一種超臨界流體色譜?氣相色譜?質譜測定卷煙主流煙氣中酚類化合物的方法與流程

本發明屬于分析化學技術領域，具體涉及一種超臨界流體色譜-氣相色譜-質譜測定卷煙主流煙氣中酚類化合物的方法。

背景技術：

酚類物質在煙草以及煙氣中廣泛存在，并且和煙葉色澤，品質以及煙氣生理強度等方面密切相關，是煙草工業中一類重要的化合物。卷煙中的多酚化合物因為沸點較高，在燃燒時不會直接進入煙氣中，大部分都會分解成為簡單酚類化合物進氣煙氣中。然而，有關煙氣中的簡單酚類化合物的報道大部分是負面的，例如：對呼吸道粘膜有強烈的刺激作用；引起辣味，澀味等，影響卷煙的口感；甚至還有輔助促癌作用。因此，卷煙煙氣中的酚類化合物是有害成分，煙氣中酚類物質的分析檢測也成為國內外煙草行業研究的熱點方向之一。

常用的分析方法包括氣相色譜法、氣相色譜-質譜聯用法(GC/MS)、液相色譜法(HPLC)、超高效液相色譜法(UPLC)，液相色譜-質譜-質譜聯用法(LC/MS/MS)等。然而這些方法測定的卷煙煙氣中酚類化合物都很少，主要是由于煙氣中化學成分種類繁多，非常復雜、超出了單柱色譜的分離能力，許多化合物無法完全分離，影響了檢索結果的可靠性。因此要實現煙氣中的酚類化合物準確分析，必須另辟蹊徑。

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酚類化合物的方法，處理溫度低，在分離過程中揮發性成分不會損失；經SFC分離后的各段餾分用GC-MS分析，各段之間化合物基本不重疊，同時解決了GC-MS的峰容量有限的問題。結果令人滿意，分離出的酚類香氣成分數量遠遠多于直接進樣分析，為卷煙主流煙氣中酚類香氣成分的測定提供了新方法，對評價吸煙對健康的危害、促進低危害卷煙的研發具有重要意義。

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酚類化合物的方法，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，采用轉盤式吸煙機，采用92mm玻璃纖維濾片收集20支卷煙的總粒相物；

(B)樣品提取：將步驟A得到的濾片加入到超臨界流體萃取柱中，經超臨界流體萃取后得樣品；

(C)SFC分段：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分離，按保留時間連續切割分成3-5段餾分，每段餾分自動收集到氣相色譜瓶中；

(D)GC-MS分析：將步驟C得到的各段餾分分別進入到氣相色譜系統，質譜檢測。

本發明技術方案中步驟B所述的超臨界流體萃取條件如下：

超臨界流體萃取的萃取釜溫度為30～65℃，萃取壓力為200～400bar，靜態萃取20～40min，動態萃取30～60min，夾帶劑為無水乙醇，流速0.01～0.2mL/min。

本發明技術方案中步驟C所述的SFC條件如下：

超臨界流體色譜采用10mm×150mm，5μm的Silica 2-EP色譜柱，流動相為質量比為50～90/10～50的二氧化碳/甲醇，流動相流速為20～30mL/min，每次進樣200～500μL。

本發明技術方案中步驟D所述的GC-MS條件如下：

毛細管柱DB-5MS(30m×0.25mm×0.25μm)；進樣口溫度為250℃；載氣：高純氦(純度≥99.999％)，流速1.0mL/min；進樣方式：分流進樣，進樣量為2μL，分流比30:1；程序升溫條件：初始溫度50℃，保持5min，然后2℃/min升至80℃，再3℃/min升至230℃，保持16min，最后12℃/min升至250℃，保持20min。

質譜條件：電離方式：EI+；離子化電壓：70ev；掃描范圍：35-450amu；離子源溫度：230℃；傳輸線溫度：260℃。

譜圖檢索：WILEY、NIST08譜庫進行檢索。

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，各段餾分不需濃縮，可直接進入GC-MS分析。

2、對于低含量的樣品，可讓經SFC分離的各段餾分多次累加，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、處理溫度低，在分離過程中揮發性成分不會損失；經SFC分離后的各段餾分用GC-MS分析，各段之間化合物基本不重疊，同時解決了GC-MS的峰容量有限的問題，能夠鑒定出更多種類的酚類化合物。

