專利名稱：卷煙主流煙氣中擬除蟲菊酯類農藥含量的測定方法
技術領域：
本發明涉及一種卷煙主流煙氣中擬除蟲菊酯類農藥含量的檢測方法，屬煙草化學分析技術領域。
背景技術：
擬除蟲菊酯類農藥是一類效果極佳的殺蟲劑，因其具有高效、低毒、擊倒快、殘留少等特點，被廣泛用于茶園、果園、農電畜舍等害蟲防治。理論上講，極端負責任的使用農藥，嚴格的按照良好的農業操作規程使用農藥，農藥的活性成分及其降解產物仍會在煙草上有殘留，這種殘留往往認為是合理的水平。但是由于我國農業生產是小農式生產方式，生產者素質參差不齊，一些農民不按農藥的合理使用準則施用農藥，盲目施用農藥、超劑量和超頻次施用農藥，造成嚴重的煙草農藥殘留。目前，煙草中農藥殘留的問題已經越來越引起煙草界和全社會的關注。而煙草作為一種特殊的消費品，是通過煙支燃燒形成煙氣后進入人體的，因此，煙草中農藥殘留對人體的危害不僅在一定程度上取決于它們在煙草中的實際含量，更重要的是取決于它們向煙氣中的轉移量。在卷煙燃吸過程中，煙草中的化學成分經過了熱解、合成、蒸餾、冷凝及再蒸餾的復雜物理和化學反應，產生了很多新的物質，同時，也有一些化學物質包括農藥殘留以一定的轉移率轉移到了煙氣中，直接影響吸煙者的健康。因此，建立一種卷煙主流煙氣中擬除蟲菊酯類農藥含量的檢測方法，對研究卷煙抽吸過程中擬除蟲菊酯類農藥向主流煙氣中的轉移量和轉移率有著重要意義。目前，煙草中擬除蟲菊酯類農藥的研究主要集中在煙葉、煙絲和煙末的測定方面 [1_6]，卷煙主流煙氣中擬除蟲菊酯類農藥的分析檢測則相對較少[7]。研究表明煙草中的化學成分有4000多種，煙氣中的化學成分有6000多種，也就是說，與煙草中擬除蟲菊酯類農藥的檢測相比，煙氣中擬除蟲菊酯類農藥的分析檢測是從更復雜的基質中提取分離痕量組分的過程，可見，目前已有的煙草中擬除蟲菊酯類農藥的分析方法不能完全適用于卷煙主流煙氣中擬除蟲菊酯類農藥含量的測定。此外，由于濾嘴和捕集主流煙氣總粒相物的劍橋濾片的材質差異較大，故本發明人于2010年7月沈日申請的專利“卷煙濾嘴對煙氣中擬除蟲菊酯類農藥截留量的檢測方法”(申請號201010236318，公開號101915813A)中卷煙抽吸后濾嘴中擬除蟲菊酯類農藥的檢測方法亦不能完全滿足煙氣中擬除蟲菊酯類農藥測定的要求。為了考察不同卷煙在燃燒過程中擬除蟲菊酯類農藥向主流煙氣中的轉移量和轉移率，需要建立一種簡便準確的卷煙主流煙氣中擬除蟲菊酯類農藥含量的檢測方法。煙草中擬除蟲菊酯類農藥的分析方法主要有氣相色譜[1’3’4’5](帶電子俘獲檢測器)法、高效液相色譜-質譜聯用法[2]和氣相色譜-質譜聯用法[6]等。其中，氣相色譜(帶電子俘獲檢測器)法的應用較為廣泛。由于煙氣的成分十分復雜，在進行農藥殘留測定時干擾物質比較多，因此為了降低方法的檢出限和避免基體帶來干擾，需要對樣品進行凈化處理。