一種超臨界流體色譜-氣相色譜-質(zhì)譜測定卷煙主流煙氣中醛酮類化合物的方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種超臨界流體色譜(SFC)?氣相色譜?質(zhì)譜(GC?MS)測定卷煙主流煙氣中醛酮類化合物的方法。本方法是在抽吸卷煙后，用超臨界流體萃取捕集卷煙主流煙氣總粒相物的玻璃纖維濾片，萃取液用超臨界流體色譜分成多段餾分，每段餾分分別用氣相色譜?質(zhì)譜分析。本發(fā)明能實(shí)現(xiàn)分離后的各段之間化合物基本不重疊，解決了GC?MS的峰容量有限的問題。結(jié)果令人滿意，分離出的醛酮類香氣成分?jǐn)?shù)量遠(yuǎn)遠(yuǎn)多于直接進(jìn)樣分析，為卷煙主流煙氣中醛酮類香氣成分的測定提供了新方法，為改善卷煙香氣味和提高加香加料技術(shù)提供參考。
【專利說明】
一種超臨界流體色譜-氣相色譜-質(zhì)譜測定卷煙主流煙氣中醛酮類化合物的方法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明屬于分析化學(xué)技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種超臨界流體色譜-氣相色譜-質(zhì)譜測定卷煙主流煙氣中醛酮類化合物的方法。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著人們對(duì)吸煙與健康問題的普遍關(guān)注，卷煙降焦減害已成為煙草行業(yè)的必然選擇，低焦油卷煙的研發(fā)也成為卷煙生產(chǎn)企業(yè)的一個(gè)重要課題。然而由于降焦減害技術(shù)的開展使得煙草制品的香吃味大大降低，因此，補(bǔ)香、增香、減少卷煙煙氣香氣損失已成為行業(yè)關(guān)注和研究的重要方向。補(bǔ)香的一個(gè)重要前提要充分了解煙氣中香氣成分的組成、性質(zhì)等。因此，分析和研究煙氣中的香氣成分具有十分重要的意義。
[0003]醛酮類羰基化合物是卷煙加香中的一類重要香原料，目前煙草科技工作者對(duì)醛酮類羰基化合物的分析也進(jìn)行了很多研究。常用的分析方法包括頂空-氣相色譜法、氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用(GC/MS)法、氣相色譜/氮-磷檢測器法、PLC/二極管陣列檢測器法、2，4_ 二硝基苯肼(DNPH)衍生-高效液相色譜/質(zhì)譜法、液相色譜-質(zhì)譜-質(zhì)譜聯(lián)用法等。然而這些方法測定的卷煙煙氣中醛酮類化合物都很少，主要是由于煙氣中化學(xué)成分非常復(fù)雜、種類繁多，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(jié)果的可靠性。因此要實(shí)現(xiàn)煙氣中的醛酮類化合物準(zhǔn)確分析，必須另辟蹊徑。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明提供了一種SFC-GC-MS測定卷煙主流煙氣中醛酮類化合物的方法，處理溫度低，在分離過程中揮發(fā)性成分不會(huì)損失;經(jīng)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(shí)解決了 GC-MS的峰容量有限的問題。結(jié)果令人滿意，分離出的醛酮類香氣成分?jǐn)?shù)量遠(yuǎn)遠(yuǎn)多于直接進(jìn)樣分析，為卷煙主流煙氣中醛酮類香氣成分的測定提供了新方法，為改善卷煙香氣味和提高加香加料技術(shù)提供參考。
[0005]為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案如下:
[0006]—種SFC-GC-MS測定卷煙主流煙氣中醛酮類化合物的方法，包括樣品制備和分析，具體如下步驟:
[0007](A)煙氣捕集:按照ISO模式抽吸卷煙，采用轉(zhuǎn)盤式吸煙機(jī)，采用92mm玻璃纖維濾片收集20支卷煙的總粒相物；
[0008](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(jīng)超臨界流體萃取后得樣品；
[0009](C)SFC分段:將步驟B得到的萃取液進(jìn)入到SFC分離系統(tǒng)，由栗輸送流動(dòng)相經(jīng)SFC分離，按保留時(shí)間連續(xù)切割分成3-5段餾分，每段餾分自動(dòng)收集到氣相色譜瓶中；
[0010](D)GC-MS分析:將步驟C得到的各段餾分分別進(jìn)入到氣相色譜系統(tǒng)，質(zhì)譜檢測。
[0011 ]本發(fā)明技術(shù)方案中步驟B所述的超臨界流體萃取條件如下:
[0012]超臨界流體萃取的萃取釜溫度為30?65°C，萃取壓力為200?400bar，靜態(tài)萃取20?40!11；[11，動(dòng)態(tài)萃取30?60111；[11，夾帶劑為無水乙醇，流速0.01?0.211117/111；[11。
[0013]本發(fā)明技術(shù)方案中步驟C所述的SFC條件如下:
[0014]超臨界流體色譜采用1mmX 150mm，5ym的Silica 2-EP色譜柱，流動(dòng)相二氧化碳/甲醇(50?90/10?50%，質(zhì)量比)，流動(dòng)相流速為20?30mL/min，每次進(jìn)樣200?500yL。
[0015]本發(fā)明技術(shù)方案中步驟D所述的GC-MS條件如下:
[0016]毛細(xì)管柱DB-5MS(30m X 0.25mmX 0.25μπι)；進(jìn)樣口溫度為250 V ；載氣:高純氦(純度彡99.999 % )，流速1.0mL/min;進(jìn)樣方式:分流進(jìn)樣，進(jìn)樣量為2yL，分流比30:1;程序升溫條件:初始溫度50°C，保持5min，然后2°C/min升至80°C，再3°C/min升至230°C，保持16min，最后 12°C/min升至250°C，保持20min。
[0017]質(zhì)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°C ;傳輸線溫度:260°C ;譜圖檢索:WILEY、NIST08譜庫進(jìn)行檢索。
[0018]本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，其有益效果為:
[0019]1、由于SFC的流動(dòng)相主要是⑶2，只含有少量的有機(jī)溶劑(一般小于10%)經(jīng)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(jìn)入GC-MS分析。
[0020]2、對(duì)于低含量的樣品，可讓經(jīng)SFC分離的各段餾分多次累加，積累到理想分析量后再進(jìn)入氣相色譜分析，在實(shí)現(xiàn)樣品高效凈化的同時(shí)大大提高了分析靈敏度
[0021]3、處理溫度低，在分離過程中揮發(fā)性成分不會(huì)損失；經(jīng)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(shí)解決了 GC-MS的峰容量有限的問題，能夠鑒定出更多種類的醛酮類化合物。
【附圖說明】
[0022]圖1為本發(fā)明一種SFC-GC-MS測定卷煙主流煙氣中醛酮類化合物的方法中卷煙主流煙氣樣品的SFC圖。
[0023]圖2為本發(fā)明一種SFC-GC-MS測定卷煙主流煙氣中醛酮類化合物的方法中卷煙主流煙氣樣品不經(jīng)超臨界流體色譜分段直接用GC-MS分析氣相色譜圖(A);經(jīng)超臨界流體色譜分段后第一段餾分(BI)、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(shí)施方式】
[0024]下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的說明，但不以任何方式對(duì)本發(fā)明加以限制，基于本發(fā)明要求所作的任何變換或替換，均屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。
[0025]實(shí)施例1
[0026]一種SFC-GC-MS測定卷煙主流煙氣中醛酮類化合物的方法，包括以下步驟:
[0027](A)煙氣捕集:按照ISO模式抽吸卷煙，采用轉(zhuǎn)盤式吸煙機(jī)，采用92mm玻璃纖維濾片收集20支卷煙的總粒相物；
[0028](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°C，萃取壓力為300bar，靜態(tài)萃取20min，動(dòng)態(tài)萃取40min，夾帶劑為無水乙醇，流速0.0lmL/min，經(jīng)超臨界流體萃取后得樣品；
[0029](C)SFC分段:將步驟B得到的萃取液進(jìn)入到SFC分離系統(tǒng)，超臨界流體色譜采用1mmX 150mm，5ym的Silica 2-EP色譜柱，流動(dòng)相二氧化碳/甲醇(90/10%，質(zhì)量比)，流動(dòng)相流速為30mL/min，每次進(jìn)樣500yL。按保留時(shí)間連續(xù)切割分成3段餾分，每段餾分自動(dòng)收集到氣相色譜瓶中；
[0030](D)GC-MS分析:將步驟C得到的各段餾分分別進(jìn)入到氣相色譜系統(tǒng)，質(zhì)譜檢測。毛細(xì)管柱08-51^(30111\0.25111111\0.254111);進(jìn)樣口溫度為250°(:;載氣:高純氦(純度彡99.999%),流速1.0mL/min;進(jìn)樣方式:分流進(jìn)樣，進(jìn)樣量為2yL，分流比30:1;程序升溫條件:初始溫度50°C，保持5min，然后2°C/min升至80°C，再3°C/min升至230°C，保持16min，最后12°C/min升至250°C，保持20min。
[0031 ]質(zhì)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°C ;傳輸線溫度:260°C ;譜圖檢索:WILEY、NIST08譜庫進(jìn)行檢索。
[0032]對(duì)于市售某品牌卷煙樣品，樣品直接進(jìn)樣用GC-MS分析共鑒定出了29種醛酮類化合物，包括7種醛類和22種酮類化合物;而樣品經(jīng)SFC分段后再用GC-MS分析共鑒定出了 57種醛酮類化合物，包括13種醛類和44種酮類化合物。
[0033]實(shí)施例2
[0034]—種SFC-GC-MS測定卷煙主流煙氣中醛酮類化合物的方法，包括以下步驟:
[0035](A)煙氣捕集:按照ISO模式抽吸卷煙，采用轉(zhuǎn)盤式吸煙機(jī)，采用92mm玻璃纖維濾片收集20支卷煙的總粒相物；
[0036](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°C，萃取壓力為300bar，靜態(tài)萃取30min，動(dòng)態(tài)萃取40min，夾帶劑為無水乙醇，流速0.0lmL/min，經(jīng)超臨界流體萃取后得樣品；
