一種卷煙主流煙氣中性香氣成分的分離方法
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明涉及一種卷煙主流煙氣中性香氣成分的分離方法，具體為：首先，將劍橋?yàn)V片捕集到的粒相物進(jìn)行同時(shí)蒸餾萃取，萃取液經(jīng)鹽酸和氫氧化鈉溶液洗滌，分別除去萃取液中的堿性和酸性成分，無(wú)水硫酸鈉干燥后濃縮，得到中性成分濃縮液；然后利用半制備高效液相色譜將中性香氣成分濃縮液進(jìn)行分離制備，獲得不同極性的中性香氣餾分。本發(fā)明建立的方法，所得餾分中各香氣成分含量較高且組成相對(duì)簡(jiǎn)單，有利于卷煙煙氣中痕量成分的分離與鑒定。
【專(zhuān)利說(shuō)明】
一種卷煙主流煙氣中性香氣成分的分離方法
技術(shù)領(lǐng)域 [0001] 本發(fā)明屬于煙草化學(xué)分析技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種基于半制備高效液相色譜分離卷煙 主流煙氣中性香氣成分的方法。
【背景技術(shù)】 [0002] 卷煙煙氣成分分析一直是煙草化學(xué)研究的重要內(nèi)容，也是煙草行業(yè)關(guān)注的重點(diǎn)問(wèn)題。 為了在降低卷煙焦油量的同時(shí)改進(jìn)卷煙的吸食品質(zhì)，需要充分深入地剖析煙氣中的香味成 分來(lái)增補(bǔ)煙香。而卷煙煙氣中的成分有上千種，鑒于目前的技術(shù)手段無(wú)法良好地分離眾多 成分，因此迫切需要新技術(shù)、新手段來(lái)對(duì)煙氣成分進(jìn)行充分有效的分離。
[0003] 中性香味成分對(duì)卷煙香氣和吸味有重要貢獻(xiàn)，主要包括醇類(lèi)、酯和內(nèi)酯類(lèi)、低級(jí)醛 酮類(lèi)及含氧雜環(huán)類(lèi)化合物，具有各自的特征香氣風(fēng)格。但是，卷煙煙氣中性成分組成極其復(fù) 雜，目前，常用的分離分析方法包括同時(shí)蒸餾萃取結(jié)合GC-MS法;冷阱捕集、硅膠柱層析結(jié) 合GC-MS法；同時(shí)蒸餾萃取結(jié)合全二維氣相色譜-飛行時(shí)間質(zhì)譜（GCXGC-TOF MS )分 析等。利用硅膠柱層析技術(shù)對(duì)中性香味成分進(jìn)行預(yù)分離時(shí)存在分離效率低且耗時(shí)長(zhǎng)等缺 點(diǎn)，GCXGC-TOF MS法的儀器操作和數(shù)據(jù)處理均較為繁瑣，在復(fù)雜的痕量成分分離分析方 面存在一定局限性。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 本發(fā)明目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)缺陷，提供一種卷煙主流煙氣中性香氣成分的分離 方法。
[0005] 為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案： 一種卷煙主流煙氣中性香氣成分的分離方法，其包括如下步驟： (1) 中性香氣成分的預(yù)處理： ① 提取:在吸煙機(jī)上抽吸卷煙，把劍橋?yàn)V片捕集到的粒相物用二氯甲烷進(jìn)行同時(shí)蒸餾 萃取，得到中性香氣成分萃取液； ② 酸洗:將獲得的中性香氣成分萃取液用質(zhì)量濃度2 - 15%的鹽酸萃取3 - 6次，分離收 集有機(jī)相;水相再用二氯甲烷萃取2 - 4次，分離收集有機(jī)相，合并有機(jī)相得A1; ③ 堿洗:將A1用質(zhì)量濃度2 - 20%的氫氧化鈉溶液萃取3 - 6次，分離收集有機(jī)相;水相 再用二氯甲烷萃取2 - 4次，分離收集有機(jī)相，合并有機(jī)相得A2;將A2進(jìn)行常壓濃縮后得到中 性香氣成分濃縮液； (2) 中性香氣成分的分離： 采用半制備高效液相色譜法將獲得的中性香氣成分濃縮液進(jìn)行分離，按以下時(shí)間段收 集餾分：① 〇 - 20 min;② 21 - 44 min;③ 45 - 46 min;④ 47 - 48 min;⑤ 49一50 min; ⑥ 51 -52 min;⑦ 53-54 min;⑧ 55-59 min;⑨ 60-64 min;⑩ 65-74 min;? 75 -110 min;? 111一160 min;共收集 12個(gè)餾分。