目前使用最多和最適用的樣品凈化技術是柱層析法，如(1)將樣品提取液用凝膠滲透色譜和硅膠柱層析進行凈化M或將樣品溶液用聚苯乙烯凝膠柱和弗羅里硅土層析柱進行凈化[5]，這兩種方法雖然具有較強的選擇性，但樣品需經過兩次柱層析，操作繁瑣費時、溶劑消耗多、樣品用量大、如果操作不當容易引起目標物的損失；( 將樣品提取液用成品固相萃取柱進行凈化[8]，該法具有高效、快速、簡便、環保等優點，但成品固相萃取柱選擇性及吸附容量的局限性限制了其在煙氣這個復雜基質中痕量擬除蟲菊酯類農藥測定中的應用；C3)將樣品提取液用硅酸鎂層析柱[7]或弗羅里硅土層析柱[9]凈化，該法只需經過一次柱層析凈化，但由于柱填料單一使其吸附能力有限，從而進一步影響了最終的凈化分離效 關于卷煙主流煙氣中擬除蟲菊酯類農藥的測定方法已有報道。但經文獻檢索，未發現與本發明內容相同文獻的公開報道。參考文獻[1]李金培，大口徑毛細管柱氣相色譜測定煙草中6種擬除蟲菊酯農藥殘留量， 《分析化學》，2001年，第7期，793-795頁[2]穆小麗，蔣臘梅，杜文，高效液相色譜一串聯質譜法分析煙草中擬除蟲菊酯農藥殘留，《農藥》，2009年5月，第48卷第5期，365-367頁[3]鄒西梅，林竹光，彭淑女，陳招斌，氣相色譜-電子轟擊離子源質譜法分析卷煙和煙葉中29種農藥的殘留，2009年3月，第27卷第2期，169-175[4JGB/T 13595-2004，煙草及煙草制品擬除蟲菊酯殺蟲劑、有機磷殺蟲劑、含氮農藥殘留量的測定[5]劉躍華，何超，黃海濤，楊光宇，李干鵬，氣相色譜法測煙草中擬除蟲菊酯和有機磷類農殘，《化學研究與應用》，2009年4月，第21卷第4期，459-162[6]侯英，曹秋娥，謝小光，王保興，徐濟倉，楊蕾，楊燕，楊勇，應用攪拌棒吸附萃取一熱脫附一氣相色譜一質譜測定煙葉和茶葉中擬除蟲菊酯類農藥殘留，《色譜》，2007年1 月，第25卷第1期，25-29[7]蔡繼寶，劉百戰，朱曉蘭，蘇慶德，煙草中菊酯類農藥殘留量及其捕集轉移率的測定，《分析測試學報》，2002年3月，第21卷第2期，29-31[8]牟定榮，楊明權，董勇，王保興，楊燕，鄒悅，煙草中擬除蟲菊酯類殺蟲劑殘留量的測定，《煙草科技》，2008年第8期，38-40[9]呂靜李偉格張喬，擬除蟲菊酯農藥在煙草中的多殘留氣相色譜分析方法，《中國煙草科學》，1992年，第2期，9 12頁
發明內容
本發明的目的在于提供一種操作步驟簡單、高效、準確的卷煙主流煙氣中擬除蟲菊酯類農藥含量的測定方法。本發明的卷煙主流煙氣中擬除蟲菊酯類農藥含量的測定方法，樣品用丙酮提取， 經自制混合層析柱凈化后于氣相色譜(配電子捕獲檢測器)儀上進行檢測，該法根據5種擬除蟲菊酯類農藥的性質和煙氣這個復雜基質的性質選擇合適的吸附劑，對吸附劑的使用量進行優化后按照一定的次序將吸附劑填充至一個玻璃層析柱中(從上至下依次裝填脫脂棉、2g無水硫酸鈉、2g硅鎂型吸附劑、2g中性氧化鋁、0. 5g活性碳、2g無水硫酸鈉)，幾種吸附劑的混合使用，使該自制混合層析柱具有較好的選擇性及對雜質較強的吸附能力，達到了較好的分離凈化效果。
本發明的卷煙主流煙氣中擬除蟲菊酯類農藥含量的測定方法，具體步驟如下a.將待測卷煙在GB/T 16447-2004規定的煙草及煙草制品調節和測試的大氣環境條件下平衡48h，挑選20支平均質量士0. 102g和平均吸阻士49 的卷煙；b.在吸煙機上裝上待測煙支，于標準吸煙條件下抽吸；用劍橋濾片捕集主流煙氣總粒相物，用裝有20m L丙酮的捕集瓶捕集主流煙氣氣相部分；c.