一种卷烟主流烟气中挥发性有机化合物的测定方法

摘要

本发明涉及一种卷烟主流烟气中挥发性有机化合物的测定方法，该方法包括以下步骤：(1)将用于捕集挥发性有机化合物的吸附材料装填在带吸附管的吸烟机捕集装置的吸附管中，捕集所述卷烟主流烟气中的挥发性有机化合物；(2)将步骤(1)中捕集有挥发性有机化合物的吸附材料转移至解吸用容器中，然后加入解吸溶液进行解吸，加入氘代苯内标，得到包含有挥发性有机化合物的解吸溶液；(3)使用气相色谱-质谱联用仪对步骤(2)得到的包含有挥发性有机化合物的解吸溶液进行检测。本发明的方法具有操作简便，快速，灵敏度高及重复性好的优点。

权利要求

1.一种卷烟主流烟气中挥发性有机化合物的测定方法，该方法包括以下步骤：(1)将用于捕集挥发性有机化合物的吸附材料装填在带吸附管的直线型吸烟机捕集装置的吸附管中，捕集所述卷烟主流烟气中的挥发性有机化合物；

(2)将步骤(1)中捕集有挥发性有机化合物的吸附材料转移至解吸用容器中，然后加入解吸溶液进行解吸，加入氘代苯内标，得到包含有挥发性有机化合物的解吸溶液；

(3)使用气相色谱-质谱联用仪对步骤(2)得到的包含有挥发性有机化合物的解吸溶液进行检测；

其中，所述带吸附管的直线型吸烟机捕集装置，包括：吸附管(1)、人工唇夹持器(2)、人工唇(3)、捕集器前盖(5)、捕集器后盖(7)和吸附管保持件(8)，所述人工唇(3)设置在所述人工唇夹持器(2)内部，所述捕集器前盖(5)的前端插入所述人工唇夹持器(2)内并抵靠在所述人工唇夹持器上，所述捕集器前盖(5)的后端具有第一凹口，所述捕集器后盖(7)的前端被容纳在所述第一凹口中，所述捕集器后盖(7)的后端具有第二凹口，所述吸附管保持件(8)的前端被容纳在所述第二凹口中，所述吸附管保持件(8)设置有中空内腔，所述吸附管(1)位于所述中空内腔中，所述捕集器前盖(5)的内部和所述捕集器后盖(7)的内部共同组成用于捕集烟气的捕集腔(10)，所述捕集腔的前端连接到通过所述人工唇插入的卷烟烟支(9)，所述捕集腔的后端连接到所述吸附管(1)。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述挥发性有机化合物为1,3-丁二烯、异戊二烯、丙烯腈、苯和甲苯中的一种或多种。

3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，在步骤(1)中，所述吸附材料选自碳分子筛、活性炭、石墨化炭黑。

4.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，在步骤(1)中，所述吸附材料为碳分子筛。

2

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述碳分子筛的比表面积为75-1200m /g。

2

6.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述碳分子筛的比表面积为1100m /g。

7.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述碳分子筛的粒径为20/45目～

80/100目。

8.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述碳分子筛的粒径为20/45目。

9.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，在步骤(1)中，吸附材料的装填量为

50-500mg/支卷烟。

10.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，在步骤(1)中，吸附材料的装填量为

300-500mg/支卷烟。

11.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，在步骤(1)中，吸附材料的装填量为

300mg/支卷烟。

12.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述带吸附管的直线型吸烟机捕集装置还包括：剑桥滤片(6)，所述剑桥滤片(6)横过所述捕集腔(10)设置在所述捕集器前盖(5)与所述捕集器后盖(7)的连接处。

13.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，具有通孔的第一垫圈(4)设置在所述捕集器前盖(5)中，所述第一垫圈的前表面连接所述卷烟烟支(9)，所述第一垫圈的后表面连接所述捕集腔(10)的前端。

