同時測定再造煙葉中草酸、琥珀酸、硫酸和磷酸根的離子色譜方法及應(yīng)用
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明再造煙葉的檢測技術(shù)領(lǐng)域，更具體地，涉及一種同時測定再造煙葉中草酸、 琥珀酸、硫酸和磷酸根的離子色譜檢測方法及應(yīng)用。
【背景技術(shù)】
[0002] 造紙法再造煙葉因其具有平衡煙草結(jié)構(gòu)，穩(wěn)定卷煙質(zhì)量、有效降低焦油和部分有 害成分釋放量的優(yōu)勢而受到越來越多的利用。造紙法再造煙葉加工過程中，需要加入各種 助劑，其中琥珀酸（丁二酸）和草酸作為過程助劑、磷酸作為提取助劑而被加入?；谠僭?煙葉產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定和安全考慮，各類助劑的加入量要嚴(yán)格控制，因此需要建立一套準(zhǔn)確、有 效的測試方法對再造煙葉中的助劑殘留進行測試。
[0003] 離子色譜法（1C)具有選擇性好，靈敏度高，前處理簡單的特點而得到廣泛應(yīng)用。 煙草及其制品中陰離子、陽離子和有機酸的測定多采用離子色譜法，但未見有報道同時測 定再造煙葉中草酸、琥珀酸、硫酸根和磷酸根含量的方法。目前有很多離子色譜法測定包 括煙草在內(nèi)含有維生素C(抗壞血酸）的植物和食品中草酸含量方法，但以上文獻均沒有考 慮維生素C對草酸測定的影響，僅在生物體液醫(yī)學(xué)檢測中考慮了維生素C對草酸測定的影 響。目前測定煙草中草酸的方法都存在著兩個問題：一是以純水作為萃取液提取草酸的不 完全；二是使用堿性較強的NaOH作淋洗液，導(dǎo)致煙草中維生素C(抗壞血酸）轉(zhuǎn)化為草酸而 使測定結(jié)果偏高。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是，針對現(xiàn)有再造煙葉中草酸、琥珀酸、硫酸和磷酸檢測 技術(shù)的不足，建立了一種能同時測定再造煙葉中草酸根、琥珀酸根、硫酸根和磷酸根含量的 離子色譜方法，旨在對再造煙葉加工過程中化學(xué)物質(zhì)加入量的控制提供技術(shù)依據(jù)。
[0005]本發(fā)明要解決的另一技術(shù)問題是提供所述檢測方法的應(yīng)用。
[0006]本發(fā)明的發(fā)明目的通過以下技術(shù)方案予以實現(xiàn)：
[0007] 提供一種同時測定再造煙葉中草酸根、琥珀酸根、硫酸根和磷酸根的離子色譜方 法，將再造煙葉樣品以甲基磺酸作為萃取液振蕩萃取后經(jīng)濾膜過濾，然后進行離子色譜分 析；
[0008] 色譜分析條件，分析柱：AS22-4mm;柱溫：30°C;淋洗液：4. 5mmol/L NaC03+l. 4mmol/LNaHC03;流速：1. 2mL/min;進樣量：50μL;抑制器電流：31mA。檢測器：自 循環(huán)陰離子抑制電導(dǎo)檢測。
[0009]優(yōu)選地，在所述離子色譜分析前還包括將濾液固相萃取柱凈化處理步驟。由于再 造煙葉成分復(fù)雜，樣品萃取液經(jīng)過凈化去除可能造成色譜柱污染的大分子物質(zhì)，再進行離 子色譜分析。
[0010] 本發(fā)明優(yōu)選采用固相萃取RP柱能有效地過濾雜質(zhì)成分并有較高的前處理回收 率。
[0011] 優(yōu)選地，凈化處理中所述濾液的流速為0. 5mL/min。所述RP柱使用前分別用5mL 甲醇和10ml純水以lmL/min的流速進行活化。
[0012] 優(yōu)選地，所述甲基磺酸的濃度為40mmol/L。
[0013] 優(yōu)選地，所述振蕩萃取的時間為20~60分鐘，進一步優(yōu)選30min。
[0014] 待測四種目標(biāo)物都是水溶性陰離子，對于離子色譜檢測，常用的提取溶劑為純水、 酸溶液和氫氧化鈉溶液。但是以用純水為萃取溶劑為例，其對再造煙葉樣品及其一次提取 實驗總結(jié)，草酸的提取效率只有37. 7%，無法一次萃取完全。本發(fā)明采用40mmol/LMSA能 很好的萃取出四種目標(biāo)離子，在萃取殘渣中未檢測出草酸，提取效率達到99. 7%或以上。
[0015] 本發(fā)明經(jīng)過仔細研究總結(jié)，優(yōu)選了AS22作為本方法的分析柱，四種目標(biāo)成分在 該柱上有很好的分離效果；并進一步比較了流動相流速和進樣量的影響，流速為1. 2mL/ min，將進樣量提升至50μL能顯著提高待測成分的靈敏度，進樣重復(fù)性RSD達到0. 13 %~ 0· 7%〇
[0016] 本發(fā)明方法可以很好地應(yīng)用于煙草樣品和再造煙葉樣品中草酸、琥珀酸、硫酸和/ 或磷酸組分的測定相關(guān)組分的測定；并適用于再造煙葉中各類有機酸添加劑中草酸、琥珀 酸、硫酸和/或磷酸組分的測定。
[0017] 本發(fā)明的有益效果：
