一種超臨界流體色譜?氣相色譜?質譜測定卷煙主流煙氣中苯并[a]芘的方法與流程

本發明屬于分析化學技術領域，具體涉及一種簡單高效、準確靈敏的卷煙主流煙氣中苯并[a]芘檢測方法。

背景技術：

苯并[a]芘(B[a]P)是卷煙煙氣中的一種強致癌物，是卷煙煙氣安全性評價的一項重要指標，準確檢測卷煙煙氣中B[a]P的含量，對卷煙質量安全監控來說，具有非常重要的意義。目前檢測卷煙主流煙氣中B[a]P的主要方法為GC-MS和HPLC-FLD，現行國家標準GB/T 21130-2007采用的方法是GC/MS。卷煙的主流煙氣成分非常復雜，B[a]P的釋放量微少，卷煙煙氣中還存在較多的干擾物質，因此卷煙煙氣中B[a]P的準確定量檢測比較困難，需要對樣品進行一些前處理。現行國標方法將含B[a]P的卷煙主流煙氣總粒相物用有機溶劑萃取后，需要用固相萃取柱進行樣品純化，然后再用GC-MS分析。需要耗費大量的有機溶劑，耗時較長，此外，由于手工操作，容易引起人為誤差。因此建立一種更方便、環保的煙氣B[a]P測定方法是非常有必要的。

技術實現要素：

本發明提供了一種SFC-GC-MS測定卷煙主流煙氣中B[a]P的方法，減少了溶劑消耗和環境污染，提高了分離速度和分析效率，能實現復雜基體中痕量待測成分與干擾物質的分離，排除了其他物質的干擾，提高了檢測的精確性，前處理簡單，定量準確。

為了實現上述目的，本發明采用的技術方案如下：

一種SFC-GC-MS測定卷煙主流煙氣中B[a]P的方法，包括樣品制備和分析，具體如下步驟：

(A)煙氣捕集：按照ISO模式抽吸卷煙，采用直線吸煙機，采用44mm玻璃纖維濾片收集2-4支卷煙的總粒相物；

(B)樣品提取：將步驟A得到的濾片加入含內標的有機溶劑中，超聲震蕩30～50min得樣品；

(C)SFC分離：將步驟B得到的萃取液進入到SFC分離系統，由泵輸送流動相經SFC柱分離，將含有B[a]P的流出組分切割到氣相色譜瓶中；

(D)GC-MS分析：將步驟C得到的含有B[a]P的流出組分進入到氣相色譜系統，質譜檢測定量。

本發明技術方案中步驟B所述的有機溶劑為環己烷、二氯甲烷和丙酮中的一種。

本發明技術方案中步驟C中的SFC條件如下：

超臨界流體色譜采用10mm×150mm，5μm的Silica 2-EP色譜柱，流動相二氧化碳/甲醇(90/10％，質量比)，流動相流速為40mL/min，紫外檢測器檢測波長為254nm，每次進樣200～500μL，收集每次進樣后色譜峰保留時間為3.6-4.4min時所對應的洗脫液。

本發明技術方案中步驟D中的GC-MS條件如下：

氣相色譜色譜柱為HP-5MS毛細管色譜柱，0.25mm×30m，0.25μm；進樣口溫度280℃，不分流進樣，載氣為氦氣，恒流流量1.2mL/min；色譜柱升溫程序：初始溫度150℃，以6℃/min升至280℃，保持20min；質譜檢測器條件為：電子轟擊源；離子源溫度230℃，傳輸線溫度280℃；掃描質量范圍50～400amu，掃描間隔0.5s。

本發明技術方案中所述的樣品卷煙是經過在溫度22℃±1℃和相對濕度60±2％條件下平衡48h處理的。

本發明與現有技術相比，其有益效果為：

1、由于SFC的流動相主要是CO₂，只含有少量的有機溶劑(一般小于10％)經SFC分離純化后的樣品，CO₂從排除口排出，含B[a]P樣品溶液不需濃縮，可直接進入GC-MS分析。

2、對于低含量的樣品，可讓經SFC分離組分多次累加，積累到理想分析量后再進入氣相色譜分析，在實現樣品高效凈化的同時大大提高了分析靈敏度

3、減少了溶劑消耗和環境污染，提高了分離速度和分離效率，能實現復雜基體中痕量待測成分與干擾物質的分離，排除了其他物質的干擾，提高了檢測的精確性，前處理簡單，定量準確，檢出限低。

