一种同时测定电子烟烟液中11种成分的分析方法

技术领域

本发明属于烟草化学分析技术领域，具体涉及一种同时测定电子烟烟液中11种成分的分析方法。

背景技术

电子烟烟液又名电子烟油，是配合电子烟使用的电子雾化液，其内在品质直接影响到消费者对电子烟的抽吸感受，因此，人们对于电子烟烟液中的一些重点物质十分关注。1,2-丙二醇和丙三醇是电子烟烟液中广泛使用的溶剂，乙醇、水是广泛使用的辅助溶剂或添加剂，甲醇、二甘醇、乙二醇、三甘醇、1,3-丙二醇有可能作为1,2-丙二醇和丙三醇的杂质或其他途径被带入烟液，而对人体健康带来不利影响，并受到广泛关注，而薄荷醇是电子烟烟液中最广泛使用的调味剂。目前，测定这类物质的主要方法有气相色谱法、气相色谱-质谱联用法、连续流动法、拉曼光谱法、液相色谱-串联质谱法等，但是，这类方法的通量较低，对二甘醇、三甘醇、水、甲醇、乙醇、薄荷醇等物质的研究较少或没有。

发明内容：

本发明的目的正是基于上述技术不足，建立了一种同时测定电子烟烟液中11种成分的分析方法(甲醇、乙醇、乙二醇、1,2-丙二醇、1,3-丙二醇、丙三醇、二甘醇、薄荷醇、三甘醇、烟碱、水)，适合电子烟烟液样品的普查分析。

本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：

一种同时测定电子烟烟液中11种成分的分析方法，该方法包括如下步骤：

(A)称取电子烟烟液试样，置于具塞刻度离心管中，加入内标储备液和异丙醇溶液，振荡混匀后，取上清液转移到色谱分析瓶中待测。

(B)取步骤(A)混匀后得到的上清液进行气相色谱(GC)分析；

(C)计算样品中目标物的含量。

优选地，在步骤(A)中，所述内标溶液为1,3-丁二醇和2-甲基喹啉的异丙醇溶液，浓度分别为100mg/mL和10mg/mL。

优选地，在步骤(A)中，1,3-丁二醇为除烟碱外的其他化合物的内标，2-甲基喹啉为烟碱内标。

优选地，在步骤(A)中，所述振荡的时间为10～30min，优选为10min。

优选地，在步骤(A)中，所述振荡的速度为200rpm。

优选地，在步骤(B)中，所述气相色谱分析的色谱条件包括：

①甲醇、乙醇、乙二醇、1,2-丙二醇、1,3-丙二醇、丙三醇、二甘醇、薄荷醇、三甘醇、烟碱使用DB-ALC1毛细管色谱柱分离(30m×0.32mm，1.8μm)，以GC-FID分析；

采用程序升温方式：初始温度90℃，保持1min，以15℃/min速率升至120℃，保持3min，再以40℃/min速率升至250℃，保持3min，总运行时间为12.25min；

载气：氦气；载气流速1.8mL/min；

尾吹气：20mL/min；空气：450mL/min；氢气：40mL/min；

进样口温度：250℃；检测器温度：275℃；进样量：1μL；分流比：20:1。

②水使用HP-PLOT/Q毛细管色谱柱分离(30m×0.53mm，40μm)，以

GC-TCD分析；

采用程序升温方式：初始温度100℃，保持1min，以15℃/min速率升至220℃，保持6min，总运行时间为15min；

载气：氦气；载气流速4.0mL/min；

尾吹气：8mL/min；参比气：20mL/min；

进样口温度：250℃；检测器温度：250℃；进样量：2μL；分流比：5:1。

优选地，在步骤(C)中，根据采用内标标准曲线法定量计算样品中目标物的含量，所述内标标准曲线法为：配制含有目标物的系列标准工作溶液，加入内标(1,3-丁二醇和2-甲基喹啉)，以各目标化合物的浓度(mg/mL)为横坐标，分析物与内标物的峰面积比为纵坐标建立标准曲线；将步骤(B)的分析结果代入标准工作曲线中，得到待测溶液中的目标物含量，再进一步计算得到样品中各目标物的含量。

优选地，所述系列标准工作溶液中，各目标物的浓度范围如下：1,2-丙二醇、丙三醇为0.25～10mg/mL，甲醇、乙醇、乙二醇、1,3-丙二醇、二甘醇、薄荷醇、三甘醇、烟碱为0.025～1mg/mL，水为0～1mg/mL。