[0006] 進(jìn)一步的，采用梯度洗脫的方法按中性香氣成分的極性強(qiáng)弱依次收集:先以正己 烷洗脫濃縮液中的非極性成分，然后以正己烷-異丙醚溶液梯度洗脫濃縮液中的弱極性餾 分，最后以異丙醇洗脫濃縮液中的極性餾分;具體色譜條件如下： 半制備高效液相色譜條件為:Waters Sunfire制備級(jí)硅膠色譜柱（10 mm X 250 mm， 10 Mi)，柱溫20°C;紫外-可見(jiàn)光檢測(cè)器，檢測(cè)波長(zhǎng)254 nm;中性香氣成分濃縮液進(jìn)樣量 0.2 mL;梯度洗脫程序?yàn)椋?0 -10 min，流動(dòng)相為正己燒，流速2 mL/min; 11 一 12 min，流動(dòng)相為正己燒，流速1 mL/min; 13 - 50 min，流動(dòng)相為62%正己烷+38%異丙醚，流速2mL/min; 51 -110 min，流動(dòng)相為62%正己烷+38%異丙醚，流速lmL/min; 111一 122 min，流動(dòng)相為異丙醇，流速1 mL/min; 123 -160 min，流動(dòng)相為異丙醇，流速2 mL/min。
[0007] (3)不同餾分的成分分析： GC-MS分析的色譜條件:HP - 5 MS色譜柱（30 m X 250 mm X 0.25μπι);進(jìn)樣口溫 度：280°C;載氣為高純氦氣（99.999 % )，流速1.0 mL/min;升溫程序:初始溫度為50 °C，保持 4 分鐘；以 3°C/min 升至 70°C，70°C保持 5 min;以2°C/min 升至 100°C，100°C 保持10 min;以2°C/min升至140°C，然后以3°C/min升至170°C，再以4°C/min升至 240 °C，結(jié)束;不分流進(jìn)樣，進(jìn)樣量為1.0 yL。
[0008] 質(zhì)譜條件:傳輸線(xiàn)溫度280°C;離子源溫度280°C;四極桿溫度150°C;電子倍增 器電壓2.28 kV;電離方式為電子轟擊（EI )，電子能量70 eV;溶劑延遲8 min;全掃描 監(jiān)測(cè)，掃描質(zhì)量范圍(m/z) 35~500 u。
[0009] 本發(fā)明方法將劍橋?yàn)V片捕集到的粒相物進(jìn)行同時(shí)蒸餾萃取，萃取液經(jīng)鹽酸和氫氧 化鈉溶液洗滌用以分別除去萃取液中的堿性和酸性成分，再經(jīng)無(wú)水硫酸鈉干燥后濃縮，得 到中性成分濃縮液;然后利用半制備高效液相色譜將中性香氣成分濃縮液進(jìn)行分離制備， 獲得不同極性的中性香氣餾分。本發(fā)明建立的方法，所得餾分中各香氣成分含量較高且組 成相對(duì)簡(jiǎn)單，有利于卷煙煙氣中痕量成分的分離與鑒定。
[0010] 和現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果： 本發(fā)明采用同時(shí)蒸餾萃取法提取煙氣中性香味成分，并應(yīng)用半制備HPLC法對(duì)中性香氣 成分萃取液按極性強(qiáng)弱進(jìn)行分離，所得餾分利用GC-MS法進(jìn)行定性分析。該方法結(jié)合了高壓 制備色譜和氣質(zhì)聯(lián)用技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)，有利于復(fù)雜的煙氣中性香氣成分尤其是其中痕量成分的 分離與分析。本發(fā)明用現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)手段分離制備卷煙主流煙氣中性香氣成分，不僅對(duì)卷 煙煙氣成分的研究具有重要的指導(dǎo)意義，而且有利于卷煙調(diào)香和煙草制品的質(zhì)量提高，對(duì) 于我國(guó)煙草行業(yè)卷煙配方設(shè)計(jì)、加香加料等研究具有重要的意義。
【附圖說(shuō)明】
[0011] 圖1為中性香氣成分濃縮液的半制備高效液相色譜圖；從圖1可以看出：采用本發(fā) 明梯度洗脫的方法可以很好地將卷煙煙氣中性香氣成分按照非極性、弱極性、極性很好地 分離，為后續(xù)的GC-MS準(zhǔn)確分析奠定良好的基礎(chǔ)。
【具體實(shí)施方式】