[0018] 本發(fā)明填補了現(xiàn)有技術(shù)的空白，提供一種同時測定再造煙葉中草酸、琥珀酸、硫酸 和磷酸根的離子色譜檢測方法。建立了以碳酸鈉-碳酸氫鈉混合體系為淋洗液，40mmol/L 甲基磺酸（MSA)為提取液，AS22為分離柱的1C測定再造煙葉中草酸根、琥珀酸根、磷酸根 和硫酸酸含量的方法。該方法解決了以水為提取液和以NaOH作淋洗液測定草酸含量的不 合理性，使樣品中的草酸定量更加準(zhǔn)確、可靠，不僅如此，應(yīng)用于同時測定再造煙葉中草酸、 琥珀酸、硫酸和磷酸時，各個待測組分測試含量的相對標(biāo)準(zhǔn)偏差（RSD)為0. 27%~0. 99%， 加標(biāo)回收率在99. 3 %~106. 2 %之間，準(zhǔn)確、簡單、可靠，同時適用于煙草樣品和再造煙葉 樣品中相關(guān)組分的測定并適用于再造煙葉中各類有機酸添加劑的測定。
【附圖說明】
[0019] 圖1不同濃度NaOH溶液洗脫下維生素C和草酸標(biāo)準(zhǔn)溶液在AS18柱上的分離譜圖。
[0020] 其中，譜圖1，3,5,7-維生素C標(biāo)準(zhǔn)溶液；譜圖2,4,6,8-草酸標(biāo)準(zhǔn)溶液。
[0021] 圖2維生素C標(biāo)準(zhǔn)溶液在不同溶劑基質(zhì)和不同濃度淋洗液條件下產(chǎn)生草酸含量比 較結(jié)果（ug/mL)。
[0022] 圖3不同濃度甲基磺酸萃取液的提取效率比較結(jié)果。
[0023] 圖4不同提取時間測試結(jié)果比較結(jié)果（峰面積）。
[0024] 圖5維生素C在4. 5mMNaC03+l. 4mMNaHC03淋洗液下的色譜圖。
[0025] 其中，譜圖1一維生素C標(biāo)準(zhǔn)溶液；譜圖2-四種目標(biāo)陰離子混合標(biāo)準(zhǔn)溶液。
[0026] 圖6實際樣品測試色譜圖。
【具體實施方式】
[0027] 下面結(jié)合附圖和具體實施例進一步說明本發(fā)明。下述實施例僅用于示例性說明， 不能理解為對本發(fā)明的限制。除非特別說明，下述實施例中使用的試劑為常規(guī)市購或商業(yè) 途徑獲得的試劑，除非特別說明，下述實施例中使用的方法和設(shè)備為本領(lǐng)域常規(guī)使用的方 法和設(shè)備。
[0028] 材料與方法：
[0029] 1. 1材料、試劑和儀器
[0030] 本發(fā)明以隨機選取的26個再造煙葉試驗品和成品為例進行說明；水相濾膜 (0. 45um，希波氏）；固相萃取小柱（RP柱，lcc，美國戴安）；色譜分析柱（AS22-4mm，美國戴 安）。
[0031] 甲基磺酸（MSA) (99%，美國Fluka公司）；無水碳酸鈉（基準(zhǔn)品，天津紅巖試劑 廠）；碳酸鈉（l〇〇%，purechemicalAnalysisCo.Ltd);維生素C(抗壞血酸）（99%，美國 Sigma-Aldrich公司）；草酸（99%，美國Acros公司）；磷酸根、硫酸根標(biāo)準(zhǔn)溶液（lOOOug/ ml，國家標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)中心）；六水琥泊酸（99%，美國Sigma-Aldrich公司）；超純水（電阻率 彡 18. 2ΜΩ· cm)。
[0032]ICS5000離子色譜儀（美國戴安公司）；Milli-Q超純水儀（美國Millipore); CP224S電子天平（感量0· 0001g，德國Sartorius公司）；HY-5振蕩器（國產(chǎn)江蘇）。
[0033] 實施例1維生素C對草酸測定的影響實驗
[0034]目前很多包括煙草在內(nèi)含維生素C的植物中草酸含量測定的離子色譜法都是使 用NaOH溶液作為淋洗液分離草酸根及其他陰離子。本研究發(fā)現(xiàn)維生素C在高pH下能轉(zhuǎn) 化為草酸。以水為溶劑配制l〇〇Ug/ml維生素C標(biāo)準(zhǔn)溶液，在AS18陰離子分析柱上分別用 10mmol/L、20mmol/L、30mmol/LNa0H溶液等度洗脫和llmmol/L~50mmol/LNa0H溶液梯度洗 脫作為流動相程序，測定維生素C標(biāo)準(zhǔn)溶液，在測試色譜圖上均有草酸根出峰（保留時間定 性，見圖1所示）。圖2所示為采用純水和甲基磺酸兩種溶劑基質(zhì)下配制的100ug/mL維生 素C標(biāo)準(zhǔn)溶液在不同濃度NaOH溶液洗脫時產(chǎn)生草酸的量。以上結(jié)果表明：大約有50%維 生素C轉(zhuǎn)化為草酸，因此在測定含有維生素C的樣品中草酸含量時不能使用NaOH作為提取 液和淋洗液，否則，會造成測試結(jié)果草酸含量偏高。
[0035] 實施例2樣品前處理方法的研究實驗
[0036] 待測四種目標(biāo)物都是水溶性陰離子，對于離子色譜檢測，常用的提取溶劑為純水， 酸溶液和