在一个具体的实施方案中，所述方法包括如下步骤：

(A)称取0.1g试样，精确至0.1mg，置于具塞刻度离心管中，加入100μL内标储备液后(浓度为分别为10mg/mL和1mg/mL的1,3-丁二醇和2-甲基喹啉的异丙醇溶液)，以异丙醇定容至10mL，在振荡器上以200rpm的转速振荡10min后，取上清液转移到色谱分析瓶中待测。

(B)取步骤(A)得到的上清液进行气相色谱(GC)分析，分析条件如下：

甲醇、乙醇、乙二醇、1,2-丙二醇、1,3-丙二醇、丙三醇、二甘醇、薄荷醇、三甘醇、烟碱使用DB-ALC1毛细管色谱柱分离(30m×0.32mm，1.8μm)，以GC-FID分析；程序升温方式为初始温度90℃，保持1min，以15℃/min速率升至120℃，保持3min，再以40℃/min速率升至250℃，保持3min，总运行时间为12.25min；载气为氦气；载气流速1.8mL/min；尾吹气20mL/min；空气450mL/min；氢气40mL/min；进样口温度为250℃；检测器温度为275℃；进样量为1μL；分流比为20:1。

水使用HP-PLOT/Q毛细管色谱柱分离(30m×0.53mm，40μm)，以GC-TCD分析；程序升温方式为初始温度100℃，保持1min，以15℃/min速率升至220℃，保持6min，总运行时间为15min；载气为氦气；载气流速4.0mL/min；尾吹气8mL/min；参比气20mL/min；进样口温度为250℃；检测器温度为250℃；进样量为2μL；分流比为5:1。

(C)根据采用内标标准曲线法定量计算样品中目标物的含量；其中，所述内标标准曲线法为：配制含有目标物的系列标准工作溶液，加入内标(1,3-丁二醇和2-甲基喹啉)，以各目标化合物的浓度(mg/mL)为横坐标，分析物与内标物的峰面积比为纵坐标建立标准曲线；将步骤(B)的分析结果代入标准曲线中，得到待测溶液中的目标物含量，再进一步计算得到样品中各目标物的含量。

与现有技术相比较，本发明至少具有以下有益的技术效果：

本发明基于GC技术，建立了一种同时测定电子烟烟液中11种成分的分析方法，实现了甲醇、乙醇、乙二醇、1,2-丙二醇、1,3-丙二醇、丙三醇、二甘醇、薄荷醇、三甘醇、烟碱、水的同时分析，具有通量高，灵敏度、重复性及回收率好等优点，适合电子烟烟液样品普查分析。

附图说明

图1为标准工作溶液中目标物及内标色谱图(内标1：1,3-丁二醇；内标2：2-甲基喹啉)；

图2为典型样品溶液中目标物及内标色谱图(内标1：1,3-丁二醇；内标2：2-甲基喹啉)。

具体实施方式

以下结合具体实施的方式对本发明的技术方案作进一步的说明。

实施例1：一种同时测定电子烟烟液中11种成分的分析方法

(1)仪器与试剂

仪器：气相色谱仪为Bruker456GC，配置有氢火焰检测器(FID)及热导检测器(TCD)，进样口具有分流进样方式，进样口、柱箱和检测器分别配有独立可控制的加热单元；振荡器(YY-5A，瑞华仪器制造有限公司)；分析天平(AE163，瑞士Mettler公司，感量：0.1mg)。

试剂耗材：甲醇、乙醇购自Merck(分析纯)；二甘醇、1,3-丙二醇、丙三醇、1,3-丁二醇、薄荷醇、乙二醇购自AlfaAesar(纯度均≥99％)；1,2-丙二醇购自Sigma-Aldrich(纯度≥99.5％)；三甘醇购自TCI(纯度＞99％)、烟碱购自TRC购得(纯度≥99％)；2-甲基喹啉购自damas-beta(纯度＞99％)；水为去离子水。

