國內(nèi)尼古丁分析方法的最新研究進(jìn)展

康連森，衛(wèi)世乾

（1.河南省煙草職工培訓(xùn)中心，河南 許昌461000；2.許昌學(xué)院 學(xué)報編輯部，河南 許昌461000）

尼古丁是煙草中最主要的生物堿，它約占煙草質(zhì)量的1.5%，幾乎是香煙中總生物堿含量的95%.純尼古丁是一種清澈液體，有一種特有的惡臭，暴露于空氣變棕色，能夠與等量水混合，優(yōu)先溶于有機(jī)溶劑.近年來，尼古丁的分析方法不斷發(fā)展，除傳統(tǒng)的化學(xué)法和滴定法之外，電化學(xué)法、原子吸收光譜法、氣相色譜法、分光光度法、高效液相色譜法、都曾用于分析測定尼古丁.本文就國內(nèi)尼古丁的最新分析方法進(jìn)行綜述.

1 分光光度法（spectrophotometry）

1.1 分光光度法

閏衛(wèi)[1]直接利用分光光度法來測定尿液中的尼古丁含量.分光光度法還可以間接用于尼古丁含量的測定.陳巖等[2]將大鼠暴露于香煙煙氣或尼古丁霧化環(huán)境中，采用氰化鉀－巴比妥酸分光光度法來測定尿中尼古丁代謝產(chǎn)物柯廷寧.實驗發(fā)現(xiàn)，給大鼠緩慢恒速輸注不同濃度的尼古丁溶液和大鼠的柯廷寧排出量之間有良好的線性關(guān)系，能夠根據(jù)柯廷寧的排出量推算尼古丁的攝入量.高錳酸鉀與尼古丁在NaOH溶液中反應(yīng)形成水溶性綠色產(chǎn)物，綠色產(chǎn)物的最大吸收值為610nm[3].這3個實驗都表明，分光光度法的精密度和回收率均符合要求，測試結(jié)果令人滿意.

1.2 熒光分光光度法

尼古丁可干擾熒光素與堿性藏花紅之間的能量轉(zhuǎn)移，可根據(jù)熒光素的熒光增量測定尼古丁的含量.該方法簡便、快速，準(zhǔn)確度、靈敏度好，適用于香煙中尼古丁含量的測定[4].平小紅等[5]利用尼古丁的締合反應(yīng)，通過對熒光試劑、酸度等條件的選擇，建立了間接熒光法測定尼古丁含量的最佳測定條件，精密度、靈敏度和準(zhǔn)確性均有較大提高.

1.3 紅外光譜法

為了提高煙草尼古丁含量的測定精度和穩(wěn)定性，蔡劍華等[6]將基于形態(tài)小波的近紅外光譜去噪方法應(yīng)用于煙草的一階導(dǎo)數(shù)近紅外光譜數(shù)據(jù)處理中，給出了方法的原理和步驟，評估了該方法的去噪效果；用處理后的光譜計算了煙草中的尼古丁含量，并與小波變換方法的處理結(jié)果進(jìn)行了對比分析.研究結(jié)果為提高近紅外光譜測定煙草尼古丁含量的分析精度和模型的穩(wěn)健性提供了參考.同樣，郭志明等[7]利用近紅外光譜結(jié)合遺傳算法——最小二乘支持向量回歸（GA－LSSVR）建立了回歸預(yù)測模型.在LSSVR模型建立過程中，采用遺傳算法對LSSVR參數(shù)進(jìn)行自動優(yōu)化.研究結(jié)果表明，GA－LSSVR是一種快速準(zhǔn)確的建模方法，為煙草尼古丁含量的近紅外測定和近紅外光譜數(shù)據(jù)的處理提供了新的方法與途徑.

李紅軍等[8]應(yīng)用傅里葉變換近紅外光譜儀，分別對具代表性的2003～2005年的烤煙樣品和2005年烤煙樣品建立了近紅外光譜與灰分、尼古丁、石油醚提取物、石油醚提取物中性成分4種成分含量間的關(guān)系模型.兩類近紅外預(yù)測模型對灰分的預(yù)測沒有顯著性區(qū)別，而對尼古丁、石油醚提取物、石油醚提取物中性成分的預(yù)測有顯著性區(qū)別.

