CN101113972A - 一种用离子色谱电导检测卷烟滤嘴截留氨的方法 - Google Patents
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Abstract
一种用离子色谱电导检测卷烟滤嘴截留氨的方法，将抽吸完毕将滤嘴取下，用剪刀纵向将其剪碎块，置于收集瓶中；将浓度为25－35mmol/L硫酸溶液加入到收集瓶中，塞上塞子，经振荡后过滤；滤液用IC色谱仪分析，采用CS12A阳离子交换柱；淋洗液流量：0.20－0.28mL/min，淋洗液由去离子水和浓度35－45mmol/L硫酸溶液组成，采用梯度淋洗液洗脱；柱温和检测池温度：28－32℃；进样量：10－25μL；电流：15－32mA；由标准物保留时间定性，由峰面积定量。本发明能有效检测卷烟滤嘴截留氨含量的精确测定，且快速可靠、简便易行，采用的梯度淋洗消除了滤嘴中的各种离子尤其是钠离子的干扰；解决了卷烟滤嘴截留氨含量的快速检测，填补了目前测定卷烟滤嘴截留的氨的技术空白。
Description
技术领域
本发明涉及一种检测卷烟滤嘴截留氨的方法。
背景技术
氨是烟草天然成分，以质子形式存在于烟草植株中。在卷烟中，适量的氨对于碳水化合物和有机酸较多的卷烟是有必要的，但过量的氨会产生强烈的刺激性，引起吸烟者喉部出现收缩作用，感到呛咳，鼻腔、舌头有辛辣难忍的感觉，同时与其它含氮化合物参与了烟气吃味劲头的形成。氨对于调节烟气中质子化/游离态烟碱的比例有重要作用。氨含量越高，刺激性越强；氨含量过低，会造成烟气劲头下降，丰满度不够。由此，测定卷烟烟气及卷烟滤嘴截留的氨，对控制卷烟吸味有重要作用。氨的含量将成为卷烟制品品质的一项重要指标。因此，关于卷烟烟气中氨的定量分析在上世纪60年代初开始有报道，但限于当时仪器的相对落后，大多数报道都是使用纯粹的化学法，这些方法都有不足：比色法受烟气中的其它成分干扰严重；容量法过程烦琐费时，且要求所测样品的氨含量较高，不适于氨含量相对偏低的卷烟烟气及滤嘴截留物的测定；毛细管电泳的线性范围窄钾、钠离子干扰大。基于以上原因，烟草行业迫切需要建立一种快速可靠、简便易行的新方法，快速准确测定主流烟气及卷烟滤嘴截留的氨对吸烟与健康研究，探索降低烟气有害成分的有效途径具有十分重要的意义。
C.H.Sloan等用氨电极法测定了卷烟烟气中的氨，该方法前处理复杂，用稀HCl溶液吸收了烟气中的氨后加入NaOH溶液，蒸馏，再用稀HCl溶液吸收逸出的NH3，然后再加NaOH溶液，进行测定，操作很复杂，而且易受环境影响；C.W.Ayers等用气相色谱法测定了卷烟烟气中的氨，在该方法中样品溶液在进气相色谱分析前需用强碱干燥剂脱水，然而即使用最佳干燥剂BaO，在4～5次进样后仍会出现色谱峰拖尾现象，而且会愈来愈严重，为克服这一缺点，在进样时额外使用了一种复杂的by-pass装置，该方法操作冗长，进样复杂，线性范围狭窄。国内对此方面的研究起步较晚，已开始慢慢探索利用新的仪器对烟草中、卷烟尤其是中国烟民钟爱的烤烟主流烟气中氨进行含量测定。王希琴等(卷烟主流烟气中氨的捕集及其离子色谱法测定，分析测试学报，2005，6(24)：81～84)用剑桥滤片和酸液吸收相结合吸收主流烟气中的氨，萃取后用CS12A分析柱离子色谱法等度测定了卷烟中主流烟气的氨组分。我们经过实验发现，以磺酸基为填充料的CS12A柱，高浓度的Na+和低浓度的NH4 +两种离子在此柱上的等度分离时，高的Na+峰会对低的NH4 +峰有部分掩蔽效应，影响定量。而该实验干扰离子Na+主要是由剑桥滤片带来的，他们为了减少Na+对NH4 +的干扰，以一张44mm的滤片吸收10支卷烟的主流烟气，这是不符合行业相关规定的，而且我们通过实验发现这样会使滤片负载过大穿孔而直接导致损失，结果明显偏低。
