專利名稱：一種gc/ms聯用檢測卷煙主流煙氣中氨基甲酸乙酯含量的方法
技術領域：
本發明屬于煙草和化學技術領域，具體地涉及一種氣相色譜-質譜聯用檢測卷煙主流煙氣中氨基甲酸乙酯含量的方法。
背景技術：
氨基甲酸乙酯(ethyl carbamate或urethane,簡稱EC)早在20世紀40年代就被Nettleshi證明具有致癌作用，如它可以引起肺腫瘤、淋巴癌、肝癌、皮膚癌等。氨基甲酸乙酯天然存在于面包、酸牛奶、醬油等發酵食品以及葡萄酒、蘋果酒、中國黃酒和日本清酒等酒精飲料中，在煙草及卷煙煙氣中也有微量的氨基甲酸乙酯。1991年，Hoffmann將氨基甲酸乙酯列為43種煙氣有害成分之一，美國食品及藥物管理局(FDA)將煙草中的氨基甲酸乙酯列為致癌物質(CA)和生殖系統/發育有毒物(RDT)。 目前，關于氨基甲酸乙酯的檢測方法集中于食品行業，如黃酒、醬油、泡菜、酸牛奶等，主要建立了氣相色譜/質譜聯用法、高效液相色譜法及液相色譜-質譜聯用等方法。中國專利200910099554. O公開“一種檢測黃酒中氨基甲酸乙酯的方法”，該方法通過減壓蒸餾一與鹽酸及9-羥基噸溶液混合進行衍生化反應一利用高校液相色譜儀對組分進行分離，然后采用外標法計算氨基甲酸乙酯的含量。該方法可以有效檢測黃酒中氨基甲酸乙酯。另外中國專利201110339615. 3和中國專利201110288339. 2分別公開了一種在蒸餾酒和飲料中氨基甲酸乙酯的檢測方法。隨著公眾對吸煙與健康問題的日益關注，卷煙煙氣有害成分一尤其是氨基甲酸乙酯的含量一成為人們關注的焦點問題，但是，由于上述專利方法中的基質和煙氣完全不同，卷煙在燃燒過程中，發生了蒸餾、干餾、熱解、合成、冷凝等多種物理和化學反應，形成大量新生化合物，煙氣中存在的檢測干擾因素更多、更復雜，基質干擾嚴重，且由于氨基甲酸乙酯在煙氣中的含量較低，食品行業建立的上述方法能否適用于煙氣中氨基甲酸乙酯的測定尚未可知。而截至目前，國內外尚未見有采用氣相色譜-質譜聯用方法測定卷煙煙氣中氨基甲酸乙酯含量的任何文獻報道和專利。國外僅有一篇文獻(IrwinSchmeltz, Kaolin G. Chiong, DietrichHoffmann, Journal Of Analytical Toxicology, 1978，2，265-268)報導了煙氣中氨基甲酸乙酯的氣相色譜檢測方法及其形成的可能路徑，該方法采用三級溶劑瓶串聯捕集100支卷煙的粒相物，其中第一級采用干冰/丙二醇進行冷凝，第二級、第三級采用磷酸鹽緩沖溶液進行捕集，然后采用氯仿液液萃取三次，有機相干燥濃縮后過堿性氧化鋁層析柱凈化，洗脫液經濃縮后通過氣相色譜進行定量分析，并采用質譜對分離出的氨基甲酸乙酯進行了定性確認，方法回收率只有50 60%。此方法無法實現對目標物的同步定性和定量分析，樣品前處理復雜費時，操作步驟多，嚴重影響分析效率，方法的回收率較低，靈敏度也不高，而且由于煙氣化合物成分復雜，即使經過繁雜的前處理，，復雜的基質仍對樣品的定性和定量產生了嚴重的干擾，此方法給出的色譜圖也顯示，氨基甲酸乙酯與其它物質并沒有完全實現基線分離，難以實現對卷煙主流煙氣中氨基甲酸乙酯的快速、準確測定。因此，開發一種簡單、有效的捕集且能準確、快速測定卷煙主流煙氣中氨基甲酸乙酯的方法十分必要。
發明內容
本發明的目的是針對以往卷煙主流煙氣中氨基甲酸乙酯測定中煙氣收集煩瑣、前處理步驟多、用到的溶劑較多、分析檢測成本較高、回收率較低、靈敏度不高以及定性不夠準確等問題而提供一種便捷、準確檢測卷煙主流煙氣中氨基甲酸乙酯含量的方法。本發明提供一種GC/MS聯用檢測卷煙主流煙氣中氨基甲酸乙酯含量的方法，包括以下步驟該方法利用玻璃纖維濾片捕集卷煙主流煙氣中的氨基甲酸乙酯，用含內標物的二氯甲烷萃取濾片，萃取液先經第一固相萃取小柱凈化、除雜得到萃取液，萃取液經濃縮后再經第二固相萃取小柱凈化、除雜收集洗脫液，之后洗脫液濃縮后使用氣相色譜/質譜儀進行檢測，選擇離子模式監測和定量，采用內標法得到卷煙主流煙氣中氨基甲酸乙酯的含量。