2 電化學(xué)法（CEL）

趙利敏等[9]建立了“毛細(xì)管電泳＋電致化學(xué)發(fā)光”聯(lián)用技術(shù)（CE－CEL）檢測煙草浸出液中尼古丁含量的方法.將本方法用于3種品牌的煙草浸出液中尼古丁含量的測量，測定值均與煙盒上尼古丁的標(biāo)注值相吻合.而陽明輝等[10]基于尼古丁對膽堿氧化酶（CHOD）的抑制作用，將膽堿氧化酶電極用于微量尼古丁的測定.酶電極制作中，先在鉑電極表面修飾一層殼聚糖膜，再用戊二醛交聯(lián)CHOD.采用這種酶固定化方法，電極在4.0×10－6～3×10－3mol/L膽堿的濃度范圍呈線性關(guān)系.將電極用于煙草中尼古丁回收率的測定，結(jié)果良好.

3 原子吸收分光光度法（AAS）

陳韻等[11]通過平衡透析方法或預(yù)先對煙草浸出液進(jìn)行去除果膠、蛋白質(zhì)等預(yù)處理，然后直接利用原子吸收分光光度法對尼古丁含量進(jìn)行測定，所得結(jié)果與行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)（YC－T8－93）分析結(jié)果對比，誤差較小、結(jié)果可靠.陳韻[12]在pH 6.1～6.3的介質(zhì)中，將尼古丁和銅（Ⅱ）形成配合物，經(jīng)反相高效液相色譜法確認(rèn)配位比為2比1，并用紅外光譜法、差熱失重分析法對配合物進(jìn)行了表征，提出了通過用火焰原子吸收光譜法測定絡(luò)合反應(yīng)剩余銅的量來間接測定尼古丁的方法.

4 示波極譜法（OP）

示波極譜法直接測定煙葉中不同部位的尼古丁含量.李鳳菊等[13]對貴州、云南、河南和四川四個煙草盛產(chǎn)地所產(chǎn)煙草的煙葉和煙莖中不同部位的尼古丁含量進(jìn)行了測定.各地?zé)煵萆喜繜熑~尼古丁含量最高，中部次之，下部尼古丁含量最低；尼古丁在莖部的分布以中部最高，下部次之，上部最少.煙葉中的尼古丁含量又遠(yuǎn)高于其相應(yīng)的莖.

5 高效液相色譜法（HPLC）

5.1 煙草制品、空氣和蔬菜中尼古丁含量的測定

于莉[14]采用高效液相色譜法測定兩種不同方法處理的煙草制品中尼古丁質(zhì)量濃度的變化情況.仙鶴草鞣質(zhì)成分具有降低煙草中尼古丁的作用.常君瑞等[15]利用被動式采樣法采集空氣中的氣態(tài)尼古丁，采樣后濾膜經(jīng)超聲提取、溶劑萃取、氮吹后，用流動相溶解、C18反相色譜柱分離、紫外檢測器檢測，以保留時間定性、峰面積定量.精密度和加標(biāo)回收率高；樣品密封后，在干燥的室溫狀態(tài)下可以保存11天以上.該方法適宜于測定公共場所空氣中尼古丁的濃度.張晶[16]采用高效液相色譜法研究野生苣荬茶對尼古丁的影響，發(fā)現(xiàn)苣荬茶水溶液與尼古丁水溶液混合后，外觀顏色、溶液pH值、尼古丁含量都發(fā)生了變化.野生苣荬茶與尼古丁混合能夠降低其含量，可以減輕尼古丁的副作用.楊新磊[17]建立了一種以溶劑棒微萃取為樣品前處理技術(shù)，HPLC/UV法測定常用蔬菜中痕量尼古丁的方法，系統(tǒng)優(yōu)化了溶劑棒微萃取條件以及HPLC法測定尼古丁的相關(guān)參數(shù)，可用于常用蔬菜中痕量尼古丁的有效富集、測定.

5.2 頭發(fā)和指甲中尼古丁含量的測定

高效液相色譜法可以用于檢測頭發(fā)和指甲中煙堿含量.胡雁[18]以庚烷磺酸鈉為離子對試劑，建立了同時測定頭發(fā)中尼古丁和可天寧含量的反相離子對的高效液相色譜方法，該方法回收率高，相對標(biāo)準(zhǔn)偏差小.指甲在5%NaOH溶液中微波消解，CH2Cl2萃取，N2吹干，5%的溶液和無水乙醇以1∶10的比例混合做溶劑直接進(jìn)樣.紫外檢測波長為260nm.本方法用于被動吸煙和主動吸煙者指甲中尼古丁的測定，結(jié)果令人滿意[19].