滤嘴作为吸烟者与主流烟气之间的桥梁，可以有效地滤除烟气中的部分有害成分，因而得到广泛地重视与应用。滤嘴对于氨的截留效果是选择不同滤嘴材料的重要依据之一。因此，准确定量卷烟滤嘴中的氨，对进一步探讨新的滤嘴材料和卷烟的减害意义重大。而卷烟滤嘴截留的氨测定方法，目前未见报道。
发明内容
本发明的目的旨在建立一种快速可靠、简便易行的检测卷烟滤嘴截留氨的新方法，以解决卷烟滤嘴截留的氨含量的快速检测，填补目前测定卷烟滤嘴截留的氨的技术空白。
本发明的技术方案是这样实现的：
A.抽吸完毕后将滤嘴取下，剪成碎块，置于收集瓶中；
B.将浓度为25-35_mmol/L硫酸溶液加入到收集瓶中，塞上塞子，经振荡后过滤；
C.滤液用IC色谱仪分析，采用CS12A阳离子交换柱；淋洗液流量：0.20-0.28mL/min，淋洗掖由去离子水和浓度35-45mmol/L硫酸溶液组成，采用梯度淋洗液洗脱；柱温和检测池温度：28-32℃；进样量：10-25μL；电流：15-32mA；所述的梯度淋洗过程为：70％去离子水+30％硫酸溶液平衡5～10min；然后淋洗液组成为20％硫酸溶液+80％去离子水运行7.5～10min；淋洗液变为70％去离子水+30％硫酸溶液运行15～20min；
D.由标准物保留时间定性，由峰面积定量。
所述的A步中用剪刀纵向将滤嘴其剪成4等块，置于收集瓶中，每个瓶收集10支卷烟的滤嘴。
所述B步中取20-30mL硫酸溶液加入到收集瓶中。
本发明的有益效果为：
A.本发明采用浓度为25-35mmol/L硫酸这一酸性试剂为萃取液，可有效提高了纯化效果和回收率，能使氨有效的从滤嘴中萃取到溶液中去，因为氨呈碱性，易与酸性溶液发生反应而被萃取；而萃取液酸度亦不能太强，否则***峰过高，影响测定。
B.为了有更好的分离度，本发明还采用梯度淋洗。梯度淋洗能让主要干扰物质钠离子与氨离子的组分峰分开无相互干扰，达到定量要求。
本发明的方法能有效检测卷烟滤嘴截留氨含量的精确测定。本方法快速可靠、简便易行，采用的梯度淋洗消除了滤嘴中的各种离子尤其是钠离子的干扰；解决了卷烟滤嘴截留氨含量的快速检测，填补了目前测定卷烟滤嘴截留的氨的技术空白。
具体实施方式
实施例1
根据GB/T16447-1996规定抽吸芙蓉(红软)烟20支(1puff/min，2s/puff，35mL/puff)，抽吸完毕将滤嘴取下，除去水松纸，将滤咀用剪刀纵向将其剪成4等块，置于收集瓶中，每个瓶随机抽取收集10支卷烟的滤咀(抽吸完毕的滤嘴需用剪刀纵向剪成4等块，其目的是为了能萃取充分和完全，减少损失)；移25mL30mmol/L硫酸溶液于收集瓶中，塞上塞子。经HY-2型振荡器以160～180r/min的转速振荡40min后过0.45μm水系过滤微膜。滤液用IC色谱仪分析。色谱条件：色谱分析柱是IonPacCS12A(2mm i.d.×250mm)阳离子交换柱；保护柱为IonPacCG12A(2mm i.d.×50mm)；抑制器为CSRS-ULTRA-II(2mm)；检测器为电导检测器；柱温和检测池温度：30℃；进样量：25μL；电流：17mA；淋洗液硫酸溶液的浓度为40mmol/L。淋洗液流量：0.25mL/min；淋洗液梯度变化为70％去离子水+30％硫酸溶液平衡7min；然后从第7.01min开始至第14.99min，淋洗液组成为20％硫酸溶液+80％去离子水；第15min～第32.7min，淋洗液为70％去离子水+30％硫酸溶液；进样时间为2.3min；运行采集时间共35min。根据标准物保留时间定性，采用外标法，根据峰面积定量。
