烟草制品及烟气中重金属检测方法的研究进展

2016-12-20 02:57赵丽娇钟儒刚
分析测试学报 2016年3期
关键词:卷烟制品烟草

陈 曦,任 婷,赵丽娇,钟儒刚

(北京工业大学 生命科学与生物工程学院,北京市环境与病毒肿瘤学重点实验室,北京 100124)



烟草制品及烟气中重金属检测方法的研究进展

陈 曦,任 婷,赵丽娇*,钟儒刚

(北京工业大学 生命科学与生物工程学院,北京市环境与病毒肿瘤学重点实验室,北京 100124)

从烟草制品及其烟气的前处理方法和检测方法两方面对烟草中重金属含量测定的研究进展进行了综述。重点介绍了湿法消解、微波消解、萃取和悬浮进样技术等样品前处理方法,以及原子光谱法、质谱法和液相色谱法等测定方法。列举了不同方法的灵敏度、准确性和适用范围,对各方法的优缺点进行了比较,并对烟草中重金属检测方法的发展进行了展望。

烟草制品;烟气;重金属;样品前处理过程;检测方法;综述

烟草既是一种特殊的农作物,又是一种经济产品,其制品主要包括四大类:烟叶、雪茄烟、卷烟和其它烟草制品。烟草作物易在生长过程中从环境或土壤中吸收和富集重金属,在抽吸过程中,部分重金属会以气溶胶或金属氧化物的形式随主流烟气被人体吸入,从而对人体健康造成极大危害。烟草制品中的重金属主要包括铅、镉、镍、铬、铜、砷和汞等。铅可使神经系统、造血系统和血管产生病变,并可导致儿童智能发育障碍和行为异常[1]。镉对肾脏、骨骼、神经系统、呼吸系统和循环系统均具有强毒性[2]。长期接触低浓度的镍,可能会引发全身中毒,造成肺部、肝脏和大脑的损伤,并可能导致肺癌、胃癌和鼻窦癌的发病率增高[3]。铬在环境和食物链中广泛存在且易积聚,对人体的呼吸道、胃肠道和皮肤等均能产生损伤[4]。摄入过量的铜可能会阻碍锌的吸收,易造成急性中毒,从而引起恶心、呕吐和眩晕等症状,严重时可导致死亡[5]。因此,烟草制品中的重金属含量与健康的联系已成为备受人们关注的问题。本文从烟草制品的前处理方法和检测方法两方面综述了近年来烟草制品和烟气中重金属含量测定的研究进展。

1 样品前处理

1.1 湿法消解

湿法消解又称消化法,是指在适量的烟草样品中加入硝酸、高氯酸等强氧化性酸,通过加热使有机物分解,待测元素以离子形态存在于溶液中。Pelit等[6]用此方法消解了土耳其的卷烟样品,选用硝酸和高氯酸作为消化剂,温度为100~130 ℃,火焰原子吸收光谱法(FAAS)测定烟叶、烟头、烟灰和烟气中的铜、锰、锌和镉。上述4种元素的检出限(LOD)分别为0.06,0.12,0.08,0.03 mg/L。为了测定印度无烟烟草制品中的铅、镉和铜等多种元素,Dhaware等[7]选用不同的消化剂消解烟草样品中的不同元素,对于铅、镉、砷、硒和镍,使用硝酸和高氯酸的混合液进行湿法消解,消解汞元素则采用硝酸和双氧水,时间为2 h。该方法的LOD为0.2~100 μg/L,回收率为92%~108%。烟草样品具有成分复杂、元素种类多及含量差异大等特点,使用湿法消解对其进行前处理时所需试剂用量大,且由于实验温度较低,耗时长,不适宜处理存在复杂形态的元素。另外,该方法常用的消化剂(如硝酸、高氯酸、盐酸和硫酸)在消化过程中易产生大量的有害气体,污染环境,不适于大批量烟草样品的前处理。

