烟气总粒相物中苯并[α]芘含量的测定方法
【专利摘要】本发明公开了一种烟气总粒相物中苯并[α]芘含量的测定方法，该方法包括苯并[α]芘甲醇提取液的制备；样品溶液的制备；样品溶液气相色谱-质谱联用法分析和烟气总粒相物中苯并[α]芘含量的计算。本方法采用的离子液体对苯并[α]芘有较好的富集能力，净化效果优于传统的固相萃取方法，净化过程中有毒有机试剂的使用量从传统方法的50mL～200mL每个样降为1mL每个样，并避免了前处理过程中的浓缩步骤；在保证灵敏度、回收率的条件下，简化了处理步骤，大大降低了有机溶剂对环境和实验人员的危害。
【专利说明】烟气总粒相物中苯并[ct]芘含量的测定方法
【技术领域】
[0001] 本发明属于苯并[α ]芘检测【技术领域】，具体涉及一种烟气总粒相物中苯并[α ] 芘含量的测定方法。
【背景技术】
[0002] 多环芳烃是一类具有多个苯环的芳香族有机化合物，是最早发现具有"致癌、致 畸、致突变"作用的环境污染物之一，也是卷烟主流烟气中的一类主要有害物质。以苯并 [α]芘为代表性的几种多环芳烃均属于完全致癌的化合物。卷烟烟气成分非常复杂，而多 环芳烃含量较低，一般在每支卷烟的烟气中含量仅为几至几十纳克，这给多环芳烃的分离 检测带来很大困难，因此，建立准确可靠、简便的卷烟烟气中多环芳烃分析方法，不仅是烟 草质量控制的重要内容，而且可以为评估吸烟对人类健康的危害提供直接依据。
[0003] 离子液体是离子态的物质，挥发性很低，不易燃，热稳定性好，这就保证了它对环 境没有以往挥发性有机溶剂造成的污染。由于环境的压力在逐渐加大，室温离子液体的研 究开发逐渐得到更多的重视。它的独特性质使它作为萃取溶剂（有机相，即萃取相、疏水 相）能很好地应用于液-液萃取、液相微萃取、固相微萃取、超临界C02萃取。
[0004] 液液萃取分离过程作为一种有效的分离方法，应用范围非常广泛。以往萃取操作 过程中选择萃取剂的标准基本以萃取效果为衡量标准，对环境因素考虑较少，这导致了使 用的有机溶剂挥发性强、毒性大、用量大，这就造成了环境和人体健康危害等各种问题。按 照绿色化学的思想，科学工作者必须要选择使用绿色溶剂，从源头消除以往萃取工艺中的 缺点，把整个过程变成绿色环保工艺。
[0005] 卷烟主流烟气中的苯并[α ]芘的现有标准方法是《GB/T21130-2007卷烟烟气总 粒相物中苯并[α ]芘的测定》。现有的国标检测方法中，环己烷提取苯并[α ]芘后采用硅 胶柱净化的方式，包括柱活化、上样、淋洗等步骤，然后将40mL洗脱液用真空旋蒸方式浓缩 至约lmL ;另一种常用方法，环己烷提取苯并[α ]芘后用全自动固相萃取仪净化和浓缩，该 方法试剂消耗量大。
【发明内容】
[0006] 本发明的目的是提供一种快速准确测定卷烟烟气总粒相物中苯并[α ]芘的测定 方法，采用液液萃取分离方法快速的获得样品溶液。
[0007] 为了达到上述的技术效果，本发明采取以下技术方案：
[0008] -种烟气总粒相物中苯并[α ]芘含量的测定方法，包括以下步骤：
[0009] Α、苯并[α ]芘甲醇提取液的制备
[0010] 用剑桥滤片捕集卷烟烟气粒相物，然后将剑桥滤片转入提取容器中，加入lmL浓 度201. 6ng/mL的d12-BaP环己烷溶液作为内标溶液，再加入40mL甲醇进行超声提取，得到 苯并[α]芘甲醇提取液；
[0011] Β、样品溶液的制备
