超高效液相色譜法測定卷煙煙絲中7種水溶性糖含量

湯建國，袁大林，喬丹娜

［紅塔煙草（集團）有限責任公司技術(shù)中心，云南玉溪 653100］

超高效液相色譜法測定卷煙煙絲中7種水溶性糖含量

湯建國，袁大林，喬丹娜

［紅塔煙草（集團）有限責任公司技術(shù)中心，云南玉溪 653100］

以ACQUITY UPLC BEH Amide柱為分析柱，乙腈- 0.2%三乙胺-水作為流動相，建立了超高效液相色譜-蒸發(fā)光散射檢測器測定卷煙煙絲中鼠李糖、木糖、果糖、甘露糖、葡萄糖、蔗糖、麥芽糖7種水溶性糖的分析方法。7種水溶性糖回歸方程的線性相關系數(shù)均大于0.999，檢出限為0.56～1.11 μg/m L。7種水溶糖的回收率在90.43%～106.41%之間，相對標準偏差為1.66%～4.35%(n=6)。該方法靈敏度、準確度高，穩(wěn)定性好，可用于大批量卷煙煙絲中水溶性糖含量的測定。

超高效液相色譜；卷煙；水溶性糖

卷煙中糖類物質(zhì)含量高，可達到卷煙煙絲干重的25%～50%，對卷煙品質(zhì)影響較大；特別是水溶性糖在卷煙燃吸過程中進行酸性反應，使吃味醇和、形成香氣前體物質(zhì)，同時還具有一定的保潤功能，是體現(xiàn)卷煙品質(zhì)的重要指標之一，因此測定卷煙煙絲中水溶性糖含量及其變化規(guī)律，對于煙草加工、卷煙配方、卷煙產(chǎn)品開發(fā)與維護等具有重要意義［1］。

目前，卷煙煙絲中水溶性糖的測定方法有連續(xù)流動分析法［2］、近紅外光譜法［3］、毛細管電泳法［4］、離子色譜法［5］、氣相色譜法［6］和液相色譜法［7-11］等，其中高效液相色譜法已經(jīng)成為測定煙草中水溶性糖類化合物的主要方法。超高效液相色譜借助于高效液相色譜法（HPLC）的理論及原理，涵蓋了小顆粒填料、非常低的系統(tǒng)體積及快速檢測手段等全新技術(shù)，增加了分析的通量、靈敏度及色譜峰容量，其分析速度、靈敏度及分離度分別是HPLC的9倍、3倍及 1.7倍［11］；而蒸發(fā)光散射檢測器（ELSD）具有不要求恒溫、恒流速、穩(wěn)定性好及可以進行梯度洗脫、靈敏度高等優(yōu)點［12］。基于此，筆者以超高效液相色譜-蒸發(fā)光散射檢測器建立了卷煙煙絲中水溶性糖的分析方法，并分析了不同類型、不同風格卷煙煙絲中水溶性糖含量，為煙草加工、卷煙配方以及產(chǎn)品開發(fā)維護等提供技術(shù)支持。

1 實驗部分

1.1 主要儀器與試劑

超高效液相色譜儀：Acquity型，配備真空脫氣機、二元梯度泵、自動進樣器、恒溫柱箱、蒸發(fā)光散射檢測器和色譜工作站，美國Waters公司；

數(shù)控超聲波清洗儀：KQ3200DB型，昆山超聲儀器有限公司；

電子天平：AE240型，0.0001 g，瑞士梅特勒公司；

超純水儀：M illi-Q Integral型，美國M illipore公司；

固相萃取裝置：SPE 12 Port型，美國Aglient公司；

鼠李糖、D-木糖、D-果糖、D-甘露糖、葡萄糖、蔗糖：純度均為98%，美國Aldrich公司；

麥芽糖：99.5%，美國Aldrich公司；

乙腈：色譜純，美國Fisher公司；

甲醇：色譜純，美國Merck公司；

三乙胺：分析純，美國Merck公司；

實驗用水：電阻率不小于18.2 MΩ·cm；

卷煙樣品：紅塔集團技術(shù)中心提供。

1.2 樣品前處理

稱取 1.0g（精確至 0.0001 g）卷煙煙絲于100m L錐形瓶中，加入20m L 的乙腈-水（體積比 70∶30），在35℃下，以50W功率超聲30m in 。過濾后，取5 m L過固相萃取小柱，待液體全部流過小柱后，用2 m L乙腈-水（體積比70∶30）沖洗，萃取液和洗脫液收集到10m L容量瓶中，定容后，過0.22 μm 有機濾膜，用于 UPLC 分析。

1.3 色譜條件

色 譜 柱：ACQUITY UPLC BEH Am ide 柱（2.1 mm×50mm，1.7 μm，美國 Waters公司）；流動相：A(水 ),B(0.2% 三乙胺 - 乙腈溶液 )，流速為 0.15 m L/min,梯度洗脫程序見表1；柱溫：45℃；進樣體積：5 μL；ELSD條件：漂移管溫度為55℃；載氣：氮氣；氣體壓力：276 kPa（40Psi）；噴霧器模式：冷卻；數(shù)據(jù)率：10bps。采用與標樣對比保留時間定性，外標法定量。

