一种测定卷烟主流烟气中苯并[a]芘含量的方法
【专利摘要】本发明公开了一种测定卷烟主流烟气中苯并[a]芘含量的方法，包括内标溶液的制备、标准工作溶液的制备、样品溶液的制备、气相色谱-串联质谱分析和标准工作曲线的绘制及样品结果的计算。该方法首次采用样品萃取液直接进样，气相色谱-串联质谱法测定卷烟主流烟气中苯并[a]芘的含量。样品前处理简捷实用，避免现行检测方法中样品净化、浓缩等处理过程，大为简化了处理过程，减少了有机溶剂、耗材的使用；利用内标法定量，可以不用定容，且可以减少由前处理方法重现性和仪器精密度问题带来的误差；选择峰形和分离效果最好的HP-5MS柱为分离柱，并采用能同时给出定性和定量信息的GC-MS/MS（MRM）作为检测模式，提高了响应信号的灵敏度，保证了分析结果的准确性。
【专利说明】一种测定卷烟主流烟气中苯并[a]芘含量的方法
【技术领域】
[0001]本发明属于卷烟主流烟气指标测定【技术领域】，具体涉及一种测定卷烟主流烟气中苯并[a]芘含量的方法。
【背景技术】
[0002]近年来，随着公众对吸烟与健康问题的日益关注，卷烟烟气中释放的有害成分也成为人们关注的焦点问题，有害成分释放量逐步成为评价卷烟危害性大小的基本依据。目前，加拿大、德国等一些国家和地区已经制定了相关的法律，要求卷烟生产商提供卷烟烟气中主要有害成分的释放量。与此同时，基于持续稳定发展的需要，烟草行业科研机构在总结大量科研数据的基础上，科学地提出使用包括苯并[a]芘(简称BaP)在内的七项指标来评价卷烟危害性大小。由于卷烟烟气中的苯并[a]芘含量较低，一般在每支卷烟主流烟气中含量仅为几至几十纳克，因此，如何有效去除卷烟烟气复杂基质的干扰，准确和快速地测定卷烟烟气中的苯并[a]芘是卷烟烟气的研究重点。
[0003]对于卷烟烟气中苯并[a]芘的定量检测，主要是依据标准GB/T21130-2007 (主流烟气)和GB/T27525-2011 (侧流烟气)进行分析检测，涉及的分析仪器为单四级杆的气相色谱-质谱联用仪(GC-MS)。大量检测经验表明，GC-MS法具有操作简便快捷、回收率高、灵敏度高、重复性好以及定量准确等优点。但是，在样品前处理过程中，需要繁琐的固相萃取过程，以及净化液浓缩过程，费时费力，且需要耗费大量的有机溶剂，并且对焦油含量小于lmg/cig卷烟的主流烟气中多环芳烃的GC-MS检测中发现,苯并[a]花的含量多低于Ing/cig，此时苯并[a]芘的GC-MS色谱峰偏低，信噪比(S/N)小于10，定量分析时误差较大。为此，非常有必要构建一套操作简便的卷烟烟气中苯并[a]芘的标准检测方法。
[0004]目前，气相色谱-三重串联四级杆质谱(GC-MS/MS)应用日益广泛，GC-MS/MS的选择性好、灵敏度更高，特别适用于分析背景干扰严重、定性困难、含痕量有机干扰物的复杂基质样品，对痕量物质分析具有很高的可靠性，多用于检测大气、水质及土壤中的多环芳烃、农药残留、邻苯二甲酸酯类等。行业已有少量使用GC-MS/MS测定卷烟主流烟气中苯苯并[a]芘的报道。边照阳等人以全自动固相萃取技术净化主流烟气萃取液，建立了卷烟主流烟气中苯并[a]芘等3种多环芳烃的气相色谱-串联质谱(GC-MS/MS)测定方法。以吸烟机抽吸卷烟，并以剑桥滤片捕集卷烟主流烟气，然后以含氘代苯苯并[a]芘内标的环己烷溶液萃取滤片，萃取液经全自动固相萃取仪净化后以GC-MS/MS分离检测。结果表明，苯并[a]芘的检出限为0.05ng/cig,回收率为91.5%?102.1%，相对标准偏差(RSD)小于5%。尉朝等人建立了卷烟主流烟气中苯并[a]芘的气相色谱一三重串联四极杆质谱联用测定方法。使用标准抽吸条件采集20支卷烟烟气粒相物，用含内标的环己烷超声萃取，经固相萃取净化后，以正离子多反应监测方式进样分析，内标法定量。