氣質(zhì)聯(lián)用儀檢測煙用香精中甲醇、仲丁醇及香豆素黃樟素的分析

楊嘉偉

（上海牡丹香精香料有限公司，上海 201210）

煙用香精香料是香煙生產(chǎn)重要的原料，其配方是煙草工業(yè)的關(guān)鍵核心技術(shù)，香精香料的選擇對香煙品牌的樹立以及發(fā)展有著重要的影響。黃樟素主要存在植物油中，飲料和食品中曾將其用作香料添加劑[1]，當(dāng)含量超過0.5%時(shí)能夠引起肝細(xì)胞瘤，對于消化、泌尿以及血液系統(tǒng)具有較強(qiáng)的致癌作用，因此世界各國均禁止使用[2]。香豆素主要來源于蕓香科和傘形科植物種的內(nèi)酯類化合物，具有致癌作用，中國、美國等國家禁止將其作為食品中使用的添加劑，允許煙用和外用。甲醇影響人的中樞神經(jīng)系統(tǒng)，具有較強(qiáng)的致毒作用。仲丁醇屬于微毒類的化學(xué)物質(zhì)，具有刺激和麻醉作用。在煙用香精中可能會加入甲醇、仲丁醇、香豆素及黃樟素等成分，建立準(zhǔn)確、高效的鑒定以及測量方法對于改善香煙品質(zhì)、穩(wěn)定質(zhì)量以及提高安全性起著重要的作用。

目前，對于煙用香精中香豆素與黃樟素添加劑的測試方法主要有氣相色譜質(zhì)譜聯(lián)用法（GC-MS）[3—4]，對于藥物或化妝品中的香豆素測定主要有液相色譜法[5—6]、液相色譜熒光法[7]等。黃蘭等建立了毛細(xì)血管氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用法，用于快速測定香精香料中甲醇和仲丁醇[8]，采用氣相色譜法測定鹿血酒中的甲醇、仲丁醇等[9]。為了簡便、快捷檢測中藥酒劑中甲醇、仲丁醇等成分，竇曉蓉等采用頂空氣相色譜法對其進(jìn)行測定[10]。而現(xiàn)在尚未有采用GC-MS氣質(zhì)聯(lián)用儀對煙用香精中甲醇、仲丁醇及香豆素黃樟素分析的研究。

本研究采用GC-MS對煙用香精中的甲醇等四種物質(zhì)進(jìn)行測定，建立快速、簡單、準(zhǔn)確、靈敏度高的氣相色譜-質(zhì)譜（GC-MS）聯(lián)用測定的方法，用于煙用香精中甲醇、仲丁醇及香豆素黃樟素的定性定量分析。

1 實(shí)驗(yàn)部分

1.1 儀器與試劑

1.1.1 實(shí)驗(yàn)儀器

Agilent 7890B-5977A GC/MS 氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用儀；電子天平 XS225du；超聲波萃取儀 JK-500B；移液槍；玻璃瓶、容量瓶等。

1.1.2 實(shí)驗(yàn)試劑

99.9% 甲醇，99.5%仲丁醇香豆素（純度≥99%），黃樟素（純度≥99%），標(biāo)準(zhǔn)儲備溶液。

甲醇、正己烷、二氯甲烷、丙酮色譜純；0.45μm有機(jī)膜以及玻璃棉等。

1.2 樣品處理

準(zhǔn)確稱取2.000g混合均勻的樣品（精確到0.001g）于10mL的容量瓶，用無水乙醇溶解，定容至10mL。超聲萃取30min，每10min一次，然后冷卻至室溫。靜置后取上清液，3500r/min離心10min。取上清液1 000μL于色譜瓶中萃取。

1.3 GC-MS分析條件

DB-5 MS石英毛細(xì)管柱；純度≥99.99%氦氣作為載氣；流速：1.00mL/min；進(jìn)樣量：1微升；升溫程序：初始溫度為60℃，保持4min，然后以10℃/min升到180℃，保持10min。進(jìn)樣口溫度：200℃，離子源溫度：230℃；掃描模式：全掃描。

2 結(jié)果與討論

2.1 提取溶劑的選擇

提取溶劑影響目標(biāo)提取物的提取效率和基質(zhì)效應(yīng)。選用乙醇、二氯甲烷、異丙醇以及丙酮作為提取溶劑，比較了這四種溶劑對煙用香精中四種香料物質(zhì)萃取效率。實(shí)驗(yàn)表明，乙醇對煙用香精中四種物質(zhì)的提取效果比二氯甲醇、異丙醇以及二氯甲烷效果好。因此，選用乙醇作為提取溶劑。

2.2 色譜柱的選擇

煙用香精主要是以合成香料、天然植物精油原料組成，因此煙用香精中的成分可能含有烴類原料以及含氮的雜環(huán)化合物，組成成分種類多而且復(fù)雜，采用極性的石英毛細(xì)管柱有利于煙用香精中成分的分離，而且目標(biāo)產(chǎn)物含有羥基的甲醇與仲丁醇也具有強(qiáng)極性，因此色譜柱選擇強(qiáng) 極性的HP-VOC可能有利于目標(biāo)產(chǎn)物的分離。至于沸點(diǎn)高的物質(zhì)，由于出峰比較慢、峰寬而且出峰的時(shí)間長，因此采用非極性的DB-5MS石英毛細(xì)管柱色譜柱可以將時(shí)間縮短。本研究結(jié)合分離效率、采集時(shí)間等因素綜合考慮，實(shí)驗(yàn)選擇具有較好分離效果的HPVOC色譜柱進(jìn)行物質(zhì)的分離（見圖1）。

圖1 煙用香精采用HP-VOC色譜柱分離效果圖

2.3 標(biāo)準(zhǔn)曲線和檢測限

配制甲醇、仲丁醇、香豆素和黃樟素標(biāo)準(zhǔn)溶液，經(jīng)GCMS分析后，利用質(zhì)量濃度對定量色譜峰面積比進(jìn)行回歸分析，得到標(biāo)準(zhǔn)曲線方程及相關(guān)系數(shù)。

2.4 回收率和精密度

采用標(biāo)準(zhǔn)法進(jìn)行回收率實(shí)驗(yàn)，考察方法的準(zhǔn)確度，在空白對照組中的香精香料樣品中，按照等梯度加入標(biāo)樣，并將加了標(biāo)樣與未加標(biāo)樣的樣品進(jìn)行平行處理和定量分析，分高中低三個(gè)水平梯度進(jìn)行加入，每個(gè)等級重復(fù)三次。依據(jù)測定結(jié)果計(jì)算回收率。結(jié)果表明，甲醇的平均回收率為98.32%，RSD為1.60%；仲丁醇的平均回收率為97.65%，RSD為2.36%；香豆素的平均回收率為98.28%，RSD為1.28%；黃樟素的平均回收率為98.99%，RSD為1.22%。

實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，該研究采用的GC-MS分析方法的準(zhǔn)確性高、重復(fù)性好。

3 結(jié)論

采用氣相色譜與質(zhì)譜連用（GC-MS）方法，建立了煙用香精中甲醇、仲丁醇、香豆素以及黃樟素的測定與分析方法，該方法具有簡便、準(zhǔn)確、靈敏度高等特點(diǎn)，有效地提高了檢測的準(zhǔn)確性，具有較強(qiáng)的分析與檢測價(jià)值。