GCMSSIM法同时分析卷烟中Word格式文档下载.docx
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初始炉温40℃（3min）4℃/min280℃（40min）
；
进样口温度280℃；
载气为氦气，流速1.0mL/min；
分流比为10:
1；
MS条件：
离子源温度230℃；
四极杆温度150℃；
各有机酸衍生化产物的选择离子如表1所示：
表1有机酸母液浓度（mg/L）及衍生物的选择离子（m/z）
化合物
母液浓度
（mg/L）
选择离子
（m/z）
选择离子（m/z）
甲酸
194.69
103
己酸
2.66
173
十二酸
1.29
257
乙酸
236.38
117
羟基乙酸
50.18
205
十四酸
31.84
285
丙酸
1.41
131
反-2-己烯酸①
—
171
十五酸
2.53
299
丁酸
1.14
145
2-呋喃甲酸
3.69
125
十六酸
335.16
313
2-甲基丁酸
2.60
159
庚酸
0.60
187
十七酸
28.22
327
3-甲基丁酸
0.84
苯甲酸
2.47
179
亚油酸
251.86
337
戊酸
1.07
辛酸
1.08
201
亚麻酸
374.62
335
3-甲基戊酸
1.00
壬酸
0.82
215
油酸
125.93
339
4-甲基戊酸
0.55
癸酸
0.52
229
十八酸
121.22
341
乳酸
66.96
肉桂酸②
161
注：
①、②为内标
2.2.2样品的处理方法和加速溶剂萃取的条件
取烟叶（烟丝），粉碎后过40目筛，烟末装入密封袋中保存（水分测量采用行业标准YC/T31[7]）。
准确称取0.500g烟末，装入萃取池中，加入反-2-己烯酸溶液（IS1）和肉桂酸溶液（IS2）50µ
L，进行加速溶剂萃取。
条件如下：
萃取池体积：
11mL，提取溶剂：
二氯甲烷-乙腈（1:
2，V/V），炉温：
100℃，系统压力：
10342.5KPa，加热时间：
15min，萃取时间：
15min，萃取次数：
3次，氮气吹扫时间：
90s。
2.3.3有机酸三甲基硅烷衍生物的制备
取经过0.45µ
m滤膜过滤的提取液1ml，转入色谱瓶中，加入100µ
LBSTFA，密封，在60℃水浴中衍生化40min，取出冷却至室温，供GC-MS分析。
3结果与讨论
3.1内标物的选择
采用对照标样和样品的色谱图、保留时间以及标样加入法进行定性。
对于待测的27种有机酸，由于其保留时间的跨度比较大，各成分之间的含量差异大，采用单内标不能对每种有机酸都准确定量。
根据预实验的结果，本文选择反-2-己烯酸和肉桂酸，以双内标法进行定量分析。
有机酸标样和烟叶样品中有机酸衍生物的选择离子色谱图如图1、2所示：
图1有机酸标样衍生物的选择离子检测图
1.甲酸2.乙酸3.丙酸4.丁酸5.2-甲基丁酸6.3-甲基丁酸7.戊酸8.3-甲基戊酸9.4-甲基戊酸10.乳酸11.己酸12.羟基乙酸IS1.反-2-己烯酸13.2-呋喃甲酸14.庚酸15.苯甲酸16.辛酸17.壬酸18.癸酸IS2.肉桂酸19.十二酸20.十四酸21.十五酸22.十六酸23.十七酸24.亚油酸25.油酸和亚麻酸（采用各自的特征离子339、335可实现分离）26.十八酸
各峰号与图1所代表的化合物相同，丰度较低的酸未标出，定量时采用各自的特征离子
图2烟草样品中有机酸衍生物的选择离子检测图
3.2衍生化条件的选择
有机酸衍生化反应的完全程度是影响定量分析结果准确、可靠的重要因素。
。
在实验中，以不参与衍生化反应的乙酸苯乙酯为内标（IS3,特征离子为104），以各有机酸衍生化产物与乙酸苯乙酯峰面积的比值为参考（选择甲酸、乙酸、己酸、2-呋喃甲酸、苯甲酸、十四酸、十六酸、油酸、十八酸等九种有代表性的有机酸），主要考察了衍生化温度、时间和衍生化试剂（BSTFA）的用量对各种有机酸衍生化效率的影响（注：
以相同方法选择ASE参数）。
3.2.1有机酸标样衍生化条件的选择
取最高浓度标准溶液（1mL/份），分别于不同温度、不同时间和不同BSTFA用量（见表2）的条件下进行衍生化反应，考察在不同条件下有机酸标样的衍生化效率。
表2有机酸衍生化条件的优化
实验参数
选择条件
衍生化温度
25℃40℃50℃60℃70℃80℃