14.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述捕集腔(10)具有菱形腔体形状。

15.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述吸附管(1)包括：外管(11)、第一筛板和第二筛板(122)、锥型接口(13)和垫圈(14)，其中，外管(11)为中空圆柱体；第一筛板和第二筛板(122)为圆柱体，紧贴所述外管(11)的内壁设置在所述外管(11)内部，第一筛板和第二筛板之间用于装填吸附材料(121)；锥型接口(13)为中空圆柱体，其内部中空腔为锥型，其内腔宽口端连接外管(11)一侧；垫圈(14)为中空圆柱体，其位于锥型接口(13)内部，并贴紧第一筛板或第二筛板。

16.根据权利要求15所述的方法，其特征在于，所述第一筛板和第二筛板(122)为孔径

40-60μm的砂芯筛板。

17.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，在步骤(2)中，所述解吸溶液为二硫化碳。

18.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，在步骤(2)中，所述氘代苯内标溶液的浓度为1.0mg/mL。

19.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，在步骤(3)中，所述气相色谱-质谱联用仪的条件包括：采用长度为60m，内径为0.25mm，膜厚为1.4μm的IntertCap AQUATIC-2色谱柱；

采用程序升温，其中程序升温的条件为：初始温度为40℃，保持6.0min，以20℃/min的升温速率升温至230℃，保持10min；

采用的载气为氦气，流速为1.5mL/min；

进样口温度为180℃，进样体积为1.0μL，分流比为10:1；

传输线温度为230℃，离子源温度为230℃，四极杆温度为150℃；

质谱离子化电压为70eV；

扫描方式：全扫描和选择离子模式同时进行。

说明书

一种卷烟主流烟气中挥发性有机化合物的测定方法

技术领域

[0001] 本发明属于卷烟主流烟气的化学检验技术领域，具体涉及一种卷烟主流烟气中挥发性有机化合物的测定方法。

背景技术

[0002] 卷烟主流烟气中含有大量挥发性有机化合物，加拿大卫生部关注的检测名单列出的44种有害成分中，挥发性有机化合物有5种：1,3-丁二烯、异戊二烯、丙烯腈、苯和甲苯。其中，1,3-丁二烯和异戊二烯被国际癌症研究机构(IARC)列为人体可能致癌物(2B)；苯为人体致癌物，其被列为“动物实验和人体实验数据充分”(Group1)的致癌物；IARC把丙烯腈则列为“动物实验充分而人体实验数据有限”的致癌物；甲苯对皮肤和粘膜有刺激性，对中枢神经系统有麻醉作用，长期接触也可能致癌。由于挥发性有机化合物对人体健康具有一定的危害性，其含量的准确测定对于正确评价吸烟与健康的关系，推动低危害卷烟研究，加强烟草制品有害成分释放量的管制等领域，具有重要的意义。

[0003] 目前国际上分析挥发性有机化合物的方法主要可以分为四类：直接进样法、吸附剂(热脱附)法、采样袋收集法和冷溶剂收集法。其中，我国标准方法《卷烟主流烟气中挥发性有机化合物(1,3-丁二烯、异戊二烯、丙烯腈、苯、甲苯)的测定气相色谱-质谱联用法》(GB/T27523-2011)为冷溶剂收集法，该方法采用两个串联的装有10mL冷甲醇的收集瓶(干冰覆盖，-70℃)捕集，操作繁琐。而其它几种现有的方法则存在灵敏度低、重现性不好等问题。

[0004] 因此，有必要开发一种操作简便、捕集效率高、重现性好、分析灵敏度高的卷烟主流烟气中挥发性有机化合物的测定方法。

发明内容

[0005] 为了克服现有技术中存在的操作繁琐、灵敏度低、重现性不好等缺陷，本发明提供一种卷烟主流烟气中挥发性有机化合物的测定方法，该方法适用于测定卷烟主流烟气中1,3-丁二烯、异戊二烯、丙烯腈、苯和甲苯5种挥发性有机化合物。本发明所提出的方法具有操作简单、有机溶剂消耗量少且能在室温下实现富集挥发性有机化合物的优点，可以为主流烟气中挥发性有机化合物的快速准确定量分析提供检测方法依据。