方法经优化后，苯并[a]芘在0.4?20 μ g/cig范围内具有良好线性，R2为0.99992，定量限为0.073 μ g/L，重复性变异系数最大为3.71%，加标回收率为95.7?103.9%。该方法操作简便、流程短、溶剂用量少，尤其适合低焦油卷烟产品的苯并[a]芘检测。[0005]但是，值得注意的是，现有使用GC-MS/MS测定卷烟烟气中苯并[a]芘的文献报道，仍然使用固相萃取技术对萃取液进行净化。虽然没有进一步进行浓缩富集，但整个前处理步骤还是较为繁琐，还需使用大量的有机溶剂，整个操作效率没有大幅度的提升。
【发明内容】
[0006]发明目的:针对现有技术中存在的不足，本发明的目的是提供一种测定卷烟主流烟气中苯并[a]芘含量的方法，以使其具有能快速、准确检测卷烟主流烟气中苯并[a]芘的含量，测定结果准确、基质干扰少等特点。
[0007]技术方案:为了实现上述发明目的，本发明采用的技术方案为:
[0008]一种测定卷烟主流烟气中苯并[a]芘含量的方法，包括以下步骤:
[0009](I)内标溶液的制备:以D12-苯并[a]芘(苯并[a]芘的氘带物，简称D12_BaP)为内标物，用环己烷作溶剂，制备内标溶液。
[0010](2)标准工作溶液的制备:以苯并[a]芘(简称BaP)为标准品，用环己烷作溶剂，经逐级稀释配置成标准储备溶液，然后分别加入一定量的内标溶液，配置成标准工作溶液。
[0011](3)样品溶液的制备:收集好卷烟样品中的目标物，准确加入一定量的内标溶液以及萃取溶剂，振荡提取，将萃取液过有机滤膜，得样品溶液。
[0012](4)气相色谱-串联质谱分析:用气相色谱-串联质谱仪(GC-MS/MS)对标准工作溶液和样品溶液进行检测分析。
[0013](5)标准工作曲线的绘制及样品结果的计算。
[0014]步骤(2)中，标准工作溶液的制备过程为:准确称取IOmg苯并[a]芘，用环己烷定容到50mL，获得一级标准储备液；准确移取0.1mL —级标准储备液，用环己烷定容到lOOmL，获得二级标准储备液；分别准确移取二级标准储备液50 μ L、100 μ L、200 μ L、500 μ L、1000 μ L和1500 μ L，以及内标溶液各0.25mL，用环己烷作溶剂分别定容至IOmL的容量瓶
中，获得标准工作溶液。
[0015]步骤(3)中，样品溶液的制备过程为:按照GB/T19609标准的要求收集20支卷烟的总粒相物；将捕集总粒相物的玻璃纤维滤片放置于IOOmL锥形瓶中，准确加入ImL内标溶液在滤片上，并加入40mL环己烷，置于回旋式振荡器内于160转/min条件下萃取40min，静置片刻；将萃取液过0.45 μ m有机滤膜,获得的滤液即为样品溶液。
[0016]步骤(4)中，气相色谱-串联质谱分析，色谱分析条件为:采用HP-5MS毛细管色谱柱；载气为氦气，恒流速度为1.2mL/min ;进样量为I μ L ;进样口温度为280°C ;传输线温度为280°C ;采用脉冲不分流进样；升温程序为初始温度为150°C，以6°C /min的速率升高至280°C，保持20min ;质谱分析条件为:电离方式为EI源，正离子模式；离子源温度:250°C ；四极杆温度:均为150°C ;碰撞气:氮气，流速1.5mL/min,载气(氦气)流速为2.25mL/min ；多反应监测(MRM)模式，详细参数列于表I ;
[0017]表I目标物的MRM参数
【权利要求】
