[发明专利]一种液相色谱-串联质谱法检测卷烟主流烟气中10种芳香胺类化合物的方法

说明书

 

技术领域

本发明属于烟气有害化学成分分析测定技术领域，具体涉及一种液相色谱-串联质谱检测卷烟主流烟气中10种芳香胺类化合物的方法。

 

背景技术

芳香胺及其衍生物具有诱变因子,可以通过吸入、食入或透过皮肤吸收而导致中毒，能通过形成高铁血红蛋白，造成人体血液系统损害,也可直接作用于肝细胞，引起中毒性肝损害。其中一些芳香胺衍生物还具有致癌和致突变的作用，即使是在低浓度下，对动物和人体都具有致癌活性。芳香胺类物质在烟叶和烟气中均有分布，但烟气中的含量略高于烟叶中的含量。系统地研究烟气中芳香胺类化合物的检测方法，对于全面认识卷烟安全性及吸烟与健康问题都具有十分重要的意义。

尽管芳香胺的分析检测方法很多，但是由于该类化合物中部分高毒性芳香胺，如1-氨基萘、2-氨基萘、3-氨基联苯和4-氨基联苯等含量极低，且卷烟烟气非常复杂，干扰较多，因此对芳香胺的分析研究仍然是一项极有挑战性的工作。目前常用的方法是国家标准“卷烟 主流烟气总粒相物中主要芳香胺的测定 气相色谱-质谱联用法”。该方法用剑桥滤片捕集卷烟主流烟气中的总粒相物，用盐酸溶液萃取后，经二氯甲烷洗涤、氢氧化钠还原、正己烷萃取后，使用五氟丙酸酐进行衍生化，所得溶液采用固相萃取柱纯化，浓缩后通过气相色谱-质谱联用仪（GC-MS）定量测定芳香胺的含量。此方法的研究对象仅为四种芳香胺类化合物，即1-氨基萘、2-氨基萘、3-氨基联苯和4-氨基联苯，且样品前处理方法繁琐费时，一次样品分析周期约3天。因此，建立一种快速、灵敏、高通量的方法检测卷烟烟气中芳香胺类化合物十分必要。

 

发明内容

本发明的目的正是针对现有技术中芳香胺类化合物测定方法前处理繁琐费时的问题，而提供一种液相色谱-串联质谱检测卷烟主流烟气中芳香胺类化合物的方法。

本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：该方法利用剑桥滤片和含5%HCl溶液的吸收瓶分别捕集主流烟粒相物和气相物中的芳香胺类化合物，采用5%HCl溶液萃取滤片后，经HLB固相萃取柱纯化处理，采用液相色谱-串联质谱联用仪（LC-MS /MS）实现卷烟主流烟气中10种芳香胺的测定。其具体步骤如下：

a、卷烟主流烟气中芳香胺的捕集、萃取与净化：采用剑桥滤片和装有5%HCl溶液的吸收瓶分别捕集卷烟主流烟粒相物和气相物，然后将滤片置于收集容器中，将吸收瓶中的HCl溶液倒入其中，加入内标，超声萃取后，采用NaOH固体中和溶液至PH>13，取部分溶液上样到经甲醇活化的HLB固相萃取柱上，经水洗涤，采用甲醇洗脱，洗脱液混匀后进LC-MS/MS分析；

b、烟气样品的分析：

LC-MS/MS分析所用色谱柱为Waters C18（100 mm×2.1mm i.d., 2.7 μm），柱温：30 ℃；流动相A为含0.1%甲酸的水溶液，流动相B为含0.1%甲酸的乙腈溶液；梯度洗脱，条件为0~ 3 min：100% A，3.1~16 min：75% A，16.1~20 min：0% A，20.5~25 min：100% A；流速：0~16 min：200 μL/min，16.1~25 min：400 μL/min。进样体积10 μL。

离子源：电喷雾电离源（ESI）；扫描方式：正离子扫描；检测方式：多反应监测MRM；电喷雾电压：5500V；气帘气压力：30 psi；辅助气1压力：70 psi；辅助气2压力：70 psi；离子源温度：500 ℃。各化合物的定量离子对、定性离子对、驻留时间、碰撞能量（CE）及去簇电压（DP）参见表1。

表1：各化合物的定量离子对、定性离子对、驻留时间、碰撞能量及去簇电压

在本发明中，步骤a中所述的5%HCl溶液的用量为25 mL；步骤a中所述的内标为D7-1-氨基萘、D9-4-氨基联苯及D5-苯胺；步骤a中所述的超声萃取时间为30分钟；步骤a中HLB固相萃取柱为Agilent Oasis?HLB SPE小柱，6ml/200mg；步骤a中取部分溶液上样到HLB柱上，部分溶液为20 mL；步骤a中活化、洗涤、洗脱所用的水和甲醇体积均为10 mL。

本发明中所述收集容器为50 mL的磨口锥形瓶。

本发明在卷烟主流烟气中芳香胺的捕集过程中，卷烟抽吸采用直线吸烟机按照YC/T29-1996规定的标准条件抽吸，每次实验抽吸5支卷烟。