语义网络分析第32卷2004年9月
分析化学(FENXI HUAXUE) 研究报告Chinese Journal of Analytical Chemis try
第9期1161~1164
丁 丽1,2 盛良全1 童红武1 雍国平2 刘少民*
1
1
(中国科学技术大学烟草与健康研究中心，合肥230052)
2
(中国科学技术大学化学系，合肥230026)
摘 要 报道了用毛细管柱气相谱同时测定烟草中尼古丁、去甲基尼古丁、新烟碱和去氢新烟碱4种主要
生物碱的方法。烟草样品经二氯甲烷/甲醇(V /V ,3B 1)溶剂萃取，过一次性滤膜，直接进样，经HP -5MS 毛细管柱分离，氮磷检测器(NPD)检测。该方法简单，重现性好;4种生物碱相对标准偏差为1.5%~3.4%；加标回收率为93.6%~102.4%。
关键词 烟草，生物碱，毛细管柱气相谱，萃取
2003-09-08收稿;2004-04-15接受
1 引 言
烟草中的生物碱主要有尼古丁(Nicotine)、去甲基尼古丁(Nornicotine)、新烟碱(Anabasine)和去氢新烟碱(Anatabine)。其含量与卷烟的香气和吃味有非常重要的关系。同时，这些生物碱在烟草烘烤和加工过程中与亚硝酸盐作用生成相应的致癌化合物)))亚硝胺化合物。因此，建立快速、准确的检测烟草
中生物碱含量的方法是非常必要的。
检测烟草中生物碱的方法有高效液相谱[1]、超临界流体谱-离子流动检测[2]、毛细管电泳[3]及气相谱[4~7]。气相谱法是常规检测烟草及卷烟烟气中烟碱的方法，但用于烟草中生物碱的同时分析测定，国内报道甚少，已报道的气相谱方法中样品的前处理比较复杂[5,6]
，回收率不理想[4]
。本实验采取溶剂萃取-毛细管气相谱法，氮磷检测器检测，同时测定烟草中主要生物碱，方法简单，且回收率高，重现性好。
2 实验部分
2.1 实验材料和试剂
各等级烟叶取自湖北襄樊卷烟厂，于40e 烘干3h，研磨，过0.45m m 筛，备用。标样：尼古丁(99%)，去甲基尼古丁(97%)，新烟碱(94%)，喹哪啶(97%)(北京百灵威公司)。其它试剂均为分析纯。2.2 仪器及工作条件
HP -6890(PLUS+)GC 谱仪(美国惠普公司);HP -7683自动进样器(Agilent 公司)。毛细管柱:HP -5MS,30m @0.25m m (id)@0.25L m；进样口温度为240e ；氮磷检测器温度为300e ；氦气为载气，恒流模式，流速30c m/s，分流比20B 1；氦气为尾吹气,29m L/min；进样量1L L；柱升温程序：初始温度90e (3min)
10e /mi n
180e (2min)40e /min
280e (4min);Thermo Finnigan GC -MS 联用仪(Finnigan 公司);EI 能量70e V，扫描范围45~350u，传输线温度250e ，离子源温度200e ，氦气为载气，恒流1.0mL/min，进样量为1.0L L，其它谱条件相同。
2.3 生物碱的萃取
准确称取0.500g 烟末于50mL 具塞三角烧瓶中，加入5mL 5%Na OH，摇匀，再依次加入1mL 内标(1g/L 喹哪啶溶液)和20mL 萃取溶剂(C H 2Cl 2/C H 3OH ,V/V ,3B 1)，振荡60min 后，静置，过一次性0.45L m 滤膜，取部分清液直接进样。
3 结果与讨论
3.1 生物碱萃取条件的选择
3.1.1 生物碱萃取溶剂的选择 由于先加入氢氧化钠水溶液，烟草生物碱被转化为憎水性的游离态生物碱，生物碱结构中氢化吡咯环和氢化吡啶环上的氮原子有一对孤对电子，具有二级胺的活泼性。所以，生物碱的萃取溶剂应是弱极性的二氯甲烷和乙醚等惰性溶剂。为增加二氯甲烷的萃取能力，采用 图1 乙醚和二氯甲烷/甲醇萃取物谱图比较
Fig.1 Comparison of chromatograms of extracts in (C 2H 5)2O and CH 2Cl 2/CH 3OH
磷酸氢镁
A.乙醚萃取(extracted with (C 2H 5)2O);
B.二氯甲烷/甲醇萃取
(extracted w i th CH 2Cl 2/CH 3O H)。1.喹哪啶(quinaldine);2.尼古丁
(nicotine);3.去甲基尼古丁(nornicotine);4.新烟碱(anabas ine);5.去氢新烟碱(anatabine)。
CH 2Cl 2/C H 3OH (V/V ,3B 1)混合溶剂。比较了乙醚和CH 2Cl 2/C H 3OH (V/V ,3B 1)两种溶剂的萃取能力，发现CH 2Cl 2/C H 3OH (V/V ,3B 1)对尼古丁和新烟碱、去氢新烟碱的萃取量分别为前者的6.3、9.8和3.4倍，但是，对去甲基尼古丁无显著性差异。而且,C H 2Cl 2/CH 3OH(V/V ,3B 1)萃取出的干扰物质极少(见图1)，有利于生物碱的定性和定量，也有利于减少毛细管柱排空时间，缩短分析周期。
3.1.2 碱溶液用量的选择 萃取溶剂中的水有助于
