煙草和卷煙煙氣中生物堿手性組成的多維氣相色譜-質(zhì)譜分析.pdf

1、煙草和卷煙煙氣是高度復(fù)雜體系，煙草中已經(jīng)鑒定的化學(xué)成分達(dá)3800多種，煙氣中鑒定的成分達(dá)4800多種。盡管毛細(xì)管氣相色譜分離能力很高，但對(duì)煙草和煙氣樣品來說仍是不夠的。多維氣相色譜(MDGC)充分利用一維柱和二維柱固定相極性的差異，在非極性柱上難以分離的組分，到極性柱上一般可以獲得較好的分離。另外，多維色譜的峰容量(GC×GC)也比一維色譜大大增加。由于固定相選擇性和峰容量的雙重改善，MDGC的分離能力遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于常規(guī)毛細(xì)管氣相色譜。八十年

2、代后期，國外煙草行業(yè)利用MDGC，對(duì)煙草和煙氣進(jìn)行分析研究，展示了MDGC強(qiáng)大的分離能力。國內(nèi)煙草行業(yè)在MDGC方面的研究和應(yīng)用很少。MDGC在手性分析方面具有顯著優(yōu)勢，國內(nèi)外煙草行業(yè)尚無相關(guān)的研究報(bào)道。本論文對(duì)MDGC和全二維氣相色譜(cMDGC)概念、原理、儀器和技術(shù)進(jìn)展進(jìn)行了深入和全面綜述，對(duì)相關(guān)技術(shù)的特點(diǎn)進(jìn)行了分析比較。對(duì)手性氣相色譜固定相和手性分離策略也進(jìn)行了較深入的探討。在完全掌握MDGC技術(shù)的基礎(chǔ)上，在儀器開發(fā)和方法學(xué)方面

3、有一定創(chuàng)新。利用手性MDGC/MS系統(tǒng)，對(duì)煙草和煙氣生物堿手性組成進(jìn)行了分析研究，在煙草化學(xué)基礎(chǔ)理論方面，有新的發(fā)現(xiàn)和建樹。主要研究內(nèi)容和結(jié)果如下： 1.開發(fā)了全自動(dòng)全電子壓力控制的毛細(xì)柱-毛細(xì)柱MDGC系統(tǒng)。在SGEMDS-6890的基礎(chǔ)上，用Y-型玻璃壓合連接器替代中心切割閥，用GC的輔助電子壓力控制模塊(EPC)提供三路氣體，一路提供中點(diǎn)壓力，一路提供切割壓力，一路氣體驅(qū)動(dòng)冷阱。新系統(tǒng)具有以下優(yōu)勢：惰性更好，死體積更小，穩(wěn)

4、定性更好，成本更低。以烤煙精油全分析為例，展示了本系統(tǒng)的強(qiáng)大分離能力。 2.開發(fā)了全自動(dòng)具備在線富集功能的大孔柱-毛細(xì)柱MDGC系統(tǒng)。在SGEMDS-2000的基礎(chǔ)上，用GC控制的閥箱取代外部的獨(dú)立控制單元，用GC柱箱內(nèi)的限流毛細(xì)管取代外部的中點(diǎn)分流針型閥，用氣動(dòng)On/Off閥取代中點(diǎn)分流電磁閥，且驅(qū)動(dòng)氣體與中心切割閥共享。新系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)包括，一體化和自動(dòng)化水平大大提高，氣路設(shè)計(jì)更趨合理，限流管選擇更簡便，改造成本低廉。

5、3.在MDGC方法學(xué)上有所創(chuàng)新。以毛細(xì)柱載氣壓力／流量軟件為基礎(chǔ)，提出了雙柱載氣恒流條件的設(shè)定方法，提出了限流管規(guī)格的估算方法，大大簡化了多維氣相色譜方法的開發(fā)手續(xù)。 4.優(yōu)化了煙草和煙氣中尼古丁手性分離條件，首次用實(shí)驗(yàn)證實(shí)了煙氣R-尼古丁的形成機(jī)理。尼古丁對(duì)映體獲得基線分離，R-(+)-尼古丁相對(duì)比例的檢測限低于0.5％。采用在線裂解-chiral-MDGC/NPD，發(fā)現(xiàn)S-尼古丁試劑的消旋化與熱裂解進(jìn)程具有高度的同步性。采用

6、在線裂解-chiral-MDGC/NPD和裂解-GC/MS，發(fā)現(xiàn)煙草中S-尼古丁的消旋化與熱裂解進(jìn)程也具有高度的同步性。吸煙過程中，高溫下S-尼古丁的消旋化是煙氣R-尼古丁的來源。 5.建立了煙草中14種生物堿的定量分析方法。利用MDGC/MS和MDGC/NPD，對(duì)不同種類的煙葉原料和不同類型卷煙煙絲進(jìn)行了分析比較。 6.建立了煙草中新煙草堿、降煙堿和假木賊堿的手性分析方法。利用簡單溶劑萃取、三氟乙酰衍生化和chiral