一種測定卷煙主流煙氣中甲基丁香酚的方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種測定卷煙主流煙氣中甲基丁香酚的方法，包括內(nèi)標(biāo)溶液、標(biāo)準(zhǔn)工作溶液和樣品溶液的制備，氣相色譜-串聯(lián)質(zhì)譜法分析，以及測定結(jié)果的計算等步驟。本發(fā)明采用3，4-亞甲二氧苯乙酮為內(nèi)標(biāo)物進行定量，經(jīng)優(yōu)化后的檢測方法操作較為簡便，響應(yīng)靈敏、定量分析準(zhǔn)確，有效地減少了因樣品基質(zhì)復(fù)雜帶來的干擾，所采用的色譜和質(zhì)譜條件使得目標(biāo)物具有較好的信號響應(yīng)，并且具有較好的線性相關(guān)性，檢出限為0.31ng/支，相對標(biāo)準(zhǔn)偏差為4.30%，加標(biāo)回收率在94.85%～112.51%之間，說明本方法的靈敏度高、重復(fù)性好，回收率高，適合于煙氣復(fù)雜基質(zhì)中痕量目標(biāo)物的定量分析。
【專利說明】一種測定卷煙主流煙氣中甲基丁香酚的方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于卷煙理化指標(biāo)檢測【技術(shù)領(lǐng)域】，具體涉及一種測定卷煙主流煙氣中甲基 丁香酚的方法。

【背景技術(shù)】
[0002] 甲基丁香酚，又名丁香酚甲醚、左旋玫瑰醚、丁子香酚甲醚、0-甲基丁香酚、4-烯 丙藜蘆素、4-烯丙藜蘆醚、丁香酚基甲基醚、丁子香基甲基醚、誘蠅醚，英文名為Methyl Eugenol(Eugenyl Methyl Ether)。CAS 號為 93-15-2,分子式為 CnH1402，分子量為 178. 23， 無色至微黃色液體。沸點249°C，相對密度1. 032-1. 036,折射率1. 532-1. 536,閃點99°C， 溶于乙醇及油類。有清甜的丁香-茴香辛香氣,似香石竹氣息，香氣較透發(fā)而持久,有茶樣 的溫和辛香味。按照毒性等級分類，甲基丁香酚為中毒。按照MSDS數(shù)據(jù)資料，其LD50(大 鼠，經(jīng)口）為1179毫克/公斤，LD50(小鼠，腹腔）為540毫克/公斤。但是，甲基丁香酚 的潛在危害已被國內(nèi)外所認(rèn)識，甲基丁香酚已經(jīng)列入我國"化妝品衛(wèi)生規(guī)范"的禁用物名單 中。
[0003] 對于甲基丁香酚的分析檢測而言，在國外，烯烴基苯類芳香物質(zhì)在一些香料植物 中被鑒定和量化分析。在分析植物中的烯烴基苯類芳香物質(zhì)時，所采用的儀器分析方法主 要有GC或GC-MS，以及HPLC。比如1985年，Carman A S等人使用GC方法對新鮮和冷凍 胡蘿卜中的甲基丁香酚、肉豆蘧醚進行了快速定量分析；1988年，Archer A W使用HPLC方 法對肉豆蘧樹及肉豆蘧干皮中的甲基丁香酚、肉豆蘧醚進行了量化分析；在分析植物中的 烯烴基苯類芳香物質(zhì)時，所采用的樣品前處理技術(shù)，依據(jù)樣品基質(zhì)的不同，主要有溶劑萃 取（Schmelta, 1967 年），固相萃?。╕ates and England, 1982 年），蒸氣蒸饋（Lavoie et al, 1985年），超臨界流體萃?。℉eikes, 1994年），固相微萃取（Clark and Bunch, 1997 年）。此外，也有對煙草中的烯烴基苯類芳香物質(zhì)進行分析的報告，比如1999年，Stanfill and Ashley使用SPME-GC-MS方法對比迪煙和丁香煙中的烯烴基苯類芳香物質(zhì)進行了定量 分析。但是，對于卷煙煙氣來說，由于煙氣基質(zhì)的復(fù)雜性以及目標(biāo)物含量較低的原由，烯烴 基苯類芳香物質(zhì)的定量分析一直被認(rèn)為是值得挑戰(zhàn)的課題。1964年，Rodgman和Cook收 集20560支無濾嘴卷煙煙氣的粒相物，采用合適的前處理方法，分離鑒定出丁香酚、異丁香 酚和甲基丁香酚。1966年，Schmelta收集lkg卷煙煙氣粒相物（相當(dāng)于50000支卷煙燃 燒的產(chǎn)物），分析其中的肉豆蘧醚。1986年，Lavoie et al等人使用GC-MS方法對丁香煙 中的丁香酚進行了分析測定。直至2000年，Stephen等人采用固相萃取-GC-MS方法，對美 國市場上銷售的卷煙進行包括丁香酚、甲基丁香酚等8種烯烴基苯類芳香物質(zhì)進行分析測 定，并分析不同濾嘴通風(fēng)度對烯烴基苯類芳香物質(zhì)釋放量的影響。其中在樣品前處理時，按 照目標(biāo)物的不同含量，分成兩部分，即萃取液不過固相萃取柱（Pre-SPE)和過固相萃取柱 (Post-SPE)。
