专利名称：：一种卷烟主流烟气中挥发性羰基化合物含量的测定方法
技术领域：
：本发明涉及一种巻烟主流烟气中挥发性羰基化合物含量的测定方法，属于烟草和化学
技术领域：
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背景技术：
：挥发性羰基化合物是巻烟烟气中的主要组成之一，其中低级醛具有强烈的剌激性气味，随着分子量的增大，剌激性气味降低并逐渐产生香味。有关报导(WyderE.L.，Hoffman,TobaccoandTobaccosmoke(1967)，AcademicPress，NewYork,p417_418及Collins.P.F.，Tob.Sci.(1970)，14:pl82)表明，巻烟中的低级挥发性羰基化合物如甲醛、乙醛和丙烯醛等具有纤毛的毒性，在巻烟的吸食过程中会不同程度的剌激人体的呼吸体统和感觉器官，长期吸入会对人体造成严重的危害。随着国内外对吸烟与健康问题关注的日益增加，系统的分析巻烟主流烟气中的挥发性羰基化合物，并定量的测定这些挥发性羰基化合物的含量显得十分必要。目前，通过所采用的测定方法主要有分光光度法、气体进样法、纸色谱法、高效液相色谱法和气相色谱法，其中利用2，4-二硝基苯肼在酸性条件下可与挥发性羰基化合物反应生成为较为稳定的腙类化合物的性质，采用气相色谱法(GC)或高效液相色谱法(HPLC)均可对该腙类化合物进行准确检测。巴豆醛是巻烟烟气挥发性羰基化合物中代表性的有害成分，是评价巻烟危害性高低的指标性成分。巴豆醛的分析方法主要为气相色谱法(GC)、气相色谱-质谱联用法(GC/MS)和液相色谱(LC)、液相色谱-质谱联用法(LC/MS)，现有的行业标准《巻烟主流烟气中主要挥发性羰基化合物的测定高效液相色谱法》(YC/T254-2008)中的测定方法为使用加入DNPH(2，4-二硝基苯肼)衍生化试剂的剑桥滤片捕集巻烟主流烟气中的巴豆醛，生成巴豆醛的DWH衍生物，然后用配有紫外或二极管阵列检测器的液相色谱进行分离检测。巴豆醛是巻烟主流烟气主要挥发性羰基化合物中含量最低的组分，而且经光谱和质谱分析，干扰组分与巴豆醛的结构和性质都比较相似，在色谱上完全分离的难度很大，因此影响了测定的准确性。
发明内容本发明的目的是提供一种分离效果好、检测准确性高的巻烟主流烟气中挥发性羰基化合物含量的测定方法。为了实现以上目的，本发明的巻烟主流烟气中挥发性羰基化合物含量的测定方法为利用2，4-二硝基苯肼对巻烟主流烟气中的挥发性羰基化合物进行捕集形成腙类化合物，利用高效液相色谱仪采用外标法对该腙类化合物含量进行测定；所述高效液相色谱仪中所采用的液相色谱柱为AcclaimE邓losive色谱柱。所述高效液相色谱仪的其它参数为检测器紫外或二极管阵列检测器；进样量l-50微升；流速0.5-1.5ml/min;流动相去离子水和乙腈；温度20。C_60°C;梯度洗提0min40%-70%的乙腈水溶液；40min50%-100%的乙腈水溶液；检测波长365nm或380nm。所述挥发性羰基化合物包括甲醛、乙醛、丙酮、丙烯醛、丙醛、巴豆醛、2-丁酮或丁醛。所述测定方法具体包括如下步骤l)溶液的配制2，4-二硝基苯肼试剂配制称取2，4-二硝基苯肼固体溶解于乙腈溶剂中，加入高氯酸，用乙腈定容；标准溶液的配制以待测的挥发性羰基化合物的2，4_二硝基苯肼衍生化合物标准品为溶质，配制成3个以上不同浓度梯度的标准溶液；2)巻烟主流烟气样品收集将两张玻璃纤维滤片叠放，用2，4-二硝基苯肼试剂浸润所述滤片，然后将巻烟主流烟气通过上述滤片进行捕集，放置待2，4-二硝基苯肼与主流烟气中挥发性羰基化合物充分反应；3)样品的处理将收集后的滤片用吡啶的乙腈溶液进行萃取，萃取后过滤；4)检测利用高效液相色谱仪对各种浓度的标准溶液分别进行检测，将得到的挥发性羰基化合物的色谱峰面积与相应标准溶液的浓度分别绘制各种挥发性羰基化合物的标准曲线并得到回归方程，然后在相同条件下对样品进行检测，将得到的待测挥发性羰基化合物的色谱峰面积带入相应的回归方程中，得到样品中相应挥发性羰基化合物的含量。