卷煙抽吸完畢后，取下捕集有主流煙氣總粒相物的劍橋濾片，將濾片放入 250mL三角具塞錐形瓶中，加入SOmL丙酮，置于超聲提取儀上提取30min，提取液經裝有 7. 5g無水硫酸鈉與7. 5g氯化鈉的的漏斗過濾干燥后于旋轉蒸發儀上濃縮至0. 5mL，水浴溫度要求小于42°C，用正己烷定容至2mL，待凈化；d.將捕集有主流煙氣氣相的丙酮溶液，經裝有7. 5g無水硫酸鈉與7. 5g氯化鈉的的漏斗過濾干燥后于旋轉蒸發儀上濃縮至0. 5mL，水浴溫度要求小于42°C，用正己烷定容至2mL，待凈化；e.于玻璃層析柱中從上至下依次裝填脫脂棉、2g無水硫酸鈉、2g硅鎂型吸附劑、 2g中性氧化鋁、0. 5g活性碳、2g無水硫酸鈉；f.將e步驟得到的玻璃層析柱固定于鐵架臺上，依次用5mL丙酮和5mL正己烷淋洗活化；g.將待凈化的樣品試液轉移至層析柱內，當樣品液面到達填充物上表面時，用 5mL丙酮-正己烷(V V = 3 2)混合溶劑重復洗脫兩次(速率不超過5. OmL/min)，收集洗脫液，于旋轉蒸發儀上濃縮至0.5mL，用丙酮-正己烷(V V = 3 2)混合溶劑定容至2. OmL,于GC-E⑶上進行分析。本發明的優點在于測定方法簡便、高效、準確，能有效測定卷煙主流煙氣中擬除蟲菊酯類農藥的含量，為考察不同卷煙在燃燒過程中擬除蟲菊酯類農藥向主流煙氣中的轉移量和轉移率打下基礎，為低危害卷煙產品的開發提供更為科學全面的分析數據和理論支持。
具體實施例方式下面對本發明作詳細描述。一、實驗部分1.儀器與試劑Agilent 6890氣相色譜儀-電子捕獲(ECD)檢測器(美國安捷侖公司)、HP-5MS 彈性石英毛細管柱(30mX0. 25ymX0. 32mm)(美國Angi lent)、標準20孔道吸煙機(R20 型，德國Borgwaldt technick公司)、恒溫恒濕箱(KBF240型，德國)、SB2200T超聲提取儀 (上海必能意有限公司)、石英玻璃層析柱、MllO馬弗爐(德國Heraeus公司)、電熱鼓風干燥箱(101C-3，上海市實驗儀器廠有限公司)、IOOmL帶尾管的濃縮瓶(尾管的刻度分別為 lmL、2mL、3mL、4mL、5mL)、250mL 三角具塞錐形瓶、量筒。乙酸乙酯、環己烷、正己烷、丙酮、甲醇、乙腈、苯(色譜純，美國DIMA公司)；無水硫酸鈉(分析純，汕頭市西隴化工有限公司)；活性碳(上海新誠精細化工有限公司生產)； 脫脂棉(甲級，上海圣貝諾醫用器材有限公司經銷)；帶石英砂的玻璃層析柱；中性氧化鋁 (1.5 X IO5 2. 5 X IO5nm層析用上海杜園精細化工有限公司)；硅鎂型吸附劑(7. 5 X IO4 1. 5X105nm,國藥集團化學試劑有限公司生產)。中性氧化鋁的活化于馬弗爐中在450°C條件下灼燒4. ，冷卻至室溫，加入重量百分比為5%的蒸餾水脫活，于振蕩器上劇烈震蕩直至沒有塊狀，于干燥箱中130°C活化 4h，冷卻后于干燥器中密閉保存。硅鎂型吸附劑的活化于馬弗爐中在650°C條件下灼燒證，冷卻至室溫，加入重量百分比為5%的蒸餾水脫活，于振蕩器上劇烈震蕩直至沒有塊狀，于干燥箱中130°C活化 5.證，冷卻后置于干燥器中密閉保存。標準品氟氯氰菊酯(純度98% )、氯氰菊酯(異構體混合物)(純度99% )、 順式氰戊菊酯(純度98% )、溴氰菊酯(純度99%)、甲氰菊酯(純度98%)(德國 Dr. Ehrenstorfer 公司)。