气质联用仪检测烟用香精中甲醇、仲丁醇及香豆素黄樟素的分析

杨嘉伟

（上海牡丹香精香料有限公司，上海 201210）

烟用香精香料是香烟生产重要的原料，其配方是烟草工业的关键核心技术，香精香料的选择对香烟品牌的树立以及发展有着重要的影响。黄樟素主要存在植物油中，饮料和食品中曾将其用作香料添加剂[1]，当含量超过0.5%时能够引起肝细胞瘤，对于消化、泌尿以及血液系统具有较强的致癌作用，因此世界各国均禁止使用[2]。香豆素主要来源于芸香科和伞形科植物种的内酯类化合物，具有致癌作用，中国、美国等国家禁止将其作为食品中使用的添加剂，允许烟用和外用。甲醇影响人的中枢神经系统，具有较强的致毒作用。仲丁醇属于微毒类的化学物质，具有刺激和麻醉作用。在烟用香精中可能会加入甲醇、仲丁醇、香豆素及黄樟素等成分，建立准确、高效的鉴定以及测量方法对于改善香烟品质、稳定质量以及提高安全性起着重要的作用。

目前，对于烟用香精中香豆素与黄樟素添加剂的测试方法主要有气相色谱质谱联用法（GC-MS）[3—4]，对于药物或化妆品中的香豆素测定主要有液相色谱法[5—6]、液相色谱荧光法[7]等。黄兰等建立了毛细血管气相色谱-质谱联用法，用于快速测定香精香料中甲醇和仲丁醇[8]，采用气相色谱法测定鹿血酒中的甲醇、仲丁醇等[9]。为了简便、快捷检测中药酒剂中甲醇、仲丁醇等成分，窦晓蓉等采用顶空气相色谱法对其进行测定[10]。而现在尚未有采用GC-MS气质联用仪对烟用香精中甲醇、仲丁醇及香豆素黄樟素分析的研究。

本研究采用GC-MS对烟用香精中的甲醇等四种物质进行测定，建立快速、简单、准确、灵敏度高的气相色谱-质谱（GC-MS）联用测定的方法，用于烟用香精中甲醇、仲丁醇及香豆素黄樟素的定性定量分析。

1 实验部分

1.1 仪器与试剂

1.1.1 实验仪器

Agilent 7890B-5977A GC/MS 气相色谱-质谱联用仪；电子天平 XS225du；超声波萃取仪 JK-500B；移液枪；玻璃瓶、容量瓶等。

1.1.2 实验试剂

99.9% 甲醇，99.5%仲丁醇香豆素（纯度≥99%），黄樟素（纯度≥99%），标准储备溶液。

甲醇、正己烷、二氯甲烷、丙酮色谱纯；0.45μm有机膜以及玻璃棉等。

1.2 样品处理

准确称取2.000g混合均匀的样品（精确到0.001g）于10mL的容量瓶，用无水乙醇溶解，定容至10mL。超声萃取30min，每10min一次，然后冷却至室温。静置后取上清液，3500r/min离心10min。取上清液1 000μL于色谱瓶中萃取。

1.3 GC-MS分析条件

DB-5 MS石英毛细管柱；纯度≥99.99%氦气作为载气；流速：1.00mL/min；进样量：1微升；升温程序：初始温度为60℃，保持4min，然后以10℃/min升到180℃，保持10min。进样口温度：200℃，离子源温度：230℃；扫描模式：全扫描。

2 结果与讨论

2.1 提取溶剂的选择

提取溶剂影响目标提取物的提取效率和基质效应。选用乙醇、二氯甲烷、异丙醇以及丙酮作为提取溶剂，比较了这四种溶剂对烟用香精中四种香料物质萃取效率。实验表明，乙醇对烟用香精中四种物质的提取效果比二氯甲醇、异丙醇以及二氯甲烷效果好。因此，选用乙醇作为提取溶剂。

2.2 色谱柱的选择

烟用香精主要是以合成香料、天然植物精油原料组成，因此烟用香精中的成分可能含有烃类原料以及含氮的杂环化合物，组成成分种类多而且复杂，采用极性的石英毛细管柱有利于烟用香精中成分的分离，而且目标产物含有羟基的甲醇与仲丁醇也具有强极性，因此色谱柱选择强 极性的HP-VOC可能有利于目标产物的分离。至于沸点高的物质，由于出峰比较慢、峰宽而且出峰的时间长，因此采用非极性的DB-5MS石英毛细管柱色谱柱可以将时间缩短。本研究结合分离效率、采集时间等因素综合考虑，实验选择具有较好分离效果的HPVOC色谱柱进行物质的分离（见图1）。

图1 烟用香精采用HP-VOC色谱柱分离效果图

2.3 标准曲线和检测限

配制甲醇、仲丁醇、香豆素和黄樟素标准溶液，经GCMS分析后，利用质量浓度对定量色谱峰面积比进行回归分析，得到标准曲线方程及相关系数。

2.4 回收率和精密度

采用标准法进行回收率实验，考察方法的准确度，在空白对照组中的香精香料样品中，按照等梯度加入标样，并将加了标样与未加标样的样品进行平行处理和定量分析，分高中低三个水平梯度进行加入，每个等级重复三次。依据测定结果计算回收率。结果表明，甲醇的平均回收率为98.32%，RSD为1.60%；仲丁醇的平均回收率为97.65%，RSD为2.36%；香豆素的平均回收率为98.28%，RSD为1.28%；黄樟素的平均回收率为98.99%，RSD为1.22%。

实验结果表明，该研究采用的GC-MS分析方法的准确性高、重复性好。

3 结论

采用气相色谱与质谱连用（GC-MS）方法，建立了烟用香精中甲醇、仲丁醇、香豆素以及黄樟素的测定与分析方法，该方法具有简便、准确、灵敏度高等特点，有效地提高了检测的准确性，具有较强的分析与检测价值。