[0012]以下通過(guò)具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明，但本發(fā)明的保護(hù)范圍不限于此。 [0013] 實(shí)施例1 以黃金葉（大金元)卷煙為例，一種卷煙主流煙氣中性香氣成分的分離方法，其包括如 下步驟： 1)同時(shí)蒸餾萃取 在RM 20H轉(zhuǎn)盤(pán)式吸煙機(jī)(德國(guó)Borgwaldtkc公司），采用濾片捕集方式，用劍橋?yàn)V片 (直徑為92mm，每張劍橋?yàn)V片收集20支卷煙煙氣粒相物)收集卷煙煙氣粒相物，將2張劍橋?yàn)V 片采用二氯甲烷做溶劑進(jìn)行同時(shí)蒸餾萃取實(shí)驗(yàn)，二氯甲烷體積60mL，水浴溫度60°C，同時(shí)蒸 餾萃取時(shí)2.5h，得到中性香氣成分萃取液。
[0014] 2)酸洗 將步驟（1)獲得的中性香氣成分萃取液轉(zhuǎn)移至分液漏斗，采用質(zhì)量濃度為5%的鹽酸萃 取5次，每次所用鹽酸體積為20mL，分離出有機(jī)相和水相。再用二氯甲烷反萃水相3次，每次 所用二氯甲烷體積為20mL，分離有機(jī)相和水相;合并兩次的有機(jī)相得A1。
[0015] 3)堿洗 將步驟2 )得到的有機(jī)相A1用質(zhì)量濃度為5%的氫氧化鈉水溶液萃取5次(每次所用氫氧 化鈉水溶液體積為20mL)，分離出有機(jī)相和水相。再用二氯甲烷反萃水相3次，每次所用二氯 甲烷體積為20mL，分離有機(jī)相和水相;合并兩次有機(jī)相得A2。在有機(jī)相A2中加入足量無(wú)水硫 酸鈉過(guò)夜后進(jìn)行常壓濃縮得到有機(jī)相提取物，即為中性香氣成分濃縮液。其中，常壓濃縮的 水浴溫度為60°C。
[0016] 4)半制備高效液相色譜分離 將獲得的中性香氣成分濃縮液采用半制備高效液相色譜法進(jìn)行分離； 所述半制備高效液相色譜的色譜條件為:Waters Sunfire制備級(jí)硅膠色譜柱（10 mm X 250 mm，10 μπι)，柱溫20°C;紫外-可見(jiàn)光檢測(cè)器，檢測(cè)波長(zhǎng)254 nm;中性香氣成分濃縮 液進(jìn)樣量0.2 mL;梯度洗脫程序?yàn)椋?0 -10 min，流動(dòng)相為正己燒，流速2 mL/min; 11 一 12 min，流動(dòng)相為正己燒，流速1 mL/min; 13 - 50 min，流動(dòng)相為62%正己烷+38%異丙醚，流速2mL/min; 51 -110 min，流動(dòng)相為62%正己烷+38%異丙醚，流速lmL/min; 111一 122 min，流動(dòng)相為異丙醇，流速1 mL/min; 123 -160 min，流動(dòng)相為異丙醇，流速2 mL/min; 按以下時(shí)間段收集餾分：①〇 - 20 min;②21 - 44 min;③45 - 46 min;④47 - 48 min;⑤ 49一50 min;⑥ 51 -52 min;⑦ 53 - 54 min;⑧ 55 - 59 min;⑨ 60 - 64 min;⑩ 65 - 74 min;?75 -110 min;?111 一 160 min;共收集12個(gè)餾分。各個(gè)餾分經(jīng)濃縮后進(jìn)行 GC-MS分析，條件如下： GC-MS條件:Agilent GC 7890-MS 5977 B型氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用儀，色譜條件:HP - 5 MS色譜柱(30 m X 250 mm X 0.25μπι);進(jìn)樣口溫度:280°C;載氣為高純氦氣（99.999 % )，流速1.0 mL/min;升溫程序：初始溫度為50°C，保持4分鐘；以3°C/min升至70 °C，70°C保持 5 min;以2°C/min 升至 100°C，100°C保持 10 min;以 2°C/min 升至 140 °C，然后以3°C/min升至170°C，再以4°C/min升至240°C，結(jié)束;不分流進(jìn)樣，進(jìn)樣量為 1.0 yL〇
[0017] 質(zhì)譜條件:傳輸線(xiàn)溫度280°C;離子源溫度280°C;四極桿溫度150°C;電子倍增 器電壓2.28 kV;電離方式為電子轟擊（EI )，電子能量70 eV;溶劑延遲8 min;全掃描 監(jiān)測(cè)，掃描質(zhì)量范圍(m/z) 35~500 u。
[0018] 12個(gè)餾分定性出的成分詳見(jiàn)表1至12。
[0019] 表1餾分1的GC-MS分析結(jié)果