5.3 血漿中尼古丁含量的測定

朱建國[20]采用高效液相色譜法來測定人血漿中尼古丁濃度.本法具有靈敏度高、準(zhǔn)確性好、色譜峰分離良好等特點，非常適用于人血漿樣本中尼古丁濃度的測定.楊新磊[21]則建立了一種以三相中空纖維式液相微萃?。═P－HF－LPME）進(jìn)行樣品前處理，采用高效液相色譜快速、準(zhǔn)確測定血漿中尼古丁含量的方法.該方法集萃取、富集、凈化于一步，極大地簡化了傳統(tǒng)血漿成分測定的前處理過程，是一種快速、有效、綠色的前處理方法.

5.4 人尿中尼古丁含量的測定

高效液相色譜法可用于測定人尿中尼古丁含量.馮斌[22]應(yīng)用該方法測定尿中尼古丁的含量，方法簡便、準(zhǔn)確、靈敏度高.劉維[23]首次將磁流體粉末代替磁子，在磁場作用下，以三相中空纖維液相微萃取動態(tài)模式進(jìn)行樣品前處理，高效液相色譜為檢測手段，建立了一種快速、準(zhǔn)確、環(huán)境友好的尿中尼古丁含量的測定方法，系統(tǒng)優(yōu)化了 TP－HFLPME技術(shù)的有機(jī)溶劑、磁流體粉末加入量、攪拌速率和萃取時間等條件.

5.5 唾液中尼古丁含量的測定

楊新磊[24]建立了一種以液相微萃取為樣品前處理技術(shù)，結(jié)合高效液相色譜快速、有效測定唾液中尼古丁含量的方法，確定了以磷酸三丁酯為有機(jī)溶劑、2mL 0.05mol/L KOH 調(diào)節(jié)2mL樣品溶液為給出相，10mmol/L KH2PO4（pH＝3.0）為接收相，攪拌速率為500r/min，萃取時間為17min的尼古丁優(yōu)化萃取條件.該法可用于唾液等生物體液中堿性物質(zhì)的測定.

5.6 煙草替代產(chǎn)品和煙草水中尼古丁含量的測定

丁昌明[25]建立了煙草替代產(chǎn)品中尼古丁的高效液相色譜測定方法.該方法可很好地測定煙草替代產(chǎn)品中的尼古丁，具有分離效果好，穩(wěn)定性強(qiáng)，操作簡便、快捷，回收率高，重現(xiàn)性好等特點.

用液相色譜－電噴霧線性離子阱串聯(lián)/質(zhì)譜（LC－ESI－ITMS M/S）在正離子模式下對煙草水提取物中的尼古丁進(jìn)行了分析:定性分析了尼古丁MS/M S圖譜中碎片的可能結(jié)構(gòu)；用尼古丁標(biāo)準(zhǔn)溶液對質(zhì)譜檢測條件進(jìn)行優(yōu)化后，在SRM掃描模式下對尼古丁進(jìn)行定量分析.實驗選用高效的短色譜柱達(dá)到了快速定量的目的，適用于對大量樣品的分析[26].孫金影[27]建立了煙絲水提取液中尼古丁和可天寧生物堿的高效液相色譜（HPLC）快速檢測方法.該方法可用于不同品牌香煙煙絲中尼古丁和可天寧的含量分析.

6 高效液相色譜與質(zhì)譜法（HPLC－MS/MS）

6.1 血漿、血清、尿液、唾液及微透析樣品中尼古丁含量的測定

劉湘豫[28]建立了簡單、快速且靈敏的液質(zhì)聯(lián)用法檢測人血漿中尼古丁的濃度.本方法適用于尼古丁的人體臨床藥物代謝動力學(xué)及生物等效性研究.丁昌明[29]采用固相萃?。合嗌V－電噴霧離子阱串聯(lián)質(zhì)譜法測定了血清中尼古丁和可替寧的含量.本方法具有分離效果好，穩(wěn)定性強(qiáng)，操作簡便、快捷，回收率高，重現(xiàn)性好等特點.