表1 微波消解程序

Table 1 Microwave digestion for determination of arsenic

ProcedurePower/WPressure/MPaTime/min1600053260010338001554800188

1.2 微波消解法

微波消解是利用微波加热封闭容器中的样品,从而在高温高压条件下使样品分解的前处理方法。Yang等[8]用微波消解法处理烟草样品,以硝酸和双氧水为消化剂,使用原子荧光光谱法(AFS)测定其中的砷,微波消解程序如表1所示。砷的LOD为0.12 μg/L,相对标准偏差(RSD)为2.9%,回收率为97%~103%。与湿法消解相比,该方法可在较短时间内达到预设温度,节约了反应时间。Fresquez等[9]以氢氟酸作为消化剂,使用电感耦合等离子体-质谱(ICP-MS)法对购自美国乔治亚州的卷烟烟丝中砷、铍、镉和钴等10种元素进行测定,结果表明,微波消解法利用密闭容器,减少了砷、镉和汞等挥发性元素的损失,有利于防止元素挥发造成的测定结果偏低,该方法的LOD为0.000 63~13 μg/g。杨清华等[10]以微波消解法对卷烟样品进行前处理,使用Teflon AF-2400管冷蒸气发生-原子荧光法分析烟草中的痕量汞,加入8 mL硝酸和1 mL双氧水作为消化剂,使研碎后的卷烟样品消解完全,经过优化实验条件,该方法的LOD为0.02 μg/L,加标回收率为97%~102%。Kazi等[11]分别采用湿法消解和微波消解法对卷烟样品进行前处理,选用的消化剂及体积如表2所示,使用电热原子吸收光谱法(ETAAS)测定巴基斯坦国产和进口品牌卷烟中的铝、镉、镍和铅。由表2可知,与湿法消解相比,微波消解法试剂用量少,可减少消化剂对烟草样品和环境的污染,适用于测定烟草制品中的重金属。

表2 微波消解法和湿法消解的比较

Table 2 Comparison of the microwave digestion and the wet digestion

SampletypeMicrowavedigestionWetdigestionDigestant(v/v)Volume/mLDigestant(v/v)Volume/mLCuttobaccoandfilterHNO3-H2O2(2∶1)2HNO3-H2O2(1∶1)5AshHNO3-HCl(1∶3)2HNO3-HCl(1∶3)5

1.3 萃取法

图1 BIMPI的分子结构[14]Fig.1 Molecular structure of BIMPI[14]

1.3.1 浊点萃取法(CPE) CPE是近年来新兴的一种萃取技术,它以中性表面活性剂胶束水溶液的溶解性和浊点现象为基础,通过引发相分离,将疏水性物质与亲水性物质分离。与传统的液-液萃取技术相比,CPE具有应用范围广、萃取效率高、环境污染小等优点[12-13]。该方法作为一项有效的烟草样品前处理技术,能与多种分析检测技术(如光谱法、质谱法等)联用进行烟草制品中重金属含量的测定。但由于使用该方法萃取后的胶束相黏度较大,在进行测定前,需使用合适的溶剂进行稀释。Tavallali等[14]使用CPE-FAAS法测定了购自伊朗市场的卷烟中的镉,以BIMPI(如图1所示)为络合剂,Triton X-114为表面活性剂对样品进行萃取,镉离子的富集倍数达42倍,该方法的LOD为3.5 μg/L,RSD(n=5)为1.5%,回收率为98%。Coelho等[15]建立了一种NaCl诱导提取的CPE方法,以二乙基二硫代磷酸铵(DDTP)和Triton X-114分别作为络合剂和表面活性剂,使用FAAS测定卷烟样品中的镉。DDTP具有很强的疏水性,能够富集过渡金属和半金属元素。与常规方法相比,NaCl诱导的浊点在室温条件下(25 ℃)即可形成,降低了反应温度、缩短了反应时间,且由于DDTP在酸性介质中具有良好的稳定性,萃取过程中无需加入缓冲液,减少了对环境的污染。

