CN104764851B

CN104764851B - 一种电子烟烟液中16种多环芳烃的测定方法

Info

Publication number: CN104764851B
Application number: CN201510233951.8A
Authority: CN
Inventors: 秦亚琼; 黄飞; 刘金霞; 王超; 王晓瑜; 贾云祯; 蔡君兰; 余晶晶; 丁丽; 刘绍锋; 张晓兵; 刘惠民
Original assignee: Zhengzhou Tobacco Research Institute of CNTC; Jilin Tobacco Industrial Co Ltd
Current assignee: Zhengzhou Tobacco Research Institute of CNTC; Jilin Tobacco Industrial Co Ltd
Priority date: 2015-05-11
Filing date: 2015-05-11
Publication date: 2016-02-24
Anticipated expiration: 2035-05-11
Also published as: CN104764851A

Abstract

一种电子烟烟液中16种多环芳烃的测定方法，其特征在于：该方法是将电子烟烟液样品中加入少量水，振荡均匀，充分分散在硅藻土固相支持液-液萃取柱中，用环己烷萃取，萃取液浓缩后，采用气相色谱-质谱联用仪（GC-MS）实现电子烟烟液中16种多环芳烃的测定。本发明的分析测定方法与目前测定多环芳烃的常用分析方法相比，大大简化了样品前处理，节约了有机溶剂使用，实验的重复性和回收率很好，适合自动化和大批量处理样品。

Description

一种电子烟烟液中16种多环芳烃的测定方法

技术领域

本发明属于电子烟烟液测定技术领域，具体涉及一种电子烟烟液中16种多环芳烃的测定方法。该方法是将电子烟烟液样品中加入少量水，振荡均匀，充分分散在硅藻土固相支持液-液萃取柱中，用环己烷萃取，萃取液浓缩后，采用气相色谱-质谱联用仪（GC-MS）实现电子烟烟液中16种多环芳烃的测定。

背景技术

电子烟（electricalcigarette,e-cigarette）,又名电子烟碱传送***（electronicnicotinedeliverysystems,ENDS），是一种通过电子加热手段向呼吸***传送烟碱的电子装置，是一种吸食烟碱的新方式。电子烟烟液主要由烟碱、丙二醇、甘油或聚乙二醇构成，另外会添加少量的香精，配制出不同的口味以迎合消费者的需求及爱好。

多环芳烃是一类典型的持久性有毒物质，具有致癌、致畸以及致突变性。目前已发现的多环芳烃及其衍生物已超过400种，其中16种多环芳烃被美国环保署（USEnvironmentalProtectionAgency）列为优先控制的有机污染物。这16种多环芳烃为常见的环境及食品污染物，其致癌性较强，即使是微量的，仍严重威胁着人类的健康。但其在电子烟烟液中的含量测定，鲜有报道。

目前，分析检测多环芳烃的前处理大多采用固相萃取法（Solid-PhaseExtraction)，其过程分为活化、淋洗、洗脱等步骤，繁琐耗时。由于电子烟烟液基质较为简单且主要为极性成分，本发明前处理采用固相支持液-液萃取技术（SupportedLiquidExtraction），为一种新型液液萃取方法，其在传统液液萃取的原理基础上，借助一种惰性多孔物质-煅烧硅藻土为介质，当水溶性样品经过后，以一层薄薄的液膜形式分布在硅藻土填料表面，加入有机溶剂后，互不相溶的两相在硅藻土表面接触的同时萃取立即发生，实现了高效、快速的萃取过程。

发明内容

本发明的目的是针对以上现有状况而提供的一种电子烟烟液中16种多环芳烃的测定方法，该方法采用内标法定量，利用固相支持液-液萃取技术使样品前处理简化，准确性、重复性好，回收率高。

本发明的目的是通过以下方案来实现的：

一种电子烟烟液中16种多环芳烃的测定方法，是将电子烟烟液样品中加入少量水，振荡均匀，充分分散在硅藻土固相支持液-液萃取柱中，用环己烷萃取，萃取液浓缩后，采用气相色谱-质谱联用仪（GC-MS）实现电子烟烟液中16种多环芳烃的测定，具体测定步骤如下：

(1)待测样品的萃取及浓缩：准确称取0.1～3g电子烟液于锥形瓶中，加入D₈-奈，D₁₀-菲，D₁₂-苯并[a]芘3种内标和0.9～3mL水，振荡2～10min后全部转入固相支持液-液萃取柱中，加压使待测样品溶液在柱填料中充分扩散，静置2～10min，加入5～24mL环己烷洗脱，收集洗脱液，浓缩至约0.2～1mL，用GC-MS检测；