1.一种测定卷烟主流烟气中苯并[a]芘的方法，其特征在于，包括以下步骤: (O内标溶液的制备:以D12-苯并[a]芘为内标物，用环己烷作溶剂，制备内标溶液； (2)标准工作溶液的制备:以苯并[a]芘为标准品，用环己烷作溶剂，经逐级稀释配置成标准储备溶液，然后分别加入一定量的内标溶液，配置成标准工作溶液； (3)样品溶液的制备:收集好卷烟样品中的目标物，准确加入一定量的内标溶液以及萃取溶剂，振荡提取，将萃取液过有机滤膜，得样品溶液； (4)气相色谱-串联质谱分析:用气相色谱-串联质谱仪对标准工作溶液和样品溶液进行检测分析； (5)标准工作曲线的绘制及样品结果的计算。
2.根据权利要求1所述的测定卷烟主流烟气中苯并[a]芘的方法，其特征在于:步骤(1)中，内标溶液的制备过程为:准确称取IOmgD12-苯并[a]芘，用环己烷定容到50mL，获得一级内标储备液；准确移取2mL —级内标储备液,用环己烧定容到50mL,获得二级内标储备液；准确移取2mL 二级内标储备液，用环己烷定容到50mL，获得内标溶液。
3.根据权利要求1所述的测定卷烟主流烟气中苯并[a]芘的方法，其特征在于:步骤(2)中，标准工作溶液的制备过程为:准确称取IOmg苯并[a]花,用环己烧定容到50mL,获得一级标准储备液；准确移取0.1mL —级标准储备液，用环己烷定容到IOOmL,获得二级标准储备液；分别准确移取二级标准储备液50 μ LUOO μ L、200 μ L、500 μ LU000 μ L和1500 μ L,以及内标溶液各0.25mL，用环己烷作溶剂分别定容至IOmL的容量瓶中，获得标准工作溶液。
4.根据权利要求1所述的测定卷烟主流烟气中苯并[a]芘的方法，其特征在于:步骤(3)中，样品溶液的制备过程为:按照GB/T19609标准的要求收集20支卷烟的总粒相物；将捕集总粒相物的玻璃纤维滤片放置于IOOmL锥形瓶中，准确加入ImL内标溶液在滤片上，并加入40mL环己烷，置于回旋式振荡器内于160转/min条件下萃取40min，静置片刻；将萃取液过0.45 μ m有机滤膜，获得的滤液即为样品溶液。
5.根据权利要求1所述的测定卷烟主流烟气中苯并[a]芘的方法，其特征在于:步骤(4)中，气相色谱-串联质谱分析，色谱分析条件为:采用HP-5MS毛细管色谱柱；载气为氦气，恒流速度为1.2mL/min ;进样量为I μ L ;进样口温度为280°C ;传输线温度为280°C ;采用脉冲不分流进样；升温程序为初始温度为150°C，以6°C /min的速率升高至280°C，保持20min ;质谱分析条件为:电离方式为EI源，正离子模式；离子源温度:250°C ;四极杆温度:均为150°C;碰撞气:氮气，流速1.5mL/min，载气流速为2.25mL/min ;多反应监测模式，详细参数列于表1: 表1目标物的MRM参数
6.根据权利要求1所述的测定卷烟主流烟气中苯并[a]芘的方法，其特征在于:步骤(5)中，以标准工作溶液中苯并[a]芘与内标的浓度之比为横坐标，以色谱图中苯并[a]芘与内标的峰面积之比为纵坐标，进行线性回归分析，得到标准工作曲线；将相同条件下测得的样品溶液中苯并[a]芘与内标的色谱峰面积比，代入标准工作曲线，根据下列公式求得样品中苯并[a]芘的含量；
7.根据权利要求1或5所述的测定卷烟主流烟气中苯并[a]芘的方法，其特征在于:步骤(5)中，标准工作曲线相对应的回归方程为Y=0.9621X-0.072，相关系数R2=0.9996，检出限0.23ng/支，浓度范围1.04~31.2ng/mL。
【文档编号】G01N30/02GK103558312SQ201310571981
【公开日】2014年2月5日 申请日期:2013年11月13日 优先权日:2013年11月13日
【发明者】廖惠云, 庄亚东, 李朝建, 曹毅, 朱龙杰, 熊晓敏, 石怀彬, 王珂清, 张媛, 刘献军, 朱莹, 韩开冬 申请人:江苏中烟工业有限责任公司