1.3.2 固相萃取法(SPE) SPE是近年来发展的一种富集样品中痕量元素的有效手段。SPE过程中液体样品通过固相吸附层,待测元素被吸附在固相表面,然后用少量溶剂洗脱待测元素并进行回收。与传统的液-液萃取法相比,该方法具有操作简单、分离富集效果好和试剂用量少等特点[16],广泛应用于环境和生物等样品中重金属元素的富集[17-18]。Gharehbaghi等[19]使用离子液体-固相萃取法(IL-SPE)对烟草样品中的镉、钴、锰、镍和铅进行分离和富集,FAAS法检测上述5种元素。以二氧化硅为吸附剂、1-丁基-3-甲基咪唑六氟磷酸盐([BMIM][PF6])为表面改进剂,选用1-(2-吡啶偶氮)-2-萘酚(PAN)作为螯合剂、硝酸-乙醇溶液作为洗脱液,富集倍数达67倍。该方法能够同时对多种重金属元素进行富集,节约了分析时间。殷晓玲等[20]研究了SPE-高效液相色谱法(HPLC)测定卷烟烟气中铅、镉和汞的方法,烟气样品经剑桥滤片捕集后进行富集,洗脱液为四氢呋喃和甲醇,该方法的LOD为0.02~0.03 μg/L,回收率为95%~102%。与传统的液-液萃取法相比,SPE富集烟草样品中的重金属,不仅具有较高的灵敏度和准确性,可提高待测元素的回收率,且操作简单、省时、省力,适用于大批量烟草样品的前处理。

1.3.3 超声波辅助酸萃取法(UAAD) UAAD是利用超声波辐射压强产生的强烈空化效应、机械振动和扰动效应,增大物质分子的运动频率和速度,增加溶剂的穿透力,从而加速目标成分进入溶剂促进萃取。Kazi等[21]采用硝酸作为提取剂,ETAAS测定巴基斯坦卷烟烟丝中的铝、砷、镉、镍和铅,并采用湿法消解作为对比。优化了超声时间、反应温度和硝酸浓度等条件,5种元素的LOD分别为1.2,0.22,0.05,0.15,0.55 μg/L,萃取效率为96.7%~98.5%。与湿法消解相比,UAAD所用硝酸更少,耗时更短,适用于烟草成分的定性与定量分析。Almeida等[22]建立了UAAD-ICP-MS法测定巴西烟草制品中的铜、镉、锰、铬、钡、钴、镍和铅8种金属元素,确定了最佳超声时间为15 min,萃取时间为30 min,LOD为0.001~0.2 μg/g,该方法可同时处理多个样品(n≥20),适用于烟草制品中铜、镉和锰等痕量元素的定量分析。目前,UAAD应用于烟草中重金属元素提取和分离,烟草样品的浸泡时间、超声波频率和萃取时间等重要因素有待深入研究,该方法有望在烟草及相关制品的研究中发挥更大的作用。

图2 烟气的收集和分析系统示意图[23]Fig.2 Schematic of the smoke collection and analysis system[23]

1.3.4 悬浮液进样法 悬浮液进样法是以固体细粉和浆料在合适的溶剂中以悬浮状态进样的技术,综合了液体进样和固体进样的优点,该方法无需对样品进行任何化学处理,不污染环境,可以直接进样测定,更为简便、快速和实用。Chang等[23]使用悬浮液进样-ICP-MS测定了卷烟烟气中的镉、铜和铅等20种痕量金属元素,将如图2所示的烟气收集和分析系统用于烟气的产生、收集、进样和分析。烟气收集完成后,吸烟机产生触发信号驱动电磁继电器,六通阀自动切换至分析位置,同时开启ICP-MS扫描。该方法为测定主流烟气中的痕量元素提供了一个快速定量分析的途径。在悬浮液进样过程中常用的悬浮稳定剂有乙醇、甘油和非离子表面活性剂Triton X-100等。Torrence等[24]分别用Triton X-100悬浮液进样技术和微波消解法结合AAS和ICP-MS对主流烟气冷凝物中的砷、镉和铅进行测定,实验数据表明二者的测定结果无显著性差异,但悬浮液进样法的精密度更高,这是由于该方法制备的样品溶液与微波消解法相比更均一、稳定,在常温加盖的条件下即可进行,样品损失量较低。

