朱 琴,劉志華,朱瑞芝,楊國(guó)榮,張鳳梅,張建榮,王亞明,司曉喜*
(1.昆明理工大學(xué) 化學(xué)工程學(xué)院,云南 昆明 650500;2.云南省煙草化學(xué)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,云南中煙工業(yè)有限責(zé)任公司 技術(shù)中心,云南 昆明 650231)
實(shí)驗(yàn)技術(shù)
7種生物堿在不同粒徑卷煙主流煙氣氣溶膠中的分布研究
朱 琴1,2,劉志華2,朱瑞芝2,楊國(guó)榮2,張鳳梅2,張建榮2,王亞明1*,司曉喜2*
(1.昆明理工大學(xué) 化學(xué)工程學(xué)院,云南 昆明 650500;2.云南省煙草化學(xué)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,云南中煙工業(yè)有限責(zé)任公司 技術(shù)中心,云南 昆明 650231)
建立了煙氣氣溶膠中7種生物堿的氣相色譜-質(zhì)譜(GC-MS)測(cè)定方法,并采用電子低壓撞擊器(ELPI)分12級(jí)捕集煙氣氣溶膠粒相物,研究了卷煙主流煙氣氣溶膠中7種生物堿含量和濃度的粒徑分布。捕集的氣溶膠樣品加入氫氧化鈉溶液和二氯甲烷進(jìn)行堿法提取,提取液經(jīng)DB-5MS彈性毛細(xì)管柱分離,選擇離子監(jiān)測(cè)模式測(cè)定,內(nèi)標(biāo)法定量。結(jié)果表明:該法檢測(cè)主流煙氣氣溶膠中7種生物堿的相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差(RSD)為2.1%~6.4%,檢出限為0.39~14.84 ng/cig,加標(biāo)回收率為85.5%~124.8%。7種生物堿主要分布于0.144~0.722 μm的中等粒徑氣溶膠粒相物中,在粒徑0.431 μm的粒相物中含量最高,與捕集的粒相物質(zhì)量分布一致。7種生物堿在不同粒徑氣溶膠粒相物中的濃度基本趨于一致,其濃度隨氣溶膠粒徑的分布無(wú)特異性。
主流煙氣;氣溶膠;生物堿;粒徑分布;氣相色譜-質(zhì)譜法
煙草生物堿是極為重要的煙氣化學(xué)成分,包括煙堿、降煙堿、麥斯明、煙堿烯、新煙堿、2,3′-聯(lián)吡啶、可替寧等,這些生物堿主要源于煙葉中生物堿的熱解轉(zhuǎn)化和直接轉(zhuǎn)移[1],直接影響煙氣化學(xué)性質(zhì)和感官特征,是煙草制品滿足感和愉悅感的主要來(lái)源[2-3]。
煙氣氣溶膠中的化學(xué)成分隨煙氣粒相物的粒徑大小呈不同分布,而粒徑大小會(huì)影響煙氣粒相物在呼吸系統(tǒng)的沉積部位及煙氣感官質(zhì)量[4]。生物堿主要分布在卷煙煙氣的粒相物中,由于不同粒徑的煙氣粒相物在人體呼吸道的沉積作用不同[4],生物堿在不同粒徑粒相物中的分布特征會(huì)影響其進(jìn)入人體肺部時(shí)的部位和總量,進(jìn)而改變生物堿的吸入量和向大腦的傳遞速率,并影響生物堿對(duì)人體的成癮性和心血管效應(yīng)等[5-6]。因此研究生物堿在不同粒徑卷煙煙氣粒相物中的分布,將更全面地展示其與人體生物效應(yīng)、煙氣安全性等的聯(lián)系。
目前對(duì)煙氣氣溶膠中生物堿只開(kāi)展了煙堿的粒徑分布方面的研究。Morie等[7]采用階式碰撞取樣器從0.25 μm 到1.0 μm分4個(gè)粒徑級(jí)別捕集未稀釋的卷煙煙氣,發(fā)現(xiàn)煙堿含量、煙堿在單位質(zhì)量粒相物中的比例(即濃度)均呈先增大后減小的趨勢(shì),在中間粒徑0.5 μm 和0.75 μm的粒相物中達(dá)最大值。Ishizu等[8]采用氣溶膠光譜儀研究發(fā)現(xiàn)煙堿主要富集在0.08 μm的卷煙氣溶膠粒相物中。