卷烟主流烟气中8种羰基化合物的超高效液相色谱测定李响丽;李国智;范多青;杨仁礼;毛多斌【摘要】建立了超高效液相色谱(UPLC)对卷烟主流烟气总粒相物中甲醛、乙醛、丙酮、巴豆醛等8种羰基化合物的测定方法.采用经2,4-二硝基苯肼酸性溶液处理过的剑桥滤片捕集烟气,再用含2％(体积分数)吡啶的乙腈溶液进行萃取,以KinetexTM C18(150 mm×2.1 mm,2.6 μm)为色谱柱,水-乙腈(35∶65)和水-乙腈-四氢呋喃-异丙醇(59∶30∶10∶1)为流动相梯度洗脱,采用二极管阵列检测器进行检测,分析时间为20 min.结果表明,该方法的相关系数r2≥0.999 97,检出限为25.81～67.74 ng/cig,平均加标回收率为95％～ 99％,相对标准偏差为1.4％～5.8％.各组分峰分离度高、分析时间短、流动相耗量少、结果准确可靠.用该方法对20种不同卷烟牌号样品中8种羰基化合物的含量进行测定,结果满意.%An Ultra Performance Liquid Chromatographic (UPLC ) method was developed for the separation and determination of formaldehyde, acetaldehyde, acetone, acrolein, propionaldehyde, crotonaldehyde, 2-butanone, butyraldehyde in cigarette mainstream smoke. The targeted compounds in cigarette mainstream smoke were collected with a Cambridge fliter treated with acidic solution of 2, 4-dinitrophenylhydrazine, and extracted with 50 Ml 2% pyridine acetonitrile. The carbonyl compounds were separated on a KinetexTM C18 (150 mm ×2. 1 mm, 2. 6 μm) column, using water - acetonitrile (35 : 65) mixed solution and water - acetonitrile - tetrahydrofuran - isopropyl alcohol (59 : 30 : 10 : 1) as mobile phases by gradient elution. The eight carbonyl compounds were separated in 20 min and determined by UPLC with a diode array detector. The result indicatedthat the correlation coefficients (r ) of eight carbonyl compounds were not less than 0. 999 97. The detection limits for the method were between 25.81 ng/cig and 67. 74 ng/cig. The average recoveries were in the range of 95% -99% with relative standard deviations of 1. 4% -5. 8% . Compared with the YC/T 254 -2008 standard method, the proposed method was faster, simpler and less consumption, and was applied in the determination of eight carbonyl compounds in twenty kinds of cigarette with satisfactory results.【期刊名称】《分析测试学报》【年(卷),期】2012(031)001【总页数】6页(P56-61)【关键词】卷烟;主流烟气;超高效液相色谱;羰基化合物【作者】李响丽;李国智;范多青;杨仁礼;毛多斌【作者单位】郑州轻工业学院食品与生物工程学院,河南郑州450002;红云红河(烟草)集团技术中心,云南昆明650202;红云红河(烟草)集团技术中心,云南昆明650202;红云红河(烟草)集团技术中心,云南昆明650202;红云红河(烟草)集团技术中心,云南昆明650202;郑州轻工业学院食品与生物工程学院,河南郑州450002【正文语种】中文【中图分类】O657.72;O623.672挥发性羰基化合物是卷烟烟气中一类重要的有害物质［1－2］，国外早在20世纪20年代就已开展相关方面的研究工作，并将该类化合物列入烟气44种有害成分的“霍夫曼清单”［3－5］。
其中低分子羰基化合物(主要指甲醛、乙醛和丙烯醛)具有纤毛毒性［1，6］，在卷烟抽吸过程中会不同程度地刺激人体的呼吸系统和感觉器官，长期吸入危害人体健康。
