1、浅谈如何用色谱荧光法检测烟气中的挥发酚成分摘 要建立了快速测定卷烟主流烟气中(邻、间、对)-苯二酚、(邻、间、对)-甲基苯酚和苯酚的超高效液相色谱荧光检测法(UPLC-FLR).采用 1%的醋酸水溶液对剑桥滤片进行超声提取后,经 0.2m 滤膜过滤直接进行 UPLC 分析.利用 FLR 检测器分别对 7 种挥发酚进行定性定量,且(间、对)甲基苯酚可以完全分开.该法检测卷烟主流烟气中挥发酚相对标准偏差为 0.73%4.62%,回收率为 86.62%96.88%.方法具有前处理简便、分析时间短、重现性好等优点,适合卷烟主流烟气中酚类物质的批量快速检测. 关键词UPLC-FLR; 主流烟气; 挥发酚
2、 中图分类号:TU834.6+34 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2015)21-0115-01 挥发酚是卷烟主流烟气中重要的有害成分,被列入加拿大政府 46 种有害成分名单和 WHO“烟草制品管制研究小组”建议的管制成分清单.因此对卷烟主流烟气中挥发酚进行研究,对于了解烟叶香气质量和指导卷烟配方具有重要意义,并为卷烟减害降焦、烟草制品质量控制及中式卷烟的开发提供理论依据.挥发酚检测目前主要是高效液相色谱法,因其不需要样品预分离和衍生化,具有操作简单、可直接进行样品测定等优点,在酚类化合物的分析中得到了广泛的应用.使用液相色谱可在常温下进行测定,具有很高的灵敏度和精密度,但以往
3、的方法前处理较复杂,分析时间较长,且无法分开( 间、对) 甲酚,只能合并定量.本文利用 UPLC FLR 同时测定主流烟气中的( 邻、间、对)-苯二酚、 ( 邻、间、对)-甲基苯酚和苯酚,对 7 种化合物分别定性定量.方法具有前处理简便、分析时间短、重现性好等优点. 1 实验部分 1.1 主要仪器和试剂 仪器为美国 Waters 公司 Acquity 超高效液相系统,带有二元高压梯度泵、自动进样器、柱温箱和荧光检测器,以及 Waters Em-power 2.0 数据处理工作站.BS224S 电子分析天平(感量: 0.1 mg) ,JHN-2 型超声波清洗器,MILLI- Q 超纯水制备仪(美
4、国 MILLIPORE 公司).甲醇(色谱纯试剂,Fisher 公司) ,醋酸( AR,上海化学试剂有限公司) ,去离子水(电阻率18 M?cm).(邻、间、对)-苯二酚(标样,Supelco 公司).(邻、间、对)-甲酚和苯酚(标样,Dr.Ehrenstorfe GmbH 公司)质量分数 99.5%. 1.2 色谱条件 KinetexTM PFP(propyl-linkedpentafluorphenyl) 液相色谱柱 ( 2.6 m,50 mm2.1 mm) ,流动相为甲醇( A)和 1% 醋酸水溶液(B) ,采用多级线性梯度洗脱程序,流速为 0.5 mL/min,柱温为 30 ,进样体积
5、 2 L,. 1.3 标准溶液的配制 称取邻、对-苯二酚,苯酚,邻、对-甲基苯酚各 100 mg,间-苯二酚、间 -甲基苯酚 20 mg 分别于烧杯中,加适量甲醇溶解后转移至 100 mL 容量瓶中,用甲醇溶解定容,作为标准储备液.存放在 4 冰箱中.取以上储备液各 2 mL 于 25 mL 容量瓶中混合,用甲醇定容,作为一级储备液.取一级储备液 5,2,1,0.2,0.1 mL 分别于 10 mL 容量瓶中,用甲醇定容,存放在 4 冰箱中. 1.4 烟丝的样品前处理 将卷烟样品在(221)和相对湿度 60%2%条件下平衡 48 h,用吸烟机按规定的标准条件抽吸卷烟,用 92 mm 剑桥滤片捕