溶涨烟草组织结构，适量的水含量能提高溶剂对生物碱的萃取能力[1]，且萃取溶液的pH 值也直接影响生物碱由质子态向非质子态的转化。为此，考察了碱溶液的用量对生物碱萃取量的影响，固定20mL CH 2Cl 2/C H 3OH(V/V ,3B 1)萃取溶剂，分别加入2、3、4、5和7mL 的5%Na OH 水溶液，发现加入5mL 碱溶液，即水溶液的体积和甲醇的体积接近1B 1时，生物碱的萃取量最大。3.2 定性分析
采用标准谱图与质谱结合定性，总离子流图中各峰经Nist 和Wiley 标准谱库检索，由于去氢新烟碱无商品化标样，对其进行人工谱图解析定性。实验结果分别见图2和图3。
3.3 定量方法
利用内标标准曲线法对生物碱定量。图2中的麦斯明是尼古丁的杂质，与去甲基尼古丁的分离度R =1.2，满足定量分析要求。图3为烟样谱图，由于去氢新烟碱无商品化标样，利用与之保留时间接近的新烟碱响应因子定量。回归方程分别为：尼古丁:y =2.2255x -0.7763,r =0.9999；去甲基尼古丁:y =1.4588x -0.0200,r =0.9994；新烟碱:y =1.8999x +0.0057,r =0.9995(y ：标准物质与内标峰面积比,x ：标准物质与内标含量比)
。
图2 标准物质谱图
Fig.2 Chromatogram of standard alkaloids
1.喹哪啶(quinaldi ne);
2.尼古丁(nicoti ne);
3.去甲基尼古丁(nor -nicoti ne);
4.麦斯明(myos mine);
5.新烟碱(anabasi ne)
。
图3 烟样谱图
Fig.3 Chromatogram of tobacco alkaloids
1.喹哪啶(quinaldine);
2.尼古丁(nicotine);
3.去甲基尼古丁(nornicotine );
4.新烟碱(anabasine );
5.去氢新烟碱(anatabine)。
1162 分析化学第32卷
3.4 回收率与精密度
3.4.1 加标回收实验 准确称取0.500g 烟末，加入标样，进行了全程回收率实验，平行测定4次，结果见表1。
表1 回收率实验结果
Table 1 Results of recovery test
生物碱Alkaloids 平均含量(mg)Average content
加入量(mg)Added 测定量(mg)Found 回收率(%)Recovery
尼古丁Nicoti ne 6.130 4.83210.65193.6去甲基尼古丁Nornicotine
0.16770.19400.3664102.4新烟碱Anabasi ne
0.0359
0.0391
0.0729
94.6
3.4.2 精密度实验 取同一样品，按所选的测定条件，平行测定16次。实验结果见表2。
表2 烤烟生物碱含量平行测定结果(n =16)Table 2 Results from replicate analysis of a flue -cured tobacco sample (n =16)
尼古丁
Nicoti ne
去甲基尼古丁Nornic otine
新烟碱Anabasine 去氢新烟碱Anatabine
平均含量Average content (mg/g)
13.080.360.080.46相对标准偏差RSD (%)
1.5
3.4
2.7
2.1
烟丝中的尼古丁采用SKALAR METHODS 自动化学分析仪标准方法检测，实测值为以尼古丁为代表的总生物碱的百分含量，为1.43%，与上所测的总生物碱百分含量1.51%接近。其它几种生物碱的测定尚无标准，未做对比分析。3.5 样品分析
取各种等级的烟样，按上述方法以内标标准曲线法定量测定。分析结果见表3。以下烟叶为同一年份烟叶。测定结果表明，烟草生物碱含量因不同生长环境、不同部位、不同颜而变化，津巴布韦烤烟生物碱的含量与我国烤烟的平均含量相当。
表3 样品分析结果(mg/g)
Table 3 Analytical result of samples (mg/g)
样品名称Sa mple Name
尼古丁Nicotine 去甲基尼古丁Nornicotine
新烟碱Anabasine 去氢新烟碱Anatabi ne 总量Total Amount
百分含量*(%)
Percent
桐梓Tongzi B3F C3F 29.516.00.1110.0690.1600.0810.7870.35430.616.5 3.061.65巫山Wus han B3F C3F 45.021.20.3730.1600.2880.121 1.410.59147.122.1 4.712.21大理D ali C3V C3L 29.421.80.1340.0860.1750.1080.8460.54330.522.6 3.052.26宣恩Xuanen C3F 28.90.1390.1620.75529.9 2.99咸丰Xianfeng C3F 18.70.1210.1040.46419.4 1.94金沙Jins ha B2L
27.60.0870.1620.86928.7 2.87平均值Average 26.50.1420.1510.73627.5 2.75津巴布韦Zimbabwe
26.9
0.100
0.164