(2)标准工作溶液的制备：制备具有浓度梯度的16种多环芳烃和3种内标的环己烷溶液作为混合标准工作溶液；

(3)样品的分析：

GC-MS分析条件：

进样口温度：280℃；进样量：1μL；无分流进样；载气：氦气，恒流流速1mL/min；色谱柱：DB-5MS，规格30m×0.25mm×0.25μm；程序升温：60℃保持1min，然后以20℃/min的速率升至110℃，再以5℃/min的速率升至280℃，保持10min。

电离方式：EI；传输线温度：280℃；离子源温度：230℃。

扫描方式：SIM，选择离子参见表1，对每个离子的监测时间为50ms。

(4)标准曲线绘制及结果计算：对系列标准溶液的响应进行面积积分，以每种多环芳烃和内标的响应面积比对含量之比做校正曲线，以直线进行拟合，得一元线性回归方程。对制备的样品进行测定，测得样品中的每种多环芳烃与内标峰面积比，带入一元线性回归方程，计算得到每种多环芳烃含量。

混合标准工作溶液的制备方法如下：

1）混合标准储备溶液的制备：分别准确称取10mg16种多环芳烃于100mL棕色容量瓶中，用环己烷溶解定容。混合内标储备溶液的制备：分别准确称取10mgD₈-奈，D₁₀-菲，D₁₂-苯并[a]芘于100mL棕色容量瓶中，用环己烷溶解定容。

2）混合标准工作溶液的制备：分别准确加入5uL，10uL,20uL,40uL,80uL混合标准储备溶液和40uL混合内标储备溶液于50mL容量瓶中，用环己烷定容。

在本发明中，采用的柱填料为硅藻土。

采用的水为高纯水。

样品溶液在柱填料中充分扩散所加压力不能超过10psi。

在样品溶液萃取前，保持样品溶液在柱子内，不能流出。

在样品溶液洗脱时，控制洗脱液流出速度约2mL/min（1滴/秒）。

利用本发明的方法对以下16种多环芳烃和3种内标的标准物品进行测定，其保留时间，定性、定量离子如表1所示：

表1：16种多环芳烃和3种内标的质谱分析参数

化合物	保留时间(min)	定性离子	定量离子
				D8-萘	6.74	134	136
萘	6.86	129,127	128
				苊烯	11.78	151,153	152
苊	12.47	154,152	153
				芴	14.44	165,167	166
D10-菲	18.66	184	188
				菲	18.71	179,176	178
蒽	18.93	179,176	178
				荧蒽	24.17	200,203	202
芘	25.15	200,203	202
				苯并[a]蒽	30.81	229,226	228
屈	30.87	229,226	228
				苯并[b]荧蒽	35.46	253,250	252
苯并[k]荧蒽	35.58	253,250	252
				D12-苯并[a]芘	36.50	263	264
苯并[a]芘	36.61	253,250	252
				茚酚[1,2,3-cd]芘	41.53	277,138	276
二苯并[a,h]蒽	41.78	276,139	278
				苯并[g,h,i]苝	42.77	277,138	276

将某一电子烟烟液样品添加高、中、低三个含量水平的16种多环芳烃标准溶液，做回收率实验，同时进行该方法的日内重复性和日间重复性测定，用测定结果的相对标准偏差（RSD）表示，结果如表2所示。可见，本方法重复性和回收率很好，适用于大批量样品的分析。

表2：方法的重复性和回收率检测结果

化合物	RSD（日内,%）	RSD（日间,%）	回收率（%）
				萘	2.74	3.04	92.1
苊烯	3.21	5.03	94.2
				苊	3.29	5.64	91.2
芴	4.54	6.59	98.5
				菲	5.21	6.29	100.2
蒽	6.54	7.56	100.8
				荧蒽	3.71	4.94	94.5
芘	3.42	5.93	92.6
				苯并[a]蒽	2.29	3.64	99.5
屈	3.51	4.59	92.2
				苯并[b]荧蒽	2.21	3.28	98.5
苯并[k]荧蒽	4.54	6.52	99.2
				苯并[a]芘	2.71	4.94	99.8
茚酚[1,2,3-cd]芘	3.52	5.93	94.5
				二苯并[a,h]蒽	2.59	3.64	92.6
苯并[g,h,i]苝	3.61	4.69	98.3