所述2，4-二硝基苯肼的质量浓度0.01-0.05g/ml，高氯酸的体积百分比为0.1-0.5%。所述标准溶液为8个不同浓度梯度。所述标准溶液是在浓度为0.1439.44iig/ml。所述巻烟主流烟气收集时对巻烟的抽吸的步骤及条件为将巻烟在22士rC、相对湿度60±2%条件下平衡48小时，然后在该条件下使用吸烟机对巻烟进行抽吸，使抽吸的主流烟气通过滤片进行收集，每口抽吸2秒，抽吸体积35mL，每口间隔58秒，每组抽吸2支巻烟。所述吡啶的乙腈溶液中的吡啶的体积百分比为1_5%。步骤3)所述过滤是采用0.45iim的滤膜过滤。本发明的测定方法利用高效液相色谱法对巻烟主流烟气中的挥发性羰基化合物含量进行测定，其中所采用的色谱柱为Acclaim⑧Explosive色谱柱，对硝基取代的芳烃衍生物具有极佳的分离效果，特别是对本发明2，4-二硝基苯肼与挥发性羰基化合物反应后的腙类化合物具有很好的分离效果，同时还对色谱分析条件进行了优化，达到了巻烟烟气中挥发性羰基物与干扰组分的完全分离，从而提高了测定的准确性，尤其是对于巴豆醛，以及乙醛DNPH衍生物、丙醛DNPH衍生物和2-丁酮DNPH衍生物的顺反异构体的测定效果，达到了基线的分离。图1为标准溶液的色谱图；图2为图1中乙醛DNPH衍生物两种异构体的色谱放大图，图中1、2分别为乙醛DWH衍生物的两种异构体的色谱峰；图3为图1中丙醛DNK1衍生物两种异构体的色谱放大图，图中3、4分别为丙醛DWH衍生物的两种异构体的色谱峰；图4为图l中2-丁酮DNKl衍生物两种异构体的色谱放大图，图中5、6分别为2-丁酮DNPH衍生物的两种异构体的色谱峰；图5为某牌子巻烟主流烟气中挥发性羰基化合物的色谱图，图中8的保留时间为32.27min;图6为图5中巴豆醛部分的放大图；图7为巻烟样品A的色谱图；图8为巻烟样品B的色谱图，图中6的保留时间为29.80min;图9为巻烟样品C的色谱图，图中8的保留时间为32.30min;图1、5、7、8、9中的标记是挥发性羰基化合物的色谱峰，其中1为甲醛DNPH衍生物，2为乙醛DNPH衍生物，3为丙酮DNPH衍生物，4为丙稀醛DNPH衍生物，5为丙醛DNPH衍生物，6为巴豆醛DNPH衍生物，7为2-丁酮DNPH衍生物，8为丁醛DNPH衍生物。具体实施例方式以下对本发明的巻烟主流烟气中挥发性羰基化合物含量的测定方法进行进一步的说明1、仪器和试剂配有自动进样器和柱温箱的高效液相色谱仪，二级管阵列检测器或紫外检测器，吸烟机，万分之一电子天平，超纯水(R>18MQ)，乙腈(色谱纯)；甲醛、乙醛、丙酮、丙烯醛、丙醛、巴豆醛、2-丁酮、丁醛的DNKl衍生化合物标准品；2，4-二硝基苯肼、吡啶和高氯酸(分析纯试剂)。2、溶液的配制DWH衍生化试剂配制称取1.5g经乙腈重结晶乙醇的DNPH固体溶解于约80mL乙腈中，加入200iiL高氯酸后，使用乙腈定容至100mL。标准溶液配制在50mL烧杯中分别称量约50mg左右的甲醛、乙醛、丙酮、丙烯醛、丙醛、巴豆醛、2-丁酮、丁醛2，4-二硝基苯腙衍生化合物(即DWH衍生化合物)标准品，准确至0.OOOlg，加入约80mL乙腈完全溶解后，转移至到100mL的容量瓶中，用乙腈定容至刻度。移取10mL标准储备液至50mL容量瓶中，用乙腈定容稀释至刻度，为一级标准溶液。分别准确移取0.lmL、0.2mL、0.5mL、lmL、5mL、10mL、25mL—级标准溶液至50mL容量瓶中，用乙腈定容至刻度得到其它7个不同浓度的标准溶液，将此7个标准溶液以及一级标准溶液进液相色谱分析，制作标准曲线。