实施例2
以30mmol/L硫酸溶液为溶剂，按0、0.2、0.4、0.8、1.2、1.6、5.0μg/mL浓度范围配置系列混合标样溶液。在上述实验条件下进行离子色谱电导分析检测，以色谱图上组分峰的峰面积为响应信号，根据氨标准溶液的3次平行测量结果，用外标法建立氨的标准曲线，标准曲线的线性相关系数为0.9989，表明响应信号与浓度显著线性相关；由最低浓度标准溶液8次平行测量结果标准偏差的3倍确定方法检出限，其检出限为0.009μg/mL，表明方法检出限低，方法灵敏；取同一牌号的8组卷烟通过上述试样前处理和离子色谱电导检测，计算测定的相对标准偏差RSD％，实验结果见表1，对于复杂基体中的痕量组分分析，这样的结果说明方法的重复性好。
表1：某种卷烟滤嘴截留氨含量测定的重复性
| 测定编号 | 1 | 2 | 3 | 4 |
| 测定值(μg/cig) | 3.61 | 3.85 | 3.76 | 3.19 |
| 测定编号 | 5 | 6 | 7 | 8 |
| 测定值(μg/cig) | 3.09 | 3.87 | 4.02 | 4.09 |
| 平均值(μg/cig) | 3.69 | RSD(％) | 8.63 | |
对同一个前处理溶液进行不同时间的测定，其结果见表2。实验发现稳定性在2天内好。
表2：某种卷烟滤嘴截留氨含量测定的稳定性
| 测定天 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 |
| 测定值与第一天的相对偏差(％) | 3.940.00 | 3.813.30 | 3.4213.20 | 3.0123.60 | 2.1645.18 |
将标准溶液加入到抽吸完毕的滤嘴中，按上述实验实验进行前处理和离子色谱电导测定。其样品加标回收率在95％～102％，符合实验要求。其加标回收率见表3。
表3回收率实验
| 原始值(μg/cig) | 加标测量值(μg/cig) | 加标量(μg/cig) | 回收率(％) |
| 3.94 | 5.867.9310.01 | 2.004.006.00 | 95.8099.76101.21 |
Claims (3)
1.一种用离子色谱电导检测卷烟滤嘴截留氨的方法，其特征在于：
A将抽吸完毕将滤嘴取下，剪成碎块，置于收集瓶中；
B将浓度为25-35mmol/L硫酸溶液加入到收集瓶中，塞上塞子，经振荡后过滤；
C滤液用IC色谱仪分析，采用CS12A阳离子交换柱；淋洗液流量：0.20-0.28mL/min，淋洗掖由去离子水和浓度35-45mmol/L硫酸溶液组成，采用梯度淋洗液洗脱；柱温和检测池温度：28-32℃；进样量：10-25μL；电流：15-32mA；所述的梯度淋洗过程为：70％去离子水+30％硫酸溶液平衡5～10min；然后淋洗液组成为20％硫酸溶液+80％去离子水运行7.5～10min；淋洗液变为70％去离子水+30％硫酸溶液运行15～20min；
D由标准物保留时间定性，由峰面积定量。
2.根据权利要求1所述的一种用离子色谱电导检测卷烟滤嘴截留氨的方法，其特征在于：所述的A步中用剪刀纵向将滤嘴其剪成4等块，置于收集瓶中，每个瓶收集10支卷烟的滤嘴。
3.根据权利要求1或2所述的一种用离子色谱电导检测卷烟滤嘴截留氨的方法，其特征在于：所述B步中取20-30mL硫酸溶液加入到收集瓶中。
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2007
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