一种浸膏类香精香料的化学成分分析前处理方法

摘要

本发明涉及烟用香精香料分析技术领域，尤其涉及一种浸膏类香精香料的化学成分分析前处理方法。其包括以下步骤：将待分析样品、气相色谱用内标物混合，得到样品提取液；将所述样品提取液送入固相萃取柱，以二氯甲烷进行淋洗，并收集淋洗液；采用气相色谱‑质谱联用技术对所述淋洗液进行分析。本发明具有完全分散、易操作、成本低、灵敏度高、富集效果显著等优点，能够有效富集浸膏类香精香料中的化学成分，处理后用GC/MS可得到更多的色谱峰，鉴定出更多组分。

说明书

技术领域

本发明涉及烟用香精香料分析技术领域，尤其涉及一种浸膏类香精香料的化学成分分析前处理方法。

背景技术

浸膏类香料一般是用低极性溶剂萃取天然植物，经过滤、浓缩得到的粘稠或膏状香料。常用的烟用浸膏有秘鲁浸膏、吐鲁香膏、桂花浸膏、豫烟浸膏等，添加在卷烟中，能增补卷烟的香气，提高香气饱满度，并能去除杂气，降低刺激性，为卷烟加香常用的优良添加剂。

对于浸膏类物质一般需要经过一系列的前处理后才能进行色谱分析。目前常用的前处理方法主要液液萃取、固相微萃取、蒸馏萃取等，这些方法都各有优缺点。其中，最常用的是液液萃取，其是用二氯甲烷、乙醇或乙酸乙酯等溶剂对香料样品进行萃取，分层后取有机相澄清液，经微孔滤膜过滤后上仪器分析。而固相微萃取是集采样、萃取、浓缩、进样于一体，操作简便、快速，无需溶剂，在多种行业的分析工作中得到广泛应用。分子蒸馏技术具有蒸馏压强低、受热时间短、分离程度高等优点，能极好地保护热敏性物质，特别适合于天然物质的提取与分离。同时蒸馏萃取对挥发性、半挥发性成分的富集效率很高，尤其是净化效果良好，提取物、浸膏等样品都可以采用此方法进行前处理。

虽然以上前处理方式都能处理浸膏类烟用香精香料分析中的挥发性和半挥发性成分，但仍然存在一些明显的缺点和不足。比如分离步骤较多、耗时耗力，重现性不好，灵敏度较低等，因此不适合大量样品的分析工作。并且，浸膏类烟用香料大多性状比较粘稠，流动性比较差，存在不易取样、易乳化等问题，进而造成溶剂萃取效率低，得到的有效色谱峰较少，不能够完全反映出该香料的真实内在品质。

为了解决上述技术问题，公开号为CN102721777A的专利文件公开了这样一种粘稠状烟用香精香料的检测方法，该方法包括如下步骤：按相对于每克粘稠状烟用香精香料添加1.2~2.5毫升的乙二醇，震荡摇匀，得到透明均一的样品溶液；将上述透明均一的样品溶液进行气相色谱质谱联用检测。公开号为CN107677754A的专利文件公开了这样一种浸膏类烟用香料香气成分分析前处理方法。所述处理方法具体步骤为：使用注射器取浸膏类烟用香料样品挤压至容器中，并向容器中加入弱极性溶剂超声稀释，然后取手动固相微萃取装置，采用100m聚二甲基硅氧烷纤维萃取头并对其进行老化，再将稀释后的浸膏样品置于顶空瓶中水浴加热，然后使用手动固相微萃取装置手动萃取1-10min，最后将萃取头插入气相色谱质谱联用仪进样口解吸5-10min，利用气相色谱-质谱联用仪分析萃取头吸附到的组分。由此可见，现有的技术中，通常是采用溶剂对膏类香精香料进行稀释后分析，然而溶剂的增加会导致后续检测时溶剂峰的峰宽变宽，对分析结果造成影响。

发明内容

本发明要解决上述问题，提供一种浸膏类香精香料的化学成分分析前处理方法。

本发明解决问题的技术方案是，提供一种浸膏类香精香料的化学成分分析前处理方法，包括以下步骤：

（1）将待分析样品、气相色谱用内标物混合，得到样品提取液；

（2）将所述样品提取液送入固相萃取柱，以二氯甲烷进行淋洗，并收集淋洗液；

（3）采用气相色谱-质谱联用技术对所述淋洗液进行分析。

现有技术在对膏状样品进行气相色谱分析时，通常是，称取样品后，加入内标物，然后用溶剂配成一定浓度的溶液，进行气相色谱分析，然后根据样品和内标物的质量及其在色谱图上峰面积比，求出样品的含量。而本申请中，首先在待分析样品中加入内标物进行稀释，然后通过在固相萃取柱中二氯甲烷的淋洗，得到同时完成除杂和稀释的淋洗液，将其用于气相色谱中。其减少了溶剂的使用，避免了溶剂对分析结果的影响。本申请中，在后续进行气相色谱分析时，可再少量添加内标物或不添加。

