煙氣總粒相物中苯并[α]芘含量的測定方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種煙氣總粒相物中苯并[α]芘含量的測定方法，該方法包括苯并[α]芘甲醇提取液的制備；樣品溶液的制備；樣品溶液氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用法分析和煙氣總粒相物中苯并[α]芘含量的計(jì)算。本方法采用的離子液體對苯并[α]芘有較好的富集能力，凈化效果優(yōu)于傳統(tǒng)的固相萃取方法，凈化過程中有毒有機(jī)試劑的使用量從傳統(tǒng)方法的50mL～200mL每個(gè)樣降為1mL每個(gè)樣，并避免了前處理過程中的濃縮步驟；在保證靈敏度、回收率的條件下，簡化了處理步驟，大大降低了有機(jī)溶劑對環(huán)境和實(shí)驗(yàn)人員的危害。
【專利說明】煙氣總粒相物中苯并[ct]芘含量的測定方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于苯并[α ]芘檢測【技術(shù)領(lǐng)域】，具體涉及一種煙氣總粒相物中苯并[α ] 芘含量的測定方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 多環(huán)芳烴是一類具有多個(gè)苯環(huán)的芳香族有機(jī)化合物，是最早發(fā)現(xiàn)具有"致癌、致 畸、致突變"作用的環(huán)境污染物之一，也是卷煙主流煙氣中的一類主要有害物質(zhì)。以苯并 [α]芘為代表性的幾種多環(huán)芳烴均屬于完全致癌的化合物。卷煙煙氣成分非常復(fù)雜，而多 環(huán)芳烴含量較低，一般在每支卷煙的煙氣中含量僅為幾至幾十納克，這給多環(huán)芳烴的分離 檢測帶來很大困難，因此，建立準(zhǔn)確可靠、簡便的卷煙煙氣中多環(huán)芳烴分析方法，不僅是煙 草質(zhì)量控制的重要內(nèi)容，而且可以為評估吸煙對人類健康的危害提供直接依據(jù)。
[0003] 離子液體是離子態(tài)的物質(zhì)，揮發(fā)性很低，不易燃，熱穩(wěn)定性好，這就保證了它對環(huán) 境沒有以往揮發(fā)性有機(jī)溶劑造成的污染。由于環(huán)境的壓力在逐漸加大，室溫離子液體的研 究開發(fā)逐漸得到更多的重視。它的獨(dú)特性質(zhì)使它作為萃取溶劑（有機(jī)相，即萃取相、疏水 相）能很好地應(yīng)用于液-液萃取、液相微萃取、固相微萃取、超臨界C02萃取。
[0004] 液液萃取分離過程作為一種有效的分離方法，應(yīng)用范圍非常廣泛。以往萃取操作 過程中選擇萃取劑的標(biāo)準(zhǔn)基本以萃取效果為衡量標(biāo)準(zhǔn)，對環(huán)境因素考慮較少，這導(dǎo)致了使 用的有機(jī)溶劑揮發(fā)性強(qiáng)、毒性大、用量大，這就造成了環(huán)境和人體健康危害等各種問題。按 照綠色化學(xué)的思想，科學(xué)工作者必須要選擇使用綠色溶劑，從源頭消除以往萃取工藝中的 缺點(diǎn)，把整個(gè)過程變成綠色環(huán)保工藝。
[0005] 卷煙主流煙氣中的苯并[α ]芘的現(xiàn)有標(biāo)準(zhǔn)方法是《GB/T21130-2007卷煙煙氣總 粒相物中苯并[α ]芘的測定》?，F(xiàn)有的國標(biāo)檢測方法中，環(huán)己烷提取苯并[α ]芘后采用硅 膠柱凈化的方式，包括柱活化、上樣、淋洗等步驟，然后將40mL洗脫液用真空旋蒸方式濃縮 至約lmL ;另一種常用方法，環(huán)己烷提取苯并[α ]芘后用全自動固相萃取儀凈化和濃縮，該 方法試劑消耗量大。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0006] 本發(fā)明的目的是提供一種快速準(zhǔn)確測定卷煙煙氣總粒相物中苯并[α ]芘的測定 方法，采用液液萃取分離方法快速的獲得樣品溶液。
[0007] 為了達(dá)到上述的技術(shù)效果，本發(fā)明采取以下技術(shù)方案：
[0008] -種煙氣總粒相物中苯并[α ]芘含量的測定方法，包括以下步驟：
[0009] Α、苯并[α ]芘甲醇提取液的制備
[0010] 用劍橋?yàn)V片捕集卷煙煙氣粒相物，然后將劍橋?yàn)V片轉(zhuǎn)入提取容器中，加入lmL濃 度201. 6ng/mL的d12-BaP環(huán)己烷溶液作為內(nèi)標(biāo)溶液，再加入40mL甲醇進(jìn)行超聲提取，得到 苯并[α]芘甲醇提取液；
[0011] Β、樣品溶液的制備