2 烟草中重金属的检测方法

2.1 原子光谱法

2.1.1 原子吸收光谱法(AAS) AAS是基于测量蒸气中原子特征电磁辐射的吸收强度进行定量分析的一种方法,根据待测样品或元素形态的不同,主要分为石墨炉原子吸收光谱法(GFAAS)、FAAS和冷蒸汽原子吸收光谱法(CVAAS)。GFAAS是一种常用的痕量元素分析技术,能直接分析固体和高粘度液体,具有取样量少、灵敏度高和样品前处理简单等优点,不仅能够检测烟草制品中的重金属,还可应用于食品和环境水样中重金属含量的测定[25-26]。古君平等[27]以HNO3-H2O2微波消解法对烟叶进行前处理,采用GFAAS分别测定4种烟叶中镉、铬和铅3种元素的含量。在GFAAS中,合适的灰化温度能够最大限度地消除基体成分对被测元素的干扰,同时将被测元素的损失减至最低。经过优化,镉、铬和铅的灰化温度分别为300,700,400 ℃,LOD依次为1.29,0.16,2.77 μg/L。de Sousa Viana等[28]采用GFAAS对巴西卷烟样品中的铅、镉、砷、镍和铬进行定量分析,测得所有样品中铬的含量最高,达到1.43 μg/g;镍的含量最低,为0.09 μg/g。李峰等[29]以磷酸二氢铵作为基体改进剂,采用微波消解-GFAAS测定烟草样品中的铅,LOD为0.28 μg/L,该方法适用于批量烟草样品中铅的检测。

图3 不同质量的锆对共沉淀法的影响[32]Fig.3 Effect of zirconium amount on coprecipitation[32]

图4 烟气冷凝物收集装置[33]Fig.4 Smoke collection apparatus[33]

FAAS具有分析速度快、操作简单和信号稳定等优点,但不适宜测定在火焰中不能完全分解的耐高温元素、碱土金属元素和共振吸收线在远紫外区的元素[30],该方法是分析烟草样品中痕量金属元素最常用的方法之一,在分析样品时往往需先进行分离富集,以提高灵敏度和选择性。Tuzen等[31]采用铜(Ⅱ)-二苄基二硫代氨基甲酸对铅、镉和铬进行分离富集,建立了FAAS测定烟草样品中痕量元素的方法,并探讨了pH值、样品量和基体效应等对各重金属元素回收率的影响,该方法不仅能够检测烟草样品中的重金属,还可用于红茶和自来水样品中重金属的测定。Citak等[32]提出了FAAS测定烟草、咖啡和绿茶等样品中铅、铜和镉等元素的新方法,利用氢氧化锆共沉淀法对上述金属元素进行分离富集,富集倍数为25倍。根据不同质量的锆(Ⅳ)对共沉淀法的影响(如图3),确定在反应中加入1 mg氢氧化锆。该方法的回收率为95%~100%,LOD为0.27~2.5 μg/L。Miranda等[33]设计出鱼尾型烟筒(如图4)用于收集卷烟经燃烧后产生的烟气冷凝物,使用热喷雾火焰原子吸收光谱法(TSFAAS)测定其中的镉。与GFAAS相比,TSFAAS能够进行悬浮液进样,分析时间短,并具有足够的灵敏度(LOD为5.8 ng/支烟)。Dias等[34]用装有茜素络合指示剂的剑麻纤维微型柱富集铜元素,使用FAAS测定巴西烟叶样品中的铜,通过对流速、缓冲液浓度和pH值进行改良与优化,使该方法的富集倍数达75倍,测得4种烟叶样品中的铜含量为0.15~0.52 μg/g,LOD为0.018 μg/L,RSD(n=10)为4.65%。