Wang等[9]采用電子低壓撞擊器(ELPI)分級(jí)捕集經(jīng)壓縮空氣稀釋的卷煙氣溶膠,發(fā)現(xiàn)煙堿主要分布在氣溶膠粒徑為0.14~0.72 μm的粒相物中,并呈先增加后減小的趨勢(shì),但煙堿在小于0.1 μm、0.1~1.0 μm和大于1.0 μm 3個(gè)粒徑級(jí)別中的濃度差別較小。由此可見(jiàn),不同測(cè)定方法均顯示煙堿集中分布在中間粒徑(0.1~1.0 μm)的粒相物中,但不同研究中煙堿濃度的粒徑分布不同,可能由于捕集條件如卷煙抽吸方式、煙氣進(jìn)行稀釋或不稀釋、實(shí)驗(yàn)的溫度和濕度、卷煙設(shè)計(jì)等的差異,導(dǎo)致研究結(jié)果存在差異[10]。進(jìn)一步詳細(xì)研究多種生物堿在不同粒徑煙氣氣溶膠的分布情況,將為評(píng)價(jià)生物堿對(duì)人體的作用以及卷煙設(shè)計(jì)提供支持。
煙草生物堿通常與有機(jī)酸或無(wú)機(jī)酸結(jié)合以鹽的形式存在,只有少數(shù)生物堿以游離堿、糖苷、有機(jī)酸酯或酰胺的形式存在[11]。由于煙草生物堿存在形式的多樣性,其提取方法較多,主要有水提取法、有機(jī)溶劑提取法、堿提取法和酸-堿提取法等[12]。煙氣中生物堿的分析方法主要有氣相色譜法[13]、液相色譜法[14]、氣相色譜-質(zhì)譜法[10]、液相色譜-串聯(lián)質(zhì)譜法[15]、氣相色譜-串聯(lián)質(zhì)譜法[16]。其中氣相色譜-質(zhì)譜法應(yīng)用較為廣泛,以選擇離子監(jiān)測(cè)模式能實(shí)現(xiàn)低含量生物堿的測(cè)定。
本實(shí)驗(yàn)采用單通道吸煙機(jī)-ELPI分12級(jí)捕集卷煙主流煙氣的氣溶膠粒相物,通過(guò)氣相色譜-質(zhì)譜法測(cè)定7種主要生物堿在不同粒徑煙氣氣溶膠中的分布,研究了煙氣氣溶膠粒相物中7種生物堿含量和濃度與氣溶膠粒相物粒徑的關(guān)系。
1.1 儀器與試劑
JJD200型單通道吸煙機(jī)(鄭州嘉德機(jī)電科技有限公司);Dekati電子低壓撞擊器(芬蘭Dekati公司);Clarus 600 GC氣相色譜儀,配Clarus 600 MS質(zhì)譜檢測(cè)器(美國(guó)Perkin Elmer公司);KQ-700 V型超聲波清洗儀(昆山市超聲儀器有限公司);TG16-WS離心機(jī)(上海盧湘儀離心機(jī)儀器有限公司);BT 125 D電子天平(感量0.01 mg,德國(guó)Sartorius AG);Milli-Q超純水器(美國(guó)Millipore公司)。
煙堿、降煙堿、麥斯明、煙堿烯、新煙堿、2,3′-聯(lián)吡啶、可替寧、喹啉-d7(標(biāo)準(zhǔn)品,純度≥98%,德國(guó)Dr.Ehrenstorfer公司);二氯甲烷、甲醇(色譜純,德國(guó)Merck公司);氫氧化鈉、無(wú)水硫酸鈉(分析純,國(guó)藥集團(tuán)化學(xué)試劑有限公司);鹽酸(分析純,北京益利精細(xì)化學(xué)品有限公司);根據(jù)目前卷煙主流產(chǎn)品規(guī)格進(jìn)行制備的空白卷煙樣品(不進(jìn)行外加香,只加入0.5%丙二醇)。
1.2 標(biāo)準(zhǔn)溶液的制備
分別準(zhǔn)確稱取上述7種生物堿標(biāo)準(zhǔn)品(精確至0.000 1 g),以二氯甲烷為溶劑配成煙堿質(zhì)量濃度為1 000 mg/L,降煙堿、麥斯明、煙堿烯、新煙堿、2,3′-聯(lián)吡啶、可替寧質(zhì)量濃度為500 mg/L的混合標(biāo)準(zhǔn)使用溶液。準(zhǔn)確稱取內(nèi)標(biāo)物喹啉-d7,用二氯甲烷配成100 mg/L的標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)標(biāo)溶液。