[0006] 本发明是采用如下技术方案来实现的。

[0007] 本发明提供一种卷烟主流烟气中挥发性有机化合物的测定方法，该方法包括以下步骤：

[0008] (1)将用于捕集挥发性有机化合物的吸附材料装填在带吸附管的吸烟机捕集装置的吸附管中，捕集所述卷烟主流烟气中的挥发性有机化合物；

[0009] (2)将步骤(1)中捕集有挥发性有机化合物的吸附材料转移至解吸用容器中，然后加入解吸溶液进行解吸，加入氘代苯内标，得到包含有挥发性有机化合物的解吸溶液；

[0010] (3)使用气相色谱-质谱联用仪对步骤(2)得到的包含有挥发性有机化合物的解吸溶液进行检测。

[0011] 在上述检测方法中，所述挥发性有机化合物为1,3-丁二烯、异戊二烯、丙烯腈、苯和甲苯中的一种或多种。

[0012] 在上述检测方法中，在步骤(1)中，所述吸附材料选自碳分子筛、活性炭、石墨2
化炭黑等，优选为碳分子筛；优选地，所述碳分子筛的比表面积为75-1200m/g，优选为
2
1100m/g；更优选地，所述碳分子筛的粒径为20/45目～80/100目，优选为20/45目。

[0013] 在上述检测方法中，在步骤(1)中，吸附材料的装填量为50-500mg/支卷烟，优选为300-500mg/支卷烟，更优选为300mg/支卷烟。

[0014] 在上述检测方法中，在步骤(1)中，所述带吸附管的吸烟机捕集装置为带吸附管的直线型吸烟机捕集装置。

[0015] 优选地，所述带吸附管的直线型吸烟机捕集装置，包括：吸附管、人工唇夹持器、人工唇、捕集器前盖、捕集器后盖和吸附管保持件，所述人工唇设置在所述人工唇夹持器内部，所述捕集器前盖的前端插入所述人工唇夹持器内并抵靠在所述人工唇夹持器上，所述捕集器前盖的后端具有第一凹口，所述捕集器后盖的前端被容纳在所述第一凹口中，所述捕集器后盖的后端具有第二凹口，所述吸附管保持件的前端被容纳在所述第二凹口中，所述吸附管保持件设置有中空内腔，所述吸附管位于所述中空内腔中，所述捕集器前盖的内部和所述捕集器后盖的内部共同组成用于捕集烟气的捕集腔，所述捕集腔的前端连接到通过所述人工唇插入的卷烟烟支，所述捕集腔的后端连接到所述吸附管。

[0016] 优选地，所述带吸附管的直线型吸烟机捕集装置还包括：剑桥滤片，所述剑桥滤片横过所述捕集腔设置在所述捕集器前盖与所述捕集器后盖的连接处。

[0017] 优选地，具有通孔的第一垫圈设置在所述捕集器前盖中，所述第一垫圈的前表面连接所述卷烟烟支，所述第一垫圈的后表面连接所述捕集腔的前端。

[0018] 优选地，所述捕集腔具有菱形腔体形状。

[0019] 优选地，所述吸附管包括：外管、第一筛板、第二筛板、锥型接口和垫圈，其中，外管为中空圆柱体；第一筛板和第二筛板为圆柱体，紧贴所述外管的内壁设置在所述外管内部，第一筛板和第二筛板之间用于装填吸附材料；锥型接口为中空圆柱体，其内部中空腔为锥型，其内腔宽口端连接外管一侧；垫圈为中空圆柱体，其位于锥型接口内部，并贴紧第一筛板或第二筛板。