附圖說明

圖1為本發明一種SFC-GC-MS測定卷煙主流煙氣中B[a]P的方法中B[a]P標準溶液的SFC圖。

圖2為本發明一種SFC-GC-MS測定卷煙主流煙氣中B[a]P的方法和GB\T21130-2007方法的氣相色譜圖對比。

具體實施方式

下面結合附圖對本發明作進一步的說明，但不以任何方式對本發明加以限制，基于本發明要求所作的任何變換或替換，均屬于本發明的保護范圍。

實施例1

一種SFC-GC-MS測定卷煙主流煙氣中B[a]P的方法，包括以下步驟：

(A)煙氣捕集：按照ISO模式抽吸卷煙，采用直線吸煙機，采用44mm玻璃纖維濾片收集4支卷煙的總粒相物；

(B)樣品提取：將步驟A得到的濾片放入150mL的帶塞錐形瓶中，用移液管準確加人1mL氘代B[a]P溶液，準確加入40mL環己烷，超聲震蕩30min，經0.4μm濾頭過濾后，供色譜分析用；

(C)SFC分離：將步驟B得到的萃取液進入到SFC分離系統，超臨界流體色譜采用10mm×150mm，5μm的Silica 2-EP色譜柱，流動相二氧化碳/甲醇(90/10％，質量比)，流動相流速為40mL/min，紫外檢測器檢測波長為254nm，每次進樣500μL，收集每次進樣后色譜峰保留時間為3.6-4.4min時所對應的洗脫液。將含有B[a]P的流出組分切割到氣相色譜瓶中；

(D)GC-MS分析：將步驟C得到的含有B[a]P的流出組分進入到氣相色譜系統，質譜檢測定量。氣相色譜色譜柱為HP-5MS毛細管色譜柱，0.25mm×30m，0.25μm；進樣口溫度280℃，不分流進樣，載氣為氦氣，恒流流量1.2mL/min；色譜柱升溫程序：初始溫度150℃，以6℃/min升至280℃，保持20min；質譜檢測器條件為：電子轟擊源；離子源溫度230℃，傳輸線溫度280℃；掃描質量范圍50～400amu，掃描間隔0.5s。

對于8種卷煙樣品，B[a]P的測定結果在5.9-13.2ng/支之間，回收率在92-102％之間。

實施例2

一種SFC-GC-MS測定卷煙主流煙氣中B[a]P的方法，包括以下步驟：

(A)煙氣捕集：按照ISO模式抽吸卷煙，采用直線吸煙機，采用44mm玻璃纖維濾片收集2支卷煙的總粒相物；

(B)樣品提取：將步驟A得到的濾片放入150mL的帶塞錐形瓶中，用移液管準確加人1mL氘代B[a]P溶液，準確加入40mL環己烷，超聲震蕩40min，經0.4μm濾頭過濾后，供色譜分析用；

(C)SFC分離：將步驟B得到的萃取液進入到SFC分離系統，超臨界流體色譜采用10mm×150mm，5μm的Silica 2-EP色譜柱，流動相二氧化碳/甲醇(90/10％，質量比)，流動相流速為40mL/min，紫外檢測器檢測波長為254nm，每次進樣400μL，收集每次進樣后色譜峰保留時間為3.6-4.4min時所對應的洗脫液。將含有B[a]P的流出組分切割到氣相色譜瓶中；

(D)GC-MS分析：將步驟C得到的含有B[a]P的流出組分進入到氣相色譜系統，質譜檢測定量。氣相色譜色譜柱為HP-5MS毛細管色譜柱，0.25mm×30m，0.25μm；進樣口溫度280℃，不分流進樣，載氣為氦氣，恒流流量1.2mL/min；色譜柱升溫程序：初始溫度150℃，以6℃/min升至280℃，保持20min；質譜檢測器條件為：電子轟擊源；離子源溫度230℃，傳輸線溫度280℃；掃描質量范圍50～400amu，掃描間隔0.5s。

對于6種卷煙樣品，B[a]P的測定結果在5.9-13.0ng/支之間，回收率在93-101％之間。

實施例3

與實施例1相同，在相同條件下平行測定7次(同批次處理)，經計算7次平行測定結果的相對標準偏差，得到B[a]P的RSD為2.3％；另外用相同程序按傳統的GB\T21130-2007法分析樣本，測得B[a]P的RSD為3.6％，結果表明改進方法的測試結果精密度明顯更高。如圖2所示，其中圖2a為本發明方法得到的樣本的GC圖，圖2b為傳統的GB\T21130-2007法的樣本的GC圖，可見，本發明的方法B[a]P峰明顯突出，且豐度大，干擾峰也明顯較少且較小，提高了分析精密度。同時進行了加標回收率實驗，傳統方法的回收率在88-105％之間，改進方法的回收率在92-102％之間，改進方法的回收率明顯高。