测定醋酸纤维滤棒中多种有机成分含量的双内标气相色谱测试法的制作方法

本发明涉及一种纤维材料中化学成分含量的测定技术。

背景技术：

醋酸纤维在合成以及纺丝生产过程中需要添加较多的有机物试剂，在制造烟用滤棒时还需要添加粘结剂、增塑剂、特殊功能试剂等，因此滤棒中具有较多的性质差异较大的化学成分。这些成分的含量需要精确测定控制，才能生产出合格的滤棒成品。

申请号为2010100420620的发明公开了一种检测卷烟滤棒加香量添加精度的方法，(1)生产时将香料和标记物按一定比例加入到卷烟滤棒；(2)等时抽取香烟嘴棒作为检测样品；(3)以无水乙醇为溶剂，1，4-丁二醇做内标物，毛细管气相色谱法测定所含标记物；(4)换算出样品所含香料的含量；(5)再根据公式得出卷烟滤棒加香量添加精度。本发明检测方法，仅采用一种内标物测定一种成分的含量。

申请号为2011103210597的发明提供了一种用作质谱检测的双内标志物的寡聚核苷酸对，是利用质谱检测核酸、蛋白、小分子多肽及其它小分子样品时，引入标准样品，即用已知浓度的寡聚核苷酸双内标校正。本发明还提供该双内标质谱定量方法。该发明采用两种类似结构的内标物，对性质差异较大的成分测定不太适合。

申请号：2017100553944的发明公开了一种同时测定水基胶中乙酸乙烯酯和六种苯系物含量的方法，采用n，n-二甲基甲酰胺分散样品，双内标法进行定量，利用顶空-气相色谱-质谱联用仪，于一次进样中对烟用水基胶中的七种化合物进行同时测定；所采用的色谱条件使得苯、甲苯、乙苯、邻二甲苯、间/对二甲苯和乙酸乙烯酯目标物和二个内标物异丁醇、2-己酮的色谱峰都分离较好。申请号：2014100950061的电子烟烟液中烟碱、麦斯明、新烟碱、假木贼碱和可替宁含量的气相色谱测定方法，该方法采用两种内标物，可以测定不同烟碱的含量。这两个专利采用的两种内标物，只能测定结构相似或物性相似的物质成分的含量，对于结构和性质差异较大的物质含量的测量不太适用。

技术实现要素：

发明目的：

提供一种采用两种内标物，同步测量醋酸纤维滤棒中不同数量级的油酯类或酰胺类、醇类或酮类成分含量的方法。

技术方案：

本发明的测定醋酸纤维滤棒多种有机成分含量的方法，采用两种不同种类的有机分子内标物，测定醋酸纤维滤棒中含量不是一个数量级的两类多种成分的含量，尤其适合测定结构或性质差异较大的两类多种微量成分的含量。

所测定的微量成分为三乙酸甘油酯、乳酸薄荷酯、薄荷酰胺、1,2-丙二醇、薄荷酮，等等。采用的内标物一个是正十七烷，用于测定含量较高的油酯类或酰胺类，比如三乙酸甘油酯、乳酸薄荷酯、薄荷酰胺各自的含量。采用的另一种内标物是苯甲酸正丙酯，用于测定含量较少的醇类或酮类，比如1,2-丙二醇、薄荷酮各自的含量。

醋酸纤维滤棒中添加的多种有机成分的特性以及选用两种内标物的原则：

1）两种内标物的理化性质

正十七烷，分子式c17h36，常温下为无色液体或细小叶片状结晶，熔点:20-26℃，沸点302℃，相对密度:0.7767g/cm³，不溶于水，溶于醚类、酯类等有机试剂，主要用作溶剂、生化研究、气相色谱分析标准品。

苯甲酸正丙酯，分子式c10h12o2，是一种无色粘性液体，沸点229.5℃，密度1.026g/ml，不溶于水，溶解于醇类、酮类等有机溶剂，主要用于食品添加剂，具有坚果或水果香味。

2）选择内标的原则

①内标物与待测物物理化学性质相似（如沸点、化学结构）；

②加入的内标物是试样中不存在的纯物质；

③内标物要完全溶解于被测样品，且不与被测样品发生化学反应；

④内标物出峰与被测物出峰位置接近，并与试样中各组分的色谱峰完全分离；

⑤加入内标物的量应接近被测组分量，使得内标物和被测物二者峰面积相近，以免由于他们处在不同响应值区域而导致灵敏度偏差。

3）待测组分的理化性质

三乙酸甘油酯，分子式c9h14o6，沸点258-260℃，无色油状液体，有微弱果香、肉甜的味道，低浓度时有苦味。可用于日化香精配方中，主要作为定香剂使用，还用作醋酸纤维滤棒的增塑剂。

乳酸薄荷酯，分子式c13h24o3，沸点142℃，为白色针状晶体，几乎没香气，凉味持久，具有降温效应，是薄荷的最佳替代品，属于清凉型产品，具有长效、无味、无刺激性等特点，广泛用于化妆品、护肤品、洗涤用品、烟草、食品、饮料、糖果、薄荷水、医药等产品中，克服了清凉产品只能是薄荷香型的局限，用户可以配制各种香型的清凉产品以适合不同的市场概念。于卷烟制品中应用，使吸烟口腔留有清新感觉。