[0004] 在國內(nèi)，一些科研工作者對植物、化妝品以及香精香料中的烯烴基苯類芳香物質(zhì) 進行了分析研究。比如，1997年，王棟等人對北細辛不同生長期所含甲基丁香酚和黃樟醚用 氣相色譜法進行了定量分析。1999年，周長征等人采用內(nèi)標(biāo)法對國產(chǎn)藥用細辛12個種共 24個樣品揮發(fā)油中甲基丁香酚和黃樟醚的含量進行了氣相色譜分析。2009年，吳婷等人建 立了不同加香食品中以1，4-二溴苯和乙酸苯乙酯為內(nèi)標(biāo)測定天然有害物側(cè)柏酮、龍蒿腦 和甲基丁香酚含量的氣相色譜方法，保留時間定性，內(nèi)標(biāo)法定量。2012年，陳建偉等人采 用超臨界流體萃取法和水蒸氣蒸餾法分別對北細辛根及根莖進行提取分離，分別得5. 5% SFE萃取物和2. 8%揮發(fā)油。應(yīng)用GC-MS分析，從北細辛SFE萃取物中鑒定出7種化學(xué)成 分，占萃取物總量的72. 70 %，其中甲基丁香酚為44. 62% ;從細辛揮發(fā)油中鑒定出19種化 學(xué)成分，占揮發(fā)油總量的88. 53%，其中甲基丁香酚為43. 02%。兩種方法有6種成分完全 相同，其中致癌物質(zhì)黃樟油素 SFE法比蒸餾法低2. 8倍。2012年，朱曉蘭等人建立了超聲 溶劑提取和分散液液微萃取（DLLME)相結(jié)合的提取、凈化前處理技術(shù)，采用氣相色譜一質(zhì) 譜法分析了煙用添加劑中的側(cè)柏酮、龍蒿腦、胡薄荷酮、甲基丁香酚、香豆素、6-甲基香豆素 和7-甲氧基香豆素等8種烷基苯類香味有害物。周相娟等人建立了氣相色譜-質(zhì)譜法測 定香水中甲基丁香酚的分析方法。
[0005] 綜上所述，國內(nèi)外對甲基丁香酚等烯烴基苯類芳香物質(zhì)的檢測主要采用GC-MS、 HPLC等方法進行分析。依據(jù)樣品基質(zhì)的不同，所用的前處理方法主要有溶劑萃取、固相萃 取、蒸氣蒸餾、超臨界流體萃取、固相微萃取以及同時蒸餾萃取。
[0006] 以上分析檢測涉及的樣品主要是香料植物，缺乏對卷煙煙氣中甲基丁香酚的分析 研究，僅有的報道是2000年St印hen和Ashley采用固相萃取-GC/MS方法，對美國市場上銷 售的卷煙煙氣中甲基丁香酚在內(nèi)的8種烯烴基苯類芳香物質(zhì)進行分析測定。但是，基于對 該方法的重復(fù)驗證，發(fā)現(xiàn)甲基丁香酚在文獻所采用的CN鍵合的固相萃取柱上保留性不強， 達不到選擇性洗脫的目的，根本無法準(zhǔn)確定量分析目標(biāo)物。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0007] 發(fā)明目的：針對現(xiàn)有技術(shù)中存在的不足，本發(fā)明的目的是提供一種測定卷煙主流 煙氣中甲基丁香酚的方法，以期能快速、準(zhǔn)確檢測卷煙主流煙氣中甲基丁香酚的含量，測定 結(jié)果準(zhǔn)確、基質(zhì)干擾少。
[0008] 技術(shù)方案：為了實現(xiàn)上述發(fā)明目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案如下：
[0009] -種測定卷煙主流煙氣中甲基丁香酚的方法，包括以下步驟：
[0010] ⑴內(nèi)標(biāo)溶液的制備：以3,4_亞甲二氧苯乙酮為內(nèi)標(biāo)物，用乙醇作溶劑，制備內(nèi)標(biāo) 溶液；
[0011] (2)標(biāo)準(zhǔn)工作溶液的制備：以甲基丁香酚為標(biāo)準(zhǔn)品，用乙醇作溶劑，經(jīng)逐級稀釋制 備成標(biāo)準(zhǔn)儲備溶液，然后分別加入一定量的內(nèi)標(biāo)溶液，制備成標(biāo)準(zhǔn)工作溶液；
