[发明专利]卷烟主流烟气中丙烯酰胺的测定方法

说明书

  

技术领域

本发明属于烟草化学和质谱分析技术的领域,具体涉及一种卷烟主流烟气中丙烯酰胺的检测方法。 

背景技术

丙烯酰胺是一种短链α-β不饱和羰基化合物，极易溶于水、乙醇和甲醇等极性溶剂，在酸中稳定，在碱中易分解，紫外光照射易发生聚合。丙烯酰胺作为一种常用的有机合成单体，大量用于生产聚丙烯酰胺及其他共聚化合物；作为各种助剂广泛用于造纸业(造纸助剂)、石油业(油田采油助剂)、纺织业(染料、色素成分)、塑胶业、化工业；作为絮凝剂处理饮用水和污水，吸附除去水中杂质。2005年2月，联合国粮农组织和世界卫生组织联合食品添加剂专家委员会对食品中的丙烯酰胺进行了系统的危险性评估，其神经毒性、生殖发育毒性和遗传毒性均得到证实，并被国际癌症研究机构列为2A类致癌物。 

对于食品中丙烯酰胺的产生机理，目前认为最主要的途径是由食品中富含的天门冬酰胺与还原糖通过梅拉德(Maillard)反应产生。带有醛基的还原性糖与天门冬酰胺在高于100℃反应生成配糖，并通过碳氮键断裂为中间体，进而转化为丙烯酰胺；温度实验表明从120℃到170℃，丙烯酰胺产率增加，继续升温则产率下降。烟丝通过燃烧产生烟气，燃烧过程中产生较高浓度丙烯酰胺，2001年，Hoffmann等发表了烟气中69种有害成分名单，丙烯酰胺位列其中。事实证明，吸烟是人体摄入丙烯酰胺的重要途径，因此对主流烟气中丙烯酰胺释放量的定量分析研究十分必要。 

目前主流的丙烯酰胺检测方法仍为色谱法，可分为两大类，即基于气相色谱(GC)或液相色谱(LC)进行分离，并与多种检测器结合。气相色谱除可与质谱(MS)联用外，还可与电子捕获检测器(ECD)、火焰离子化检测器(FID)等联用。基于GC的方法通常要结合衍生化步骤，如溴化加成或硅烷化衍生等以增加方法选择性和灵敏度，但步骤繁琐、费时费力。不衍生化直接分析也是可行的，但灵敏度相对较低，并要避免进样时由于高温生成丙烯酰胺而导致的检测结果偏高。2008年，Deikmann与Jingcun WU均利用GC-MS测定了2R4F卷烟烟气中的丙烯酰胺，二者的测试结果有较大差异。液相色谱除与质谱外，还可与紫外检测器(UV)联用，当采用LC-UV方法时，须借助其他方法鉴定峰的归属；另外UV不能分辨几种常用的内标物质，在分析时不能使用同位素标记的丙烯酰胺作为内标物，必须开发研究新的内标物质以弥补在操作过程中对丙烯酰胺带来的损失。2009年，谢山岭等利用SPE-HPLC-UV法测定了8种烤烟型香烟主流烟气中的丙烯酰胺。利用LC—MS—MS方法测定丙烯酰胺，免去了衍生反应的繁琐步骤，经过LC保留时间对照和MS两次结构确认，大幅度排除了共萃物的于扰，既保证了分析结果的准确度，又提高了检测方法的灵敏度,是目前食品中丙烯酰胺分析最具发展潜力的方法。利用LC—MS—MS方法测定卷烟主流烟气中的丙烯酰胺尚未见报道。 

发明内容

本发明的目的正是针对上述现有技术状况而专门提供一种快速灵敏测定卷烟主流烟气中丙烯酰胺的方法。 

本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：利用剑桥滤片捕集5支卷烟主流烟气中总粒相物，加入D3-丙烯酰胺为内标，经去离子水超声萃取，再取适量以乙腈稀释。通过液相色谱柱的选择及流动相组成的优化，以乙腈与0.1%甲酸水溶液为流动相，采用四级杆串接质谱对主流烟气中的丙烯酰胺进行检测。具体测定步骤如下： 

标准工作曲线制定：以乙腈为溶剂配制浓度约为0.05mg/mL的丙烯酰胺标准品母液，配制浓度约为0.43mg/mL的D3-丙烯酰胺内标溶液。分别取不同量丙烯酰胺母液于5-7个50mL三角瓶中，每个三角瓶中加入10μL D3-丙烯酰胺内标溶液，并加入30mL去离子水，摇匀后，从每个三角瓶中各取200μL溶液，并用乙腈分别稀释至1mL，得到至少5个浓度的丙烯酰胺标准溶液；标准溶液丙烯酰胺标准品浓度范围约为0.008-0.256μg/mL，每个标准溶液中D3-丙烯酰胺内标浓度约为0.028μg/mL。利用高效液相色谱串联质谱仪分别对上述所有浓度的标准溶液中的丙烯酰胺含量进行检测，根据丙烯酰胺及内标D3-丙烯酰胺的峰面积比和二者相应的浓度比绘制丙烯酰胺的标准工作曲线并计算得到其回归方程；