薄荷酰胺，又称凉味剂ws-3，分子式c13h25no，沸点340.5℃，白色结晶粉末，几乎无味，在口腔和皮肤上能产生清凉感，长效凉味剂，清凉效果显著，其特点为清怡、持久、新鲜、无刺激性辣味、无苦味、用量低。主要用于医药，食用香精，食品等。

1,2-丙二醇，分子式c3h8o2，沸点188.2℃，常态下为无色粘稠液体，近乎无味，细闻微甜，与水、乙醇及多种有机溶剂混溶。用作不饱和聚酯树脂的原料，在化妆品、牙膏和香皂中可与甘油或山梨醇配合用作润湿剂。在染发剂中用作调湿、匀发剂，也用作防冻剂，还用于玻璃纸、增塑剂和制药工业。

薄荷酮，分子式c10h18o，又称2-异丙基-5-甲基环已酮，沸点205℃，密度0.896g/cm3，无色液体，微溶于水，溶于大多数有机溶剂，有清凉的薄荷样香气，木香底蕴，香气散发，不甚持久，口味是清凉。主要用作薄荷、薰衣草、玫瑰等香精的调合香料，也用于香叶天竺葵油等的调配。

4）选择这两种内标物测定这些成分含量的理由

①内标物正十七烷与待测组分三乙酸甘油酯、乳酸薄荷酯、薄荷酰胺；苯甲酸正丙酯与待测组分1,2-丙二醇、薄荷酮的理化性质相近

②在待测试样中不存在内标物正十七烷、苯甲酸正丙酯，使用这两种内标不会影响待测物的含量；

③内标物正十七烷、苯甲酸正丙酯能完全溶解于样品萃取液，且不与被测样品发生化学反应；

④由下图可见，内标物出峰位置与被测物出峰位置接近，并能与试样中各组分的色谱峰完全分离；

⑤由下图可见，各待测组分的峰面积相差较大，其中后三个峰，三乙酸甘油酯、乳酸薄荷酯、薄荷酰胺这三个峰的面积较接近，面积均较大。其中前两个峰，1,2-丙二醇、薄荷酮的面积较接近，面积均较小。

如果只使用一个内标物定量这五种组分，若内标物出峰面积与前两种组分的出峰面积接近，则与后三种组分的峰面积相差较大，处于不同的响应值区域，易导致后三种组分定量不准确；若内标物出峰面积与后三种组分接近，则与前两种组分的峰面积相差较大，处于不同的响应值区域，易导致前两种组分定量不准确。

因此，考虑使用两种内标物，分别对含量不同的两组待测组分进行定量。苯甲酸正丙酯出峰面积接近1,2-丙二醇、薄荷酮这两个出峰面积，选择苯甲酸正丙酯作为这两个组分的内标物，其加入量与这两个组分接近（见附图）；正十七烷出峰面积接近三乙酸甘油酯、乳酸薄荷酯、薄荷酰胺这三个出峰面积，选择作为后三个组分的内标物，其加入量与后三个组分接近（见附图）。这样两种内标分别与两组待测物处在相同响应值区域，从而确保每种组分的灵敏度不发生偏差。

如采用苯甲酸、苯甲酸异丙酯、苯甲酸乙酯、苯甲酸正丁酯、苯甲酸异丁酯、甲酸乙酯、甲酸丙酯、乙酸乙酯等等作为对比成分，通过物化性质分析以及实验分析显示，这些物质作为内标物的效果均不如苯甲酸正丙酯。通过百度百科、搜狗百科的检索，我们发现，上述物质中，有的参与化学反应（如苯甲酸），有的不完全溶解于被测样品（如苯甲酸乙酯，几乎不溶于水和甘油），有的物化性能与待测物质相差较大（如甲酸乙酯、乙酸乙酯，沸点闪点太低，易燃；如苯甲酸正丁酯、苯甲酸异丁酯，沸点偏高，有刺激性），有的不适合气相色谱法测试（如苯甲酸异丙酯、不溶于水、有毒性、闪点低）。

有益效果：

选用两种不同添加量不同物化性质的内标物，可以分别测量五种不同结构或性质的有机物质的含量，测量精度高。本发明中首先使用苯甲酸正丙酯用做醋酸纤维滤棒检测的内标物质，能够很好地测定滤棒中难以测定的微量成分的含量。同种类物质的出峰面积相近，不同种类的物质出峰面积差异大，两种内标物的含量差异大，能够分别对应不同种类不同含量的成分，获得准确的数据。而且各自处于数据差异较大的响应值区域，测定数据互相干扰少，各种待测成分含量的测量误差小。

附图说明

图1是本发明中的五种待测成分与两种内标物色谱峰示意图。

具体实施方式

如图1所示的测定醋酸纤维滤棒中多种有机成分含量的双内标气相色谱测试法，采用两种内标物进行气相色谱测试，采用的内标物一种是正十七烷，用于测定三乙酸甘油酯、乳酸薄荷酯、薄荷酰胺成分的含量；采用的第二种内标物苯甲酸正丙酯用于测定1,2-丙二醇、薄荷酮成分的含量。三乙酸甘油酯、乳酸薄荷酯、薄荷酰胺各自的含量为同一个数量级，正十七烷的使用量也与此三种含量为同一个数量级；1,2-丙二醇、薄荷酮各自的含量为同一个数量级，苯甲酸正丙酯的使用量也与此两种为相同的数量级；前者数量级大于后者数量级的1-2个数量级。