[0020] 表2餾分2的GC-MS分析結(jié)果

[0021] 表3餾分3的GC-MS分析結(jié)果
[0022] 表4餾分4的GC-MS分析結(jié)果
[0023] 表5餾分5的GC-MS分析結(jié)果
[0024] 表6飽分6的GC-MS分析結(jié)果
[0025] 表7餾分7的GC-MS分析結(jié)果

[0026] 表8餾分8的GC-MS分析結(jié)果

[0027] 表9餾分9的GC-MS分析結(jié)果

[0028] 表10餾分10的GC-MS分析結(jié)果
[0029] 表11餾分11的GC-MS分析結(jié)果

[0030] 表12餾分12的GC-MS分析結(jié)果

【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種卷煙主流煙氣中性香氣成分的分離方法，其特征在于，包括如下步驟： (1) 中性香氣成分的預(yù)處理： ① 提取:在吸煙機(jī)上抽吸卷煙，把劍橋?yàn)V片捕集到的粒相物用二氯甲烷進(jìn)行同時(shí)蒸餾 萃取，得到中性香氣成分萃取液； ② 酸洗:將獲得的中性香氣成分萃取液用質(zhì)量濃度2 -15%的鹽酸萃取3 - 6次，分離收 集有機(jī)相;水相再用二氯甲烷萃取2 - 4次，分離收集有機(jī)相，合并有機(jī)相得A1; ③ 堿洗:將A1用質(zhì)量濃度2 - 20%的氫氧化鈉溶液萃取3 - 6次，分離收集有機(jī)相;水相 再用二氯甲烷萃取2 - 4次，分離收集有機(jī)相，合并有機(jī)相得A2;將A2進(jìn)行常壓濃縮后得到中 性香氣成分濃縮液； (2) 中性香氣成分的分離： 采用半制備高效液相色譜法將獲得的中性香氣成分濃縮液進(jìn)行分離，按以下時(shí)間段收 集餾分：① 〇 - 20 min;② 21 - 44 min;③ 45 - 46 min;④ 47 - 48 min;⑤ 49一50 min; ⑥ 51 -52 min;⑦ 53-54 min;⑧ 55-59 min;⑨ 60-64 min;⑩ 65-74 min;? 75 -110 min;? 111 一160 min;共收集 12個(gè)餾分。2. 如權(quán)利要求1所述卷煙主流煙氣中性香氣成分的分離方法，其特征在于，半制備高效 液相色譜條件為:Waters Sunf ire硅膠色譜柱，柱溫20°C;紫外-可見(jiàn)光檢測(cè)器，檢測(cè)波長(zhǎng) 254 nm;中性香氣成分濃縮液進(jìn)樣量0.2 mL;梯度洗脫程序?yàn)椋?0 -10 min，流動(dòng)相為正己燒，流速2 mL/min; 11 一 12 min，流動(dòng)相為正己燒，流速1 mL/min; 13 - 50 min，流動(dòng)相為62%正己烷+38%異丙醚，流速2mL/min; 51 -110 min，流動(dòng)相為62%正己烷+38%異丙醚，流速lmL/min; 111一 122 min，流動(dòng)相為異丙醇，流速1 mL/min; 123 -160 min，流動(dòng)相為異丙醇，流速2 mL/min。
【文檔編號(hào)】G01N30/06GK106093252SQ201610359343
【公開(kāi)日】2016年11月9日
【申請(qǐng)日】2016年5月27日
【發(fā)明人】陳芝飛, 楊靖, 蔡莉莉, 賈春曉, 孫志濤, 侯佩, 郝輝, 毛多斌, 馬宇平
【申請(qǐng)人】河南中煙工業(yè)有限責(zé)任公司, 鄭州輕工業(yè)學(xué)院