附圖說明

圖1為本發明一種SFC-GC-MS測定卷煙主流煙氣中酚類化合物的方法中卷煙主流煙氣樣品的SFC圖。

圖2為本發明一種SFC-GC-MS測定卷煙主流煙氣中酚類化合物的方法中卷煙主流煙氣樣品不經超臨界流體色譜分段直接用GC-MS分析氣相色譜圖(A)；經超臨界流體色譜分段后第一段餾分(B1)、第二段餾分(B2)、第三段餾分(B3)用GC-MS分析氣相色譜圖。

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酚類化合物的方法，包括以下步驟：

(A)煙氣捕集：按照ISO模式抽吸卷煙，采用轉盤式吸煙機，采用92mm玻璃纖維濾片收集20支卷煙的總粒相物；

(B)樣品提取：將步驟A得到的濾片加入到超臨界流體萃取柱中，超臨界流體萃取的萃取釜溫度為55℃，萃取壓力為300bar，靜態萃取20min，動態萃取40min，夾帶劑為無水乙醇，流速0.01mL/min，經超臨界流體萃取后得樣品；

(C)SFC分段：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，流動相為質量比為90/10的二氧化碳/甲醇，流動相流速為30mL/min，每次進樣500μL。按保留時間連續切割分成3段餾分，每段餾分自動收集到氣相色譜瓶中；

(D)GC-MS分析：將步驟C得到的各段餾分分別進入到氣相色譜系統，質譜檢測。毛細管柱DB-5MS(30m×0.25mm×0.25μm)；進樣口溫度為250℃；載氣：高純氦(純度≥99.999％)，流速1.0mL/min；進樣方式：分流進樣，進樣量為2μL，分流比30:1；程序升溫條件：初始溫度50℃，保持5min，然后2℃/min升至80℃，再3℃/min升至230℃，保持16min，最后12℃/min升至250℃，保持20min。

質譜條件：電離方式：EI+；離子化電壓：70ev；掃描范圍：35-450amu；離子源溫度：230℃；傳輸線溫度：260℃；譜圖檢索：WILEY、NIST08譜庫進行檢索。

對于市售某品牌卷煙樣品，樣品直接進樣用GC-MS分析共鑒定出了15種酚類化合物；而樣品經SFC分段后再用GC-MS分析共鑒定出了26種酚類化合物。

實施例2

一種SFC-GC-MS測定卷煙主流煙氣中酚類化合物的方法，包括以下步驟：

(A)煙氣捕集：按照ISO模式抽吸卷煙，采用轉盤式吸煙機，采用92mm玻璃纖維濾片收集20支卷煙的總粒相物；

(B)樣品提取：將步驟A得到的濾片加入到超臨界流體萃取柱中，超臨界流體萃取的萃取釜溫度為55℃，萃取壓力為300bar，靜態萃取30min，動態萃取40min，夾帶劑為無水乙醇，流速0.01mL/min，經超臨界流體萃取后得樣品；

(C)SFC分段：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，流動相為質量比為88/12的二氧化碳/甲醇，流動相流速為30mL/min，每次進樣500μL。按保留時間連續切割分成3段餾分，每段餾分自動收集到氣相色譜瓶中；

(D)GC-MS分析：將步驟C得到的各段餾分分別進入到氣相色譜系統，質譜檢測。毛細管柱DB-5MS(30m×0.25mm×0.25μm)；進樣口溫度為250℃；載氣：高純氦(純度≥99.999％)，流速1.0mL/min；進樣方式：分流進樣，進樣量為2μL，分流比30:1；程序升溫條件：初始溫度50℃，保持5min，然后2℃/min升至80℃，再3℃/min升至230℃，保持16min，最后12℃/min升至250℃，保持20min。

質譜條件：電離方式：EI+；離子化電壓：70ev；掃描范圍：35-450amu；離子源溫度：230℃；傳輸線溫度：260℃；譜圖檢索：WILEY、NIST08譜庫進行檢索。

對于市售某品牌卷煙樣品，樣品直接進樣用GC-MS分析共鑒定出了16種酚類化合物；而樣品經SFC分段后再用GC-MS分析共鑒定出了28種酚類化合物。

實施例3

與實施例1相同，在相同條件下平行測定5次(同批次處理)，主要考察保留時間和總峰面積值，試驗結果表明RSD均小于4.7％。同時選取了其中6種化合物進行了加標回收率實驗，傳統方法的回收率在86-110％之間，本方法的回收率在90-105％之間，本方法的回收率明顯高。