[0020] 优选地，所述第一筛板和第二筛板分别为孔径40-60μm的砂芯筛板。

[0021] 在上述检测方法中，在步骤(2)中，所述解吸溶液为二硫化碳。

[0022] 在上述检测方法中，在步骤(2)中，所述氘代苯内标溶液的浓度为1.0mg/mL。

[0023] 在上述检测方法中，在步骤(3)中，所述气相色谱-质谱联用仪的条件包括：

[0024] 采用长度为60m，内径为0.25mm，膜厚为1.4μm的IntertCap AQUATIC-2色谱柱；

[0025] 采用程序升温，其中程序升温的条件为：初始温度为40℃，保持6.0min，以20℃/min的升温速率升温至230℃，保持10min；

[0026] 采用的载气为氦气，流速为1.5mL/min；

[0027] 进样口温度为180℃，进样体积为1.0μL，分流比为10:1；

[0028] 传输线温度为230℃，离子源温度为230℃，四极杆温度为150℃；

[0029] 质谱离子化电压为70eV；

[0030] 扫描方式：全扫描和选择离子模式同时进行。

[0031] 需要说明的是，本发明的检测方法也可以采用现有的吸烟机捕集装置，采用现有的吸烟机捕集装置时，将吸附材料连接在卷烟夹持器和抽吸单元之间。

[0032] 在一个具体实施方案中，本发明的测定方法包括如下步骤：

[0033] (1)卷烟主流烟气中挥发性有机化合物的捕集：

[0034] 将300mg的碳分子筛吸附材料装填在带吸附管的吸烟机捕集装置的吸附管中，捕集卷烟抽吸时主流烟气中的挥发性有机化合物。碳分子筛吸附材料具有较大的比表面积，对挥发性有机化合物具有较好的吸附效果，可以实现对主流烟气中1,3-丁二烯、异戊二烯、丙烯腈、苯和甲苯的有效捕集。

[0035] (2)卷烟主流烟气样品的前处理：

[0036] 将步骤(1)吸附有挥发性有机化合物的碳分子筛吸附材料吸附剂置于15mL的具塞玻璃瓶中并封口，小心地加入1.0mL二硫化碳溶液和50μL1.0mg/mL氘代苯内标溶液并静置10min。取上清液于色谱瓶中进行气相色谱-质谱分析。

[0037] (3)GC/MS测定挥发性有机化合物

[0038] 气相色谱-质谱条件：色谱柱为InertCap AQUATIC-2色谱柱(长度：60m，内径：0.25mm，膜厚：1.4μm)；程序升温程序为：初始温度为40℃，保持6.0min，20℃/min的升温速率升温至230℃，保持10min；载气为氦气，流速为1.5mL/min；进样口温度为180℃，进样体积为1.0μL，分流比为10:1；传输线温度230℃，离子源温度230℃，四极杆温度150℃；
质谱离子化电压为70eV；扫描方式：全扫描和选择离子模式同时进行。

[0039] 下面对上述带吸附管的直线型吸烟机捕集装置进行详细描述。

[0040] 图1示出一种带吸附管的直线型吸烟机捕集装置，包括吸附管1、人工唇夹持器2、人工唇3、捕集器前盖5、捕集器后盖7和吸附管保持件8，根据本发明，人工唇3位于人工唇夹持器2内部，捕集器前盖5的前端插入人工唇夹持器2内并抵靠在人工唇夹持器2上，捕集器前盖5的后端具有第一凹口，捕集器后盖7的前端被容纳在所述第一凹口中。捕集器后盖7的后端具有第二凹口，吸附管保持件8的前端被容纳在所述第二凹口中。吸附管保持件8设置有中空内腔，吸附管1位于所述中空内腔中。

[0041] 捕集器前盖5的内部和捕集器后盖7的内部共同组成用于捕集烟气的捕集腔10，该捕集腔的前端连接到通过人工唇3插入的卷烟烟支9，该捕集腔的后端连接到吸附管1。根据本发明的带吸附管的直线型吸烟机捕集装置由于具有上述结构，能够使卷烟烟气通过设置在捕集装置后端的吸附管中的吸附材料吸收卷烟烟气中的挥发性有机化合物，可以使卷烟烟气气流与吸附材料接触充分，保证卷烟烟气中的相关成分得到有效吸收，满足卷烟烟气中挥发性有机化合物分析的要求。

