电子烟烟液中甲醛、乙醛、丙酮、丙烯醛、丙醛、巴豆醛、2-丁酮、丁醛检测方案(液相色谱仪)

SSL-CA20-594Excellence in Science Excellence in ScienceLC-246 岛津企业管理(中国)有限公司-分析中心Shimadzu (China) Co.， LTD. -Analytical Applications CenterTel： 86(21)34193996Email： sshzyan@shimadzu.com.cnhttp：//www.shimadzu.com.cn 高效液相色谱法测定电子烟烟液中8种羰基化合物 LC-246 摘要：本文参考中国电子商会团体标准《电子雾化液安全技术规范(征求意见稿)》附录C电子雾化液羰基化合物的测定，采用高效液相色谱法对甲醛、乙醛、丙酮、丙烯醛、丙醛、巴豆醛、2-丁酮和丁醛以上8种羰基化合物进行分析；实验考察了分析方法的线性范围、定量限、检测限、精密度以及回收率，并应用于电子烟烟液实际样品的分析。实验结果表明，该方法能稳定准确地测定电子烟烟液中的羰基化合物。 关键词：电子烟烟液 高效液相色谱羰基化合物DNPH 衍生 电子烟是一种模仿卷烟的电子产品，有着与卷烟一样的外观、烟雾、味道和感觉。它是一种以可充电锂聚合物电池供电驱动雾化器，透过加热油舱中的烟油，将尼古丁等变成蒸汽后，让用户吸食的一种产品。近年来，电子烟作为香烟的替代品，成为众多烟民的新选择，甚至被当作“健康”的戒烟神器，颇受追追。然而，电子烟在加热过程中会释放甲醛、乙醛等羰基化合物有害物质，还可能改变某些化学物质的成分，产生新的潜在危害。 范(征求意见稿)》附录C电子雾化液羰基化合物的测定，规定电子烟烟液中甲醛、丙酮、丙烯醛、丙醛、巴豆醛、2-丁酮、丁醛限量值≤20 mg/kg；乙醛限量值≤180 mg/kg. 本实验参照《电子雾化液安全技术规范(征求意见稿)》附录C电子雾化液羰基化合物的测定，建立了高效液相色谱法测定电子烟烟液中8种羰基化合物的分析方法，为烟草行业对电子烟进行风险监控提供参考。 实验部分 1.1仪器 本实验采用岛津 LC-2050C 3D 液相色谱仪，色谱工作站为 LabSolutions Ver. 5.98。 1.2分析条件 色谱柱： Shim-pack GIST C18-HP 色谱柱(150mm× 4.6 mm l.D.， 5um) 流动相A：水-乙腈-四氢呋喃-异丙醇(63-27-9-1，v/v/v/v) 流动相B：水-乙腈-四氢呋喃-异丙醇(40-58-1-1，\v/v/v/v) 流动相C：乙腈 流速：1.25mL/min 柱温：50℃ 检测波长：365nm 洗脱方式：梯度洗脱，时间程序如表1所示。 表1 梯度时间程序 时间(min) 流动相A(%) 流动相B(%) 流动相C(%) 0.00 95 0 5 1.00 95 0 5 16.00 70 30 0 19.00 40 60 0 27.00 40 60 0 33.00 0 100 0 35.00 0 0 100 37.00 0 0 100 37.01 95 0 5 41.00 95 0 5 样品前处理 混合标准工作溶液制备：参照征求意见稿，分别准确移取8种待测羰基化合物的 DNPH衍生化合物标准溶液配制得到浓度均为 10 mg/L的混合标准储备液。分别准确移取标准储备液配制得到浓度分别为0.05、0.1、0.2、0.5、1.0、2.0、5.0mg/L系列标准工作溶液。现配现用。 衍生化试剂配制：称取4.5 g DNPH 溶解于约200 mL乙腈中，加入20 mL10%磷酸水溶液，转移入500mL容量瓶中，加入约250mL水，用乙腈定容。配制完的溶液应储存在棕色试剂瓶中避光保存，有效期为6个月。 样品溶液制备：准确称取0.1g电子烟烟液于1mL棕色容量瓶中，精确至0.1mg，加入约0.8mL衍生化试剂，摇匀，室温放置20 min， 加入50uL吡啶，用乙腈稀释定容至刻度，经PTFE 滤膜过滤后，置于色谱瓶中待测。 结果与讨论 3.1色谱图 按照1.2中分析条件对2中混合标准工作溶液(2.0mg/L) 进行测定，色谱图如图1所示。8种羰基化合物的 DNPH 衍生物特征峰明显，丙酮与丙烯醛的 DNPH 衍生物特征峰分离度为1.636，符合要求。 图1 混合标准工作溶液(2.0mg/L)色谱图 (1.甲醛；2.乙醛；3.丙酮；4.丙烯醛；5.丙醛；6.巴豆醛；7.2-丁酮；8.丁醛) 3.2线性范围 按1.2中的分析条件进行测定，以浓度为横坐标，峰面积比为纵坐标，采用外标法建立标准曲线，结果如图2所示，8种羰基化合物在0.05-5.0 mg/L线性浓度范围内，线性相关性良好，相关系数均大于0.999，具体结果见表2。 图2 8种羰基标准曲线图 表2 标准曲线参数 No. 