流動分析法測定煙草中的酚類化合物含量

王鵬　呂祥敏　黎洪利　李力　尚軍

摘要：為建立連續(xù)流動測定煙草中酚類物質(zhì)總量的方法，研究了流動分析模塊中氨溶液、顯色劑、緩沖溶液和樣品液的管徑組合與樣品的前處理方式。結(jié)果表明，氨溶液、顯色劑、緩沖溶液和樣品液的合理管徑分別是0.16、0.60、0.42、0.60mL/min，樣品的較好處理方式是熱水浴中萃取樣品45min，回收率為97.5%～102.9%，RSD=0.80%。

關(guān)鍵詞：流動分析法；煙草；酚類化合物；測定方法

中圖分類號：TS411.1 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：0439-8114（2016）09-2353-03

煙草中的酚類化合物種類繁多，按照羥基數(shù)目的不同，可分為簡單酚類和多酚，其中簡單酚含量極微。多酚類物質(zhì)在調(diào)制過程中會因?yàn)檫^度的氧化使煙葉發(fā)生棕色化反應(yīng)，這不但會影響煙葉的外觀質(zhì)量，也會使內(nèi)部有利品質(zhì)成分減少。如果比例不協(xié)調(diào)，就會導(dǎo)致內(nèi)在質(zhì)量變差。與對煙葉顏色的影響相反，一般認(rèn)為多酚類物質(zhì)在煙草燃吸時產(chǎn)生的酸性反應(yīng)能夠中和部分堿性，使吃味更醇和，所以多酚類物質(zhì)被認(rèn)為是產(chǎn)生煙草香氣的主要成分之一，而綠原酸通常是煙葉中存在最多的多酚。測定煙葉中的酚類物質(zhì)有助于了解煙草香氣質(zhì)量，對于指導(dǎo)卷煙配方設(shè)計有重要的意義。檢測酚類物質(zhì)使用較多的是色譜法，基本是針對其各組分的單獨(dú)測定。連續(xù)流動法具有操作簡單、檢測速度快等特點(diǎn)，可以滿足大批量檢測需求。在煙草化學(xué)成分檢測分析領(lǐng)域內(nèi)已經(jīng)得到了廣泛的應(yīng)用，本研究對連續(xù)流動分析法測定煙草中酚類物質(zhì)的總量進(jìn)行探討。

1 材料與方法

1，1 試劑、材料與儀器

羥甲基纖維素鈉（AR，國藥集團(tuán)化學(xué)試劑有限公司）；檸檬酸鐵氨（AR，天津市大茂化學(xué)試劑廠）；乙二胺四乙酸二鈉（AR，重慶川東化工有限公司化學(xué)試劑廠）：無水乙醇（AR，重慶吉元化學(xué)有限公司）：聚乙氧基月桂醚溶液（30%，荷蘭SKALAR公司）；綠原酸（98%，上海將來生化試劑有限公司）。

SKALAR流動分析儀及其附件（荷蘭SKALAR公司）；AX504分析天平（感量0.0001g。瑞士梅特勒公司）：P270普通搖床（中國科學(xué)院武漢科學(xué)儀器廠）；ZHWY-110X30恒溫水浴搖床（上海智城分析儀器制造有限公司）；THD-M1超聲波發(fā)生器（深圳市科工達(dá)超聲設(shè)備有限公司）。

1.2 樣品的處理和分析

稱取0.5g左右煙末樣品，置于150mL具塞三角瓶中，加入50mL蒸餾水，放入85℃的恒溫水浴搖床中萃取45min。然后將樣品冷卻到室溫，過濾，取濾液用于流動分析檢測。煙草總酚含量檢測的原理是，樣品中的酚類物質(zhì)與羧甲基纖維素鈉和乙二胺四乙酸二鈉所組成的緩沖溶液混合在一起，后與檸檬酸鐵氨在堿性條件下反應(yīng)，生成一種紅色的染料，該物質(zhì)在600nm處有最強(qiáng)吸收峰，以綠原酸作為標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)，基于此對煙草中的總酚含量進(jìn)行測量，檢測結(jié)果以綠原酸計。

2 結(jié)果與分析

2.1 檢測波長的選擇

準(zhǔn)確移取綠原酸標(biāo)準(zhǔn)溶液5mL于50mL容量瓶中。加入5mL顯色劑、10mL緩沖溶液、5mL氨溶液，再用蒸餾水稀釋至刻度，靜置10min。以相應(yīng)的試劑空白作參比，在波長400-800nm內(nèi)進(jìn)行掃描（圖1）。從圖1中可以看出溶液最大吸收波長為605nm，所以選擇600nm作為測定波長。

2.2 流動分析模塊的設(shè)計

根據(jù)煙草總酚檢測方法的原理，初步設(shè)計的流動分析模塊見圖2。

為確定總酚流動分析中氨溶液、顯色劑、緩沖溶液和樣品液輸入量的合理搭配，篩選出檢測中樣品響應(yīng)的最高值與基線波動的比值足夠大，以期避免基線的波動對檢測結(jié)果產(chǎn)生干擾，對其管徑進(jìn)行均勻試驗(yàn)。

