双通道气相色谱法同时测定电子烟烟液中 水分、烟碱、丙二醇和丙三醇的含量

双通道气相色谱法同时测定电子烟烟液中水分、烟碱、丙二醇和丙三醇的含量方法摘要参考国家标准GB/T 41701-2022《电子烟烟液 烟碱、丙二醇和丙三醇含量测定 气相色谱法》及GB/T 23203.1-2013《卷烟总粒相物中水分的测定第1部分:气相色谱法》，使用双塔自动进样器配合双检测器气相色谱仪对电子烟烟液中水分、烟碱、丙二醇和丙三醇同时进行测定。烟液中的水分通过微型热导检测器进行测试，烟碱、丙二醇和丙三醇通过氢火焰离子化检测器测试。工作站自动拼接双通道生成的图谱，一张谱图实现不同组分的定性定量分析，实现样品中多组分的全自动化分析。1、 方法原理采用含有适量内标的异丙醇溶液稀释电子烟烟液，使用带有氢火焰离子化检测器的气相色谱仪（GC-FID）测定稀释液中烟碱、丙二醇及丙三醇，微型热导检测器（GC-μTCD）测定稀释液中的水分，均使用内标法定量。2、 主要仪器和试剂1气相色谱仪GC128，带FID、μ-TCD双检测器；2）AS15D液体自动进样器：双塔，带150位样品盘；3） 毛细柱1：HP-PLOT Q，30m*0.53mm*40μm；毛细柱2：CD-ACIDWAX，30m*0.32mm*0.25μm；4SF3000色谱工作站软件；5万分之一分析天平；6异丙醇，HPLC级；7乙醇、丙三醇、1,2-丙二醇、2-甲基喹啉，纯品，纯度＞99.5%；81,3-丁二醇，纯品，纯度＞99%；9烟碱标准品，1000mg/L；10内标标准储备溶液1：1,3-丁二醇标准储备液质量浓度为20.80 mg/mL，2-甲基喹啉内标标准储备溶液质量浓度为0.53 mg/mL；11混合标准储备液1：烟碱质量浓度0.50 mg/mL，1,2-丙二醇质量浓度20.12 mg/mL，丙三醇质量浓度20.07mg/mL；12萃取剂1：1,3-丁二醇质量浓度为2.08 mg/mL，2-甲基喹啉质量浓度为0.053 mg/mL。13萃取剂2：乙醇浓度为5.0 mL/L。3、 实验方法3.1气相色谱条件进样口1温度：250℃； 进样口2温度：250℃；程序升温：100℃（2min）→10℃/min→240℃（持5min）；色谱柱1流量：1mL/min； 分流比：20.0色谱柱2流量：10mL/min； 分流比：2.0FID温度：250℃； 氢气：空气：尾吹 = 30：300：30μ-TCD温度：温度250℃ 尾吹：15mL/min； 桥电流：120mA3.2样品处理方法3.2.1 样品前处理称取0.10g试样，精确至0.0001g，置于10mL容量瓶中，分别用含有内标的萃取剂1和2定容至刻度，超声20min后取1mL用于进样分析。3.2.2样品测定每个样品平行测定两次。测定过程中应监控每个样品测定时内标物的峰面积保持不变，如果改变，取样品用异丙醇稀释后进行验证，确认样品组分不在内标物峰位置处洗脱。烟碱、丙二醇及丙三醇测定结果以两次平行测定结果的算术平均值表示，精确到1 mg/g。两次平行测定结果的相对平均偏差应不超过5%。水分测定应同步计算样品萃取液和空白萃取液的水分浓度，将两者浓度差值带入后续计算，结果及平均值均应精确至0.01mg。3.3标准曲线绘制烟碱、1,2-丙二醇及丙三醇系列标准工作溶液浓度如下表1。注:系列标准工作溶液中内标（1,3-丁二醇及2-甲基喹啉）与样品中内标质量浓度相同。表1  系列标准工作溶液质量浓度组分混合标准系列溶液质量浓度（mg/mL）STD0STD1STD2STD3STD4STD5STD6STD7烟碱/0.00250.00500.0100.0250.0500.1000.2001,2-丙二醇/0.1010.2010.4021.012.014.028.05丙三醇/0.1000.2010.4011.002.014.018.02水分00.1000.4000.8001.002.003.004.004、 实验谱图4.1 混合标准溶液色谱图（STD5）图1  混合标准溶液色谱图（STD5溶液）出峰顺序：1. 1,2-丙二醇 2. 1,3-丁二醇（内标1）3. 烟碱 4. 2-甲基喹啉（内标2）5.丙三醇 6.水 7.乙醇图2  空白萃取液（含内标）色谱图萃取剂中水分七次测定均值为0.43 mg/mL，含量低于1.0 mg/mL，符合使用要求4.2 标准工作曲线以烟碱、1,2-丙二醇及丙三醇的峰面积与内标物峰面积的比值为纵坐标，目标化合物的浓度与内标浓度的比值为横坐标，建立对应的标准工作曲线，标准曲线不强制通过坐标原点。以水分质量浓度为横坐标（包含溶剂空白点），水分峰面积与内标物峰面积的比值为纵坐标建立标准曲线，标准曲线不强制过坐标原点。表2.  烟碱、1,2-丙二醇、丙三醇、水分标准曲线及线性相关系数组分标准曲线线性相关系数r烟碱y=0.0002737+0.636251*x0.99961,2-丙二醇y=-0.00404603+0.823663*x0.9998丙三醇y=-0.0224068+0.554754*x0.9998水y=0.207557+0.35711*x 0.9997   烟碱                                      1,2-丙二醇                                       丙三醇                                       水  4.3检出限测定配置烟碱浓度2.0μg/mL、丙二醇浓度为1.5 μg/mL，丙三醇浓度5.0 μg/mL的平行7个样品，按照仪器条件分别平行进样，计算7次测定结果的标准偏差，对应目标化合物检出限及定量限结果见下表3。