本发明与现有的检测方法相比，具有以下技术优势：

1、本发明首次将固相支持液-液萃取技术应用于电子烟烟液中16种多环芳烃的测定，借助惰性多孔物质-煅烧硅藻土介质，萃取步骤只需一步即可完成，为一种新型液液萃取方法，取代了分液漏斗，简化了萃取步骤且不会发生乳化现象。由于电子烟烟液主要成分为极性溶剂，适用固相支持液-液萃取技术，可避免采用测定多环芳烃常用的固相萃取法，免去了繁琐的活化、淋洗、洗脱等步骤，大大简化了样品前处理，适用于大批量样品的分析，同时节约了有机溶剂使用，更环保。

2、本方法回收率在91.2%-100.8%之间，日内精密度在2.74%-6.54%之间，日间精密度在3.04%-7.56%之间，说明该方法回收率及重复性好，实际应用价值高。

附图说明

图1：16种多环芳烃和3种内标的标准色谱图,

图中：1—D₈-萘；2—萘；3—苊烯；4—苊，5—芴，6—D₁₀-菲，7—菲，8—蒽，9—荧蒽，10—芘，11—苯并[a]蒽，12—屈，13—苯并[b]荧蒽，14—苯并[k]荧蒽，15—D₁₂-苯并[a]芘，16—苯并[a]芘，17—茚酚-[1,2,3-cd]芘，18—二苯并[a,h]蒽，19—苯并[g,h,i]苝。

图2：电子烟烟液A的色谱图，

图中：1—D₈-萘；2—萘；3—D₁₀-菲，4—菲，5—荧蒽，6—芘。

具体实施方式

下面通过实施例对本发明进行进一步说明：

实施例1

1、待测样品的萃取及浓缩：准确称取约0.1g电子烟液于锥形瓶中，加入D₈-奈，D₁₀-菲，D₁₂-苯并[a]芘内标和0.9mL水，振荡2min后全部转入固相支持液-液萃取柱中，加压使待测样品溶液在柱填料中充分扩散，静置5min，加入5mL环己烷洗脱，收集洗脱液，浓缩至约0.2mL，用GC-MS检测；

2、GC-MS分析条件：进样口温度：280℃；进样量：1μL；无分流进样；载气：氦气，恒流流速1mL/min；色谱柱：DB-5MS，规格30m×0.25mm×0.25μm；程序升温：60℃保持1min，然后以20℃/min的速率升至110℃，再以5℃/min的速率升至280℃，保持10min。电离方式：EI；传输线温度：280℃；离子源温度：230℃。扫描方式：SIM，选择离子参见表1，对每个离子的监测时间为50ms。

3、混合标准工作溶液的制备方法为：1）混合标准储备溶液的制备：分别准确称取10mg16种多环芳烃于100mL棕色容量瓶中，用环己烷溶解定容。混合内标储备溶液的制备：分别准确称取10mgD8-奈，D10-菲，D12-苯并[a]芘于100mL棕色容量瓶中，用环己烷溶解定容。2）混合标准工作溶液的制备：分别准确加入5uL，10uL,20uL,40uL,80uL混合标准储备溶液和40uL混合内标储备溶液于50mL棕色容量瓶中，用环己烷定容。

4、标准曲线绘制及结果计算：对系列标准溶液的响应进行面积积分，以每种多环芳烃和内标的响应面积比对含量之比做校正曲线，以直线进行拟合，得一元线性回归方程，相关系数R²应不小于0.999。对制备的样品进行测定，测得样品中的每种多环芳烃与内标峰面积比，带入一元线性回归方程，计算得到每种多环芳烃含量。

根据前面所述的一种一种电子烟烟液中16种多环芳烃的测定方法的方法，选择一种电子烟烟液A，测得其中奈、菲、荧蒽、芘的含量分别为35.35ng/g，11.87ng/g，3.28ng/g，2.53ng/g，如图2所示，其他多环芳烃未检出。

实施例2

1、待测样品的萃取及浓缩：准确称取约3g电子烟液于锥形瓶中，加入D₈-奈，D₁₀-菲，D₁₂-苯并[a]芘内标和2mL水，振荡5min后全部转入固相支持液-液萃取柱中，加压使待测样品溶液在柱填料中充分扩散，静置5min，加入24mL环己烷洗脱，收集洗脱液，浓缩至约1mL，用GC-MS检测；