周宛虹[30]以氘代尼古丁、氘代可的寧、3－OH－氘代可的寧、氘代尼古丁葡萄糖醛酸復(fù)合物、氘代可的寧葡萄糖醛酸復(fù)合物、3－OH－氘代可的寧葡萄糖醛酸復(fù)合物作內(nèi)標(biāo)，在LC－MS/MS的大氣壓化學(xué)電離（APCI）離子化模式下，能夠快速檢測吸煙者尿液中尼古丁及其9種代謝物；吸煙者24h尿液中的尼古丁及其9種代謝物含量與卷煙抽吸量的分析因子之間均有較強(qiáng)正相關(guān)性.

王曄[31]采用Salivette采樣管收集人體唾液，以氘代尼古丁、氘代可的寧以及3－羥基－氘代可的寧為內(nèi)標(biāo)，在LC－MS/MS的大氣壓化學(xué)電離（APCI）離子化模式下，建立了同時測定吸煙者唾液中尼古丁及其代謝物的分析方法.該法前處理簡單，色譜運行時間短，尼古丁及其代謝產(chǎn)物的加標(biāo)回收率高，相對標(biāo)準(zhǔn)偏差小，適合作為評估煙氣暴露程度以及尼古丁攝入量的生化指標(biāo).

凌家俊[32]建立液質(zhì)聯(lián)用法同時測定微透析樣品中尼古丁與穩(wěn)定同位素氘取代尼古丁的含量.本方法靈敏度高，專屬性好，操作簡便、快速，適于微透析樣品中尼古丁與氘取代尼古丁含量的測定.

6.2 食用菌中尼古丁含量的測定

楊俊[33]建立了食用菌中尼古丁殘留檢測的超高效液相色譜－串聯(lián)質(zhì)譜方法.尼古丁在0.000 1～0.050mg/L的濃度范圍內(nèi)呈良好的線性關(guān)系；方法回收率高，相對標(biāo)準(zhǔn)偏差小.

6.3 工業(yè)廢水中尼古丁含量的測定

林艷[34]從排污口取得的廢水，過濾后采用反相C18色譜柱（150mm×4.6mm，5μm）分離，以甲醇－水（95＋5）溶液為流動相，電噴霧串流質(zhì)譜正離子模式下監(jiān)測，通過采用液相色譜－串聯(lián)質(zhì)譜法測定工業(yè)廢水中尼古丁含量的方式.該方法的線性范圍廣，加標(biāo)回收率高.

7 氣相色譜法（GC）

7.1 空氣中尼古丁含量的測定

平小紅[35]建立室內(nèi)空氣中尼古丁殘留量的氣相色譜（GC－NPD）測定方法，以此作為評價室內(nèi)空氣中煙草煙氣（ETS）污染程度的依據(jù).余勝兵[36]則采用被動式采樣－氣相色譜－氮磷檢測器檢測法；劉蘭俠[37]用硅膠管采樣，以超聲波萃取為輔助，采用毛細(xì)管氣相色譜法.氣相色譜（GC－NPD）法具有選擇性好、靈敏度高、準(zhǔn)確度高的特點，可廣泛用于室內(nèi)環(huán)境空氣及工作場所中尼古丁的測定.

7.2 頭發(fā)及尿液中尼古丁含量的測定

尿液和頭發(fā)中尼古丁和可替寧含量的測定，可以采用毛細(xì)管氣相色譜測定法.谷素英[38]建立毛細(xì)管氣相色譜同時測定頭發(fā)中尼古丁及其主要代謝產(chǎn)物可的寧的方法.頭發(fā)樣品經(jīng)1.5mol/L NaOH溶液消解，二氯甲烷/甲醇（體積比3∶1）溶劑萃取，氮氣吹干，甲醇定容后直接進(jìn)樣.經(jīng)SPB－5毛細(xì)管柱分離，火焰離子化檢測器（FID）檢測.本方法靈敏度高，選擇性好，操作簡便、快速，易于推廣，可用于控?zé)熈餍胁≌{(diào)查研究批樣的檢測.朱琳[39]將尿液或頭發(fā)樣品用NaOH溶液完全消解后用三氯甲烷萃取，經(jīng)毛細(xì)管柱分離，NPD檢測器檢測，保留時間定性，以二苯胺作為內(nèi)標(biāo)物進(jìn)行定量.本方法適合測定主動吸煙和被動吸煙者體內(nèi)的尼古丁和可替寧含量，評估暴露者的煙草暴露劑量和程度.

