化工儀器網
技術文章
頂空-氣質檢測方法測定煙用紙張中27種溶劑殘留
閱讀：3154 發布時間：2019-3-20【概述】
包裝材料的揮發性有機化合物（VOC）釋放量和安全性日益引起關注，煙草行業也在這方面投入了越來越多的力量。卷煙包裝紙中的VOC主要來源于印刷工藝中產生的溶劑殘留，在含量過高時會對卷煙的吸味產生不良影響。煙用接裝紙直接與吸煙者嘴唇接觸，因而會危害消費者的身體健康。因此，對卷煙包裝紙中的VOC進行了定量研究，無論是在技術進步上還是在品質控制方面都具有重要的現實意義。國內部分煙草企業也在不同程度上開展了這方面的研究。上煙草大公司對紙張類卷煙輔料均有較嚴格的VOC定量控制指標。
【實驗/設備條件】
（1）頂空條件
頂空瓶：20 mL；
氣密針：2.5mL；
樣品平衡溫度：80 ºC；
氣密針溫度：150 ºC；
樣品平衡時間：45.0 min；
分析時間：50 min；
進樣量：1.0 mL。
（2）色譜條件
色譜柱：TG-624（60 m×0.25 mm×1.4μm）；
進樣口溫度：220℃；
升溫程序：初始溫度為40℃，保持2min，以4℃/min升至200℃，保持6min；
載氣：氦氣（純度≥99.999%）；
載氣流速：1.0mL/min；
進樣方式：分流比20 : 1。
（3）質譜條件
離子源：EI源；
離子源溫度：300℃；
傳輸線溫度：220℃；
采集模式：Time-SIM模式；
SIM參數信息見表2，并附CBD數據庫。
【樣品提取】
標準工作曲線溶液的制備
表1.煙用紙張中溶劑殘留系列標準溶液樣品各組分配制濃度（mg/L）
盒包裝紙
取一張硬盒包裝紙樣品，裁取面積為22.0 cm×5.5 cm（121.0 cm2）的試樣，試樣應包含主包裝面，將所裁試樣印刷面朝里卷成筒狀，立即放入頂空瓶中，加入1000μL基質校正劑，密封后待測。
軟盒包裝紙
取一張軟盒包裝紙樣品，裁取面積為15.5 cm×10.0 cm（155.0 cm2）的試樣，將所取試樣印刷面朝里卷成筒狀，
立即放入頂空瓶中，加入1000μL基質校正劑，密封后待測。
條包裝紙
取一張條包裝紙樣品，在包裝紙正面中央區域裁取面積為22.0 cm×5.5 cm（121.0 cm2）的試樣，將所裁試樣印刷面朝里卷成筒狀，立即放入頂空瓶中，加入1000μL基質校正劑，密封后待測。
煙用接裝紙
取一張接裝紙樣品，裁取面積為20.0 cm×4.0 cm（80.0 cm2）的試樣，試樣應包含一個單邊，將所裁試樣印刷面朝里卷成筒狀，立即放入頂空瓶中，加入1000μL基質校正劑，密封后待測。
【實驗/操作方法】
氣相色譜質譜聯用方法靈敏度高、選擇性強，且可以定性定量，本文參考《YC/T 207-2014煙用紙張中溶劑殘留的測定頂空-氣相色譜/質譜聯用法》，結合賽默飛功能強大的Triplus RSH自動進樣器和*的Time-SIM功能建立了測定煙用紙張中27種溶劑殘留的頂空-氣質檢測方法，進樣量為1mL，并采用TraceFinder軟件進行數據采集和數據處理，方便快捷。
【實驗結果/結論】
Time-SIM與普通SIM的比較
Time-SIM是賽默飛*的技術，Time-SIM與普通SIM相比較：普通SIM需要人工切段分組，方法設置繁瑣，不但浪費了采集時間，降低了色譜分辨和結果的精密度，而且色譜峰容易被切割；而Time-SIM無需切段，自動按保留時間分組，并利用CDB數據庫使得方法設置更加方便快捷，同時有效利用采集時間，所得質譜圖更多，大大提高了色譜分辨和結果的精密度，而且色譜峰不易被切割。從以下各圖均能看出，Time-SIM要優于普通SIM。
表3. Time-SIM與普通SIM的比較
圖1.分組方式比較
圖2.采集效率比較
圖3.準確度比較
Time-SIM方法建立介紹
建立主方法（Marster Method）時，可以直接從數據庫中選取要分析的目標化合物，相關化合物的所有信息即刻轉入到方法中，無需手動輸入化合物的任何信息，使用方便，節約了大量的工作時間，也避免了手動輸入引起的錯誤。建立的農藥分析方法包包含了儀器采集方法和數據處理方法。
步驟如下：在TF3.2里選擇Method View，在Filel里選擇新建MarsterMethod，選擇從CDB建立主方法，選擇導入數據庫里的數據，導入完成后要鏈接Instrument Method，下面就要鏈接一個原始數據，關聯完數據后，要在Compunds里面進行色譜峰積分設置，校正設置，內標外標，校正水平設置。如果在保留時間內沒有目標峰，可能是因為通道不對，要在Detection里定性或定量色譜圖信息里選擇Signal，選擇對應的通道。
上述Acquisition –Timed（Time-SIM）各項設置完成后就必須保存主方法，主方法建立完成。
圖4.選擇從CDB建立主方法
圖5.關聯一個原始數據
圖6. Acquisition -Timed參數設置
圖7.標準溶液色譜圖
圖8.樣品加標色譜圖
圖9.樣品色譜圖
圖10.空白色譜圖
定量離子、線性相關系數和檢出限
配置標準溶液工作曲線，各濃度如表1所示，考察組分的線性。實驗結果表明各組分在其濃度范圍內，相關系數R2
為0.9985～0.9999，線性關系良好，各物質的檢出限（見表4）。
表4.定量離子、線性和測定低限結果
加標回收實驗
于樣品利群軟包紙和利群條包紙添加第三級濃度時回收率結果如表5所示，加標回收率在60～120%左右，回收率結果良好。
表5.添加第三級濃度時回收率結果
特異性結果
如圖所示，從上到下分別是標準、添加、樣品、空白，結果表明，方法特異性好，干擾小。
圖11.色譜圖比較
結論
本文參考《YC/T 207-2014煙用紙張中溶劑殘留的測定頂空-氣相色譜/質譜聯用法》，結合賽默飛功能強大TriplusRSH自動進樣器和*的Time-SIM功能建立了測定煙用紙張中27種溶劑殘留的頂空-氣質檢測方法，進樣量為1mL，并采用TraceFinder軟件進行數據采集和數據處理，操作簡單、方便快捷。實驗結果表明：各組分在表1所示濃度范圍內，相關系數R2為0.9985～0.9999，線性關系良好；于樣品利群軟包紙和利群條包紙添加第三級濃度時，加標回收率在60～120%左右，回收率結果良好；該方法特異性好，干擾小，各指標滿足分析檢測的要求。
【儀器/耗材清單】
儀器
Thermo ScientificTM ISQ 單四極桿氣質聯用儀，包括：
-TRACE 1310氣相色譜，配分流不分流進樣口；
-ISQ LT單四極桿質譜；
- Triplus RSH三合一自動進樣器；
Thermo ScientificTMTraceFinder 3.2數據處理系統。