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(SFC)-氣相色譜(GC)-質(zhì)譜(MS)聯(lián)用來測定煙草中醛酮類化合物的方法。
背景技術(shù):
隨著人們對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。補香的一個重要前提要充分了解煙葉原料中香氣成分的組成、性質(zhì)等。因此,分析和研究煙草中的香氣成分具有十分重要的意義。
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醛酮類羰基化合物的分析也進行了很多研究。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。然而這些方法測定醛酮類化合物都很少,主要是由于煙草中化學(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。因此要實現(xiàn)煙草中的醛酮類化合物準(zhǔn)確分析,必須另辟蹊徑。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
本發(fā)明提供了一種煙草中醛酮類化合物的測定方法,處理溫度低,在分離過程中揮發(fā)性成分不會損失;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,分離出的醛酮類化合物數(shù)量遠遠多于直接進樣分析,為煙草中醛酮類化合物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(fā)具有重要意義。
為了實現(xiàn)上述目的,本發(fā)明采用的技術(shù)方案如下:
一種煙草中醛酮類化合物的測定方法,用超臨界流體萃取煙草得供分析樣品;用超臨界流體色譜先對供分析樣品進行劃段,分離后的各段餾分再用氣相色譜-質(zhì)譜分析,具體如下:
(A)超臨界流體萃?。簩煵萑~片置于超臨界流體萃取裝置中,經(jīng)超臨界流體萃取后,將萃取液濃縮、過濾得供分析樣品;
(B)超臨界流體色譜劃段:將步驟A得到的供分析樣品進入到超臨界流體色譜(簡稱為SFC),由泵輸送流動相經(jīng)超臨界流體色譜分離,按保留時間連續(xù)切割分成3-5段餾分,每段餾分自動收集到氣相色譜瓶中;
(C)氣相色譜-質(zhì)譜分析(簡稱為GC-MS):將步驟B得到的各段餾分分別進入到氣相色譜系統(tǒng),質(zhì)譜檢測。
其中所述術(shù)語“劃段”和“分段”是同義詞,均是指收集特定保留時間范圍內(nèi)的餾分,并與其它保留時間范圍內(nèi)的餾分分別進入后續(xù)分析裝置。
本發(fā)明技術(shù)方案中步驟A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(tài)萃取20~40min,動態(tài)萃取30~60min,夾帶劑為無水乙醇,流速0.01~0.2mL/min。
本發(fā)明技術(shù)方案中步驟B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(zhì)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(fā)明技術(shù)方案中步驟C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(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℃;傳輸線溫度:260℃。
譜圖檢索:WILEY、NIST08譜庫進行檢索。
本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)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(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,可直接進入GC-MS分析。
2、對于低含量的樣品,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入氣相色譜分析,在實現(xiàn)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(fā)性成分不會損失;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
圖1為本發(fā)明一種煙草中醛酮類化合物的測定方法中煙草樣品的SFC圖。
圖2為本發(fā)明一種煙草中醛酮類化合物的測定方法中煙草樣品不經(jīng)超臨界流體色譜分段直接用GC-MS分析氣相色譜圖。
圖3為本發(fā)明一種煙草中醛酮類化合物的測定方法中煙草樣品經(jīng)超臨界流體色譜分段后第一段餾分(a)、第二段餾分(b)、第三段餾分(c)、第四段餾分(d)用GC-MS分析氣相色譜圖。
具體實施方式
下面結(jié)合附圖對本發(fā)明作進一步的說明,但不以任何方式對本發(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)明的保護范圍。
實施例1
一種煙草中醛酮類化合物的測定方法,包括以下步驟:
(A)超臨界流體萃?。簩煵萑~片置于超臨界流體萃取裝置中,超臨界流體萃取的萃取釜溫度為55℃,萃取壓力為300bar,靜態(tài)萃取20min,動態(tài)萃取40min,夾帶劑為無水乙醇,流速0.01mL/min,經(jīng)超臨界流體萃取后得樣品;
(B)SFC分段:將步驟A得到的萃取液進入到SFC分離系統(tǒng),超臨界流體色譜采用10mm×150mm,5μm的Silica 2-EP色譜柱,流動相為質(zhì)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(xù)切割分成4段餾分,每段餾分自動收集到氣相色譜瓶中;
(C)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(tǒng),質(zhì)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(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℃;傳輸線溫度:260℃;譜圖檢索:WILEY、NIST08譜庫進行檢索。
對于某烤煙煙葉,樣品直接進樣用GC-MS分析共鑒定出了26種醛酮類化合物,包括7種醛類和19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38種醛酮類化合物,包括13種醛類和25種酮類化合物。
實施例2
一種煙草中醛酮類化合物的測定方法,包括以下步驟:
(A)超臨界流體萃?。簩煵萑~片置于超臨界流體萃取裝置中,超臨界流體萃取的萃取釜溫度為55℃,萃取壓力為300bar,靜態(tài)萃取30min,動態(tài)萃取45min,夾帶劑為無水乙醇,流速0.01mL/min,經(jīng)超臨界流體萃取后得樣品;
(B)SFC分段:將步驟A得到的萃取液進入到SFC分離系統(tǒng),超臨界流體色譜采用10mm×150mm,5μm的Silica 2-EP色譜柱,流動相為質(zhì)量比為90/10的二氧化碳/甲醇,流動相流速為30mL/min,每次進樣300μL。按保留時間連續(xù)切割分成4段餾分,每段餾分自動收集到氣相色譜瓶中;
(C)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(tǒng),質(zhì)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(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℃;傳輸線溫度:260℃;譜圖檢索:WILEY、NIST08譜庫進行檢索。
對于另一烤煙煙葉,經(jīng)超臨界流體萃取后的樣品未經(jīng)SFC劃段處理,直接進樣用GC-MS分析,共鑒定出了28種醛酮類化合物,包括13種醛類和15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42種醛酮類化合物,包括18種醛類和24種酮類化合物。
實施例3
與實施例1相同,在相同條件下平行測定7次(同批次處理),主要考察保留時間和總峰面積值,試驗結(jié)果表明RSD均小于5%。同時選取了其中3種化合物進行了加標(biāo)回收率實驗,傳統(tǒng)方法的回收率在85-110%之間,本方法的回收率在91-103%之間,本方法的回收率明顯高。