[0012] 將lOmL苯并[α]芘甲醇提取液置于50mL圓錐底塑料離心管中，加入100yL? 600 μ L咪唑六氟磷酸鹽類離子液體和10?40mL水,在渦旋儀中進(jìn)行渦旋1?4min,然后 在轉(zhuǎn)速7〇〇〇rpm?9000rpm下離心7?12min,去掉上清液，再加入1?2mL環(huán)己燒，再進(jìn)行 潤旋1?2min，接著在轉(zhuǎn)速lOOOOrpm?12000rpm下離心7?12min，然后用0. 45 μ m濾膜 進(jìn)行過濾，收集的濾液為樣品溶液；
[0013] C、氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用測定
[0014] 氣相色譜-質(zhì)譜測定步驟如下：
[0015] a、系列標(biāo)準(zhǔn)溶液的配制
[0016] 以環(huán)己燒作為溶劑，配制苯并[α ]花濃度10ng/mL、20ng/mL、40ng/mL、100ng/mL、 200ng/mL與300ng/mL，而內(nèi)標(biāo)濃度201. 6ng/mL的系列標(biāo)準(zhǔn)溶液；
[0017] b、標(biāo)準(zhǔn)曲線的繪制
[0018] 步驟a得到的標(biāo)準(zhǔn)系列溶液進(jìn)行氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用分析，將標(biāo)準(zhǔn)系列溶液中苯 并[α]芘濃度與內(nèi)標(biāo)濃度之比對色譜圖中苯并[α]芘峰面積與內(nèi)標(biāo)峰面積之比繪圖，由 其圖得到標(biāo)準(zhǔn)曲線Y = kX+b，式中k代表該線性方程的斜率，b代表該線性方程的截距，X 代表苯并[α]芘和內(nèi)標(biāo)的濃度之比，Y代表苯并[α]芘和內(nèi)標(biāo)的峰面積之比；
[0019] c、煙氣總粒相物中苯并[α ]芘含量的檢測與計(jì)算
[0020] 在與步驟b相同的測定條件下，步驟Β得到的樣品溶液進(jìn)行氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用 分析，測得樣品溶液中苯并[α]芘峰面積和內(nèi)標(biāo)峰面積，采用下述計(jì)算公式得到煙氣總粒 相物中苯并[α ]芘含量：
[0021]
【權(quán)利要求】
1. 一種煙氣總粒相物中苯并[α]芘含量的測定方法，其特征在于該方法包括以下步 驟： Α、苯并[α]芘甲醇提取液的制備 用劍橋?yàn)V片捕集卷煙煙氣粒相物，然后將劍橋?yàn)V片轉(zhuǎn)入提取容器中，加入lmL濃度 201. 6ng/mL的d12-BaP環(huán)己烷溶液作為內(nèi)標(biāo)溶液，再加入40mL甲醇進(jìn)行超聲提取，得到苯 并[α]芘甲醇提取液； Β、樣品溶液的制備 將10mL苯并[α ]芘甲醇提取液置于50mL圓錐底塑料離心管中，加入100 μ L?600 μ L 咪唑六氟磷酸鹽類離子液體和10?40mL水，在渦旋儀中進(jìn)行渦旋1?4min，然后在轉(zhuǎn)速 7000rpm?9000rpm下離心7?12min，去掉上清液，再加入1?2mL環(huán)己燒，再進(jìn)行潤旋 1?2min，接著在轉(zhuǎn)速lOOOOrpm?12000rpm下離心7?12min，然后用0. 45 μ m濾膜進(jìn)行 過濾，收集的濾液為樣品溶液； C、氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用測定 氣相色譜-質(zhì)譜測定步驟如下： a、 系列標(biāo)準(zhǔn)溶液的配制 以環(huán)己燒作為溶劑，配制苯并[ct]花濃度10ng/mL、20ng/mL、40ng/mL、100ng/mL、 200ng/mL與300ng/mL，而內(nèi)標(biāo)濃度201. 6ng/mL的系列標(biāo)準(zhǔn)溶液； b、 標(biāo)準(zhǔn)曲線的繪制 步驟a得到的標(biāo)準(zhǔn)系列溶液進(jìn)行氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用分析，將標(biāo)準(zhǔn)系列溶液中苯并 [α]芘濃度與內(nèi)標(biāo)濃度之比對色譜圖中苯并[α]芘峰面積與內(nèi)標(biāo)峰面積之比繪圖，由其 圖得到標(biāo)準(zhǔn)曲線Y = kX+b，式中k代表該線性方程的斜率，b代表該線性方程的截距，X代 表苯并[α]芘和內(nèi)標(biāo)的濃度之比，Y代表苯并[α]芘和內(nèi)標(biāo)的峰面積之比； c、 煙氣總粒相物中苯并[α]芘含量的檢測與計(jì)算 在與步驟b相同的測定條件下，步驟Β得到的樣品溶液進(jìn)行氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用分析， 測得樣品溶液中苯并[α]芘峰面積和內(nèi)標(biāo)峰面積，采用下述計(jì)算公式得到煙氣總粒相物 中苯并[α]芘含量：