2.標準溶液的配制單一標準儲備液的配制分別稱取0. Ig (精確至Img)每種標準品于IOOmL容量瓶中，用丙酮與正己烷的混合溶劑(V V = 3 2)稀釋定容，得到濃度為lmg/mL的單一標準儲備液。混合標準儲備液的配制分別移取IOmL單一標準儲備液至IOOmL容量瓶中，用丙酮與正己烷的混合溶劑(V V = 3 幻稀釋定容，得到濃度為100 μ g/mL的混合標準儲備液。工作溶液的配制分別移取0. 04mL、0. 2mL, lmL、5mL、20mL混合儲備液至IOOmL容量瓶中，用丙酮與正己烷的混合溶劑(V V = 3 2)稀釋定容，得到濃度為0.04 μ g/mL、 0. 2 μ g/mL、1 μ g/mL、5 μ g/mL、20 μ g/mL 的工作溶液。3.實驗步驟將待測卷煙在GB/T 16447-2004規定的煙草及煙草制品調節和測試的大氣環境條件下平衡48h，挑選20支平均質量士0. 102g和平均吸阻士49 的卷煙。在吸煙機上裝上待測煙支，于標準吸煙條件下抽吸；用劍橋濾片捕集主流煙氣總粒相物，用裝有20m L丙酮的捕集瓶捕集主流煙氣氣相部分。卷煙抽吸完畢后，取下捕集有主流煙氣總粒相物的劍橋濾片，將濾片放入250mL 三角具塞錐形瓶中，加入80mL丙酮，置于超聲提取儀上提取30min，提取液經裝有7. 5g無水硫酸鈉與7. 5g氯化鈉的的漏斗過濾干燥后于旋轉蒸發儀上濃縮至0. 5mL(水浴溫度要求小于42 °C )，用正己烷定容至2mL，待凈化；同時，將捕集有主流煙氣氣相的丙酮溶液經裝有 7. 5g無水硫酸鈉與7. 5g氯化鈉的的漏斗過濾干燥后于旋轉蒸發儀上濃縮至0. 5mL(水浴溫度要求小于42°C )，用正己烷定容至2mL，待凈化；于玻璃層析柱中從上至下依次裝填脫脂棉、2g無水硫酸鈉、2g硅鎂型吸附劑、2g中性氧化鋁、0. 5g活性碳、2g無水硫酸鈉；將該裝填好的玻璃層析柱固定于鐵架臺上，依次用5mL丙酮和5mL正己烷淋洗活化；然后將待凈化的樣品試液轉移至層析柱內，當樣品液面到達填充物上表面時，用5mL丙酮-正己烷(V V =3 2)混合溶劑重復洗脫兩次(速率不超過5. OmL/min)，收集洗脫液，于旋轉蒸發儀上濃縮至0. 5mL，用丙酮-正己烷(V V = 3 2)混合溶劑定容至2. OmL，于GC-ECD (63Ni) 上進行分析，采用標樣加入法定性，外標法定量。氣相色譜條件為色譜柱Agilent HP_5(30mX0. 25ymX0. 32mm)彈性石英毛細管柱；載氣氮氣(20ml/min)；進樣口溫度260°C，不分流；進樣量1 μ L ；柱流量2. Oml/min ；檢測器(ECD)溫度280 0C ；柱升溫程序初始溫度70°C (保持2. OmirOlfl^升至200°C (保持2. Omin)^ 11111升至220°C (保持anin)5^升至沈0°C (保持^iiin)，最后運行lmin，一共運行53min。二、結果與討論1.條件優化1. 1提取溶劑的選擇本方法研究了不同溶劑(丙酮、乙腈、苯、甲醇、乙酸乙酯-正己烷混合溶劑(V V =1 1))對主流煙氣中擬除蟲菊酯類農藥的提取效果(不同溶劑提取試驗的回收率見表1)，結果發現丙酮、乙腈和乙酸乙酯-正己烷混合溶劑(V V= 1 1)三種溶劑對主流煙氣中擬除蟲菊酯類農藥的提取效果較好(回收率> 90% )，其中丙酮提取效果最好 (回收率> 97% )；而苯和甲醇對主流煙氣中擬除蟲菊酯類農藥的提取效果較差(回收率 < 70%，所以本方法選用丙酮提取濾嘴上的5種擬除蟲菊酯類農藥。表1不同溶劑提取試驗的回收率和相對標準偏差