3、样品的捕集玻璃纤维滤片的处理和准备将两张玻璃纤维滤片叠放，用移液管均匀加入2mLDNPH衍生化试剂，放置于真空干燥器内中晾干。在巻烟抽吸前，在晾干的滤片上准确加入lmLDNra衍生化试剂。巻烟的抽吸将巻烟在22士rC、相对湿度60±2%条件下平衡48小时，然后在该条件下采用吸烟机对巻烟进行抽吸，使抽吸的主流烟气通过玻璃纤维滤片进行捕集。每口抽吸2秒，抽吸体积35mL，每口间隔58秒，每组抽吸2支巻烟。样品萃取取出捕集有主流烟气粒相物的玻璃纤维滤片，转移至100mL锥形瓶中，用移液管准确加入50mL含2X(v/v)的吡啶的乙腈溶液，机械振荡10min，静置2min，取适量萃取液用0.45iim滤膜过滤后，移到2mL色谱瓶中，即可进行液相色谱分析。4、检领[J高效液相色谱仪条件检测器紫外或二极管阵列检测器；液相色谱柱AcclaimExplosive液相色谱柱；进样量l-50微升；流速0.5-1.5ml/min;流动相去离子水和乙腈；温度20。C_60°C;梯度洗提0min40%-70%的乙腈水溶液，40min50%-100%的乙腈水溶液；检测波长365nm或380nm。检测步骤首先将各种浓度的标准溶液进行高效液相色谱检测，得到各种待测挥发性羰基化合物的色谱峰面积(扣除空白)，然后根据色谱峰面积与相应标准溶液的浓度得到校正曲线，计算得到校正曲线的回归方程，各种挥发性羰基化合物标准样品的检测结果如表1所示表1各种挥发性羰基化合物标准样品的检测结果<table>tableseeoriginaldocumentpage7</column></row><table><table>tableseeoriginaldocumentpage8</column></row><table>其次，采用相同的方法对样品进行检测，得到样品中各挥发性羰基化合物的色谱峰面积(扣除空白)，然后将色谱峰面积带入相应的回归方程中，得到样品中相应挥发性羰基化合物的含量。图1为标准溶液的色谱图，从图上可以看出，采用本发明的液相色谱检测方法对各种挥发性羰基化合物DWH衍生物具有很好的分离效果，并且实现了乙醛DWH衍生物、丙醛DNK1衍生物和2-丁酮DNW1衍生物顺反异构体的基线分离(如图2、3、4所示)。对于某品牌巻烟样品的色谱分析如图5所示，各挥发性羰基化合物也具有很好的分离效果，保证各挥发性羰基化合物定量的准确性，特别是对于巴豆醛，如图6所示，实现了基线分离，进一步提高了分离效果和检测的准确性。5、本发明的测定方法的精密度、回收率和检测限如表2所示表2方法的精密度、回收率和检测限结果<table>tableseeoriginaldocumentpage8</column></row><table>6、含量的计算每只巻烟的主流烟气中8种挥发性羰基化合物的测定结果，按照下列公式计算^X丄附=-式中0075]m为每支巻烟主流烟气中挥发性羰基化合物的传输量，单位为微克每支(yg/cig);A为萃取样品中挥发性羰基化合物的浓度，单位为微克每毫升(Pg/mL);L为萃取溶液体积(mL);n为每次测试抽吸巻烟的支数，单位为支(cig);实施例采用具体实施方式中进一步说明的测定方法，对巻烟样品A、B、C进行检测，所采用的色谱条件与进一步说明的区别如表3所示表3实施例的区别色谱条件<table>tableseeoriginaldocumentpage9</column></row><table>其它的色谱条件如流动相和梯度洗提等与本发明的进一步说明的色谱条件相同。检测得到的色谱图分别如图7、8、9所示。最终计算后的结果见表4所示。