2.2.1 均勻試驗(yàn)設(shè)計 選定的試驗(yàn)因素為氨溶液、顯色劑、緩沖溶液和樣品液的管徑；試驗(yàn)水平為0.16、0.32、0.42、0.60mL/min等4種大小的管徑，試驗(yàn)方案見表1。

2.2.2 均勻試驗(yàn)及分析 按照均勻設(shè)計的管徑組合，進(jìn)行流動分析模塊的組裝，并進(jìn)行試驗(yàn)，試驗(yàn)相關(guān)結(jié)果見表2。

依據(jù)均勻試驗(yàn)結(jié)果，利用DPS數(shù)據(jù)處理軟件，參照文獻(xiàn)的方法，對各種試劑的管徑和峰高比進(jìn)行多項(xiàng)式回歸，通過最高目標(biāo)值回歸得出的參數(shù)組合見表3，表中所列出的條件為峰高比最大的理論上的參數(shù)及根據(jù)實(shí)際情況選擇的驗(yàn)證試驗(yàn)的條件。

從驗(yàn)證試驗(yàn)的結(jié)果看，驗(yàn)證1的比值為37.9，較驗(yàn)證2的25.3效果更好。所以確定接入分析模塊中的氨溶液、顯色劑、緩沖溶液和樣品液的管徑分別為0.16、0.60、0.42、0.60mL/min，該組合能夠保證檢測數(shù)據(jù)的穩(wěn)定性。

2.3 樣品前處理方法的選擇

稱取0.5g左右的煙草樣品于150mL具塞三角瓶中，加入50mL蒸餾水，分別采用恒溫水浴、超聲波、搖床等3種萃取方式，分別萃取30、45、60min，將不同萃取方式和時間獲得的樣品，使用定性濾紙過濾，取濾液。用設(shè)計的流動分析模塊進(jìn)行總酚含量的檢測，結(jié)果見表4。由表4可以看出，3種萃取方式下，萃取45min后，總酚含量基本不再變化，而超聲波和搖床2種萃取方式下總酚含量基本相同，而都略低于恒溫水浴萃取下樣品的總酚含量。通過上面的試驗(yàn)比對結(jié)果，選擇恒溫水浴萃取樣品45min。

2.4 干擾試驗(yàn)

因?yàn)榉宇愇镔|(zhì)含多羥基或羰基，所以干擾物質(zhì)主要考察了一些含羥基、酮基、羰基的物質(zhì)。其中包括甲醇、乙醇、葡萄糖、果糖、丙酮、乙酸、水楊酸。結(jié)果見表5。從檢測結(jié)果看（樣品總酚含量為3，57%），所考察的物質(zhì)除乙酸外，對總酚含量的檢測無干擾。而加入低于0.2g乙酸對樣品檢測無干擾，出現(xiàn)這種情況的原因是，樣品的顯色需要在一定的堿性環(huán)境中進(jìn)行，煙草中的總揮發(fā)酸一般也不會超過1%，所以可以說在總酚檢測時，煙草自身的酸性物質(zhì)不會對檢測結(jié)果產(chǎn)生影響，也就是說所選物質(zhì)對總酚含量的檢測沒有干擾。

2.5 回收率、精確度、檢測限

稱取煙草樣品測定10次，其總酚含量的平均值為3.57%，RSD為0.80%，說明具有較好的重復(fù)性。

稱取0.25g左右的樣品，分別加入一定量的綠原酸標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)，進(jìn)行樣品的處理與分析，結(jié)果見表6，從表6可以看出本法的回收率在97.5%-102.9%之間，表明測定結(jié)果比較準(zhǔn)確。

以最低標(biāo)準(zhǔn)溶液10次檢測結(jié)果的標(biāo)準(zhǔn)偏差的10倍為檢測限，3倍標(biāo)準(zhǔn)偏差為檢出限，檢測限為0.11%，檢出限為0.03%。

2.6 部分煙草樣品總酚含量的檢測

對來自不同地區(qū)的18個烤煙樣品和12個白肋煙進(jìn)行了總酚含量的檢測（表7），從表7可以看出烤煙總酚含量遠(yuǎn)高于白肋煙，其中烤煙中含量最高的達(dá)到了5.58%，白肋煙中含量最低的只有0.38%。

3 小結(jié)

通過對煙草中酚類物質(zhì)與檸檬酸鐵氨反應(yīng)生成物的最大吸收波長和各試劑管徑的考察，組建了流動分析模塊：并應(yīng)用該模塊測試了煙草中酚類物質(zhì)的不同萃取方式和不同萃取時間下的含量，從而建立了煙草中酚類物質(zhì)總量的流動分析方法，該方法檢測快速，檢測結(jié)果準(zhǔn)確、穩(wěn)定。