[0012] 将lOmL苯并[α]芘甲醇提取液置于50mL圆锥底塑料离心管中，加入100yL? 600 μ L咪唑六氟磷酸盐类离子液体和10?40mL水,在涡旋仪中进行涡旋1?4min,然后 在转速7〇〇〇rpm?9000rpm下离心7?12min,去掉上清液，再加入1?2mL环己烧，再进行 润旋1?2min，接着在转速lOOOOrpm?12000rpm下离心7?12min，然后用0. 45 μ m滤膜 进行过滤，收集的滤液为样品溶液；
[0013] C、气相色谱-质谱联用测定
[0014] 气相色谱-质谱测定步骤如下：
[0015] a、系列标准溶液的配制
[0016] 以环己烧作为溶剂，配制苯并[α ]花浓度10ng/mL、20ng/mL、40ng/mL、100ng/mL、 200ng/mL与300ng/mL，而内标浓度201. 6ng/mL的系列标准溶液；
[0017] b、标准曲线的绘制
[0018] 步骤a得到的标准系列溶液进行气相色谱-质谱联用分析，将标准系列溶液中苯 并[α]芘浓度与内标浓度之比对色谱图中苯并[α]芘峰面积与内标峰面积之比绘图，由 其图得到标准曲线Y = kX+b，式中k代表该线性方程的斜率，b代表该线性方程的截距，X 代表苯并[α]芘和内标的浓度之比，Y代表苯并[α]芘和内标的峰面积之比；
[0019] c、烟气总粒相物中苯并[α ]芘含量的检测与计算
[0020] 在与步骤b相同的测定条件下，步骤Β得到的样品溶液进行气相色谱-质谱联用 分析，测得样品溶液中苯并[α]芘峰面积和内标峰面积，采用下述计算公式得到烟气总粒 相物中苯并[α ]芘含量：
[0021]
【权利要求】
1. 一种烟气总粒相物中苯并[α]芘含量的测定方法，其特征在于该方法包括以下步 骤： Α、苯并[α]芘甲醇提取液的制备 用剑桥滤片捕集卷烟烟气粒相物，然后将剑桥滤片转入提取容器中，加入lmL浓度 201. 6ng/mL的d12-BaP环己烷溶液作为内标溶液，再加入40mL甲醇进行超声提取，得到苯 并[α]芘甲醇提取液； Β、样品溶液的制备 将10mL苯并[α ]芘甲醇提取液置于50mL圆锥底塑料离心管中，加入100 μ L?600 μ L 咪唑六氟磷酸盐类离子液体和10?40mL水，在涡旋仪中进行涡旋1?4min，然后在转速 7000rpm?9000rpm下离心7?12min，去掉上清液，再加入1?2mL环己烧，再进行润旋 1?2min，接着在转速lOOOOrpm?12000rpm下离心7?12min，然后用0. 45 μ m滤膜进行 过滤，收集的滤液为样品溶液； C、气相色谱-质谱联用测定 气相色谱-质谱测定步骤如下： a、 系列标准溶液的配制 以环己烧作为溶剂，配制苯并[ct]花浓度10ng/mL、20ng/mL、40ng/mL、100ng/mL、 200ng/mL与300ng/mL，而内标浓度201. 6ng/mL的系列标准溶液； b、 标准曲线的绘制 步骤a得到的标准系列溶液进行气相色谱-质谱联用分析，将标准系列溶液中苯并 [α]芘浓度与内标浓度之比对色谱图中苯并[α]芘峰面积与内标峰面积之比绘图，由其 图得到标准曲线Y = kX+b，式中k代表该线性方程的斜率，b代表该线性方程的截距，X代 表苯并[α]芘和内标的浓度之比，Y代表苯并[α]芘和内标的峰面积之比； c、 烟气总粒相物中苯并[α]芘含量的检测与计算 在与步骤b相同的测定条件下，步骤Β得到的样品溶液进行气相色谱-质谱联用分析， 测得样品溶液中苯并[α]芘峰面积和内标峰面积，采用下述计算公式得到烟气总粒相物 中苯并[α]芘含量：