6、集 20 支卷烟的主流烟气,吸毕,取出滤片.将 1 张捕集烟气粒相物的剑桥滤片折叠放入250mL 锥形瓶中,准确加入 40mL1%的醋酸水溶液,室温下超声萃取 20 min,静置 5 min,萃取液经 0.2m 滤膜过滤,立即检测. 2 结果与讨论 2.1 色谱分离条件选择 2.1.1 样品处理条件选择 据文献报道,在一定时间内可将主流烟气总粒相中挥发酚萃取完全,更长的萃取时间会因温度升高而导致挥发酚氧化损失.经过实验发现,20 min 即可以保证萃取完全,更长的时间挥发酚检测值会变小,因此挥发酚萃取时间选择 20 min. 2.1.2 流动相的选择 用水/甲醇作流动相时酚羟基易产生电离,峰拖
7、尾严重.用水/乙腈作流动相时,间、对甲酚无法分开.而用醋酸水溶液/甲醇作流动相可抑制酚酸的电离,形成疏水缔合物,使分离效果和峰形得到较大改善,因此选择 1% 醋酸水溶液/甲醇为流动相.根据 7 个组分的极性差别,采用等度洗脱难以实现各组分完全分离.经反复试验,最后确定流动相的梯度洗脱。 2.1.3 测定波长的选择 样品荧光最佳激发波长一般相当于其最大紫外吸收波长,而对于多组分检测,将激发波长固定在 250350 nm 间任意波长上,改变发射单色器的波长,可获得较多的色谱峰与较大的灵敏度的波长即为发射波长.本实验由于各挥发酚的最大激发波长和发射波长有差异,为提高仪器检测的灵敏度和选择性,分别测定
8、目标酚标样的最大激发波长和发射波长,并根据其出峰顺序确定程序检测波长. 2.2 工作曲线及检测限 将标准溶液进样检测,以峰面积 Y 对质量浓度(,g/mL) 进行线性回归,保留时间、回 归 方 程、相 关 系 数 及 检 测 限( S/N =3). 2.3 方法的回收率及精密度 抽吸相同卷烟 7 份,其中 4 份作空白,另外 3 份分别加入多酚混合标准溶液,按“1.4”节方法进行实验,根据 4 次平行测定的结果计算相对标准偏差.结果表明,3 种多酚的平均回收率为 86%96%,其相对标准偏差均小于 5%. 2.4 实际样品测定 按 1.4 方法处理,对 4 种卷烟样品同时进行了烟丝及卷烟主流烟
9、气中的多酚及挥发酚含量的平行样分析.其中还与文献对比了 1R5F 主流烟气中 7 种挥发酚的含量,结果相当. 3 结论 本文建立了利用 UPLC-FLR 法快速测定卷烟主流烟气中( 邻、间、对)-苯二酚,苯酚, (邻、间、对)-甲基苯酚含量的分析方法,实验用 1% 的醋酸水溶液超声提取卷烟主流烟气粒相物中的(邻、间、对)-苯二酚,苯酚, ( 邻、间、对)-甲基苯酚后直接进样检测, 7 种成分在 5 min 中之内完全出峰,并且间、对甲基苯酚完全分开.本法前处理简单、准确度高、重复性好,耗时短,适用于大批量样品的分析. 参考文献 1 闫克玉.烟草化学M.郑州: 郑州大学出版社,2002. 2 Dietrich Hoffmann,Ilse Hoffmann.The less harmful cig-arette: A controversial issue.A tribute to Emst L.Wyn-derJ,Chem Res Toxicol,2001,14(7):716-791. 3 刘芳,杨柳,倪朝敏,等.超声萃取-快速 HPLC 法测定卷烟主流烟气中的苯酚、甲酚和苯二酚J.烟草科技,2007,243(10):31-35.