分別準(zhǔn)確移取混合標(biāo)準(zhǔn)使用溶液和內(nèi)標(biāo)溶液于不同的容量瓶中,用二氯甲烷配制成煙堿質(zhì)量濃度為2.0、10.0、40.0、200.0、400.0 mg/L,降煙堿、麥斯明、煙堿烯、新煙堿、2,3′-聯(lián)吡啶、可替寧質(zhì)量濃度為0.05、0.25、1.0、5.0、10.0 mg/L的系列混合標(biāo)準(zhǔn)工作溶液,每級(jí)標(biāo)準(zhǔn)溶液中內(nèi)標(biāo)物喹啉-d7的質(zhì)量濃度均為5.0 mg/L,相當(dāng)于每支煙中煙堿的含量為2.0、10.0、40.0、200.0、400.0 μg/cig,降煙堿、麥斯明、煙堿烯、新煙堿、2,3′-聯(lián)吡啶、可替寧總含量為0.05、0.25、1.0、5.0、10.0 μg/cig。
1.3 氣相色譜-質(zhì)譜分析
色譜柱:DB-5 MS彈性石英毛細(xì)管色譜柱(30 m×0.25 mm i.d.×0.25 μm d.f.,美國(guó)Agilent公司);進(jìn)樣口溫度:250 ℃;載氣:He(純度≥99.999%),流速1 mL/min;進(jìn)樣量:1 μL;進(jìn)樣方式:分流進(jìn)樣,分流比:5∶1;升溫程序:初始溫度80 ℃,保持1 min,以10 ℃/min升溫至200 ℃,再以20 ℃/min升溫至280 ℃,保持8 min。
電離方式:電子源轟擊(EI);離子源溫度:200 ℃;傳輸線溫度:280 ℃;溶劑延遲:6.7 min;采用選擇離子監(jiān)測(cè)(SIM)方式,檢測(cè)的特征離子及保留時(shí)間見(jiàn)表1。
表1 7種生物堿及其內(nèi)標(biāo)的定量、定性離子和保留時(shí)間Table 1 Quantitative ions,qualitative ions and retention times of 7 alkaloids and internal standard
1.4 氣溶膠分級(jí)捕集
參照Wang等[9]報(bào)道的方法進(jìn)行卷煙煙氣氣溶膠分級(jí)捕集。采用單通道吸煙機(jī)連續(xù)抽吸10支卷煙,每支卷煙抽吸6口,抽吸方式為矩形曲線,抽吸容量為35 mL,抽吸時(shí)間2 s,抽吸周期60 s。卷煙抽吸產(chǎn)生的煙氣經(jīng)壓縮空氣稀釋后進(jìn)入電子低壓撞擊器(ELPI)測(cè)試系統(tǒng),不同粒徑的煙氣粒相物分12級(jí)捕集于聚酯薄膜上。整個(gè)實(shí)驗(yàn)環(huán)境溫度控制為(22±0.5) ℃,相對(duì)濕度控制為(60±3)%。
1.5 不同粒徑氣溶膠中生物堿的測(cè)定
將捕集后的聚酯薄膜分別按照級(jí)別1~3、4、5、6、7、8、9~12合并后置于不同的50 mL錐形瓶中。
(1)加堿提取法:分別準(zhǔn)確加入10 mL二氯甲烷、2.5 mL 5%的氫氧化鈉溶液、0.1 mL質(zhì)量濃度為500 mg/L的喹啉-d7內(nèi)標(biāo)溶液,密閉后放入超聲波水浴中常溫下提取15 min。提取完成后,將提取液全部轉(zhuǎn)移至離心試管中,并以6 000 r/min離心5 min。吸取下層清液經(jīng)無(wú)水硫酸鈉除水,過(guò)0.22 μm有機(jī)微孔濾膜后,進(jìn)行GC-MS分析。若目標(biāo)分析物濃度超過(guò)標(biāo)準(zhǔn)曲線范圍,則適當(dāng)稀釋后測(cè)定。
(2)有機(jī)溶劑提取法:分別準(zhǔn)確加入10 mL甲醇、0.1 mL質(zhì)量濃度為500 mg/L的喹啉-d7內(nèi)標(biāo)溶液,密閉后放入超聲波水浴中常溫下提取15 min,提取液經(jīng)無(wú)水硫酸鈉除水,過(guò)0.22 μm有機(jī)微孔濾膜后,進(jìn)行GC-MS分析。
(3)加酸-堿提取法:分別準(zhǔn)確加入10.0 mL濃度為1.0 mol/L的鹽酸溶液,超聲提取15 min,提取液用5.0 mL二氯甲烷萃取2次,棄去二氯甲烷萃取液,然后調(diào)節(jié)剩余的水相pH值至13.0,加入0.1 mL質(zhì)量濃度為500 mg/L的喹啉-d7內(nèi)標(biāo)溶液,用5 mL二氯甲烷萃取2次,吸取萃取液經(jīng)無(wú)水硫酸鈉除水,過(guò)0.22 μm有機(jī)微孔濾膜后,進(jìn)行GC-MS分析。