其中，现有技术中用于固相萃取的淋洗液有多种，比如乙腈、乙酸乙酯、甲醇等，但发明人经过大量实验发现，这些洗脱剂要么不能对本申请的样品进行良好稀释、要么会造成样品成分变质、对气相色谱质谱分析结果存在影响，发明人通过大量实验才确定了对分析结果影响最小、以及对浸膏类香精香料和内标物稀释效果最好的二氯甲烷。

其中，气相色谱用内标物选用现有的香精香料气相色谱分析技术中、常用的内标物即可。但是不同的内标物、同一内标物不同的浓度均对分析结果仍有一定的影响，发明人经过大量实验，确定了对分析结果影响最小的内标物及其浓度范围和用量。因此，作为本发明的优选，所述气相色谱用内标物选用450-550ppm的正十七烷。同时，作为本发明的优选，所述待分析样品和气相色谱用内标物的混合比为1g：（0.8-1.2）mL。

在某些情况下，内标物和二氯甲烷对浸膏类香精香料的稀释效果有限，作为本发明的优选，步骤（1）中，将待分析样品和气相色谱用内标物混合加入乙醇溶液中，得到样品提取液。作为本发明的优选，选用质量百分比浓度为40-50%的乙醇溶液，所述待分析样品与所述乙醇溶液的混合质量比为1：（3-5）。

为了提高待分析样品在内标物中的分散度，作为本发明的优选，步骤（1）中，将待分析样品、气相色谱用内标物混合后，于1500-2000rpm下涡旋震动10-20min，得到样品提取液。

步骤（2）中，固相萃取柱的填料选用常用填料即可，比如以硅胶为基质的填料，例如C18、C8等；以高聚物为基质的填料，例如聚苯乙烯-二乙烯苯等；以无机材料为主的填料，例如弗罗里硅藻土、氧化铝、石墨化碳等。作为本发明的优选，步骤（2）中，所述固相萃取柱选用硅藻土层析柱。

在选择固相萃取柱时，必须考虑柱容量。作为本发明的优选，选用规格为（8-12）g/20mL的固相萃取柱。

作为本发明的优选，在将样品提取液送入固相萃取柱之前，采用二氯甲烷对固相萃取柱进行活化。

作为本发明的优选，步骤（2）中，以体积为样品提取液体积的10-20倍的二氯甲烷进行淋洗。优选为将二氯甲烷分为多次淋洗。

作为本发明的优选，所述淋洗液浓缩至0.8-2ml后采用气相色谱-质谱联用技术分析。

作为本发明的优选，步骤（3）中，用NIST2017+masshunter软件解卷积谱库检索+保留指数等手段进行检索和定性分析。

作为本发明的优选，步骤（3）中，气相色谱-质谱联用技术的工作条件如下：气相条件：色谱柱选用DB-5MS毛细管柱（60m×250μm×0.25μm），进样口温度250℃，初始温度50℃，保持2min，以4℃/min速率升至280℃，保持25min，载气：氦气，流速1.0ml/min，不分流进样；质谱条件：传输线温度250℃，电离方式EI，离子源温度230℃，电离能量70eV，质谱扫描方式为全扫描（scan），扫描范围25~400amu，溶剂延迟6min。

本发明的有益效果：

1.本申请通过内标物以及涡旋振动，能够将浸膏类组分基质完全稀释分散；然后通过柱层析分离并进一步稀释，最后浓缩进行色谱分析，可有效富集和萃取出浸膏类烟用香料中某些含量少、检测灵敏度低的成分，处理后可得到更多有效的色谱峰，用于GC/MS可检测出更多的有效组分，具有易分散、易操作、成本低、萃取效率高的优点。

2.本申请中，液液萃取的水相-有机相发生快速转换，不存在乳化现象，样品进样液完全去除掉水，能够减少对质谱仪器的响应影响，延长仪器的使用寿命。

3.本申请的定性系统全面、快捷，容易操作。

附图说明

图1是对比例1中得到的GC/MS成分分析色谱图；

图2是实施例1中得到的 GC/MS成分分析色谱图。

具体实施方式

以下是本发明的具体实施方式，并结合附图，对本发明的技术方案作进一步的描述，但本发明并不限于这些实施例。

实施例1

一种浸膏类香精香料的化学成分分析前处理方法，选用豫烟浸膏作为待分析样品，包括以下步骤：

（1）准确称取样品0.5331g于离心管中，加入0.5mL的内标物正十七碳烷（500ppm），于2000rpm条件下，涡旋振动10min，充分分散，得到样品提取液。