CVAAS主要用于测定氢化物或冷蒸汽形成的元素。目前烟草样品中镉的测定方法主要有分光光度法、ICP-MS和CVAAS等,汞的测定方法主要是CVAAS。Swami等[35]用CVAAS测定购自纽约的真烟和仿制烟中的汞。该方法的LOD为0.020 μg/g,回收率为105%。石玮玮等[36]通过对原子吸收雾化器进行改造,使样品和还原剂以雾化态在雾化器喷口处反应生成原子蒸气,采用CVAAS对烟叶中的镉和汞进行定量分析。该方法减少了镉和汞的蒸气在水溶液和传输过程中的损失,提高了方法灵敏度和精密度,2种元素的LOD分别为21 ng/L和8 ng/L。

2.1.2 原子发射光谱法(AES) AES是利用气态原子(或离子)在受热或电的激发时发射出的特征辐射进行检测的一种方法。Verma等[37]使用AES对购自印度的卷烟、雪茄、廉价烟、咀嚼烟和鼻烟5类共30个品牌烟草样品中的镉、镍、铅和铬等元素进行定量分析。实验数据显示,咀嚼烟中的重金属总含量高于鼻烟;在廉价烟、卷烟和雪茄烟3种有烟烟草制品中,廉价烟中的重金属总含量最低。在AES中,电感耦合等离子体光源(ICP)具有检出限低、基体效应小和精密度高等优点,使ICP-AES的应用越来越广泛,是烟草成分检测中发展最快的测试手段之一。张华等[38]选择不同产地、不同品种和不同等级的烟叶,采用微波消解-ICP-AES对烟叶中铬、锰、镍和铜等12种元素进行分析,该方法实现了对不同种类、不同产地和不同等级的烟叶中多种元素含量的同时测定。李银科等[39]设计了一种烟气捕集的溶剂吸收装置,以硝酸作为重金属元素的捕集剂,使用ICP-AES测定卷烟烟气中的铅、砷、镉、铬、镍和汞6种元素,待测元素的LOD均低于0.01 μg/L。

2.1.3 原子荧光光谱法(AFS) AFS是以原子在辐射能激发下发射的荧光强度进行定量的分析方法,是测定痕量金属元素的重要手段之一,主要包括氢化物发生-AFS(HG-AFS)和微波消解-AFS两种,该方法的谱线清晰,灵敏度较高,线性范围大,但测定的元素种类有限。Yang等[8]设计了一种新型固体聚合物电化学氢化物发生电解池(SPE-HG),以Nafion117膜作为质子交换介质,水作为阳极电解液,结合AFS法建立了SPE-HG-AFS测定烟草样品中砷的方法,该方法的LOD为0.12 μg/L,RSD(n=11)为2.9%。夏振远等[40]使用HG-AFS法测定烤烟和杀青烟样品中的痕量砷和铋,对分析条件参数、样品酸度和还原剂用量进行了优化,测得在烤烟样品中砷和铋的平均含量分别为2.45,0.041 mg/kg;在杀青烟样品中,其平均含量分别为0.33,0.055 mg/kg。

2.2 高效液相色谱法(HPLC)

HPLC在重金属测定方面的应用研究取得了迅速发展,卟啉类显色剂能与多种金属元素生成稳定的配合物,且灵敏度高,目前广泛应用于HPLC对重金属离子的测定[41]。Chen等[42]利用锡、镍、铅、镉和汞与四-(2-氨基苯基)-卟啉(T2APP)经柱前衍生化生成有色金属螯合物,结合反相高效液相色谱法(RP-HPLC)对烟草样品中这5种元素进行定量分析,5种元素的LOD分别为4.0,3.5,3.0,2.5,3.0 ng/L,该方法的回收率为97.1%~104%。Yang等[43]研究了微波消解-HPLC测定烟叶中铅、镉、汞、镍、钴和锡的方法,以T2APP作为衍生化试剂,C18固相萃取小柱萃取富集铅、镉、汞、镍、钴和锡的T2APP配合物,富集倍数为50倍,该方法的LOD为3~6 ng/L,RSD(n=5)为2.65%~3.24%,回收率为95.6%~108%。Arain等[44]采用二甲基乙二醛双(4-苯基-3-缩氨基硫脲)(DMBS)作为萃取剂和衍生化试剂,使用HPLC法测定烟草中的汞和镉。测得镉的含量为0.171~1.12 μg/g,汞的含量为0.042~0.261 μg/g。HPLC法克服了分光光度法选择性差的缺点,可实现烟草样品中多元素的同时测定,但络合剂的种类有限,给该方法带来了局限性。

