专利名称：一种gc/ms联用检测卷烟主流烟气中氨基甲酸乙酯含量的方法
技术领域：
本发明属于烟草和化学技术领域，具体地涉及一种气相色谱-质谱联用检测卷烟主流烟气中氨基甲酸乙酯含量的方法。
背景技术：
氨基甲酸乙酯(ethyl carbamate或urethane,简称EC)早在20世纪40年代就被Nettleshi证明具有致癌作用，如它可以引起肺肿瘤、淋巴癌、肝癌、皮肤癌等。氨基甲酸乙酯天然存在于面包、酸牛奶、酱油等发酵食品以及葡萄酒、苹果酒、中国黄酒和日本清酒等酒精饮料中，在烟草及卷烟烟气中也有微量的氨基甲酸乙酯。1991年，Hoffmann将氨基甲酸乙酯列为43种烟气有害成分之一，美国食品及药物管理局(FDA)将烟草中的氨基甲酸乙酯列为致癌物质(CA)和生殖系统/发育有毒物(RDT)。 目前，关于氨基甲酸乙酯的检测方法集中于食品行业，如黄酒、酱油、泡菜、酸牛奶等，主要建立了气相色谱/质谱联用法、高效液相色谱法及液相色谱-质谱联用等方法。中国专利200910099554. O公开“一种检测黄酒中氨基甲酸乙酯的方法”，该方法通过减压蒸馏一与盐酸及9-羟基吨溶液混合进行衍生化反应一利用高校液相色谱仪对组分进行分离，然后采用外标法计算氨基甲酸乙酯的含量。该方法可以有效检测黄酒中氨基甲酸乙酯。另外中国专利201110339615. 3和中国专利201110288339. 2分别公开了一种在蒸馏酒和饮料中氨基甲酸乙酯的检测方法。随着公众对吸烟与健康问题的日益关注，卷烟烟气有害成分一尤其是氨基甲酸乙酯的含量一成为人们关注的焦点问题，但是，由于上述专利方法中的基质和烟气完全不同，卷烟在燃烧过程中，发生了蒸馏、干馏、热解、合成、冷凝等多种物理和化学反应，形成大量新生化合物，烟气中存在的检测干扰因素更多、更复杂，基质干扰严重，且由于氨基甲酸乙酯在烟气中的含量较低，食品行业建立的上述方法能否适用于烟气中氨基甲酸乙酯的测定尚未可知。而截至目前，国内外尚未见有采用气相色谱-质谱联用方法测定卷烟烟气中氨基甲酸乙酯含量的任何文献报道和专利。国外仅有一篇文献(IrwinSchmeltz, Kaolin G. Chiong, DietrichHoffmann, Journal Of Analytical Toxicology, 1978，2，265-268)报导了烟气中氨基甲酸乙酯的气相色谱检测方法及其形成的可能路径，该方法采用三级溶剂瓶串联捕集100支卷烟的粒相物，其中第一级采用干冰/丙二醇进行冷凝，第二级、第三级采用磷酸盐缓冲溶液进行捕集，然后采用氯仿液液萃取三次，有机相干燥浓缩后过碱性氧化铝层析柱净化，洗脱液经浓缩后通过气相色谱进行定量分析，并采用质谱对分离出的氨基甲酸乙酯进行了定性确认，方法回收率只有50 60%。此方法无法实现对目标物的同步定性和定量分析，样品前处理复杂费时，操作步骤多，严重影响分析效率，方法的回收率较低，灵敏度也不高，而且由于烟气化合物成分复杂，即使经过繁杂的前处理，，复杂的基质仍对样品的定性和定量产生了严重的干扰，此方法给出的色谱图也显示，氨基甲酸乙酯与其它物质并没有完全实现基线分离，难以实现对卷烟主流烟气中氨基甲酸乙酯的快速、准确测定。因此，开发一种简单、有效的捕集且能准确、快速测定卷烟主流烟气中氨基甲酸乙酯的方法十分必要。
发明内容
本发明的目的是针对以往卷烟主流烟气中氨基甲酸乙酯测定中烟气收集烦琐、前处理步骤多、用到的溶剂较多、分析检测成本较高、回收率较低、灵敏度不高以及定性不够准确等问题而提供一种便捷、准确检测卷烟主流烟气中氨基甲酸乙酯含量的方法。本发明提供一种GC/MS联用检测卷烟主流烟气中氨基甲酸乙酯含量的方法，包括以下步骤该方法利用玻璃纤维滤片捕集卷烟主流烟气中的氨基甲酸乙酯，用含内标物的二氯甲烷萃取滤片，萃取液先经第一固相萃取小柱净化、除杂得到萃取液，萃取液经浓缩后再经第二固相萃取小柱净化、除杂收集洗脱液，之后洗脱液浓缩后使用气相色谱/质谱仪进行检测，选择离子模式监测和定量，采用内标法得到卷烟主流烟气中氨基甲酸乙酯的含量。