進一步地，所述內標物為氘代氨基甲酸乙酯。進一步地,所述第一固相萃取小柱固定相為C18。進一步地，所述第二固相萃取小柱固定相為氨基、堿性氧化鋁或弗羅里硅土。進一步地，所述使用氣相色譜/質譜儀檢測的條件為采用DB-WAX毛細管色譜柱進行分離，進樣口溫度230°C，進樣量lyL，分流比1:10，柱流量lmL/min ;升溫程序110°C保持5min，以5°C /min升至140°C，保持5min ;質譜條件電子電離源(EI )，電離電壓70eV ；掃描方式選擇離子監測(SM)，氨基甲酸乙酯的監測離子m/z 62和m/z 89，離子源溫度230°C，四級桿溫度150°C。一種GC/MS聯用檢測卷煙主流煙氣中氨基甲酸乙酯含量的方法，包括以下步驟I)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 ；2 )采用吸煙機在標準抽吸條件下抽吸，利用玻璃纖維濾片捕集卷煙主流煙氣中的氨基甲酸乙酯，用40mL含有320納克(ng)內標物的二氯甲烷溶液萃取濾片，得到萃取液；3)移取10 20mL萃取液于活化、平衡好的第一固相萃取小柱上,用20 40mL 二氯甲烷洗脫固相萃取小柱，收集所有流出液，流出液用旋轉蒸發儀于30°C、300mbar濃縮至約2mL左右，得到濃縮液；4)將濃縮液轉移至平衡、活化好的第二固相萃取小柱上，棄去流出液，待液面流平后，用約5mL正己烷淋洗固相萃取小柱，然后用20 40mL含有甲醇體積比為7%的二氯甲烷溶液洗脫固相萃取小柱，收集洗脫液；5)洗脫液經旋轉蒸發儀于30°C、300mbar濃縮至約ImL左右后,采用氣相色譜/質譜儀進行檢測，采用內標法得到卷煙主流煙氣中氨基甲酸乙酯的含量；其中，氣相色譜/質譜分析條件采用DB-WAX毛細管色譜柱進行分離，進樣口溫度230°C，進樣量I μ L，分流比1:10，柱流量lmL/min ;升溫程序110°C保持5min，以5°C /min升至140°C,保持5min ;質譜條件電子電離源(EI),電離電壓70eV ;掃描方式選擇離子監測(SM)，氨基甲酸乙酯的監測離子m/z 62和m/z 89，離子源溫度230°C，四級桿溫度150。。。
進一步地，步驟2)中所述內標物為氘代氨基甲酸乙酯。進一步地,步驟3)中所述第一固相萃取小柱固定相為C18。使用前用約6mL甲醇、6mL 二氯甲烷活化、平衡第一固相萃取小柱。氨基甲酸乙酯的分子量較小，經EI源離子化后，特征碎片離子較少，且由于煙氣成分復雜，對氨基甲酸乙酯幾種相對豐度較大的碎片離子的干擾較大，本發明采用第二固相萃取小柱對萃取液再次凈化、除雜。進一步地，步驟4)中所述第二固相萃取小柱固定相為氨基、堿性氧化鋁或弗羅里硅土。使用前用6mL 二氯甲烷活化、平衡。進一步地，通過下式計算得到每支卷煙主流煙氣中氨基甲酸乙酯的含量
權利要求
1.ー種GC/MS聯用檢測卷煙主流煙氣中氨基甲酸こ酯含量的方法，其特征在于，包括以下步驟該方法利用玻璃纖維濾片捕集卷煙主流煙氣中的氨基甲酸こ酷，用含內標物的ニ氯甲烷萃取濾片，萃取液先經第一固相萃取小柱浄化、除雜得到萃取液，萃取液經濃縮后再經第二固相萃取小柱浄化、除雜收集洗脫液，之后洗脫液濃縮后使用氣相色譜/質譜儀進行檢測，選擇離子模式監測和定量，采用內標法得到卷煙主流煙氣中氨基甲酸こ酯的含量。
2.根據權利要求I的GC/MS聯用檢測卷煙主流煙氣中氨基甲酸こ酯含量的方法，其特征在于，所述萃取吋，內標物為氘代氨基甲酸こ酷。