2.3 电感耦合等离子体质谱法(ICP-MS)

ICP-MS是以等离子体为离子源的一种质谱型元素分析方法,该方法具有灵敏度和精密度高、动态线性范围宽等特点[45-47]。同时,ICP-MS克服了AAS不能同时检测多种元素的局限,以及ICP-AES光谱干扰严重,不适宜测定砷、镉和汞等元素的缺点,其谱线简单、干扰少,适用于痕量元素分析,因而成为测定烟草制品中重金属含量的重要方法。Musharraf等[48]将不同品牌和类型的烟草样品进行微波消解前处理,使用ICP-MS检测样品中的铝、铬、锰和铁等12种元素,该方法的LOD为0.001~5.235 ng/L,RSD(n=6)低于5.8%,回收率为96.1%~108.5%。Pappas等[49]使用微波消解-ICP-MS法测定卷烟主流烟气中的砷、镉、钴、铬、锰、铅和镍7种痕量重金属,样品经微波消解后,在线加入内标校正,该方法克服了AAS测定上述元素灵敏度低、分析时间长等不足,7种元素的LOD为0.025~5 ng/支,完全能满足微量和痕量元素的分析要求。李莉等[50]应用HPLC-ICP-MS技术建立了烟草中砷(Ⅲ)和砷(Ⅳ)的检测方法,该技术结合了HPLC和ICP-MS的优点,能够对砷的不同形态进行高效分离;具有干扰少、检出限低、线性范围宽和精密度高的优点。该方法的LOD为0.1~0.2 μg/L。Liu等[51]以液-液萃取法富集砷,萃取效率为89%,使用HPLC-ICP-MS法检测卷烟主流烟气凝结物中砷的形态,结果表明约51%的砷元素以无机形态存在,且主要价态是砷(Ⅴ)。石杰等[52]对烟叶样品中的铬、镍、砷、硒、镍、镉、汞和铅进行定量分析,选用微波消解-ICP-MS测定其含量,为了减少信号漂移和基体效应对测量造成的影响,在线加入锗、铟和铋作为内标,通过修正方程校正质量干扰,测得LOD为7.974~147.8 ng/L,回收率为96.34%~106.7%,研究发现烟叶中这7种元素的含量随品种和产地的不同差别较大。黄旭等[53]使用微波消解-ICP-MS测定卷烟中的6种金属元素,测得卷烟样品中金属元素的平均含量顺序为:铅>镉>镍>铬>砷>硒,且不同品牌卷烟的金属总量有显著差异,这6种元素的LOD均小于1 μg/L,该方法的回收率为90.6%~104.9%,RSD(n=6)为0.29%~3.55%。总之,ICP-MS的应用范围极其广泛,不仅能够测定烟草制品中的重金属,还可用于食品、环境水样和其它生物样品中重金属的检测。