表4三种样品巻烟主流烟气中挥发性羰基化合物的传输量(单位Pg/cig)<table>tableseeoriginaldocumentpage9</column></row><table>权利要求一种卷烟主流烟气中挥发性羰基化合物含量的测定方法，其特征在于利用2，4-二硝基苯肼对卷烟主流烟气中的挥发性羰基化合物进行捕集形成腙类化合物，利用高效液相色谱仪采用外标法对该腙类化合物含量进行测定；所述高效液相色谱仪中所采用的液相色谱柱为Explosive色谱柱。F2009100663812C0000011.tif2.根据权利要求1所述的测定方法，其特征在于所述高效液相色谱仪的其它参数为检测器紫外或二极管阵列检测器；进样量l-50微升；流速0.5-1.5ml/min;流动相去离子水和乙腈；温度20。C-60°C;梯度洗提0min40%-70%的乙腈水溶液；40min50%_100%的乙腈水溶液；检测波长365nm或380nm。3.根据权利要求l所述的测定方法，其特征在于所述挥发性羰基化合物包括甲醛、乙醛、丙酮、丙烯醛、丙醛、巴豆醛、2-丁酮或丁醛。4.根据权利要求1或2或3所述的测定方法，其特征在于具体包括如下步骤1)溶液的配制2，4-二硝基苯肼试剂配制称取2，4-二硝基苯肼固体溶解于乙腈溶剂中，加入高氯酸，用乙腈定容；标准溶液的配制以待测的挥发性羰基化合物的2，4-二硝基苯肼衍生化合物标准品为溶质，配制成3个以上不同浓度梯度的标准溶液；2)巻烟主流烟气样品收集将两张玻璃纤维滤片叠放，用2，4-二硝基苯肼试剂浸润所述滤片，然后将巻烟主流烟气通过上述滤片进行捕集，放置待2，4-二硝基苯肼与主流烟气中挥发性羰基化合物充分反应；3)样品的处理将收集后的滤片用吡啶的乙腈溶液进行萃取，萃取后过滤；4)检测利用高效液相色谱仪对各种浓度的标准溶液分别进行检测，将得到的挥发性羰基化合物的色谱峰面积与相应标准溶液的浓度分别绘制各种挥发性羰基化合物的标准曲线并得到回归方程，然后在相同条件下对样品进行检测，将得到的待测挥发性羰基化合物的色谱峰面积带入相应的回归方程中，得到样品中相应挥发性羰基化合物的含量。5.根据权利要求4所述的测定方法，其特征在于所述2，4-二硝基苯肼的质量浓度0.01-0.05g/ml，高氯酸的体积百分比为0.1-0.5%。6.根据权利要求4所述的测定方法，其特征在于所述标准溶液为8个不同浓度梯度。7.根据权利要求4所述的测定方法，其特征在于所述标准溶液是在浓度为0.1439.44iig/ml。8.根据权利要求4所述的测定方法，其特征在于所述巻烟主流烟气收集时对巻烟的抽吸的步骤及条件为将巻烟在22士rC、相对湿度60±2%条件下平衡48小时，然后在该条件下使用吸烟机对巻烟进行抽吸，使抽吸的主流烟气通过滤片进行收集，每口抽吸2秒，抽吸体积35mL，每口间隔58秒，每组抽吸2支巻烟。9.根据权利要求4所述的测定方法，其特征在于所述吡啶的乙腈溶液中的吡啶的体积百分比为1_5%。10.根据权利要求4所述的测定方法，其特征在于步骤3)所述过滤是采用O.45ym的滤膜过滤。全文摘要本发明公开了一种卷烟主流烟气中挥发性羰基化合物含量的测定方法，利用2，4-二硝基苯肼对卷烟主流烟气中的挥发性羰基化合物进行捕集形成腙类化合物，利用高效液相色谱仪采用外标法对该腙类化合物含量进行测定；所述高效液相色谱仪中所采用的液相色谱柱为色谱柱。本发明的测定方法所采用的色谱柱为色谱柱，对硝基取代的芳烃衍生物具有极佳的分离效果，特别是对本发明2，4-二硝基苯肼与挥发性羰基化合物反应后的腙类化合物具有很好的分离效果，同时还对色谱分析条件进行了优化，达到了卷烟烟气中挥发性羰基物与干扰组分的完全分离，提高了测定的准确性。文档编号G01N30/02GK101701941SQ20091006638公开日2010年5月5日申请日期2009年11月5日优先权日2009年11月5日发明者刘克建,刘惠民,夏巧玲,张晓纲,王昇,谢复炜,颜权平申请人:中国烟草总公司郑州烟草研究院