主流烟气中半挥发性物质(吡啶供参习.docVIP

卷烟 主流烟气中半挥发性物质(吡啶、苯乙烯、喹啉)的测定 气相色谱-质谱联用法 研究报告 郑州烟草研究院 2010年1月 卷烟 主流烟气中半挥发性物质(吡啶、苯乙烯、喹啉)的测定 气相色谱-质谱联用法 研究报告 概述 半挥发性物质是卷烟烟气的重要组成部分，在主流烟气粒相物和气相物中均有分布，其中吡啶、苯乙烯和喹啉是最受关注的半挥发性有机化合物，这些物质危害性较大，是Hoffman清单[1]和加拿大政府检测名单中[2]的重要有害成分。国际癌症研究署对加拿大政府名单中的有害成分的毒性评价结果表明有27种化学成分为致癌物、可疑致癌物或致癌性不明确的化合物。其中，苯乙烯为人体可能的致癌物，吡啶为致癌性不明确的化合物，因此，这两种化合物应当为卷烟烟气中毒性较大的有害成分。此外，吡啶、苯乙烯和喹啉还是美国环保署（EPA）所规定的有害化学成分之一[3]，加拿大政府也把这三种物质作为烟草制品管制成分和必须披露含量的化学成分。随着人们对烟气中这些化合物毒性认识的深入和《烟草控制框架公约》 的实施，预计不久的将来，许多国家将制订相关的法律法规来限制卷烟主流烟气中吡啶、苯乙烯和喹啉的释放量，并对卷烟主流烟气中这些化合物的释放量进行披露。 目前，许多国家都建立了这些化合物的测定方法，包括冷溶剂吸收法、热脱附法和吸附剂法等[4-7]。半挥发性物质在卷烟主流烟气的粒相物和气相物中均有分布，所以传统的滤片和静电捕集方法都不能完全有效地捕集烟气中的这些半挥发性有机化合物。以往的文献主要采用剑桥滤片捕集烟气粒相、低温冷阱捕集烟气气相中的半挥发性成分，然后采用气相色谱-质谱进行检测，该方法也为加拿大政府方法所采用。但在该方法中，为了有效捕集卷烟主流烟气气相物中的半挥发性成分，往往需要将两个低温冷却（≤-70℃）的溶剂瓶串联起来进行捕集，该装置死体积较大，需要使用干冰进行冷却，操作十分繁琐。上海烟草公司在国家烟草专卖局资助项目《采用热脱附技术和GC /MS方法测定卷烟烟气中的挥发性有机化合物》中，分析了卷烟主流烟气气相中的吡啶、苯乙烯、喹啉等化合物，该方法具有较好的灵敏度。但存在许多问题，例如烟气粒相物对冷阱（热脱附仪关键部件）产生污染，只能采用溶剂萃取和气质联用法进行分析，烟气气相物则采用热脱附－气相色谱-质谱联用法进行测定，其次，热脱附法稳定性不好，并需要对热脱附仪设定多个参数，且吸附采样管对吸烟实验中的吸阻影响较大。尽管目前已经建立了多种分析半挥发性物质的分析方法，然而还都没有形成统一的ISO标准方法。因此，该项目拟建立和制定一种重复性好、稳定性高的卷烟主流烟气中这些半挥发性物质的标准测定方法，这对适应我国履行烟草框架公约的形势需要，监测这些物质的释放量和保障人身健康安全等方面都具有重要意义。 2.实验 2.1.仪器与试剂 Agilent 6890－5975 气相色谱质谱联用仪（Agilent 公司）；DB-WAXETER （30m×0.25mm×0.25μm）气相色谱柱（Agilent 公司）；KQ-300DE超声波清洗仪（昆山市超声仪器有限公司）；SM450二十孔道吸烟机（CERULEAN公司）； Sartorius BP121S分析天平（感量：0.1mg）。 XAD-4树脂吸附管（SUPELCO 公司）；甲醇（色谱纯，Fisher公司）；三乙胺（SIGMA公司）；吡啶、苯乙烯、喹啉、D5－吡啶、D8-苯乙烯、D7－喹啉（ACROS公司）； 2.2 烟气捕集及样品处理 将样品卷烟在（22±1）℃、相对湿度60%±2%条件下平衡48h，然后根据重量及吸阻选出合适烟支。在温度(22±2)℃、相对湿度60%±5%条件下，用JJ-3A十孔道吸烟机按照GB/T19609-2004规定的条件抽吸卷烟，每个孔道抽吸4支烟，用剑桥滤片捕集卷烟主流烟气粒相物，在捕集器后接一个XAD-4树脂吸附管来捕集主流烟气气相物。 将1张捕集有粒相物的剑桥滤片折叠放入50mL锥形瓶中，将XAD-吸附管中的吸附剂也转移至锥形瓶中，准确加入20mL含有一定量内标（D5-吡啶，D8-苯乙烯，D7－喹啉）的0.01%三乙胺/甲醇萃取液，室温下超声萃取30min，静置5min。取2mL萃取液，用0.45μm微孔滤膜过滤，滤液进行GC-MS分析。 2.3标准曲线配制及样品中半挥发性物质的含量测定 2.3.1内标溶液的配制 分别准确称量约0.5g、0.5g、0.05g的D5-吡啶、D8-苯乙烯、D7-喹啉标样置于25ml棕色容量瓶中，用0.01％三乙胺/甲醇溶液稀释至刻度，准确移取2.0mL 的D5-吡啶、D8-苯乙烯、D7-喹啉内标溶液至100mL棕色容量瓶中，用0.01％三乙胺/甲醇溶液稀释至刻度制备一级混合内标溶液，再将一级混合内标溶液稀释10倍，制备二