萃取剂本身含有水分，平行测定7次，计算其相对偏差，水分检出限及定量限见下表3：表3  目标化合物的检出限、定量限测定组分加标浓度（μg/mL）相对偏差检出限(μg/mL)定量限(μg/mL)烟碱2.000.31 0.98 3.91 1,2-丙二醇1.550.16 0.52 2.58 丙三醇5.720.53 1.676.67 水分/3.7111.7 46.7 4.3 精密度实验异丙醇为空白，取6个洁净的容量瓶，分别加入适量混合标准储备液1和内标储备液1，异丙醇定容至刻度。配制成含一定浓度烟碱、1,2-丙二醇和丙三醇的空白加标溶液1。另取6个洁净容量瓶，称取一定质量去离子水，以萃取剂2定容至刻度。两个空白加标溶液同时按仪器条件平行测定6次，计算6次测定结果的相对标准偏差，测定结果下表4,。按上述相同步骤配置空白加标溶液2，测定其精密度数据，各目标化合物加标浓度及测试结果下表5。表4 空白加标浓度样1测试结果组分加标浓度mg/mL加标测试结果（mg/mL）RSD（%）123456烟碱0.0100.0100.0099 0.0097 0.010 0.0099 0.0097 2.20 1,2-丙二醇0.400.40 0.40 0.40 0.40 0.40 0.40 0.27丙三醇0.400.39 0.40 0.41 0.41 0.42 0.41 2.25 水分0.610.60 0.62 0.62 0.59 0.62 0.59 2.81表5 空白加标浓度样2测试结果组分加标浓度mg/mL加标测试结果（mg/mL）RSD（%）123456烟碱0.100.099 0.100 0.101 0.1020.1020.100 1.331,2-丙二醇4.004.04 4.03 4.03 4.05 4.01 4.00 0.47丙三醇4.004.04 4.07 4.06 4.05 3.99 3.92 1.44 水分3.003.07 3.07 2.94 3.10 3.12 3.00 2.18 空白加标样2进样6次色谱图重叠后如下图3所示：图3  空白加标溶液2 多次进样色谱重叠图4.5 正确度实验以异丙醇为空白，取6个洁净的容量瓶，分别加入适量混合标准储备液1和内标储备液1，异丙醇定容至刻度。配制成含一定浓度烟碱、1,2-丙二醇和丙三醇的空白加标溶液2。另同样取6个洁净容量瓶，称取一定质量去离子水，以萃取剂2定容至刻度。两个空白加标溶液同时按仪器条件平行测定6次，计算6次测定结果的回收率。上述相同步骤测定空白加标样品2的回收率，结果见表6和表7。表6空白加标样1回收率测试结果组分加标浓度mg/mL加标回收率计算结果（%）回收率范围（%）123456烟碱0.010101.7 98.5 97.0 102.0 98.5 97.2 97.0-102.0 1,2-丙二醇0.40100.1 100.8 100.8 100.5 100.8 100.5 100.1-100.8丙三醇0.4097.5 100.2 101.7 102.5 104.2 102.5 97.5-104.2水分0.6198.4 101.6 101.6 96.7 101.6 96.7 96.7-101.6表7空白加标样2回收率测试结果组分加标浓度mg/mL加标回收率计算结果（%）回收率范围（%）123456烟碱0.1098.8 99.7 101.5 101.6 102.3 100.4 98.8-102.3 1,2-丙二醇4.00101.1 100.8 100.8 101.2 100.4 99.9 99.9-101.2丙三醇4.00101.1 101.7 101.4 101.2 99.7 97.9 97.9-101.7水分3.00102.5 102.4 98.0 103.3 103.8 100.1 98.0-103.84.6样品测试结果对某电子烟雾化液样品按照3.2所提及方法进行处理，平行处理两个样品，分别平行进样2次，按照标样仪器条件进行测定，相关测试结果如下表8所示。表8 电子烟雾化液测试结果组分 样品1测试结果（mg/g）样品2测试结果（mg/g）结果1结果2平均值结果1结果2平均值烟碱12.95 12.90 12.92 12.79 12.82 12.81 1,2-丙二醇310.52 311.19 310.85 308.18 309.47 308.83 丙三醇345.52 350.31 347.92345.52 350.31 347.92水分112.12 110.57 111.35109.22 108.02 108.62图4电子烟雾化液样品色谱图5、 结语：本实验参考国家标准GB/T 41701-2022《电子烟烟液 烟碱、丙二醇和丙三醇含量测定 气相色谱法》及GB/T 23203.1-2013《卷烟总粒相物中水分的测定第1部分:气相色谱法》，线性、方法准确度、重复性、方法检出限等均满足日常检测的要求，也可用于其他烟草制品中对应目标化合物的检测。