[0012] (3)樣品溶液的制備：收集好卷煙煙氣中的目標(biāo)物，準(zhǔn)確加入一定量的內(nèi)標(biāo)溶液 以及萃取溶劑，振蕩提?。惶崛〔糠州腿∫?，經(jīng)固相萃取柱凈化，凈化液濃縮后，得樣品溶 液；
[0013] (4)氣相色譜-串聯(lián)質(zhì)譜分析：用氣相色譜-串聯(lián)質(zhì)譜儀（GC-MS/MS)對標(biāo)準(zhǔn)工作 溶液和樣品溶液進行檢測分析；色譜分析條件為：采用HP-5MS(30mX0. 25mmX0. 25^)毛 細管色譜柱；載氣為氦氣，恒流速度為lmL/min ;進樣量為1 μ L，采用脈沖不分流進樣；進樣 口溫度為250°C ;傳輸線溫度為280°C ;升溫程序為初始溫度為60°C，以4°C /min的速率升 高至160°C，再以10°C /min的速率升高至300°C;質(zhì)譜分析條件為：電離方式為El源，正離 子模式；離子源溫度：230°C ;四極桿溫度：均為150°C ;碰撞氣：氮氣，流速1. 5mL/min，載氣 (氦氣）流速為2. 25mL/min ;多反應(yīng)監(jiān)測（MRM)模式，詳細參數(shù)列于表1 ;
[0014] 表1目標(biāo)物的MRM參數(shù)
[0015]

【權(quán)利要求】
1. 一種測定卷煙主流煙氣中甲基丁香酚的方法，其特征在于，包括如下步驟： ⑴內(nèi)標(biāo)溶液的制備：以3,4_亞甲二氧苯乙酮為內(nèi)標(biāo)物，用乙醇作溶劑，制備內(nèi)標(biāo)溶 液； (2) 標(biāo)準(zhǔn)工作溶液的制備：以甲基丁香酚為標(biāo)準(zhǔn)品，用乙醇作溶劑，經(jīng)逐級稀釋制備成 標(biāo)準(zhǔn)儲備溶液，然后分別加入定量的內(nèi)標(biāo)溶液，制備成標(biāo)準(zhǔn)工作溶液； (3) 樣品溶液的制備：收集好卷煙煙氣中的目標(biāo)物，準(zhǔn)確加入定量的內(nèi)標(biāo)溶液以及萃 取溶劑，振蕩提??；提取部分萃取液，經(jīng)固相萃取柱凈化，凈化液濃縮后，得樣品溶液； (4) 氣相色譜-串聯(lián)質(zhì)譜分析：用氣相色譜-串聯(lián)質(zhì)譜儀對標(biāo)準(zhǔn)工作溶液和樣品溶 液進行檢測分析；色譜分析條件為：采用HP-5MS毛細管色譜柱；載氣為氦氣，恒流速度為 lmL/min ;進樣量為1 μ L，采用脈沖不分流進樣；進樣口溫度為250°C ;傳輸線溫度為280°C ; 升溫程序為初始溫度為60°C，以4°C /min的速率升高至160°C，再以10°C /min的速率升高 至300°C ;質(zhì)譜分析條件為：電離方式為EI源，正離子模式；離子源溫度：230°C ;四極桿溫 度：均為150°C ;碰撞氣：氮氣，流速1. 5mL/min，載氣流速為2. 25mL/min ;多反應(yīng)監(jiān)測模式， 詳細參數(shù)列于表1 ; 表1目標(biāo)物的MRM參數(shù)
(5) 標(biāo)準(zhǔn)工作曲線的繪制及樣品結(jié)果的計算：以標(biāo)準(zhǔn)工作溶液中甲基丁香酚與內(nèi)標(biāo)的 濃度之比為橫坐標(biāo)，以色譜圖中甲基丁香酚與內(nèi)標(biāo)的峰面積之比為縱坐標(biāo)，進行線性回歸 分析，得到標(biāo)準(zhǔn)工作曲線。將相同條件下測得的樣品溶液中甲基丁香酚與內(nèi)標(biāo)的色譜峰面 積比，代入標(biāo)準(zhǔn)工作曲線，換算求得卷煙樣品主流煙氣中甲基丁香酚的含量。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的測定卷煙主流煙氣中甲基丁香酚的方法，其特征在于：步驟 (1)中，所述的內(nèi)標(biāo)溶液的制備具體包括以下步驟：1)內(nèi)標(biāo)儲備液：準(zhǔn)確稱取l〇〇mg內(nèi)標(biāo)物 3,4-亞甲二氧苯乙酮，用乙醇定容到100mL，得濃度為1000 μ g/mL的內(nèi)標(biāo)儲備液；2)內(nèi)標(biāo) 溶液：準(zhǔn)確移取lmL內(nèi)標(biāo)儲備液，用乙醇定容到100mL，得濃度為10μ g/mL的內(nèi)標(biāo)儲備液。