(2)仪器工作条件

色谱条件：甲醇、乙醇、乙二醇、1,2-丙二醇、1,3-丙二醇、丙三醇、二甘醇、薄荷醇、三甘醇、烟碱使用DB-ALC1毛细管色谱柱分离(30m×0.32mm，1.8μm)，以GC-FID分析；程序升温方式为初始温度90℃，保持1min，以15℃/min速率升至120℃，保持3min，再以40℃/min速率升至250℃，保持3min，总运行时间为12.25min；载气为氦气；载气流速1.8mL/min；尾吹气20mL/min；空气450mL/min；氢气40mL/min；进样口温度为250℃；检测器温度为275℃；进样量为1μL；分流比为20:1。

水使用HP-PLOT/Q毛细管色谱柱分离(30m×0.53mm，40μm)，以GC-TCD分析；程序升温方式为初始温度100℃，保持1min，以15℃/min速率升至220℃，保持6min，总运行时间为15min；载气为氦气；载气流速4.0mL/min；尾吹气8mL/min；参比气20mL/min；进样口温度为250℃；检测器温度为250℃；进样量为2μL；分流比为5:1。

(3)样品前处理

称取0.1g试样，精确至0.1mg，置于具塞刻度离心管中，加入100μL内标储备液后，以异丙醇定容至10mL，在振荡器上以200rpm的转速振荡10min后，取上清液转移到色谱分析瓶中待测。

(4)标准工作溶液配制

①内标储备液的配制：准确称取10g1,3-丁二醇及1g2-甲基喹啉于100mL棕色容量瓶中(精确至0.1mg)，加入异丙醇溶解定容至刻度，即得内标储备液。

②甲醇、乙醇、乙二醇、1,2-丙二醇、1,3-丙二醇、丙三醇、二甘醇、薄荷醇、三甘醇、烟碱标准储备液的配制：分别准确称取5g1,2-丙二醇、丙三醇和0.5g甲醇、乙醇、乙二醇、1,3-丙二醇、二甘醇、薄荷醇、三甘醇、烟碱于50mL棕色容量瓶中，加入异丙醇溶解定容至刻度。

③甲醇、乙醇、乙二醇、1,2-丙二醇、1,3-丙二醇、丙三醇、二甘醇、薄荷醇、三甘醇、烟碱标准工作溶液的配制：分别移取25μL、50μL、100μL、250μL、500μL、1000μL的标准储备液于10mL棕色容量瓶中，再分别准确加入100μL内标储备液，用异丙醇稀释定容至刻度，即得到六个标准工作溶液。

④水标准工作溶液的配制

分别移取0μL、1μL、2μL、4μL、7μL、10μL的水溶液于10mL容量瓶中，再分别准确加入100μL内标储备液，用异丙醇稀释定容至刻度，即得到六个标准工作溶液。

(5)样品测定

按照仪器测试条件测定样品，每个试样重复测定两次。同时每批样品做一组空白。

将步骤(4)所得标准工作溶液和步骤(3)所得样品溶液分别进行GC分析，标准工作溶液中目标物及其内标色谱图如图1和图2所示。采用内标法进行定量，以各目标化合物的浓度(mg/mL)为横坐标，分析物与内标物的峰面积比为纵坐标建立标准曲线；将步骤(3)的分析结果代入标准曲线中，得到待测溶液中的目标物含量，再进一步计算得到样品中各目标物的含量。

(6)方法验证

在优化条件下，基于基质中目标化合物的浓度范围，确定方法的线性范围，并按照目标物信噪比为3时对应的浓度作为检出限(LOD)，按照10倍信噪比计算该方法的定量限(LOQ)，按照低、中、高3种添加水平计算加标回收率，每个水平添加5个平行样品，根据平行测试结果计算测试精密度。该方法的回收率、检出限和精密度如表1所示。由表可知，目标化合物的加标回收率在98.5～102.3％之间，检出限在0.03～1.13mg/g，精密度在0.48～2.56％。

表1电子烟烟液中11种成分的回收率、检出限和精密度

(7)实际样品分析

根据上述测定方法，对20种代表性电子烟烟液进行测试，结果详见表2。由表可知，在这些样品中，水含量在2.30～51.18mg/g，烟碱含量在1.49～5.80mg/g，1,2-丙二醇含量在204.71～499.00mg/g，丙三醇含量在407.90～682.64mg/g，乙醇含量在1.30～8.56mg/g，薄荷醇含量在5.51～19.70mg/g，而其他成分均未检出。

表2实际样品分析结果(单位：mg/g)

注：“ND”表示未检出