进一步地，所述内标物为氘代氨基甲酸乙酯。进一步地,所述第一固相萃取小柱固定相为C18。进一步地，所述第二固相萃取小柱固定相为氨基、碱性氧化铝或弗罗里硅土。进一步地，所述使用气相色谱/质谱仪检测的条件为采用DB-WAX毛细管色谱柱进行分离，进样口温度230°C，进样量lyL，分流比1:10，柱流量lmL/min ;升温程序110°C保持5min，以5°C /min升至140°C，保持5min ;质谱条件电子电离源(EI )，电离电压70eV ；扫描方式选择离子监测(SM)，氨基甲酸乙酯的监测离子m/z 62和m/z 89，离子源温度230°C，四级杆温度150°C。一种GC/MS联用检测卷烟主流烟气中氨基甲酸乙酯含量的方法，包括以下步骤I)将待测卷烟在GB/T 16447-2004规定的烟草及烟草制品调节和测试的大气环境条件下平衡48h ；2 )采用吸烟机在标准抽吸条件下抽吸，利用玻璃纤维滤片捕集卷烟主流烟气中的氨基甲酸乙酯，用40mL含有320纳克(ng)内标物的二氯甲烷溶液萃取滤片，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 二氯甲烷洗脱固相萃取小柱，收集所有流出液，流出液用旋转蒸发仪于30°C、300mbar浓缩至约2mL左右，得到浓缩液；4)将浓缩液转移至平衡、活化好的第二固相萃取小柱上，弃去流出液，待液面流平后，用约5mL正己烷淋洗固相萃取小柱，然后用20 40mL含有甲醇体积比为7%的二氯甲烷溶液洗脱固相萃取小柱，收集洗脱液；5)洗脱液经旋转蒸发仪于30°C、300mbar浓缩至约ImL左右后,采用气相色谱/质谱仪进行检测，采用内标法得到卷烟主流烟气中氨基甲酸乙酯的含量；其中，气相色谱/质谱分析条件采用DB-WAX毛细管色谱柱进行分离，进样口温度230°C，进样量I μ L，分流比1:10，柱流量lmL/min ;升温程序110°C保持5min，以5°C /min升至140°C,保持5min ;质谱条件电子电离源(EI),电离电压70eV ;扫描方式选择离子监测(SM)，氨基甲酸乙酯的监测离子m/z 62和m/z 89，离子源温度230°C，四级杆温度150。。。
进一步地，步骤2)中所述内标物为氘代氨基甲酸乙酯。进一步地,步骤3)中所述第一固相萃取小柱固定相为C18。使用前用约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较�。璄I源离子化后，特征碎片离子较少，且由于烟气成分复杂，对氨基甲酸乙酯几种相对丰度较大的碎片离子的干扰较大，本发明采用第二固相萃取小柱对萃取液再次净化、除杂。进一步地，步骤4)中所述第二固相萃取小柱固定相为氨基、碱性氧化铝或弗罗里硅土。使用前用6mL 二氯甲烷活化、平衡。进一步地，通过下式计算得到每支卷烟主流烟气中氨基甲酸乙酯的含量
权利要求
1.ー种GC/MS联用检测卷烟主流烟气中氨基甲酸こ酯含量的方法，其特征在于，包括以下步骤该方法利用玻璃纤维滤片捕集卷烟主流烟气中的氨基甲酸こ酷，用含内标物的ニ氯甲烷萃取滤片，萃取液先经第一固相萃取小柱浄化、除杂得到萃取液，萃取液经浓缩后再经第二固相萃取小柱浄化、除杂收集洗脱液，之后洗脱液浓缩后使用气相色谱/质谱仪进行检测，选择离子模式监测和定量，采用内标法得到卷烟主流烟气中氨基甲酸こ酯的含量。
2.根据权利要求I的GC/MS联用检测卷烟主流烟气中氨基甲酸こ酯含量的方法，其特征在于，所述萃取吋，内标物为氘代氨基甲酸こ酷。
3.根据权利要求I的GC/MS联用检测卷烟主流烟气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为C18。