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的測定卷煙主流煙氣中甲基丁香酚的方法，其特征在于：步 驟（2)中，所述的標(biāo)準(zhǔn)工作溶液的制備具體包括以下步驟：1) 一級標(biāo)準(zhǔn)儲備液：準(zhǔn)確稱取 100mg甲基丁香酚，用乙醇定容到100mL，得濃度為1000 μ g/mL的一級標(biāo)準(zhǔn)儲備液；2)二級 標(biāo)準(zhǔn)儲備液：準(zhǔn)確移取0. 5mL -級標(biāo)準(zhǔn)儲備液，用乙醇定容到100mL，得濃度為5 w g/mL的 二級標(biāo)準(zhǔn)儲備液；3)標(biāo)準(zhǔn)工作溶液：分別準(zhǔn)確移取二級標(biāo)準(zhǔn)儲備液10 μ L、20 μ L、50 μ L、 100 μ L和200 μ L，以及內(nèi)標(biāo)溶液各100 μ L，用乙醇作溶劑定容至lOmL的容量瓶中，得濃度 分別為5ng/mL、10ng/mL、25ng/mL、50ng/mL和100ng/mL的系列標(biāo)準(zhǔn)工作溶液，其中內(nèi)標(biāo)濃 度為 100ng/mL。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的測定卷煙主流煙氣中甲基丁香酚的方法，其特征在于：步驟 (3)中，所述的樣品溶液的制備具體包括以下步驟：1)卷煙抽吸：按照GB/T19609標(biāo)準(zhǔn)的要 求收集20支卷煙的總粒相物；2)樣品萃?。簩⑸喜襟E得到的捕集有總粒相物的玻璃纖維濾 片放置于l〇〇mL錐形瓶中，準(zhǔn)確加入0. 4mL內(nèi)標(biāo)溶液在，并加入40mL正己烷，置于回旋式振 蕩器內(nèi)于160轉(zhuǎn)/min條件下振蕩萃取40min，靜置片刻；3)萃取液凈化：準(zhǔn)確移取10mL樣 品萃取液至固相萃取柱，待萃取液往下移至萃取小柱的頂端后，分2次加入10mL正己烷進 行淋洗，淋洗速度保持在1?2mL/min，收集所有淋洗液；4)淋洗液濃縮：將盛有所有淋洗 液的濃縮瓶連接到旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀上，在80°C、高純氮氣保護下旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)，或者在55°C、真空條 件下旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)，濃縮到lmL左右，得到樣品進樣液，待進行GC-MS/MS分析。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的測定卷煙主流煙氣中甲基丁香酚的方法，其特征在于：步驟 (5)中，與標(biāo)準(zhǔn)工作曲線相對應(yīng)的回歸方程為Y = 0. 2017X-0. 0012,相關(guān)系數(shù)R2為0. 9997、 檢出限為〇· 31ng/支，濃度范圍為5. 25?105ng/mL。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的測定卷煙主流煙氣中甲基丁香酚的方法，其特征在于：步驟 (5)中，然后，求得卷煙樣品中甲基丁香酚的含量的計算公式如下：
式中：W為卷煙樣品中甲基丁香酚的含量，單位為ng/支；A為甲基丁香酚的峰面積；As 為內(nèi)標(biāo)3,4_亞甲二氧苯乙酮的峰面積；b為標(biāo)準(zhǔn)工作曲線的截距；Ms為樣品溶液中內(nèi)標(biāo)的 質(zhì)量，單位為ng ;a為標(biāo)準(zhǔn)工作曲線的斜率；Μ為煙支的數(shù)量，單位為支。
【文檔編號】G01N30/02GK104090043SQ201410337790
【公開日】2014年10月8日 申請日期:2014年7月15日 優(yōu)先權(quán)日:2014年7月15日
【發(fā)明者】廖惠云, 莊亞東, 石懷彬, 曹毅, 劉獻軍, 李朝建, 王珂清, 張媛, 韓開冬, 朱龍杰, 朱瑩, 劉琪 申請人:江蘇中煙工業(yè)有限責(zé)任公司