[0042] 根据本发明，优选的是直线型吸烟机捕集装置还包括剑桥滤片6，该剑桥滤片横过捕集腔10设置在捕集器前盖5与捕集器后盖7的连接处。由于直线型吸烟机捕集装置还设置有剑桥滤片，因此能够使卷烟烟气在通过吸附块之前首先通过剑桥滤片6过滤烟气中的总粒相物，然后烟气气相部分通过设置在捕集装置后端的吸附管吸附卷烟烟气中的挥发性有机化合物，可以满足卷烟烟气中挥发性有机化合物分析的要求。

[0043] 根据本发明的一个优选实施例，具有通孔的第一垫圈4设置在所述捕集器前盖5中。第一垫圈4的前表面连接卷烟烟支9，第一垫圈4的后表面连接捕集腔10的前端，从而使得第一垫圈4的通孔与捕集腔10相连通。根据本发明的一个示例，如图1所示，捕集腔10具有菱形腔体形状。然而，该形状在此仅为例示性作用，而捕集腔的形状不限于此，而可以采用本领域常用的任何形状。

[0044] 吸附管保持件8为中空腔体，吸附管1位于吸附管保持件8中，图2示出吸附管1包括，外管11、第一筛板和第二筛板122、锥型接口13和垫圈14，其中，外管11为中空圆柱体，第一筛板和第二筛板122为圆柱体，紧贴所述外管11的内壁设置在所述外管内部，第一筛板和第二筛板之间用于装填吸附材料121，锥型接口13为中空圆柱体，其内部中空腔为锥型，其内腔宽口端连接外管11一侧。

[0045] 垫圈14为中空圆柱体，其位于锥型接口13内部，并贴紧第一筛板或第二筛板。

[0046] 吸附管1中的吸附材料121为碳分子筛、活性炭、石墨化炭黑等。第一筛板和第二筛板为孔径40-60μm的砂芯筛板。

[0047] 应用本发明带吸附管的直线型吸烟机捕集装置分析测试卷烟烟气的方法包括以下步骤：

[0048] 步骤1：卷烟样品的处理，抽取卷烟样品，按照GB/T16447标准规定条件进行样品平衡，挑选(平均质量±0.02)g与(平均吸阻±50)Pa的烟支用于样品测试。

[0049] 步骤2：将直线型吸烟机捕集装置安装在吸烟机上，每次抽吸1支；

[0050] 步骤3：捕集完后取下捕集装置，将吸附管1中的吸附材料转移至容器内进行解吸处理；

[0051] 步骤4，将空白样品安装在直线型吸烟机捕集装置中，每次抽吸1支，并重复步骤3，将获得的空白样品处理结果与卷烟样品处理结果进行对照，以分析卷烟烟气中的挥发性有机化合物。

[0052] 人工唇夹持器3内的卷烟烟支9在抽吸过程中，卷烟烟气经过剑桥滤片6进入吸附材料121中，吸附材料121两侧设置有筛板122(即第一筛板和第二筛板)。吸附材料121为碳分子筛、活性炭、石墨化炭黑等。两个筛板122为孔径40-60μm的砂芯筛板。烟气经过两个筛板中的前筛板后分散为多股小气流，经活性碳材料缓冲，再由后筛板流出，在此过程中卷烟烟气中的相关成分被有效吸收。

[0053] 本发明在用于烟气分析时的工作过程为：

[0054] 卷烟烟支在抽吸过程中，卷烟烟气经过剑桥滤片进入到吸附管单元，流经吸附管然后从捕集装置后端出口流出，在此过程中卷烟烟气中的挥发性有机化合物被有效吸收。

[0055] 与现有技术相比，本发明至少具有以下有益的技术效果：

[0056] 由于本发明采用了带吸附管的直线型吸烟机捕集装置，与常规的吸烟机捕集装置相比在捕集器后盖增加了吸附管单元，烟气的逸出得到缓和，在捕集器中的停留时间延长，而且筛板之间的吸附材料对卷烟烟气具有较好的吸附效果，可以使卷烟烟气气流与吸附材料接触充分，保证卷烟烟气中的相关成分得到有效吸收，满足卷烟烟气中挥发性有机化合物分析的要求。