衍生化时间
10min20min30min40min50min60min
标样BSTFA用量
10µ
L20µ
L30µ
L40µ
L50µ
L60µ
L
样品BSTFA用量
40µ
L80µ
L100µ
L120µ
结果显示：
衍生化温度和时间对于有机酸衍生化效率的影响不大，而衍生化试剂的用量对衍生化效率的影响较大，不足的用量会导致衍生化反应不完全，影响定量分析，如图3所示。
最终确定有机酸标样的衍生化条件为：
衍生化温度：
60℃；
时间：
40min；
BSTFA用量：
40µ
L。
图3BSTFA用量对有机酸标样衍生化效率的影响
3.2.2样品BSTFA的用量
由于样品成分复杂，如一些醇类、酚酸等也会和BSTFA发生反应，消耗掉一定量的BSTFA，因此，相应增加了BSTFA的用量。
以2.2.2中的条件进行加速溶剂萃取，得样品提取液。
取提取液（1mL/份），分别加入一定量BSTFA（表2），按优化条件进行衍生化反应后，进样分析。
结果（图4）表明：
当BSTFA用量为100µ
L时，样品中各种有机酸的衍生化效果较好。
图4BSTFA用量对样品有机酸衍生化效率的影响
3.3提取条件的选择
加速溶剂萃取仪（ASE）条件的选择对样品的提取效率有较大影响，实验中主要对以下3个条件进行了优化[8,9,10]：
提取溶剂、温度和时间。
表3ASE参数的优化
提取溶剂
二氯甲烷/乙腈（V/V）
2:
11:
21:
31:
4
温度
60℃70℃80℃90℃100℃110℃
时间
5min10min15min20min25min
由于挥发和半挥发性有机酸之间性质的差异，实验中选择混合溶剂为提取溶剂，考察了二氯甲烷（V1）和乙腈（V2）不同体积比对有机酸提取效率的影响。
准确称取0.500g烟末，装入萃取池中进行萃取。
条件为：
压力：
10342.5KPa，温度：
80℃，时间：
10min，提取3次。
向得到的提取液中加入20µ
L乙酸苯乙酯溶液，混合均匀。
m滤膜过滤的提取液1ml，转入色谱瓶中，加入一定量BSTFA，密封，按优化的条件进行衍生化反应，冷却至室温后，进样分析。
结果（图5）表明：
当二者体积比为1:
2时，各有机酸的提取效果均较好。
图5不同比例萃取溶剂对有机酸提取效果的影响
以同样的方法对ASE的其它参数（表3）进行优化，考察不同条件下的提取效率。
各种有机酸的提取效率随着温度的升高而增加，当提取温度超过100℃以后，再升高温度提取效率基本上不再变化；
随着提取时间的增加，各有机酸的提取效率有所增加，当提取时间为15min时，各酸的提取效率均比较好。
最终确定的ASE参数为：
提取温度：
100℃；
提取时间：
15min。
3.4标准曲线和检测限
准确移取有机酸母液0.25mL、0.5mL、1.0mL、2mL、5mL、10mL，分别置于25mL容量瓶中，加入50µ
L反-2-己烯酸和肉桂酸溶液，以二氯甲烷-乙腈（1:
2，V/V）混合溶液定容，摇匀，得到一系列已加标的不同浓度的标准溶液。
取不同浓度的标准溶液各1.0mL，以优化的条件进行衍生化反应后，进样分析。
以峰面积比（甲酸～癸酸、乳酸、羟基乙酸、2-呋喃甲酸以反-2-己烯酸为内标；
苯甲酸、十二酸～十八酸以肉桂酸为内标）对浓度比作图，制作标准曲线。
回归方程及检测限见表4。
表4有机酸的标准工作曲线、相关系数、检测限、相对标准偏差和回收率
回归方程
相关系数
R2
检测限
（µ
g/g）
RSD
（%,n=6）
样品含量
回收率
（%）
Y=2.4911x-0.5926
0.9994
11.5
4.13
139.2
98.6%
Y=1.9889x-0.3866
0.9997
13.7
3.33
158.5
95.3%
Y=1.8445x+0.0028
0.1
4.59
1.3
89.7%
Y=1.2557x+0.0047
0.9999
6.18
0.2
84.4%
Y=0.9577x+0.0009
0.9998
6.07
0.9
89.1%
Y=1.0418x+0.0007
6.44
0.5
92.5%
Y=1.0839x+0.0016
4.35
1.0
81.1%
Y=0.6742x-0.0006
5.34
0.3
92.2%
Y=0.7564x-0.0004
6.36
83.6%