名称 线性方程 线性范围(mg/L) 相关系数r 准确度(%) 1 甲醛 Y=76218.3X+162.744 0.05-5.0 0.9997 85.6-116.4 2 乙醛 Y=87274.6X-949.451 0.9996 92.8-117.4 3 丙酮 Y=333463X-2749.83 0.9999 93.5-110.9 4 丙烯醛 Y=406256X-2084.23 0.9998 92.1-113.7 5 丙醛 Y=338068X-5562.75 0.9998 92.9-112.3 6 巴豆醛 Y=327883X-3356.25 0.9999 92.2-110.8 7 2-丁酮 Y=39911.6X-547.297 0.9997 86.3-109.8 8 丁醛 Y=206013X-1614.52 0.9998 93.2-106.8 3.3精密度 取混合工作标准溶液(0.1mg/L、0.5mg/L、2.0 mg/L) 连续进样6次，考察仪器精密度，结果如表3，8种羰基化合物保留时间 RSD%为0.03~0.22%，峰面积RSD% 为 0.10~4.29%，仪器精密度良好。 表3米精密度结果(n=6) No. 名称 0.1 mg/L 0.5 mg/L 2.0mg/L 保留时间 RSD(%) 峰面积RSD(%) 保留时间 RSD(%) 峰面积RSD(%) 保留时间 RSD(%) 峰面积RSD(%) 1 甲醛 0.18 2.52 0.07 1.28 0.13 0.34 2 乙醛 0.19 3.36 0.09 0.86 0.08 0.27 3 丙酮 0.22 1.04 0.04 0.42 0.10 0.21 4 丙烯醛 0.21 2.59 0.05 0.63 0.10 0.18 5 丙醛 0.21 4.29 0.05 1.31 0.09 0.19 6 巴豆醛 0.10 0.48 0.04 0.35 0.05 0.10 7 2-丁酮 0.10 4.10 0.03 0.53 0.04 0.51 8 丁醛 0.07 0.88 0.03 0.19 0.05 0.17 3.4灵敏度 按照1.2分析条件测定，混合标准工作溶液中最低点 0.05 mg/L(方法检出限0.5mg/kg) 计算仪器灵敏度，通过 LabSolutions 软件计算仪器检测限及定量限，结果见表4。 表4 8种羰基化合物灵敏度结果 No. 化合物 检测限 LOD(mg/kg) 定量限LOQ(mg/kg) 1 甲醛 0.023 0.077 2 乙醛 0.036 0.120 3 丙酮 0.009 0.030 4 丙烯醛 0.008 0.027 5 丙醛 0.013 0.045 6 巴豆醛 0.010 0.033 7 2-丁酮 0.063 0.210 8 丁醛 0.013 0.044 3.5方法回收率 取电子烟烟液样品，精密加入混合标准储备溶液(加标量为20.0 mg/kg) ， 按2中样品溶液的制备进行样品前处理，回收率测定结果见表5。结果表明，8种羰基化合物的回收率在87.4~99.9%之间，符合要求。 表5回收率结果考察(n=4) No. 化合物 添加量(mg/kg) 回收率% 1 甲醛 20.0 99.9 2 乙醛 98.4 3 丙酮 97.3 4 丙烯醛 97.2 5 丙醛 96.0 6 巴豆醛 96.3 7 2-丁酮 89.7 8 丁醛 87.4 3.6实际样品测定 分别取6份电子烟烟液样品，按2中样品溶液的制备进行样品前处理，按照1.2分析条件进样分析，样品溶液色谱图见图3，检测结果见表6. 中国电子商会团体标准《电子雾化液安全技术规范(征求意见稿)》附录C电子雾化液羰基化合物的测定的要求：所有羰基化合物的方法检出限均为 0.5 mg/kg；甲醛、丙酮、丙烯醛、丙醛、巴豆醛、2-丁酮、丁醛限量值≤20 mg/kg；乙醛限量值≤180 mg/kg。 图3 电子烟烟液样品溶液(西柚芒果椰奶)色谱图 (1.甲醛；2.乙醛；3.丙酮；4.丙烯醛；6.巴豆醛) 表6 样品测定结果(mg/kg) No. 化合物名称 西柚芒果椰奶 奇异果苹果 B系列草莓棉花糖 芒果 冰冻香蕉 荔枝莓果冰 标准要求 1 甲醛 47.6 44.3 13.6 47.6 12.5 40.1 ≤20 2 乙醛 44.6 83.7 22.2 6.0 31.7 33.2 ≤180 3 丙酮 2.3 17.2 1.3 16.5 0.8 6.0 ≤20 4 丙烯醛 26.9 2.4 96.0 3.1 78.3 1.5 ≤20 5 丙醛 N.D. 10.6 1.2 291.1 N.D. N.D. ≤20 6 巴豆醛 29.0 8.5 14.1 N.D. 5.5 6.6 ≤20 7 2-丁酮 N.D. N.D. N.D. N.D. 0.9 1.5 ≤20 8 丁醛 N.D. 7.5 N.D. N.D. N.D. 0.5 ≤20 “N.D.”表示未检出 结论 本实验参照《电子雾化液安全技术规范(征求意见稿)》附录C电子雾化液羰基化合物的测定，建立了高效液相色谱法测定电子烟烟液中8种羰基化合物的分析方法，该方法线性、重复性、回收率结果良好，灵敏度、准确度高，为烟草行业对电子烟进行风险监控提供了参考。 岛津应用云 岛津LC-2050C 3D作为新一代一体式高效液相色谱仪，具有分析速度快、稳定性良好、结果准确度高的特点。本文参考中国电子商会团体标准《电子雾化液安全技术规范（征求意见稿）》附录C 电子雾化液 羰基化合物的测定，采用高效液相色谱法对甲醛、乙醛、丙酮、丙烯醛、丙醛、巴豆醛、2-丁酮和丁醛以上8种羰基化合物进行分析；实验考察了分析方法的线性范围、定量限、检测限、精密度以及回收率，并应用于电子烟烟液实际样品的分析。实验结果表明，该方法能稳定准确地测定电子烟烟液中的羰基化合物。