气相色谱直接测定烟样中有机酸含量
气相色谱方法分析羧酸， 样品多先经过衍生化处理[2]。然而，经衍生化反应后造成的分析误差不可避免， 而且衍生化步骤冗长费时， 不利于快速分析，因此脂肪酸直接进样分析的GC方法值得研究。
1 实验部分
1.1 仪器及工作条件 GC：Autosystem XL 型气相色谱仪(美国PE公司)和Turbochrom色谱工作站(美国PE公司)；FID 检测器；M061-LF-517型自动进样器(美国PE公司)； φ0.22mm, 25m FFAP弹性石英毛细管柱。经优化选择的条件：载气He；柱前压276Kpa(40Psi); 燃气H2压力0.2Mpa; 助燃气Air压力0.3Mpa; 载气分流比36:1；气化室温度280℃；检测器温度220℃；进样量1.0μL；升温程序：初温60℃，以5℃/min 的速率升温到230℃，定温保持2分钟。
1.2 试剂 十二个有机酸标样，苯酚(内标)和肉桂酸(内标)，甲基丁醚(萃取溶剂)均由FLUKA提供；烟叶样品由云南烟草科学研究院农业所提供。
1.3 样品前处理 向装有1.0g烟末样品的40mL带盖试管中加入NaOH(4%)10mL,振荡30min.后冷冻挥干，加入H2SO4(10%)10mL振荡30min.,再加入10mL甲基丁醚(萃取溶剂)振荡60min.，离心分离两相后，取出有机相，用无水MgSO4脱水过滤，将滤液浓缩至1mL进样进行GC分析。
2 结果与讨论
2.1 GC/FID升温程序的选择: 为尽量减少低级挥发性有机酸在气相色谱分离过程中的热分解损失，我们经过对比相同初温条件下，30C/min. 50C/min. 80C/min. 100C/min. 四种升温速率情况。最终在不影响难分物质对的分离的前提条件下，采用100C/min以缩短色谱分离分析周期，减少热分解损失。
2.2 巴豆酸内标标准曲线见图1，棕榈酸内标标准曲线见图2；内标标准曲线线性方程见表1；标样色谱图见图3，烟样色谱图见图4；标样与烟样R.T.见表2.
图1巴豆酸内标标准曲线
Fig. 1 internal standard curve of crotonic acid
图2棕榈酸内标标准曲线
Fig. 2 internal standard curve of palmitic acid
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名称 |
标准曲线方程 |
相关系数 |
|
乙酸 |
Y=0.4667X-0.0206 |
R2=0.9941 |
|
丙酸 |
Y=0.2224X-0.0078 |
R2=0.9996 |
|
异丁酸 |
Y=0.9575X-0.0464 |
R2=0.9857 |
|
丁酸 |
Y=0.7242X-0.0275 |
R2=0.9946 |
|
戊酸 |
Y=0.5972X-0.0752 |
R2=0.9974 |
|
异戊酸 |
Y=1.0284X-0.0197 |
R2=0.9861 |
|
巴豆酸 |
Y=0.7091X-0.0748 |
R2=0.9903 |
|
β-甲基戊酸 |
Y=0.8249X-0.0513 |
R2=0.9893 |
|
己酸 |
Y=0.5854X-0.117 |
R2=0.9958 |
|
庚酸 |
Y=0.6251X-0.0368 |
R2=0.9916 |
|
辛酸 |
Y=1.0047X-0.0623 |
R2=0.9803 |
|
壬酸 |
Y=0.8779X-0.0327 |
R2=0.9955 |
|
月桂酸 |
Y=1.1219X-0.0541 |
R2=0.9853 |
|
棕榈酸 |
Y=2.5257X-0.1869 |
R2=0.998 |
|
硬脂酸 |
Y=2.2773X-0.1339 |
R2=0.9991 |
|
油酸 |
Y=0.9066X-0.0754 |
R2=0.9989 |
|
反亚油酸 |
Y=2.6523X-0.1763 |
R2=0.9997 |
|
亚麻酸 |
Y=2.0726X-0.0721 |
R2=0.9998 |
表1 有机酸标准曲线线性方程
Tab. 1 standard curve equations of organic acids
图3 标样色谱图
Fig. 3 Chromatogram of Standard Samples
图4烟叶样品色谱图
Fig.4 Chromatogram of Tobacco Sample
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名称 |
标样保留时间 |
烟样保留时间 |
|
名称 |
标样保留时间 |
烟样保留时间 |
|
min. |
min. |
|
min. |
min. |
|
乙酸 |
1.32 |
1.33 |
|
辛酸 |
4.91 |
4.92 |
|
丙酸 |
1.6 |
1.61 |
|
壬酸 |
5.75 |
5.77 |
|
异丁酸 |
1.63 |
1.63 |
|
山梨酸(内标1) |
6.06 |
6.06 |
|
丁酸 |
1.94 |
1.92 |
|
月桂酸 |
8.23 |
8.22 |
|
异戊酸 |
2.08 |
2.09 |
|
棕榈酸 |
11.51 |
11.52 |
|
戊酸 |
2.53 |
2.53 |
|
肉桂酸(内标2) |
12.43 |
12.43 |
|
巴豆酸 |
2.97 |
2.98 |
|
硬脂酸 |
13.91 |
13.9 |
|
β-甲基戊酸 |
3.05 |
3.06 |
|
油酸 |
14.3 |
14.31 |
|
己酸 |
3.26 |
3.26 |
|
亚油酸 |
15.07 |
15.07 |
|
庚酸 |
4.56 |
4.58 |
|
亚麻酸 |
16.06 |
16.04 |
表2 标样与烟样中有机酸保留时间表
Tab. 2 Organic Acid’s R.T. between Standard Sample & Tobacco leaf
2.3 由于烟样中待测有机酸的种类较多，从乙酸(C2)至亚麻酸(C18)保留时间跨度较大，用单内标定量很难做到从C2~C18宽沸程内每个有机酸定量准确度的一致性，因此使用山梨酸和肉桂酸作双内标定量，定量结果更为准确。对烟样中的各有机酸进行定量，经5次测定变异系数在0.78% 至4.16%之间(单内标定量变异系数为2.23%至10.06%之间)。
2.4有机酸回收率由于采用的成盐保护后的挥干技术不同而不同。 采用冷冻挥干技术的有机酸标样回收率为83.4%至112.3%, 而采用旋转蒸发仪真空浓缩技术的回收率为72.1%至102.5%。从数据表明采用冷冻挥干能有效避免挥干步骤中有机酸的损失。
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