式中： m =每支煙中的苯并[α ]花含量，單位為ng/支； Ax為苯并[α ]芘峰面積； Ais為內(nèi)標(biāo)峰面積； b為線性方程截距； k為線性方程斜率； mis為苯并[α ]芘甲醇提取液中內(nèi)標(biāo)量，單位為ng ; η =煙支數(shù)量，單位為支。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的測定方法，其特征在于所述的氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用法的氣相 色譜與質(zhì)譜的測試條件如下： 氣相色譜測定條件如下：色譜柱：規(guī)格為30mX0. 25mmX0. 25μπι的Elite-5Ms ;進(jìn)樣 口溫度：280°C ;進(jìn)樣量：lyL;載氣：氦氣，純度彡99. 999% ;不分流；流速：1.2mL/min;升 溫程序：初始溫度150°C并保持lmin，再以速率6°C /min升溫至280°C并保持20min ; 質(zhì)譜分析條件如下：傳輸線溫度：280°C ;電離El能量70eV ;離子源溫度：230°C ;溶劑 延遲時(shí)間19min，選擇離子掃描模式SM分段掃描，以特征離子進(jìn)行定量分析。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的測定方法，其特征在于所述的離子液體為1-己基-3-甲基咪 唑六氟磷酸鹽或1-辛基-3-甲基-咪唑六氟磷酸鹽。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的測定方法，其特征在于在步驟A中所述的超聲提取是超聲波 功率400?500w的條件下進(jìn)行超聲處理35-45min。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的測定方法，其特征在于所述的濃度201. 6ng/mL的內(nèi)標(biāo)溶液配 制步驟如下： 1) 內(nèi)標(biāo)儲備液I的制備：準(zhǔn)確稱取25. 2mgD12-bap于100mL容量瓶中，用環(huán)己烷定容至 刻度并混勻，得到濃度為0. 252mg/mL的內(nèi)標(biāo)儲備液I ; 2) 內(nèi)標(biāo)儲備液II的制備：準(zhǔn)確移取2mL內(nèi)標(biāo)儲備液I于50mL容量瓶中，用環(huán)己烷定容 至刻度并搖勻，得到濃度為10. 08 μ g/mL的內(nèi)標(biāo)儲備液II ; 3) 內(nèi)標(biāo)溶液的制備：準(zhǔn)確移取2mL內(nèi)標(biāo)儲備液II于100mL容量瓶中，用環(huán)己烷定容至 刻度并搖勻，得到濃度為201. 6ng/mL的內(nèi)標(biāo)溶液。
6. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的測定方法，其特征在于所述的標(biāo)準(zhǔn)系列溶液的配制步驟如 下： 1) 標(biāo)準(zhǔn)儲備液I的制備：準(zhǔn)確稱取l〇mg苯并[α]芘于100mL容量瓶中，用環(huán)己烷溶 解并定容至刻度，混勻得到濃度為100 μ g/mL的標(biāo)準(zhǔn)儲備液I ; 2) 標(biāo)準(zhǔn)儲備液II的制備：準(zhǔn)確移取lmL標(biāo)準(zhǔn)儲備液I于100mL容量瓶中，用環(huán)己烷溶 解并定容至刻度，混勻得到濃度為1 μ g/mL的標(biāo)準(zhǔn)儲備液II ; 3) 標(biāo)準(zhǔn)系列溶液的制備：分別移取0. 5mL、lmL、2mL、5mL、10mL與15mL標(biāo)準(zhǔn)儲備液II于 50mL容量瓶中，然后依次加入lmL權(quán)利要求5所述的內(nèi)標(biāo)儲備液II，用環(huán)己烷定容至刻度并 搖勻，得到6個(gè)濃度級別的標(biāo)準(zhǔn)系列溶液，其中苯并[α ]芘濃度依次為10ng/mL、20ng/mL、 40ng/mL、100ng/mL、200ng/mL、300ng/mL，內(nèi)標(biāo)濃度為 201. 6ng/mL。
7. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的測定方法，其特征在于所述的用劍橋?yàn)V片捕集卷煙煙氣粒相 物按照GB/T19609-2004的標(biāo)準(zhǔn)收集。
【文檔編號】G01N30/88GK104049056SQ201410299218
【公開日】2014年9月17日 申請日期:2014年6月25日 優(yōu)先權(quán)日:2014年6月25日
【發(fā)明者】王晶, 朱立軍, 龍君, 安泓汋, 鄭健, 楊涓, 朱玲 申請人:川渝中煙工業(yè)有限責(zé)任公司