圖1 不同方法對(duì)氣溶膠中7種生物堿提取效率的影響(n=3)Fig.1 Influence of different methods on extraction yields of 7 alkaloids from aerosol particles(n=3)method 1:organic solvent extraction method(有機(jī)溶劑提取法); method 2:alkali extraction method(加堿提取法);method 3:acid-alkali extraction method(加酸-堿提取法)
2.1 樣品前處理?xiàng)l件的優(yōu)化
煙草生物堿通常與有機(jī)酸或無(wú)機(jī)酸結(jié)合以鹽的形式存在,采用有機(jī)溶劑提取法[17]、加酸-堿提取法[18]、加堿提取法[16]進(jìn)行提取。采用有機(jī)溶劑直接提取,操作簡(jiǎn)便,但提取出的雜質(zhì)較多;采用加堿提取法,結(jié)合態(tài)生物堿在強(qiáng)堿性條件下轉(zhuǎn)化為游離態(tài),可提高生物堿的提取率,且方法簡(jiǎn)便,提取出的水溶性雜質(zhì)少;采用加酸-堿提取法,先用酸提取使生物堿與酸成鹽后易溶于水,采用有機(jī)溶劑萃取可去除一些中性和酸性成分,再加堿使生物堿游離出,該法凈化效果較好,但操作繁瑣,多步操作可能造成目標(biāo)物損失[16]。由于以上3種方法各具優(yōu)缺點(diǎn),實(shí)驗(yàn)比較了3種提取方法對(duì)卷煙煙氣氣溶膠中7種生物堿的提取效果,結(jié)果見(jiàn)圖1。由圖1可見(jiàn),采用加堿提取法通過(guò)堿液與結(jié)合態(tài)生物堿作用使生物堿游離出,明顯提高了生物堿的提取率。采用醇類有機(jī)溶劑進(jìn)行提取,降煙堿和新煙堿的提取率明顯低于加堿提取法,可能是因?yàn)橛袡C(jī)溶液能提取出游離生物堿,而對(duì)結(jié)合態(tài)生物堿的提取量較低。采用酸-堿提取法,部分生物堿(包括煙堿、麥斯明、煙堿烯、新煙堿、2,3′-聯(lián)吡啶)的提取率低于加堿提取法(41%~59%),可能是因?yàn)槎嗖捷腿『头摧腿〔僮髦性斐闪松飰A的損失。采用加堿提取法時(shí)7種生物堿均獲得較高的提取率,操作簡(jiǎn)便,且后續(xù)氣相色譜-質(zhì)譜檢測(cè)時(shí)目標(biāo)物色譜峰未見(jiàn)干擾,因此本實(shí)驗(yàn)選擇加堿提取法提取卷煙氣溶膠中的生物堿。
2.2 分析條件的優(yōu)化
采用較高的初始溫度進(jìn)行色譜分離,并優(yōu)化了程序升溫條件,在較短的分析時(shí)間內(nèi)實(shí)現(xiàn)了目標(biāo)物的分離。對(duì)于質(zhì)譜條件,以目標(biāo)物響應(yīng)高、干擾少的碎片離子作為定量離子,參數(shù)列于表1。在優(yōu)化的測(cè)定條件下,標(biāo)準(zhǔn)溶液和卷煙氣溶膠樣品的色譜分離圖見(jiàn)圖2,分析物峰形良好,所需分析時(shí)間短。
2.3 方法評(píng)價(jià)