根据前面所述的测定方法，选择一种电子烟烟液B，测得其中奈、菲、蒽、荧蒽、芘的含量分别为38.06ng/g，7.97ng/g，2.32ng/g，4.33ng/g，2.80ng/g，其他多环芳烃未检出。

Claims

1.一种电子烟烟液中16种多环芳烃的测定方法，其特征在于：该方法是将电子烟烟液样品中加入少量水，振荡均匀，充分分散在硅藻土固相支持液-液萃取柱中，用环己烷萃取，萃取液浓缩后，采用气相色谱-质谱联用仪（GC-MS）实现电子烟烟液中16种多环芳烃的测定，所述16种多环芳烃为：萘、苊烯、苊、芴、菲、蒽、荧蒽、芘、苯并[a]蒽、屈、苯并[b]荧蒽、苯并[k]荧蒽、苯并[a]芘、茚酚-[1,2,3-cd]芘、二苯并[a,h]蒽、苯并[g,h,i]苝；具体测定步骤如下：

(1)待测样品的萃取及浓缩：准确称取0.1～3g电子烟液于锥形瓶中，加入D₈-萘，D₁₀-菲，D₁₂-苯并[a]芘3种内标和0.9～3mL水，振荡2～10min后全部转入固相支持液-液萃取柱中，加压使待测样品溶液在柱填料中充分扩散，静置2～10min，加入5～24mL环己烷洗脱，收集洗脱液，浓缩至0.2～1mL，用GC-MS检测；

(3)样品的GC-MS分析，

(4)标准曲线绘制及结果计算。

2.根据权利要求1所述的电子烟烟液中16种多环芳烃的测定方法，其特征在于：GC-MS分析条件：

进样口温度：280℃；进样量：1μL；无分流进样；载气：氦气，恒流流速1mL/min；色谱柱：DB-5MS，规格30m×0.25mm×0.25μm；程序升温：60℃保持1min，然后以20℃/min的速率升至110℃，再以5℃/min的速率升至280℃，保持10min；

电离方式：EI；传输线温度：280℃；离子源温度：230℃；

扫描方式：SIM，选择离子参见表1，对每个离子的监测时间为50ms；

表1：16种多环芳烃和3种内标的质谱分析参数

化合物保留时间min 定性离子定量离子 D8-萘 6.74 134 136 萘 6.86 129,127 128 苊烯 11.78 151,153 152 苊 12.47 154,152 153 芴 14.44 165,167 166 D10-菲 18.66 184 188 菲 18.71 179,176 178 蒽 18.93 179,176 178 荧蒽 24.17 200,203 202 芘 25.15 200,203 202 苯并[a]蒽 30.81 229,226 228 屈 30.87 229,226 228 苯并[b]荧蒽 35.46 253,250 252 苯并[k]荧蒽 35.58 253,250 252 D12-苯并[a]芘 36.50 263 264 苯并[a]芘 36.61 253,250 252 茚酚[1,2,3-cd]芘 41.53 277,138 276 二苯并[a,h]蒽 41.78 276,139 278 苯并[g,h,i]苝 42.77 277,138 276

。

3.根据权利要求1所述的电子烟烟液中16种多环芳烃的测定方法，其特征在于：混合标准工作溶液的制备方法如下：

1）混合标准储备溶液的制备：分别准确称取10mg16种多环芳烃于100mL棕色容量瓶中，用环己烷溶解定容；混合内标储备溶液的制备：分别准确称取10mgD₈-萘，D₁₀-菲，D₁₂-苯并[a]芘于100mL棕色容量瓶中，用环己烷溶解定容；

2）混合标准工作溶液的制备：分别准确加入5μL，10μL,20μL,40μL,80μL混合标准储备溶液和40μL混合内标储备溶液于50mL容量瓶中，用环己烷定容。

4.根据权利要求1所述的电子烟烟液中16种多环芳烃的测定方法，其特征在于：标准曲线绘制及结果计算具体如下：对系列标准溶液的响应进行面积积分，以每种多环芳烃和内标的响应面积比对含量之比做校正曲线，以直线进行拟合，得一元线性回归方程；对制备的样品进行测定，测得样品中的每种多环芳烃与内标峰面积比，带入一元线性回归方程，计算得到每种多环芳烃含量。

5.根据权利要求1所述的电子烟烟液中16种多环芳烃的测定方法，其特征在于：在样品溶液洗脱时，控制洗脱液流出速度为2mL/min。