2.4 其它方法

除上述方法外,中子活化分析法、离子色谱法和分光光度法等也可应用于烟草制品中重金属元素的测定。中子活化分析法适用于液体、固体等各类样品的分析,具有基体效应小、灵敏度高、准确性好、能进行多元素和无损分析等优点。Garg等[54]用该方法对咀嚼烟草制品中的铝、镁、铬和铜等进行定量分析,结果显示在咀嚼烟草制品中,钙、钾、钠、磷、锰和铷的浓度较高。离子色谱法以其检出限低、重现性好和选择性高等优点被越来越多地应用于烟草制品中重金属的分析。郭紫明等[55]使用离子色谱法同时测定烟叶中的钾、钠和钙等痕量金属离子,以盐酸为提取剂,甲磺酸溶液为流动相,经Dionex CS12A阳离子交换柱分离。实验数据表明,虽然不同地区不同部位烟叶中的离子含量不同,但每种离子在烟叶上、中、下部的分布却有共同特点,即钙的含量在下部叶中最高,上部叶中略低,中部叶最低;钾的含量分布为下部>中部>上部;钠在烟叶不同部位的含量无显著差异。分光光度法也是烟草重金属测定的一种常用方法。阮琼等[56]研究了活化剂吐温-60存在下对磺酸基苯基亚甲基若丹宁(SBDR)与铅的显色反应,利用SPE法对烟草样品中的铅进行富集,富集倍数达到50倍,采用分光光度法测定铅含量,建立了测定烟草中痕量铅的分光光度法。丁宗庆[57]利用镍离子对过氧化氢氧化丁基罗丹明B (BRB)褪色反应的催化作用,建立了测定卷烟中痕量镍的催化光度法,该方法的线性范围为0.32~12 μg/L,LOD为0.078 μg/L,回收率为97.3%~102.7%,实验结果和采用AAS法测定的结果一致。

3 展 望

随着新型分析仪器和技术的发展,越来越多的方法被应用于烟草中重金属的分析。不同的检测方法有各自不同的特点和适用范围,如AAS和ICP-MS灵敏度高,几乎可用于所有重金属的检测,应用比较成熟,但是样品前处理和检测过程比较复杂,仪器价格昂贵且携带不便。随着电子技术、信息技术和遥感技术的发展,越来越迫切地需要能够实现现场或在线监测重金属的方法。一些新兴的检测方法(如生物传感器法)的分析速度快,有利于在线连续检测,但结果的平行性和重现性不稳定,检测重金属的种类有限。因此,烟草样品在线分离富集和联用技术的结合将会是烟草中重金属元素测定的研究重点。

如今,随着烟草行业对重金属危害认识的提高,烟草制品中的重金属越来越受到研究人员的重视。由于我国对烟草制品中重金属的研究起步较晚,与一些发达国家相比,缺少权威数据。目前已有的检测方法大多针对烟丝部分重金属含量的测定,而关于烟头、烟灰和烟气部分的报道比较匮乏,只在原料上有限制。所以,建立统一、准确和快速的烟草重金属检测方法,完善烟头、烟灰和烟气部分的测定方法是烟草重金属研究领域的关键问题,可为保护消费者利益、促进烟草经济健康发展发挥积极的作用,并对我国烟草制品中重金属含量的控制以及相关标准的完善具有重要意义。

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Progress in Determination Methods of Heavy Metals in Tobacco Products and Smoke

CHEN Xi,REN Ting,ZHAO Li-jiao*,ZHONG Ru-gang

(Beijing Key Laboratory of Environmental & Viral Oncology,College of Life Science and Bioengineering, Beijing University of Technology,Beijing 100124,China)

The determination techniques of heavy metals in tobacco products and smoke were reviewed with regard to sample preparation and detection methods.The methods for sample preparation including wet digestion,microwave digestion,extraction method,slurry sampling and other methods,and the detection methods including atomic spectroscopy,mass spectrometry and liquid chromatography were introduced.The sensitivity,accuracy and application of these methods were described.The advantages and disadvantages of various methods were compared.The development of the detection methods for the heavy metals in tobacco were also prospected.

tobacco products;smoke;heavy metals;sample preparation;detection method;review

2015-05-12;

2015-09-03

国家自然科学基金资助项目(21277001)

综 述

10.3969/j.issn.1004-4957.2016.03.019

TS207.51;G353.11

A

1004-4957(2016)03-0359-08

*通讯作者:赵丽娇,博士,教授,研究方向:环境分析化学,Tel:010-67391667,E-mail:zhaolijiao@bjut.edu.cn

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