權利要求
1. 一種卷煙主流煙氣中擬除蟲菊酯類農藥含量的測定方法，其特征在于該測定方法的具體步驟如下a.將待測卷煙在GB/T16447-2004規定的煙草及煙草制品調節和測試的大氣環境條件下平衡48h，挑選20支平均質量士0. 102g和平均吸阻士491 的卷煙；b.在吸煙機上裝上待測煙支，于標準吸煙條件下抽吸；用劍橋濾片捕集主流煙氣總粒相物，用裝有20m L丙酮的捕集瓶捕集主流煙氣氣相部分；c.卷煙抽吸完畢后，取下捕集有主流煙氣總粒相物的劍橋濾片，將濾片放入250mL三角具塞錐形瓶中，加入80mL丙酮，置于超聲提取儀上提取30min，提取液經裝有7. 5g無水硫酸鈉與7. 5g氯化鈉的的漏斗過濾干燥后于旋轉蒸發儀上濃縮至0. 5mL，水浴溫度要求小于 42°C，用正己烷定容至2mL，待凈化；d.將捕集有主流煙氣氣相的丙酮溶液，經裝有7.5g無水硫酸鈉與7. 5g氯化鈉的的漏斗過濾干燥后于旋轉蒸發儀上濃縮至0. 5mL，水浴溫度要求小于42°C，用正己烷定容至 anL，待凈化；e.于玻璃層析柱中從上至下依次裝填脫脂棉、2g無水硫酸鈉、2g硅鎂型吸附劑、2g中性氧化鋁、0. 5g活性碳、2g無水硫酸鈉；f.將e步驟得到的玻璃層析柱固定于鐵架臺上，依次用5mL丙酮和5mL正己烷淋洗活化；g.將待凈化的樣品試液轉移至層析柱內，當樣品液面到達填充物上表面時，用5mL體積比為3 2的丙酮-正己烷混合溶劑重復洗脫兩次，洗脫速率不超過5. OmL/min，收集洗脫液，于旋轉蒸發儀上濃縮至0.5mL，用體積比為3 2的丙酮-正己烷混合溶劑定容至 2. OmL,于GC-E⑶上進行分析。
全文摘要
一種卷煙主流煙氣中擬除蟲菊酯類農藥含量的檢測方法，屬煙草化學分析技術領域。本發明測定方法為樣品用丙酮提取，經本方法選定的自制混合層析柱凈化后于氣相色譜儀上進行檢測，該法根據5種擬除蟲菊酯類農藥和煙氣這個復雜基質的性質選擇合適的吸附劑，對吸附劑的使用量進行優化后按照從上至下次序將5種吸附劑或吸水劑填充至一個玻璃層析柱中，依次用5mL丙酮和5mL正己烷活化；將待凈化的樣品試液轉移至層析柱內，用5mL體積比為3∶2的丙酮-正己烷混合溶劑重復洗脫兩次，洗脫速率不超過5.0mL/min，收集洗脫液，于旋轉蒸發儀上濃縮至0.5mL，用體積比為3∶2的丙酮-正己烷混合溶劑定容至2.0mL，于GC-ECD上進行分析。本發明具有簡便、高效、準確的優點。
文檔編號G01N30/06GK102213700SQ20111007490
公開日2011年10月12日 申請日期2011年3月28日 優先權日2011年3月28日
發明者唐萍, 夭建華, 李雪梅, 楊葉昆, 米其利, 繆恩銘, 耿永勤, 陳建華, 黃海濤 申請人:云南煙草科學研究院