0.840
28.00
2.80
*测定结果均为烟样干物重含量(determination results based on dry tobacco samples)
References
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二级医院
独坐夕阳里
4 Yang Jinhui(杨金辉),Sun Min(孙 敏),Yang Wenfan(杨文凡),Zhang Yuebiao(张月标),Li T ianfei(李天飞),Zhang Cheng -cong(张承聪).J.Yunnan Un ive rsity (Na tura l Science)(云南大学学报，自然科学版),2001,23(1):53~54
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1163第9期丁 丽等：溶剂萃取-毛细管气相谱法测定烟草中主要生物碱
1164分析化学第32卷绿坝事件怎么看
Determination of Main Alkaloids in Tobacco by Capillary Gas
Chromatogragpy with Solvent Extraction
Ding Li1,2,Sheng Liangq uan1,Tong Hongwu1,Yong Guoping2,Liu Shaomin*1
1(Research Center o f T obacco and H ealth,University o f Science and Tochnology of China,He f ei230052)钢铁冶金设备维护
2(Department o f Chemistry,University of Science an d Tochnology o f China,He fei230026)
Abstract This paper described a simple method for the simultaneous determination of four main alkaloids(nico-tine,nornicotine,anabasine,anatabine)in tobacc o.Tobacco powder was shaken in solvent(C H2Cl2/CH3OH,V/ V,3B1)and the main alkaloids extract was directly analyzed by capillary gas chromatography(GC)equipped with nitrogen phosphoraus detector(NPD)after filtered through a0.45L m disposable filter.GC separation was carried out on a HP-5MS capillary c olumn(30m@0.25m m@0.25L m).The relative standard deviations were1.5%~ 3.4%and the recoveries were93.6%~102.4%.The analytical process was extremely simple and all results ob-tained were satisfactory.
Keywords Tobacco,alkaloid,capillary gas c hromatography,extract
(Received8September2003;accepted15April2004)
5石化技术与应用6杂志征订启事
5石化技术与应用6是中国石油兰州石化公司和兰州化学工业公司联合主办的石油化工技术性刊物。国内外公开发行。国内统一刊号CN62-1138/TQ，国际标准刊号ISSN1009-0045。广告经营许可证号6201004000005。自1983年创刊以来，始终坚持科研开发与工业生产相结合的办刊思想，深受广大读者、作者的厚爱与好评。主要报道内容：石油化工、三大合成材料、催化剂、助剂及石油炼制等方面新产品、新工艺、新设备的开发、技术改造、分析测试及与石油化工有关的环境保护、自动控制、计算机技术等。本刊曾多次被评为全国石油化工行业及甘肃省优秀期刊，并已被全国各地大多数图书馆、相关高等院校、科研单位及企业订阅和收藏。现已被俄罗斯5文摘杂志6(AJ)、美国5化学文摘6(C A)及5工程材料文摘6(EMA)等国际著名检索机构收录。
5石化技术与应用6为双月刊，大16开，单月10日出版。每期定价10元，全年定价60元。欢迎您在全国各地邮局(所)订阅，国内邮发代号54-102。如错过邮局每年的订阅时间，可直接从本刊编辑部订阅。国外读者可通过中国国际图书贸易总公司(北京399信箱，邮编100044)订阅，邮发代号4859B M。同时，热诚欢迎您在本刊刊登新产品、新技术广告及企业、公司形象宣传广告。
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