式中： m =每支烟中的苯并[α ]花含量，单位为ng/支； Ax为苯并[α ]芘峰面积； Ais为内标峰面积； b为线性方程截距； k为线性方程斜率； mis为苯并[α ]芘甲醇提取液中内标量，单位为ng ; η =烟支数量，单位为支。
2. 根据权利要求1所述的测定方法，其特征在于所述的气相色谱-质谱联用法的气相 色谱与质谱的测试条件如下： 气相色谱测定条件如下：色谱柱：规格为30mX0. 25mmX0. 25μπι的Elite-5Ms ;进样 口温度：280°C ;进样量：lyL;载气：氦气，纯度彡99. 999% ;不分流；流速：1.2mL/min;升 温程序：初始温度150°C并保持lmin，再以速率6°C /min升温至280°C并保持20min ; 质谱分析条件如下：传输线温度：280°C ;电离El能量70eV ;离子源温度：230°C ;溶剂 延迟时间19min，选择离子扫描模式SM分段扫描，以特征离子进行定量分析。
3. 根据权利要求1所述的测定方法，其特征在于所述的离子液体为1-己基-3-甲基咪 唑六氟磷酸盐或1-辛基-3-甲基-咪唑六氟磷酸盐。
4. 根据权利要求1所述的测定方法，其特征在于在步骤A中所述的超声提取是超声波 功率400?500w的条件下进行超声处理35-45min。
5. 根据权利要求1所述的测定方法，其特征在于所述的浓度201. 6ng/mL的内标溶液配 制步骤如下： 1) 内标储备液I的制备：准确称取25. 2mgD12-bap于100mL容量瓶中，用环己烷定容至 刻度并混匀，得到浓度为0. 252mg/mL的内标储备液I ; 2) 内标储备液II的制备：准确移取2mL内标储备液I于50mL容量瓶中，用环己烷定容 至刻度并摇匀，得到浓度为10. 08 μ g/mL的内标储备液II ; 3) 内标溶液的制备：准确移取2mL内标储备液II于100mL容量瓶中，用环己烷定容至 刻度并摇匀，得到浓度为201. 6ng/mL的内标溶液。
6. 根据权利要求5所述的测定方法，其特征在于所述的标准系列溶液的配制步骤如 下： 1) 标准储备液I的制备：准确称取l〇mg苯并[α]芘于100mL容量瓶中，用环己烷溶 解并定容至刻度，混匀得到浓度为100 μ g/mL的标准储备液I ; 2) 标准储备液II的制备：准确移取lmL标准储备液I于100mL容量瓶中，用环己烷溶 解并定容至刻度，混匀得到浓度为1 μ g/mL的标准储备液II ; 3) 标准系列溶液的制备：分别移取0. 5mL、lmL、2mL、5mL、10mL与15mL标准储备液II于 50mL容量瓶中，然后依次加入lmL权利要求5所述的内标储备液II，用环己烷定容至刻度并 摇匀，得到6个浓度级别的标准系列溶液，其中苯并[α ]芘浓度依次为10ng/mL、20ng/mL、 40ng/mL、100ng/mL、200ng/mL、300ng/mL，内标浓度为 201. 6ng/mL。
7. 根据权利要求1所述的测定方法，其特征在于所述的用剑桥滤片捕集卷烟烟气粒相 物按照GB/T19609-2004的标准收集。
【文档编号】G01N30/88GK104049056SQ201410299218
【公开日】2014年9月17日 申请日期:2014年6月25日 优先权日:2014年6月25日
【发明者】王晶, 朱立军, 龙君, 安泓汋, 郑健, 杨涓, 朱玲 申请人:川渝中烟工业有限责任公司