均是异构酸的烟丝持留率较正构的低,其散失率、主流烟气转移率、滤嘴迁移率和滤嘴截留率则较正构的高.     

UPLC法测定卷烟主流烟气中B[a]P的滤嘴截留效率

为考察苯并[a]芘(B[a]P)的滤嘴截留效率(FEs),建立了采用超高效液相色谱-荧光法(UPLC-FLD)测定滤嘴中苯并[a]芘截留量的方法。用环己烷萃取烟蒂滤嘴,萃取液蒸干后用乙腈溶解,采用超高效液相色谱分离,荧光检测器检测。复合滤嘴对苯并[a]芘的截留效率高于醋纤滤嘴。苯并[a]芘在1.02~40.80 ng/m L范围内线性关系良好,相关系数(R)为0.999 9。不同类型滤嘴中截留苯并[a]芘的回收率均在85.0%~94.3%之间,相对标准偏差(RSD)均小于7.5%,检出限为0.10 ng/g。该方法具有快速、灵敏、简便等优点,适合于烟用苯并[a]芘(B[a]P)的滤嘴截留效率(FEs)的测定。     

卷烟主流烟气粒相物pH测定方法研究

通过研究卷烟主流烟气粒相物pH测定的影响因素,建立卷烟主流烟气粒相物pH测定方法,为卷烟感官品质提供理论支撑。按照标准条件在吸烟机上抽吸10支卷烟并用剑桥滤片捕集粒相物,转移至150mL锥形瓶中,并用pH计测定其pH。试验考查了抽吸烟支数、萃取液体积、萃取液浓度以及萃取时间对主流烟气粒相物pH的影响,并采用正交试验进行了条件优化。结果表明:抽吸烟支数为10支;萃取剂为90mL50%异丙醇;萃取时间为30min。利用该方法对国内10个牌号卷烟样品主流烟气粒相物pH进行测定,其RSD在0.16%~0.48%之间,测定方法简单、方便、精密度和灵敏度较高,适用于测定卷烟主流烟气粒相物pH。     

低焦油卷烟加香后一些醛酮类香料转移行为

以同一叶组生产的普通空白卷烟和低焦油空白卷烟为研究对象,采用同时蒸馏萃取及气相色谱（GC）和气相色谱/质谱联用（GC/MS）方法,测定了19种醛酮类香料单体在加香卷烟中的主流烟气粒相转移率、烟丝持留率、滤嘴截留率和滤嘴迁移率,发现醛酮类香料单体在2种卷烟中的烟丝持留率和滤嘴迁移率整体差别不大,低沸点香料由于其较强的透发性在卷烟的主流烟气粒相中转移率显著低于高沸点香料。具有相同官能团的同系物,碳链越长,分子量越大沸点越高,烟丝持留率和主流烟气粒相转移率越高,而滤嘴截留率和滤嘴迁移率有先增大后减小的趋势。低焦油卷烟在采取通风降焦措施的同时,外加香料在主流烟气粒相中的转移率显著低于在普通卷烟中的转移率,且降低幅度随香料沸点增大而减小,香料沸点越低,在主流烟气粒相中的转移率降低幅度也越大。     

卷烟主流烟气中苯及苯系物的滤嘴截留效率

为考察不同抽吸模式下,滤嘴类型和长度对卷烟主流烟气中苯及苯系物(甲苯、乙苯、对-二甲苯、间-二甲苯、邻-二甲苯和苯乙烯)截留效率的影响,以不同类型、不同长度滤嘴的9种烤烟型和2种混合型卷烟样品为研究对象,考察了ISO和加拿大深度抽吸(HCI)模式下卷烟主流烟气中苯及苯系物释放量差异,并对不同类型、不同长度滤嘴卷烟主流烟气中苯及苯系物截留率进行了对比分析。结果表明:1HCI模式下卷烟主流烟气中苯及苯系物的释放量明显高于ISO模式;2抽吸模式、滤嘴类型和滤嘴长度对苯及苯系物截留率影响较为明显,而对苯及苯系物的截留影响较小。不同类型滤嘴对苯及苯系物的截留率大小顺序为活性炭复合滤嘴丙纤滤嘴醋纤滤嘴纸质复合滤嘴;不同长度滤嘴对苯及苯系物的过滤效率基本上随长度递增而递增;ISO抽吸模式下滤嘴对苯及苯系物的截留率均比HCI模式下高1倍左右。滤嘴对苯及苯系物的过滤优先顺序均为苯乙烯邻-二甲苯(≈)对-二甲苯间-二甲苯乙苯甲苯苯。     

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。      

超高效液相色谱串联质谱快速检测卷烟主流烟气及烟丝中的TSNAs

建立了超高效液相色谱-电喷雾串联质谱(UPLC-MS/MS)准确快速测定卷烟主流烟气及烟丝中4种TSNAs的方法,并对前处理方法及液相条件进行了优化。优化试验表明:1)采用4个氘代内标结果更为准确;2)萃取液pH值对萃取效果影响很小;3)以10 mmol/L乙酸铵水溶液作为流动相,柱温40℃,可保证4个TSNAs的峰的良好分离。该方法 NNK、NNN、NAB、NAT的检出限分别为0.10、0.26、0.22、0.08 ng/mL,烟丝中回收率89.3%-105.9%,烟气中回收率92.7%-110.9%,RSD小于10%,适用于混合型、烤烟型卷烟样品主流烟气及烟丝中TSNAs的快速分析。