[0057] 本发明提供的方法与标准方法GB/T27523-2011相比操作更简单，只需要将碳分子筛吸附材料放置在带吸附管的吸烟机捕集装置的吸附管中，就可以实现主流烟气中挥发性有机化合物的有效吸收和捕集，且有机溶剂消耗量少，测试结果与现行标准方法无显著差异，能在室温下实现对挥发性有机化合物的捕集，适用于大批量样品的分析。

附图说明

[0058] 图1为带吸附管的直线型吸烟机捕集装置示意图。

[0059] 图2为吸附管示意图。

[0060] 图3为采用本发明进行样品分析时的样品总离子流图；

[0061] 图4为吸附剂装填量的影响。

[0062] 其中，1：吸附管；2：人工唇夹持器；3：人工唇；4：第一垫圈；5：捕集器前盖；6：剑桥滤片；7：捕集器后盖；8：吸附管保持件；9：卷烟烟支；10：捕集腔；11：外管；13：锥型接口；14：垫圈；121：吸附材料；122：第一筛板或第二筛板。

具体实施方式

[0063] 下面结合实施例对本发明做进一步的说明。这些实施例旨在帮助阐述发明的内容而不是限制本发明的范围。

[0064] 实施例1本发明的带吸附管的直线型吸烟机捕集装置

[0065] 本发明的带吸附管的直线型吸烟机捕集装置如图1所示。该捕集装置包括吸附管1、人工唇夹持器2、人工唇3、捕集器前盖5、捕集器后盖7和吸附管保持件8，人工唇3位于人工唇夹持器2内部，捕集器前盖5的前端插入人工唇夹持器2内并抵靠在人工唇夹持器2上，捕集器前盖5的后端具有第一凹口，捕集器后盖7的前端被容纳在所述第一凹口中。捕集器后盖7的后端具有第二凹口，吸附管保持件8的前端被容纳在所述第二凹口中。吸附管保持件8设置有中空内腔，吸附管1位于所述中空内腔中。

[0066] 捕集器前盖5的内部和捕集器后盖7的内部共同组成用于捕集烟气的捕集腔10，该捕集腔的前端连接到通过人工唇3插入的卷烟烟支9，该捕集腔的后端连接到吸附管1。

[0067] 该直线型吸烟机捕集装置还包括剑桥滤片6，该剑桥滤片横过捕集腔10设置在捕集器前盖5与捕集器后盖7的连接处。

[0068] 具有通孔的第一垫圈4设置在捕集器前盖5中。第一垫圈4的前表面连接卷烟烟支9，第一垫圈4的后表面连接捕集腔10的前端，从而使得第一垫圈4的通孔与捕集腔10相连通。捕集腔10具有菱形腔体形状。

[0069] 吸附管保持件8为中空腔体，吸附管1位于吸附管保持件8中，图2示出吸附管1包括，外管11、第一筛板和第二筛板122、锥型接口13和垫圈14，其中，外管11为中空圆柱体，第一筛板和第二筛板122为圆柱体，紧贴所述外管的内壁设置在所述外管内部，第一筛板和第二筛板之间用于装填吸附材料；锥型接口13为中空圆柱体，其内部中空腔为锥型，其内腔宽口端连接外管11一侧。

[0070] 垫圈14为中空圆柱体，其位于锥型接口13内部，并贴紧第一筛板或第二筛板122。

[0071] 吸附管1中用于放置吸附材料121，放置吸附材料后，吸附材料的两侧设置有筛板122(即第一筛板和第二筛板)。两个侧筛板122为孔径40μm的砂芯筛板。

[0072] 实施例2

[0073] 1、本发明的卷烟主流烟气中挥发性有机化合物的测定方法包括以下步骤：

[0074] (1)卷烟主流烟气中挥发性有机化合物的捕集：

[0075] 将300mg的碳分子筛吸附材料(比表面积为1100m2/g，粒径为20/45目)装填在实施例1的吸附管1中，捕集卷烟抽吸时主流烟气中的挥发性有机化合物。碳分子筛吸附材料是一种比表面积很大的碳分子筛材料，对挥发性有机化合物具有较好的吸附效果，可以实现对主流烟气中1,3-丁二烯、异戊二烯、丙烯腈、苯和甲苯的有效捕集。