4.根据权利要求I的GC/MS联用检测卷烟主流烟气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为氨基、碱性氧化铝或弗罗里硅土。
5.根据权利要求I的GC/MS联用检测卷烟主流烟气中氨基甲酸こ酯含量的方法，其特征在干，所述气相色谱/质谱仪检测的条件为采用DB-WAX毛细管色谱柱进行分离，进样ロ温度230°C，进样量I y L，分流比1:10，柱流量lmL/min ;升温程序110°C保持5min，以5°C /min升至140°C，保持5min ;质谱条件电子电离源，电离电压70eV ;扫描方式选择离子监测，氨基甲酸こ酯的监测离子m/z 62和m/z 89，离子源温度230°C，四级杆温度150°C。
6.根据权利要求I的GC/MS联用检测卷烟主流烟气中氨基甲酸こ酯含量的方法，其特征在于，包括以下步骤 1)将待测卷烟在GB/T16447-2004规定的烟草及烟草制品调节和测试的大气环境条件下平衡48h ； 2)采用吸烟机在标准抽吸条件下抽吸，利用玻璃纤维滤片捕集卷烟主流烟气中的氨基甲酸こ酷，用40mL含有约320纳克(ng)内标物的ニ氯甲烷溶液萃取滤片，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ニ氯甲烷洗脱固相萃取小柱，收集所有流出液，流出液用旋转蒸发仪于30°C、300mbar浓缩至约2mL左右，得到浓缩液； 4)将浓缩液转移至平衡、活化好的第二固相萃取小柱上，弃去流出液，待液面流平后，用5mL正己烷淋洗固相萃取小柱，然后用20 40mL含有甲醇体积比为7%的ニ氯甲烷溶液洗脱固相萃取小柱，收集洗脱液； 5)洗脱液经旋转蒸发仪于30°C、300mbar浓缩至ImL后，采用气相色谱/质谱仪进行检测，采用内标法得到卷烟主流烟气中氨基甲酸こ酯的含量； 其中，气相色谱/质谱分析条件采用DB-WAX毛细管色谱柱进行分离，进样ロ温度230°C，进样量I u L，分流比1:10，柱流量lmL/min ;升温程序110°C保持5min,以5 °C /min升至140°C，保持5min ;质谱条件电子电离源，电离电压70eV ;扫描方式选择离子监测，氨基甲酸こ酯的监测离子m/z 62和m/z 89，离子源温度230°C，四级杆温度150°C。
7.根据权利要求I或6的GC/MS联用检测卷烟主流烟气中氨基甲酸こ酯含量的方法，其特征在于，通过下式计算得到每支卷烟主流烟气中氨基甲酸こ酯的含量/ an式中m一姆支卷烟氨基甲酸こ酯的含量，单位为纳克/支(ng/cig)；A—氨基甲酸こ酯峰面积；As—氣代氨基甲酸こ酯峰面积；b—由线性回归方程得出；ms—样品溶液中内标含量，单位为纳克(ng)；a—由线性回归方程得出；n一烟支数量，单位为支。
全文摘要
本发明公开了一种GC/MS联用检测卷烟主流烟气中氨基甲酸乙酯含量的方法；该方法利用玻璃纤维滤片捕集卷烟主流烟气中的氨基甲酸乙酯，用含内标物的二氯甲烷萃取滤片，萃取液先经第一固相萃取小柱净化、除杂得到萃取液，萃取液经浓缩后再经第二固相萃取小柱净化、除杂收集洗脱液，之后洗脱液浓缩后使用气相色谱/质谱仪进行检测，选择离子模式监测和定量；本发明采用气相色谱/质谱联用测定主流烟气中的氨基甲酸乙酯，方法操作简便、检测成本低，实验重复性和回收率好，可以实现对卷烟主流烟气中氨基甲酸乙酯的准确、批量测定。
文档编号G01N30/02GK102778520SQ20121029226
公开日2012年11月14日 申请日期2012年8月16日 优先权日2012年8月16日
发明者刘献军, 庄亚东, 张媛, 张映, 朱怀远, 沈晓晨, 熊晓敏 申请人:江苏中烟工业有限责任公司
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