烟气中一部分醛、酮为烟草自有，大部分则是在吸烟时由糖、果胶、蛋白质以及甘油三酯等前体所形成。
目前，国内外对于主流烟气中羰基化合物的研究较多，主要分析方法有分光光度法、气相色谱法和高效液相色谱法等［7－10］，其中以液相色谱法分析居多［2，11－15］。
我国国家烟草专卖局于2008年发布了YC/T 254－2008行业标准［16］，但该法存在分析时间较长、试剂用量大等不足，在批量样品分析过程中易造成溶剂浪费，不利于环保。
因此，建立快速、准确、环保的羰基化合物测定方法对卷烟产品生产、质量控制等具有重要意义。
目前用超高效液相色谱仪联用二极管阵列检测器(UPLC/PDA)对卷烟烟气中的羰基化合物进行分析鲜见报道，本文旨在建立主流烟气中8种羰基化合物的更准确有效的测定方法，为卷烟产品中的有害成分研究提供技术支持。
1.1 仪器与材料AcquityTM超高效液相色谱仪(UPLC)，配四元溶剂管理器、二极管阵列检测器和Empower 2色谱工作站(美国Waters公司);AE240型电子天平(瑞士Mettler公司);2000型振荡器(300 r/min，北京京仪东方科技有限公司);RM200A全自动转盘式吸烟机(德国Brgwaldt－KC公司);恒温恒湿箱(Binder KDF 115);剑桥滤片(92 mm，英国Whatman公司)。
2，4-二硝基苯肼(DNPH，国药集团化学试剂有限公司)、吡啶(上海申博化工有限公司)、高氯酸(汕头市西陇化工厂有限公司)均为分析纯;乙腈、四氢呋喃(Sigma公司)、异丙醇(J＆K Chemical公司)为色谱纯;去离子水(电阻率:18.22 MΩ·cm);甲醛、乙醛、丙酮、丙烯醛、丙醛、巴豆醛、2-丁酮、丁醛的2，4-二硝基苯腙衍生化合物(纯度不低于99.0%，Sigma公司)。
衍生化试剂:准确称取1.5 g DNPH固体溶于约80 mL乙腈中，加入200μL 70%的高氯酸后，用乙腈定容至100 mL。
1.2 样品抽吸及滤片捕集将卷烟样品置于温度(22±1)℃、相对湿度(60±2)%的环境下平衡48 h，根据质量允差(±0.02 g)及吸阻值允差(±49 Pa)选出合适的烟支作为测试样品。
使用2张剑桥滤片捕集卷烟烟气。
将2张滤片叠放，用移液管加入9 mL DNPH衍生化试剂，置于干燥器内晾干24 h。
为使滤片能更充分地捕集目标物，在卷烟抽吸前向晾干的滤片上准确加入5 mL DNPH衍生化试剂。
在温度(22±2)℃、相对湿度(60±5)%的环境下用吸烟机抽吸卷烟，抽吸10支卷烟。
样品抽吸:每次抽吸容量为35 mL，抽吸持续时间为2 s，抽吸频率为每隔60 s抽吸1次。
卷烟抽吸结束后，空吸2次。
空白样品:取相同卷烟，不点燃，按上述卷烟抽吸方法进行抽吸，每支烟抽吸7次，作为空白对照。
1.3 样品处理取下捕集器，放置3 min使烟气中的羰基化合物与DNPH充分衍生反应后，取出剑桥滤片，转移至200 mL锥形瓶中，准确加入100 mL含2%吡啶的乙腈溶液，机械振荡10 min，静置2 min后，取20 mL萃取液用2%吡啶的乙腈溶液定容至50 mL。
取适量上述试液用0.45μm滤膜过滤后转移至2mL色谱进样瓶中进行UPLC分析。
1.4 色谱条件色谱柱:KinetexTM C18(150 mm×2.1 mm，2.6μm)色谱柱;柱温:30℃。
流动相A:水－乙腈－四氢呋喃－异丙醇(59∶30∶10∶1)混合溶液;流动相B:水－乙腈(35∶65)混合溶液;梯度洗脱程序:0～8 min，0%B线性变化至40%B;8～12.5 min，40%B;12.5～14 min，40%B线性变化至90%B;14～17 min，90%B;17～18min，90%B线性变化至0%B;18～20 min，0%B。
柱流速:0.4 mL/min，进样量:2μL，检测波长:365 nm，采用二极管阵列检测器。
2.1 实验条件的优化2.1.1 检测波长的选择根据文献［12－16］报道及相应腙类物质的特性，对8种羰基化合物2，4-二硝基苯腙衍生物的乙腈溶液进行UPLC分析，在200～400 nm波长扫描，并利用二极管阵列检测器获得各个组分的紫外光谱图，经分析发现8种羰基化合物与DNPH形成的腙衍生物在365 nm均有较大吸收，因而检测波长选择365 nm。
2.1.2 流动相体系的选择根据文献［16］，分别选择乙腈+水和水－乙腈－四氢呋喃－异丙醇(59∶30∶10∶1)+水－乙腈(35∶65)两种流动相，考察样品的分析结果。
结果表明:以后者作流动相时的出峰时间、峰形、灵敏度与噪声均优于前者。
故本文选择以水－乙腈－四氢呋喃－异丙醇(59∶30∶10∶1)+水－乙腈(35∶65)为流动相，该条件下8种羰基化合物与DNPH形成的腙衍生物可在较短时间内与试样杂质峰分开，分离效果较好。
2.1.3 色谱柱的选择针对Waters AcquityTM UPLC超高压、超快速分离的特点，分别选择Waters Acquity UPLC® BEH C18(2.1 mm×50 mm，1.7μm)色谱柱和Phenomenex KinetexTM C18(150 mm×2.1 mm，2.6μm)色谱柱，对8个羰基化合物混合标准溶液及卷烟主流烟气萃取液进行分离。