取系列混合標(biāo)準(zhǔn)溶液按優(yōu)化的色譜條件進(jìn)行測(cè)定,以各目標(biāo)分析物定量離子與內(nèi)標(biāo)物喹啉-d7定量離子的響應(yīng)值比值為縱坐標(biāo),各目標(biāo)分析物定量離子與內(nèi)標(biāo)物喹啉-d7的濃度比值為橫坐標(biāo),繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線。根據(jù)保留時(shí)間定性,采用內(nèi)標(biāo)法定量。將空白樣品按照加堿提取法進(jìn)行前處理后測(cè)定10次,以空白響應(yīng)的3倍標(biāo)準(zhǔn)偏差作檢出限(LODs),10倍標(biāo)準(zhǔn)偏差作定量下限(LOQs)。將捕集的氣溶膠樣品按照加堿提取法處理后測(cè)定,以7次平行樣測(cè)定的峰面積計(jì)算相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差。取空白樣品,添加煙堿含量為4.0、20.0、100.0 μg/cig,降煙堿、麥斯明、煙堿烯、新煙堿、2,3′-聯(lián)吡啶、可替寧含量均為0.2、1.0、5.0 μg/cig 的3個(gè)水平標(biāo)準(zhǔn)溶液進(jìn)行回收率測(cè)定,結(jié)果見(jiàn)表2。
結(jié)果表明,7種生物堿在測(cè)定的濃度范圍內(nèi)線性關(guān)系良好,方法檢出限(LOD)為0.39~14.84 ng/cig,相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差(RSD)不大于6.4%,回收率為85.5%~124.8%,表明該方法定量準(zhǔn)確,能夠滿足煙氣氣溶膠中生物堿的定量分析要求。
表2 方法的相關(guān)系數(shù)、檢出限、定量下限、精密度與回收率Table 2 Correlation coefficients,detection limits,quantitation limits,precisions and recoveries of the method
2.4 實(shí)際樣品中生物堿含量的測(cè)定與粒徑分布研究
表3 捕集的粒徑級(jí)別和氣溶膠粒相物質(zhì)量Table 3 Stage of particle size and particle mass(PM) of collected smoke aerosol
實(shí)驗(yàn)卷煙樣品按照“1.4”條件進(jìn)行抽吸,分12級(jí)捕集于聚酯薄膜上,捕集的粒徑和各級(jí)捕集到的氣溶膠粒相物質(zhì)量見(jiàn)表3。從表3中可以看出,實(shí)驗(yàn)卷煙樣品的氣溶膠質(zhì)量主要分布在0.144~0.722 μm,小于0.07 μm和大于1.166 μm的粒相物較少,質(zhì)量中位直徑均在0.431 μm附近,與文獻(xiàn)報(bào)道結(jié)果相一致[19]。
由于捕集級(jí)別1~3和9~12級(jí)捕集到的氣溶膠粒相物質(zhì)量較少,在進(jìn)行生物堿含量測(cè)定時(shí),將1~3級(jí)、9~12級(jí)捕集的氣溶膠粒相物合并后進(jìn)行測(cè)定,結(jié)果見(jiàn)圖3。圖3顯示了不同粒徑氣溶膠中檢測(cè)到的各生物堿的含量,結(jié)果顯示捕集的氣溶膠中煙堿含量最高,其他6種生物堿含量較低,與文獻(xiàn)報(bào)道一致[20]。7種生物堿主要集中分布在中等粒徑的粒相物中(0.144~0.722 μm),在粒徑0.431 μm的粒相物中含量最高,與捕集的粒相物質(zhì)量分布基本一致,小于0.07 μm或大于1.166 μm的粒相物中則分布更少或者未檢出。
圖3進(jìn)一步比較了7種生物堿在不同粒徑粒相物中的濃度(不同粒徑中各生物堿質(zhì)量與捕集的粒相物質(zhì)量之比,以百分比表示)分布,結(jié)果顯示7種生物堿在不同粒徑氣溶膠中的濃度基本趨于一致,表明7種生物堿濃度隨氣溶膠的粒徑分布無(wú)特異性,該結(jié)論與Wang等[9]測(cè)定的煙堿隨氣溶膠的粒徑分布規(guī)律相一致。