表1 UPLC梯度洗脫程序

在此色譜條件下，標準樣品和卷煙煙絲樣品的色譜圖分別見圖1和圖2。

圖1 標準樣品色譜圖

圖2 樣品色譜圖

2 結(jié)果與討論

2.1 色譜分析條件優(yōu)化

選用對水溶性糖具有較高分離度的ACQUITY UPLC BEH Am ide色譜柱為分析柱，以水（A相）- 0.2%三乙胺-乙腈（B相）體系作為流動相的梯度洗脫方式，綜合考慮分離效果、分析時間等因素，確定的梯度洗脫程序見表1。漂移管溫度和載氣流速是ELSD檢測器的兩個重要參數(shù)，實驗優(yōu)化后，當漂移管溫度為55℃、載氣壓力為276 kPa（40Psi）時，可達到最小的噪聲信號，色譜圖基線平穩(wěn)。

2.2 萃取小柱與萃取條件選擇

為了消除卷煙中植物堿、蛋白質(zhì)、色素等化學成分干擾，降低色譜柱污染，選用Waters Oasis HLB為固相萃取小柱凈化萃取液。以乙腈-水為萃取溶劑，分別考察了超聲萃取的功率、溫度和時間對萃取效果的影響。最終優(yōu)化條件為于35℃，以50W功率超聲萃取30m in。

2.3 工作曲線、檢出限、定量限

分別配制系列濃度為 5，10，20，50，100，250，500，1 000μg/m L 的 7 種糖的混合標準溶液，按 1.3的分析條件進行測定，以峰面積對數(shù)(y)為縱坐標，濃度（μg/m L）對數(shù)(x)為橫坐標繪制工作曲線，線性回歸方程、相關系數(shù)、檢出限及定量限見表2。

表2 回歸方程、相關系數(shù)、檢出限和定量限

由表2可知，所測定7種水溶性糖的線性回歸方程的相關系數(shù)均大于 0.999，檢出限在 0.56～1.11μg/m L之間。

2.4 精密度及回收試驗

將一卷煙煙絲樣品分成 6份，分別按 1.2，1.3所述方法進行處理和分析，結(jié)果見表3。

表3 水溶性糖含量測定結(jié)果(n=6）

將前一卷煙煙絲樣品分成3份，分別加入20μg/m L 的 7 種糖混合標樣，按 1.2、1.3 所述方法進行處理和分析，計算平均回收率，結(jié)果見表4。

表4 回收率試驗結(jié)果（n=3）

由表3、表4可知，7種水溶性糖測定結(jié)果的相對標準偏差在 1.66%～4.35% 之間，回收率在90.43%～106.41% 之間，說明本方法具有較好的精密度和準確度，適用于卷煙煙絲中這7種水溶性糖的定量分析。

2.5 樣品分析

采用此方法測定了15個不同類型、不同品牌的卷煙煙絲中水溶性糖的含量，其中1#～5#為混合型卷煙，6#～15#為烤煙型卷煙，分析結(jié)果見表5。由表5可知，7種水溶性糖在卷煙中含量差異較大，果糖和葡萄糖含量較高，甘露糖、木糖、鼠李糖含量較低，鼠李糖有的未檢出；不同類型的卷煙中水溶性總糖含量不同，烤煙型卷煙（6#～15#）中水溶性糖含量高于混合型卷煙（1#～5#）。

3 結(jié)語

采用氨基分析柱建立了超高效液相色譜-蒸發(fā)光散射檢測法同時測定卷煙煙絲中7種水溶性糖的分析方法。該方法操作簡便，穩(wěn)定性、重復性好，靈敏度、準確度高，可應用于大批量卷煙中水溶性糖定量分析。

表5 卷煙煙絲中水溶性糖含量 mg/g

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Determ ination of Carbohydrates in Cigarette by Ultra Performance Liquid Chromatography

Tang Jianguo，Yuan Dalin，Qiao Danna
［R&D Center of Hongta Tobacco(Group) Co.，Ltd.，Yuxi 653100，China］

A new method for the determ ination of seven carbohydrates such as rhamnose，xylose，fructose，mannose，glucose，sucrose，maltose in cigarette by ultra performance liquid chromatography w ith evaporative light scattering detector was established. The carbohydrates were separated on acquity UPLC BEH Am ide column by using acetonitrile-0.2% TEA-water as the mobile phase. The linear regression coeffi cients of seven carbohydrates were more than 0.999, detection lim its were 0.56-1.11 μg/m L. Recoveries of the method for the seven carbohydrates were 90.4%-106.4%w ith relative standard deviations of 0.78%-5.66 %(n=6). This method is sensitive and accurate, it can be applied to the determination of carbohydrates in cigarette.

ultra performance liquid chromatography; cigarette; carbohydrate

O657.7+2

A

1008-6145(2012)01-0017-03

10.3969/j.issn.1008-6145.2012.01.005

聯(lián)系人：湯建國；E-mail:jgtang@163.com

2011-11-08