[0076] (2)卷烟主流烟气样品的前处理：

[0077] 将碳分子筛吸附材料吸附剂置于15mL的具塞玻璃瓶中并封口，小心地加入1.0mL二硫化碳溶液和50μL1.0mg/mL氘代苯内标溶液并静置10min，取上清液进行气相色谱-质谱分析。

[0078] (3)GC/MS测定挥发性有机化合物

[0079] 气相色谱-质谱条件：色谱柱为InertCap AQUATIC-2色谱柱(长度：60m，内径：0.25mm，膜厚：1.4μm)；程序升温程序为：初始温度为40℃，保持6.0min，20℃/min的升温速率升温至230℃，保持10min；载气为氦气，流速为1.5mL/min；进样口温度为180℃，进样体积为1.0μL，分流比为10:1；传输线温度230℃，离子源温度230℃，四极杆温度150℃；
质谱离子化电压为70eV；扫描方式：全扫描和选择离子模式同时进行。

[0080] 各化合物的定量及定性离子如下表1所示：

[0081] 表1各目标化合物的保留时间、定量及定性离子

[0082]化合物 保留时间 定量离子 定性离子
D6-苯(内标) 11.55 84 83
1，3-丁二烯 4.84 54 53
异戊二烯 7.12 67 68
丙烯腈 9.30 53 53
苯 11.60 78 77
甲苯 13.38 91 92

[0083] 2、本发明的检出限及定量限

[0084] 配制1,3-丁二烯、异戊二烯、丙烯腈、苯和甲苯5种挥发性有机化合物的标准工作溶液，经GC/MS分析后以内标物和色谱峰面积比对其相应浓度进行回归分析，得出标准曲线及回归方程、相关系数，校正曲线，并利用信噪比为3时为检出限，信噪比为10时为定量限。检出限在0.03-0.08μg/cig之间，定量限在0.10-0.24μg/cig之间。结果如表2所示。

[0085] 表2各目标化合物的检出限、定量限、重复性及回收率

[0086]

[0087] 3、本发明的重复性及加标回收率

[0088] 采用本方法进行加标回收率实验，分别按照低、中、高三种水平加入1，3-丁二烯、异戊二烯、丙烯腈、苯和甲苯5种挥发性有机化合物的标准溶液，每个添加水平重复测定5个样品，并由加标量以及加标测定量计算回收率，结果显示平均加标回收率在97.6％-107.8％之间，平均相对偏差(RSD)在2.3％-5.9％之间，表明本方法准确性高，重复性好，适合定量。结果如表2所示。

[0089] 实施例3：本发明的卷烟主流烟气中挥发性有机化合物的测定方法

[0090] 将平衡及筛选后的卷烟用直线型吸烟机按照ISO规定的标准条件(抽吸容量35mL，抽吸频率60秒，抽吸持续时间2秒)抽吸，每次实验抽吸1支卷烟，将300mg的碳分
2
子筛吸附材料(比表面积为1100m/g，粒径为20/45目)装填在实施例1的吸附管1中，来捕集卷烟主流烟气中的挥发性有机化合物，装填量为300mg/支卷烟。

[0091] 卷烟抽吸后，取出烟气捕集装置。将碳分子筛吸附材料吸附剂置于15mL的具塞玻璃瓶中并封口，之后小心地加入1.0mL二硫化碳溶液和50μL1.0mg/mL氘代苯内标溶液并静置10min，取上清液进行气相色谱-质谱分析。采用本发明进行样品分析时的样品总离子流图如图3所示。

[0092] 采用该技术对三种参比卷烟进行了测定，结果如下表3所示：

[0093] 表3三种参比卷烟的测试结果(μg/cig，ISO)

[0094]化合物 CM6卷烟 3R4F卷烟 1R5F卷烟

[0095]1,3-丁二烯 62.3 36.4 11.2
异戊二烯 539.4 383.4 110.8
烯腈 11.9 8.4 2.0
苯 57.0 41.0 15.3
甲苯 95.6 69.7 20.8

