超高效合相色譜測定電子煙油和氣溶膠中游離態和質子化尼古丁含量

李劍政，郭 文，萬吉純

（深圳波頓香料有限公司，廣東 深圳518051）

尼古丁，俗名煙堿，是煙草的主要致癮成分，也是煙葉中最豐富的生物堿。尼古丁鹽性質穩定，穿透力強，能在短時間內滿足人們對尼古丁的需求。煙油中游離態和質子化尼古丁的比例對電子煙的口感和勁頭影響較大。

尼古丁的測定方法有多種，但是目前報道較多的是測定總尼古丁的含量，主要有分光光度法、電位分析法和色譜法[2-4]等。目前同時測定游離態和質子化尼古丁含量的方法主要是液相色譜法，但液相色譜法處理煩瑣，耗時較長。本文首次使用超高效合相色譜作為分析手段，實現同時測定游離態和質子化尼古丁的含量，具有快速、高效、綠色環保等優勢。

1 實驗部分

1.1 試劑與材料

尼古丁對照品（99.5%，Sigma）；甲醇（色譜級，Merck）；乙醇（色譜級，Merc）；異丙醇（色譜級，J.T.Baker）；乙腈（色譜級，Merck）；二氧化碳（99.9%，深圳文川實業有限公司）；二氯甲烷（分析純，北京國藥）；實驗用水均為超純水（電阻率18.2 MΩ·cm）；氫氧化鈉（分析純，北京國藥）；電子煙油（市購）。

1.2 儀器

超高效合相色譜儀，ACQULITY UPC2配二極管陣列檢測器（waters）；色譜柱，ACQULITY UPC2Viridis BEH，3 mm i.d.*100 mm length,1.7 μm dia（waters）；超聲儀（深圳現代超聲實業有限公司）；電子天平（梅特勒-托利多）；超純水系統（Milli-pore 公司）。

1.3 超高效合相色譜條件

流速：2.5 mL/min；檢測波長：259 nm；進樣量：2 μL；色譜柱溫：50 ℃；系統背壓2000 pis；等度洗脫2 min：CO2（90%），輔助溶劑甲醇（10%）。

1.4 標準溶液配制

稱取尼古丁對照品146.0 mg 于50 mL 容量瓶中，色譜甲醇超聲溶解并定容，得到標準母液，再用移液管分別準確移取0.1 mL、0.2 mL、0.5 mL、0.8 mL、1 mL 至10 mL 容量瓶中，二氯甲烷定容，得到一系列不同濃度標準液。

1.5 樣品前處理

1．5．1 電子煙油

準確稱取不同電子煙油樣品和自制尼古丁鹽樣品0.5 g于10 mL 容量瓶中，超純水定容，轉移至50 mL 具塞離心管中，加入10 mL 二氯甲烷，上下搖晃，靜置1 min，取下層于25 mL 容量瓶中，再次加入10 mL 二氯甲烷于50 mL具塞離心管中，重復上述操作，合并下層，二氯甲烷定容，經0.22μm 微孔濾膜過濾，濾液供超高效合相色譜儀檢測，待測物為游離態尼古丁。向離心管的水相中加入50 μL 飽和氫氧化鈉溶液，搖勻靜置2 min，用二氯甲烷萃取兩次（同上述操作），合并下層，二氯甲烷定容，經0.22μm 微孔濾膜過濾，濾液供超高效合相色譜儀檢測，待測物為質子化尼古丁。

1．5．2 氣溶膠

將所購的電子煙和自制的尼古丁鹽樣品用吸煙機抽吸，用劍橋濾片捕集電子煙氣，取出劍橋濾片，用100 mL 超純水洗脫，收集洗脫液。取10 mL 洗脫液，用二氯甲烷萃取兩次。

2 結果與討論

2.1 系統適應性實驗

本實驗選用ACQULITY UPC2Viridis BEH 的色譜柱，柱溫50℃。選擇甲醇、乙醇、異丙醇、乙腈四種常用的溶劑做輔助溶劑，等度洗脫，流速為2.5 mL/min，結果以甲醇做輔助溶劑時，尼古丁的峰型較好。

2.2 二氯甲烷萃取次數的影響

準確稱取一定量自制尼古丁鹽A，用二氯甲烷分別萃取三次，每次10 mL，用超高效合相色譜儀分析每一次萃取時二氯甲烷層中游離態煙堿的含量。結果表明，第三次萃取液中目標物沒有出峰，說明前兩次萃取過程已將游離態尼古丁完全萃取出來。

2.3 氫氧化鈉量的影響

準確稱取一定量電子煙油1#，用二氯甲烷萃取兩次，棄去二氯甲烷層，再次加入二氯甲烷，記為0，向離心管的水相中先后加入五次飽和氫氧化鈉溶液（五次加入的量分別為10 μL、10 μL、30 μL、50 μL、900 μL），分別記為1、2、

3、4、5。

結果表明，未加入NaOH 前，水相中只剩下質子化尼古丁，第四次加入NaOH 后，萃取液中目標物沒有出峰，說明前三次NaOH 的加入，水相中完全是游離態尼古丁。因此，NaOH 最佳添加量為50 μL。

2.4 線性關系考察

將上述一系列不同濃度標準溶液在最優合相色譜條件下進樣分析，以煙堿的質量濃度為橫坐標，以其在對應濃度下的峰面積為縱坐標，繪制煙堿的標準曲線，結果表明尼古丁濃度在0～200 mg/L 范圍內線性關系良好，r2=0.999 96，檢出限為0.061 mg/L，定量限為0.189 mg/L。

2.5 方法回收率及精密度

本實驗采用外標法定量。以加標濃度分別為50 mg/L、100 mg/L、150 mg/L 的空白樣品進行實驗，每個加標濃度做六組平行，對方法的回收率以及精密度進行考察。結果表明空白樣品中尼古丁的加標回收率為97.9%，相對標準偏差均小于5.0%，方法加標回收率和精密度均良好。

2.6 實際樣品的測定

運用本分析方法，對電子煙油、自制尼古丁鹽和電子煙氣中游離態和質子化尼古丁進行分析，選取部分樣品，結果如表1 所示。

表1 電子煙油、自制尼古丁鹽和電子煙氣樣品測定結果

3 結論

本文建立了一種超高效合相色譜法測定電子煙油和氣溶膠中游離態和質子化尼古丁含量的分析方法。該方法的線性關系良好，回收率和精密度均能滿足樣品中尼古丁的分析要求，可以作為市售電子煙油和尼古丁原料質量控制的一種快速、方便、可靠的檢測手段。