[0037](C)SFC分段:將步驟B得到的萃取液進(jìn)入到SFC分離系統(tǒng)，超臨界流體色譜采用1mmX 150mm，5ym的Silica 2-EP色譜柱，流動(dòng)相二氧化碳/甲醇(85/15%，質(zhì)量比)，流動(dòng)相流速為30mL/min，每次進(jìn)樣500yL。按保留時(shí)間連續(xù)切割分成4段餾分，每段餾分自動(dòng)收集到氣相色譜瓶中；
[0038](D)GC-MS分析:將步驟C得到的各段餾分分別進(jìn)入到氣相色譜系統(tǒng)，質(zhì)譜檢測。毛細(xì)管柱08-51^(30111\0.25111111\0.254111);進(jìn)樣口溫度為250°(:;載氣:高純氦(純度彡99.999%),流速1.0mL/min;進(jìn)樣方式:分流進(jìn)樣，進(jìn)樣量為2yL，分流比30:1;程序升溫條件:初始溫度50°C，保持5min，然后2°C/min升至80°C，再3°C/min升至230°C，保持16min，最后12°C/min升至250°C，保持20min。
[0039]質(zhì)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°C ;傳輸線溫度:260°C ;譜圖檢索:WILEY、NIST08譜庫進(jìn)行檢索。
[0040]對(duì)于市售另一品牌卷煙樣品，樣品直接進(jìn)樣用GC-MS分析共鑒定出了33種醛酮類化合物，包括12種醛類和21種酮類化合物；而樣品經(jīng)SFC分段后再用GC-MS分析共鑒定出了60種醛酮類化合物，包括19種醛類和41種酮類化合物。
[0041 ] 實(shí)施例3
[0042]與實(shí)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(shí)間和總峰面積值，試驗(yàn)結(jié)果表明RSD均小于5%。同時(shí)選取了其中8種化合物進(jìn)行了加標(biāo)回收率實(shí)驗(yàn)，傳統(tǒng)方法的回收率在85-110 %之間，本方法的回收率在91-104%之間，本方法的回收率明顯尚。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種超臨界流體色譜(SFC)-氣相色譜-質(zhì)譜(GC-MS)測定卷煙主流煙氣中醛酮類化合物的方法，其特征在于包括樣品制備和分析，具體包括用濾片捕集，超臨界流體萃取醛酮類香氣成分后得供分析樣品；用SFC先對(duì)香氣成分進(jìn)行劃段，分離后的各段餾分再用GC-MS分析，具體如下: (A)煙氣捕集:按照ISO模式抽吸卷煙，采用轉(zhuǎn)盤式吸煙機(jī)，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(jīng)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(jìn)入到SFC分離系統(tǒng)，由栗輸送流動(dòng)相經(jīng)SFC分離，按保留時(shí)間連續(xù)切割分成3-5段餾分，每段餾分自動(dòng)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(jìn)入到氣相色譜系統(tǒng)，質(zhì)譜檢測。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于步驟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°C，萃取壓力為200?400bar，靜態(tài)萃取20?40!11；[11，動(dòng)態(tài)萃取30?60111；[11，夾帶劑為無水乙醇，流速0.01?0.211117/111；[11。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于步驟C中的SFC條件如下: 超臨界流體色譜采用1mmX 150mm，5ym的Silica 2-EP色譜柱，流動(dòng)相二氧化碳/甲醇(50?90/10?50%，質(zhì)量比)，流動(dòng)相流速為20?30mL/min，每次進(jìn)樣200?500yL。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于步驟D中的GC-MS條件如下: 毛細(xì)管柱DB-5MS(30mX 0.25mm X 0.25ym)；進(jìn)樣口溫度為250°C ；載氣:高純氦(純度彡.99.999%),流速1.0mL/min;進(jìn)樣方式:分流進(jìn)樣，進(jìn)樣量為2yL，分流比30:1;程序升溫條件:初始溫度50°C，保持5min，然后2°C/min升至80°C，再3°C/min升至230°C，保持16min，最后12°C/min升至250°C，保持20min。 質(zhì)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°C;傳輸線溫度:260°C;譜圖檢索:WILEY、NIST08譜庫進(jìn)行檢索。
【文檔編號(hào)】G01N30/32GK106018619SQ201610524282
【公開日】2016年10月12日
【申請(qǐng)日】2016年7月6日
【發(fā)明人】申欽鵬, 唐石云, 劉春波, 楊光宇, 劉欣, 劉志華, 張鳳梅, 司曉喜, 尤俊衡, 何沛, 王晉, 朱瑞芝, 王昆淼, 施建蓮, 蘇鐘璧
【申請(qǐng)人】云南中煙工業(yè)有限責(zé)任公司