Y=0.9148x-0.0066
2.11
1.4
86.1%
Y=1.2456x-0.2789
0.9995
2.3
4.02
68.7
Y=0.4812x-0.1045
1.1
2.79
25.9
86.5%
Y=1.2639x-0.0188
4.7
3.7
96.6%
Y=0.6229x-0.0002
2.58
95.8%
Y=4.3815x+0.0011
5.42
96.7%
Y=0.6464x-0.0019
0.999
7.08
0.7
102.7%
Y=0.432x+0.0001
0.9991
6.06
92.9%
Y=0.4184x-0.0001
6.74
106.4%
Y=0.895x+0.0006
5.23
96.9%
Y=1.721x-0.0991
0.9956
4.38
29.8
94.1%
Y=0.9438x-0.0004
0.9996
2.83
7.3
Y=4.5235x-3.1759
0.9975
3.1
2.51
357.6
92.6%
Y=2.1431x-0.1129
0.9948
0.6
1.73
22.4
92.7%
Y=1.0263x-0.7752
0.9947
1.85
330.6
82.1%
Y=0.6274x-0.5599
0.9985
5.4
401.0
83.5%
Y=2.4905x-0.5893
1.88
96.0
84.2%
Y=4.2053x-0.9612
0.9976
1.7
93.8
3.5方法的回收率和精密度
采用标样加入法测定回收率。
将与样品含量相当的一定量标样加入样品中，将加标样品和未加标样品平行进行前处理和定量分析，测定回收率结果见表4。
3.615种国内、国外卷烟品牌中挥发、半挥发性有机酸的分析
采用本方法测定了15种国内、国外的卷烟中挥发、半挥发性有机酸的含量。
每个样品进行2次平行测定，结果取其平均值，各有机酸的定量结果如表5所示。
表515种国内和国外卷烟中挥发、半挥发性有机酸的含量（µ
卷烟牌号
1#
2#
3#
4#
5#
6#
7#
8#
9#
10#
11#
12#
13#
14#
15#
311.4
277.2
267.5
471.9
287.6
375.9
411.0
295.7
379.6
277.9
348.7
315.4
248.2
377.3
404.9
261.4
313.8
359.0
375.3
362.1
296.0
292.7
311.7
606.3
221.0
444.5
349.2
367.6
335.2
723.6
2.2
2.7
2.0
2.1
1.5
2.8
3.6
1.9
3.0
2.9
2.4
3.3
0.4
1.2
1.8
1.6
—①
2.5
2.6
1791.3
208.6
293.1
290.9
241.3
199.8
253.3
223.4
199.5
216.4
203.8
213.2
229.2
140.2
287.4
46.6
61.7
51.3
58.2
69.2
49.4
57.3
134.4
45.7
41.9
43.2
42.3
46.7
9.6
8.3
12.0
10.4
11.1
7.9
9.8
9.9
10.3
12.4
0.8
4.1
2.4
13.3
5.6
6.8
4.9
8.9
8.7
6.1
9.0
5.1
6.9
10.0
47.3
10.8
15.1
3.4
3.8
57.0
51.8
56.8
56.0
58.5
60.5
55.0
57.7
59.0
53.5
60.8
75.8
70.7
19.4
16.5
17.3
19.6
20.8
22.5
21.9
18.9
18.3
20.5
22.6
36.9
30.6
26.0
789.6
761.8
765.5
786.7
817.1
871.3
826.6
784.9
730.4
751.9
733.8
677.5
740.3
762.4
634.4
44.2
42.0
42.6
42.5
45.9
46.9
42.2
39.4
42.8
40.3
44.9
44.1
620.7
608.9
587.9
603.3
643.0
647.8
656.4
617.8
591.7
58
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