采用電子低壓撞擊器(ELPI)分12級(jí)捕集卷煙煙氣氣溶膠粒相物,并建立了煙氣氣溶膠中7種生物堿測(cè)定的氣相色譜-質(zhì)譜法(GC-MS)。捕集的氣溶膠樣品采用堿法提取,提取液經(jīng)DB-5MS彈性毛細(xì)管柱分離,選擇離子監(jiān)測(cè)模式測(cè)定,內(nèi)標(biāo)法定量。該方法測(cè)定7種生物堿的相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差(RSD)不大于6.4%,LOD為0.39~14.84 ng/cig,回收率為85.5~124.8%,方法前處理簡(jiǎn)單,準(zhǔn)確性高。采用建立的方法研究了7種生物堿在不同粒徑卷煙主流煙氣氣溶膠中的分布,發(fā)現(xiàn)7種生物堿主要集中分布在中等粒徑的粒相物中(0.144~0.722 μm),在粒徑0.431 μm的粒相物中含量最高,與捕集的粒相物質(zhì)量分布基本一致;7種生物堿在不同粒徑氣溶膠中的濃度基本趨于一致,濃度隨氣溶膠粒徑的分布無(wú)特異性。本文的研究結(jié)果可為評(píng)價(jià)卷煙煙氣中生物堿對(duì)人體的作用以及卷煙設(shè)計(jì)提供支持。
圖3 7種生物堿在氣溶膠粒相物上的分布(n=3)Fig.3 Distribution of 7 alkaloids with respect to aerosol particle size(n=3)A.nicotine;B.nornicotine;C.myosmine;D.nicotyrine;E.anabasine;F.2,3′-bipyridyl;G.cotinine
[1] Schmeltz I,Hoffmann D.Chem.Rev.,1977,77(3):295-331.
[2] Liu J H,Yang W P,Zhang Q D,Chai G B,Fan W,Wang D Z,Xu X J,Qu Z,Zhu Q,Zhang J X.TobaccoSci.Technol.(劉俊輝,楊偉平,張啟東,柴國(guó)璧,范武,王丁眾,徐秀娟,屈展,朱琦,張建勛.煙草科技),2016,49(12):35-39.
[3] Barrett S P.Behav.Pharmacol.,2010,21(2):144-152.
[4] Robinson R J,Oldham M J,Clinkenbeard R E,Rai P.Ann.Biomed.Eng.,2006,34(3):373-383.
[5] Lunell E,Molander L,Ekberg K,Wahren J.Eur.J.Clin.Pharmacol.,2000,55(10):737-741.
[6] Schneider N G,Olmstead R E,Franzon M A,Lunell E.Clin.Pharmacokint.,2001,40(9):661-684.
[7] Morie G P,Baggett M S.Contrib.TobaccoRes.,1977,9(2):72-78.
[8] Ishizu Y,Kaneki K,Okada T.J.AerosolSci.,1987,18(2):123-129.
[9] Wang H B,Li X,Guo J W,Peng B,Cui H P,Liu K J,Wang S,Qin Y Q,Sun P J,Zhao L,Xie F W,Liu H M.Inhal.Toxicol.,2016,28(2):89-94.
[10] Gowadia N,Oldham M J,Dunn-Rankin D.Inhal.Toxicol.,2009,21(5):435-446.
[11] Burton H R,Dye N K,Bush L P.J.Agric.FoodChem.,1992,40(6):1050-1055.
[12] Ming N N,Guo J C,Liu Q,Cheng X L,Su Y.ActaTabacariaSinica(明寧寧,郭俊成,劉強(qiáng),程曉蕾,蘇勇.中國(guó)煙草學(xué)報(bào)),2007,13(3):64-70.
[13] Cai K,Xiang Z M,Zhang J,Zhou S P,Feng Y G,Geng Z L.Anal.Methods,2012,4(7):2095-2100.