7.3 戒煙保健品中尼古丁含量的測定

對于口香糖和含片戒煙保健樣品，處理成碎末狀后加入堿溶液，用二氯甲烷/正庚烷（體積比1∶9）溶劑萃取，氮氣吹干，甲醇定容.經(jīng)Superlco SPBTM－5毛細(xì)管色譜柱分離－火焰離子化檢測器（FID）檢測，根據(jù)保留時間定性，內(nèi)標(biāo)法定量.本方法操作簡便、特異性好、靈敏度高、易于推廣，用于市售戒煙保健品中尼古丁的檢測，取得了滿意的結(jié)果[40].

8 氣相色譜－質(zhì)譜法（GC－MS）

8.1 煙草中尼古丁含量的測定

回瑞華[41]采用同時蒸餾萃取法與水蒸氣蒸餾法提取煙草中揮發(fā)性成分，并用氣相色譜－質(zhì)譜法（GC－MS）分別確認(rèn)其化學(xué)成分，其中主要成分為尼古??；并用氣相色譜法測定了煙草中尼古丁的含量.李欣[42]使用氣相色譜－質(zhì)譜聯(lián)用儀，采用選擇離子檢測法測定煙草中尼古丁的含量.本法簡便、快速，靈敏度高，結(jié)果準(zhǔn)確可靠，可用于煙草中尼古丁含量的控制.

8.2 空氣中尼古丁含量的測定

氣相色譜－質(zhì)譜法可用于測定環(huán)境空氣中尼古丁，該方法采樣方便，測定靈敏、準(zhǔn)確.董小艷[43]將環(huán)境空氣中的尼古丁用經(jīng)過NaHSO4處理過的玻璃纖維濾膜采集，濾膜經(jīng)1.5mol/L的NaOH洗脫和正庚烷萃取后經(jīng)氣相色譜分離，采用質(zhì)譜選擇離子掃描方式采集數(shù)據(jù)，保留時間和特征離子定性，并以喹啉作為內(nèi)標(biāo)物進(jìn)行定量，可以在場所監(jiān)測或人群個體暴露環(huán)境煙草煙霧（ETS）監(jiān)測中大規(guī)模使用，為客觀評價ETS暴露提供技術(shù)手段.劉紅麗[44]則采用被動式采樣，氣相色譜質(zhì)譜檢測，內(nèi)標(biāo)法定量.

8.3 頭發(fā)、尿液、唾液中尼古丁含量的測定

將樣品（消解完全的頭發(fā)、尿液、唾液）經(jīng)NaOH堿化后用三氯甲烷萃取，氣相色譜分離，質(zhì)譜檢測采用選擇離子掃描，并以二苯胺作為內(nèi)標(biāo)物進(jìn)行定量，尿液中尼古丁和可替寧的濃度用尿肌酐校正.氣相色譜－質(zhì)譜法（GC－MS）可以同時測定人體尿液、頭發(fā)、唾液中尼古丁及其代謝物可替寧.該方法簡單、快速、準(zhǔn)確，能滿足人群煙草暴露評價的需要[45].

8.4 食用菌中尼古丁含量的測定

何怡[46]將食用菌新鮮樣品經(jīng)過快速、簡單的樣品前處理（QuECHERS）后，采用氣相色譜－質(zhì)譜（GC/MS）定性定量分析食用菌中的尼古丁.經(jīng)測定，樣品的加標(biāo)回收率大于83%，相對標(biāo)準(zhǔn)偏差小于8%.

9 結(jié)語

尼古丁危害極大.研究人員對不同環(huán)境中的尼古丁的含量進(jìn)行了研究，分析方法主要集中在分光光度法、電化學(xué)法、原子吸收光譜法、示波極譜法、氣相色譜法、液相色譜法、質(zhì)譜與氣相色譜或液相色譜聯(lián)用等，但是色譜法及色譜質(zhì)譜聯(lián)用是應(yīng)用最廣的分析方法.

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