（2）将10g/20mL的硅藻土层析柱用二氯甲烷活化待用，将步骤（1）得到的样品提取液倒入已经活化好的硅藻土层析柱中，然后移取10mL二氯甲烷，在常压下进行多次淋洗，充分洗脱。收集淋洗液，上旋转蒸发仪进行浓缩至1mL左右，装入色谱瓶中备用。

（3）利用气相色谱-质谱联用仪分析组分，用NIST2017+masshunter软件解卷积谱库检索+和保留指数等手段谱库进行检索和定性分析，其中气相色谱-质谱联用仪分析的工作条件如下：

气相条件：色谱柱选用DB-5MS毛细管柱（60m×250μm×0.25μm），进样口温度250℃，初始温度50℃，保持2min，以4℃/min速率升至280℃，保持25min，载气：氦气，流速1.0ml/min，不分流进样；

质谱条件：传输线温度250℃，电离方式EI，离子源温度230℃，电离能量70eV，质谱扫描方式为全扫描（scan），扫描范围25~400amu，溶剂延迟6min。

得到GC/MS成分分析色谱图如图2所示。

实施例2

一种浸膏类香精香料的化学成分分析前处理方法，选用秘鲁浸膏作为待分析样品，包括以下步骤：

（1）准确称取样品0.5008g于离心管中，加入0.6mL的内标物正十七碳烷（450ppm），然后加入超纯水至1.5g，再加入乙醇至2.5g。于1800rpm条件下，涡旋振动20min，充分分散，得到样品提取液。

（2）将12g/20mL的氧化铝层析柱用二氯甲烷活化待用，将步骤（1）得到的样品提取液倒入已经活化好的氧化铝层析柱中，然后移取20mL二氯甲烷，在常压下进行多次淋洗，充分洗脱。收集淋洗液，上旋转蒸发仪进行浓缩至0.8mL左右，装入色谱瓶中备用。

（3）利用气相色谱-质谱联用仪分析组分，用NIST2017+masshunter软件解卷积谱库检索+和保留指数等手段谱库进行检索和定性分析，其中气相色谱-质谱联用仪分析的工作条件与实施例1的工作条件相同。

实施例3

一种浸膏类香精香料的化学成分分析前处理方法，选用桂花浸膏作为待分析样品，包括以下步骤：

（1）准确称取样品0.5002g于离心管中，加入0.4mL的内标物正十七碳烷（550ppm），然后加入超纯水至2g，再加入乙醇至3g。于1500rpm条件下，涡旋振动15min，充分分散，得到样品提取液。

（2）将8g/20mL的C18固相萃取柱用二氯甲烷活化待用，将步骤（1）得到的样品提取液倒入已经活化好的C18固相萃取柱中，然后移取15mL二氯甲烷，在常压下进行多次淋洗，充分洗脱。收集淋洗液，上旋转蒸发仪进行浓缩至2mL左右，装入色谱瓶中备用。

（3）利用气相色谱-质谱联用仪分析组分，用NIST2017+masshunter软件解卷积谱库检索+和保留指数等手段谱库进行检索和定性分析，其中气相色谱-质谱联用仪分析的工作条件与实施例1的工作条件相同。

对比例1

选用与实施例1同样的豫烟浸膏作为待分析样品。

将未经处理过的豫烟浸膏直接采用气相色谱-质谱联用仪进行分析，其气相色谱-质谱联用仪的工作条件与实施例1的工作条件相同，其分析得到的GC/MS成分分析色谱图如图1所示。

通过图1和图2，以将对比例1和实施例1的GC/MS成分分析色谱图进行对比，可以看出两种方法得到的色谱图色谱总峰数有一定的差别。图1中的色谱峰数约为196个，而图2中的色谱峰数约为243个，且色谱峰的响应也明显优于图1，例如在RT为30.3min、40.5min、44.2min、47.2min、51.4min，图1中对应的归一化峰面积百分比分别为17.1316%、0.1303%、0.2292%、0.3483%、0.1709%，而图2中对应的归一化峰面积百分比分别为19.9658%、0.6624%、0.718%、0.6142%和0.3263%。

尤其是在高温度区间，图2中的有效色谱峰数量比图1多48个，含量相差也比较大，这部分物质对豫烟浸膏在卷烟中改善香气质和改善余味方面做出了贡献，因此这些成分比较重要，也说明了采用本说明方法可以相对更完整地反映豫烟浸膏的有效成分。

本文中所描述的具体实施例仅仅是对本发明精神作举例说明。本发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本发明的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。