3.根據權利要求I的GC/MS聯用檢測卷煙主流煙氣中氨基甲酸こ酯含量的方法，其特征在于，所述第一固相萃取小柱固定相為C18。
4.根據權利要求I的GC/MS聯用檢測卷煙主流煙氣中氨基甲酸こ酯含量的方法，其特征在于，所述第二固相萃取小柱固定相為氨基、堿性氧化鋁或弗羅里硅土。
5.根據權利要求I的GC/MS聯用檢測卷煙主流煙氣中氨基甲酸こ酯含量的方法，其特征在干，所述氣相色譜/質譜儀檢測的條件為采用DB-WAX毛細管色譜柱進行分離，進樣ロ溫度230°C，進樣量I y L，分流比1:10，柱流量lmL/min ;升溫程序110°C保持5min，以5°C /min升至140°C，保持5min ;質譜條件電子電離源，電離電壓70eV ;掃描方式選擇離子監測，氨基甲酸こ酯的監測離子m/z 62和m/z 89，離子源溫度230°C，四級桿溫度150°C。
6.根據權利要求I的GC/MS聯用檢測卷煙主流煙氣中氨基甲酸こ酯含量的方法，其特征在于，包括以下步驟 1)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 ； 2)采用吸煙機在標準抽吸條件下抽吸，利用玻璃纖維濾片捕集卷煙主流煙氣中的氨基甲酸こ酷，用40mL含有約320納克(ng)內標物的ニ氯甲烷溶液萃取濾片，得到萃取液； 3)移取10 20mL萃取液于活化、平衡好的第一固相萃取小柱上，用20 40mLニ氯甲烷洗脫固相萃取小柱，收集所有流出液，流出液用旋轉蒸發儀于30°C、300mbar濃縮至約2mL左右，得到濃縮液； 4)將濃縮液轉移至平衡、活化好的第二固相萃取小柱上，棄去流出液，待液面流平后，用5mL正己烷淋洗固相萃取小柱，然后用20 40mL含有甲醇體積比為7%的ニ氯甲烷溶液洗脫固相萃取小柱，收集洗脫液； 5)洗脫液經旋轉蒸發儀于30°C、300mbar濃縮至ImL后，采用氣相色譜/質譜儀進行檢測，采用內標法得到卷煙主流煙氣中氨基甲酸こ酯的含量； 其中，氣相色譜/質譜分析條件采用DB-WAX毛細管色譜柱進行分離，進樣ロ溫度230°C，進樣量I u L，分流比1:10，柱流量lmL/min ;升溫程序110°C保持5min,以5 °C /min升至140°C，保持5min ;質譜條件電子電離源，電離電壓70eV ;掃描方式選擇離子監測，氨基甲酸こ酯的監測離子m/z 62和m/z 89，離子源溫度230°C，四級桿溫度150°C。
7.根據權利要求I或6的GC/MS聯用檢測卷煙主流煙氣中氨基甲酸こ酯含量的方法，其特征在于，通過下式計算得到每支卷煙主流煙氣中氨基甲酸こ酯的含量/ an式中m一姆支卷煙氨基甲酸こ酯的含量，單位為納克/支(ng/cig)；A—氨基甲酸こ酯峰面積；As—氣代氨基甲酸こ酯峰面積；b—由線性回歸方程得出；ms—樣品溶液中內標含量，單位為納克(ng)；a—由線性回歸方程得出；n一煙支數量，單位為支。
全文摘要
本發明公開了一種GC/MS聯用檢測卷煙主流煙氣中氨基甲酸乙酯含量的方法；該方法利用玻璃纖維濾片捕集卷煙主流煙氣中的氨基甲酸乙酯，用含內標物的二氯甲烷萃取濾片，萃取液先經第一固相萃取小柱凈化、除雜得到萃取液，萃取液經濃縮后再經第二固相萃取小柱凈化、除雜收集洗脫液，之后洗脫液濃縮后使用氣相色譜/質譜儀進行檢測，選擇離子模式監測和定量；本發明采用氣相色譜/質譜聯用測定主流煙氣中的氨基甲酸乙酯，方法操作簡便、檢測成本低，實驗重復性和回收率好，可以實現對卷煙主流煙氣中氨基甲酸乙酯的準確、批量測定。
文檔編號G01N30/02GK102778520SQ20121029226
公開日2012年11月14日 申請日期2012年8月16日 優先權日2012年8月16日
發明者劉獻軍, 莊亞東, 張媛, 張映, 朱懷遠, 沈曉晨, 熊曉敏 申請人:江蘇中煙工業有限責任公司