[14] Kein?nen M,Oldham N J,Baldwin I T.J.Agric.FoodChem.,2001,49(8):3553-3558.
[15] Wei B N,Feng J N,Rehmani I J,Miller S,McGuffey J E,Blount B C,Wang L Q.Clin.Chim.Acta,2014,436:290-297.
[16] Shi J L,Pang T,Li Y,Song Z B,Gao Y L,Wang B W,Song C M.J.Instrum.Anal.(師君麗,逄濤,李勇,宋中邦,高玉龍,王丙武,宋春滿.分析測(cè)試學(xué)報(bào)),2014,33(3):334-338.
[17] Hao H Y,Guo J X,Shun Q S,Liang J,Yu Y Q,Che Z T.ActaPharm.Sin.(郝紅艷,郭濟(jì)賢,順慶生,梁杰,郁韻秋,車鎮(zhèn)濤.藥學(xué)學(xué)報(bào)),2000,35(4):289-293.
[18] Ding L.AnalysisofAlkaloidsinTobaccoandCigaretteMainstreamSmoke.Hefei:University of Science and Technology of China(丁麗.煙草與卷煙主流煙氣生物堿的分析研究.合肥:中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)),2004.
[19] Wu J Z,Shen G L,Kong H H,Zhang X Y.ActaTabacariaSinica(吳君章,沈光林,孔浩輝,張心穎.中國(guó)煙草學(xué)報(bào)),2014,20(2):108-112.
[20] Xu H T,Yu H X,Yue Y,Zhang D H,Xu K L,Zheng X,Lü J,Sun J H.AnhuiAgric.Sci.(徐海濤,于宏曉,岳勇,張東海,許鍇霖,鄭軒,呂鍵,孫建宏.安徽農(nóng)業(yè)科學(xué)),2015,43(22):212-213.
Distribution of 7 Alkaloids in Aerosol of Various Particle Sizes from Mainstream Cigarette Smoke
ZHU Qin1,2,LIU Zhi-hua2,ZHU Rui-zhi2,YANG Guo-rong2,ZHANG Feng-mei2,ZHANG Jian-rong2,WANG Ya-ming1*,SI Xiao-xi2*
(1.Faculty of Chemical Engineering,Kunming University of Science and Technology,Kunming 650500,China;2.R&D Center of China Tobacco Yunnan Industrial Co.,LTD,Key Laboratory of Tobacco Chemistry,Kunming 650231,China)
A method was developed for the analysis of 7 alkaloids in mainstream cigarette smoke aerosol by gas chromatography-mass spectrometry.By using electrical low-pressure impactor(ELPI),particles of cigarette smoke aerosol were divided into 12 stages and collected.The content and concentration distributions of 7 alkaloids with respect to smoke aerosol particle size were investigated.The collected aerosol particles were treated by alkali extraction method with sodium hydroxide solution and dichloromethane.The extract was separated with a DB-5MS capillary column under selected ion monitoring(SIM) mode.The targets were quantitatively analyzed using internal standard method.The results showed that,the relative standard deviations(RSDs) for the established method ranged from 2.1%to 6.4%,with limits of detection(LODs) of 0.39-14.84 ng/cig,and the recoveries at three spiked levels ranged from 85.5%to 124.8%.All of 7 alkaloids mainly distributed in aerosol of medium size particles(0.144-0.722 μm) with a peak content at particle size of 0.431 μm,which was similar to the distribution pattern of collected particle mass.The concentrations of 7 alkaloids were uniform throughout the particles of various sizes,indicating a non-specificity distribution.
mainstream smoke;aerosol;alkaloids;size distribution;gas chromatography-mass spectrometry
2017-06-01;
2017-07-25
云南中煙工業(yè)有限責(zé)任公司科技開(kāi)發(fā)項(xiàng)目資助(2016JC04)
*
王亞明,博士,教授,研究方向:新型催化劑在天然產(chǎn)物深加工中的應(yīng)用,Tel:0871-65920196,E-mail:wym@Kmust.edu.cn 司曉喜,碩士,工程師,研究方向:煙草化學(xué)、煙氣化學(xué),Tel:0871-65869684,E-mail:sixiaoxi2006@126.com
10.3969/j.issn.1004-4957.2017.11.015
O657.63;TS41
A
1004-4957(2017)11-1380-07