[0096] 实施例4：本发明的卷烟主流烟气中挥发性有机化合物的测定方法

[0097] 将平衡及筛选后的卷烟用直线型吸烟机按照加拿大深度抽吸模式(HCI)规定的条件(抽吸容量55mL，抽吸频率30秒，抽吸持续时间2秒)抽吸，每次实验抽吸1支卷烟，2
将300mg的碳分子筛吸附材料(比表面积为1100m/g，粒径为20/45目)装填在实施例1的吸附管1中，来捕集卷烟主流烟气中的挥发性有机化合物，装填量为300mg/支卷烟。

[0098] 卷烟抽吸后，取出烟气捕集装置。将活碳分子筛附材料吸附剂置于15mL的具塞玻璃瓶中并封口，之后小心地加入1.0mL二硫化碳溶液和50μL1.0mg/mL氘代苯内标溶液并静置10min，取上清液采用气相色谱-质谱进行分析。

[0099] 采用该技术对三种卷烟样品进行了测定，结果如下表4所示：

[0100] 表4三种卷烟的测试结果(μg/cig，HCI模式)

[0101]化合物 牌号1 牌号2 牌号3
1,3-丁二烯 110.5 94.3 88.2
异戊二烯 940.3 750.6 750.2
丙烯腈 24.8 27.4 25.3
苯 120.6 110.5 88.1
甲苯 220.1 241.3 160.7

[0102] 实施例5：装填量的选择实验

[0103] 装填量的多少取决于卷烟烟气中目标化合物的释放量的多少，但是装填量的增加会增加抽吸管道的吸阻，从而影响卷烟正常抽吸。为了选择合适的装填量，我们针对抽吸一支卷烟的情况在0～500mg范围内，分别考察了50mg、100mg、200mg、300mg、400mg、500mg装填量下，5种挥发性有机化合物的吸附效果，研究发现当装填量大于300mg后测试结果呈现稳定。我们以500mg的测定结果为理论最大吸附量分别计算不同装填量下的吸附效率，如图4所示。从结果可以看出300mg的装填量可以达到满意的效果。如果装填量大于500mg，吸烟机抽吸通道的吸阻过大并影响卷烟抽吸。

[0104] 实施例6：解析溶液的选择实验

[0105] 为了考察解析溶剂对测试结果的影响，采用同一牌号的卷烟进行抽吸并捕集烟气中的挥发性有机化合物。分别选用乙腈、甲醇、二硫化碳、异丙醇、DMSO、二氯甲烷、乙酸乙酯等进行解析实验，具体测试结果如表5所示。实验结果表明采用二硫化碳可以有效地将5种挥发性有机化合物解析，因此，本发明采用二硫化碳做为挥发性有机化合物的解析溶剂。

[0106] 表5不同解析溶剂对样品测试结果的影响(μg/cig)

[0107]解析溶剂 1，3-丁二烯 异戊二烯 丙烯腈 苯 甲苯
乙腈 35.8 100.6 / 3.8 10.5
甲醇 / 58.4 / / /
二硫化碳 36.4 383.4 8.4 41.0 69.7
异丙醇 / / / / /
DMSO / / / / /
二氯甲烷 / / / / /
乙酸乙酯 / 380.5 / 6.7 10.8

[0108] 注：“/”表示未检出

[0109] 实施例7：吸附材料及粒径的选择实验

[0110] 为了选择适合于本发明的吸附材料，分别设计了碳分子筛、活性炭、石墨化炭黑、沸石、树脂等吸附材料对卷烟主流烟气中挥发性有机化合物的吸附效果比对实验，结果如表6所示。结果表明它们对主流烟气中挥发性有机化合物的吸附效果从大到小为：碳分子筛、活性炭、石墨化炭黑、树脂、沸石。

[0111] 表6不同材料对样品测试结果的影响(μg/cig)

[0112]吸附材料 1，3-丁二烯 异戊二烯 丙烯腈 苯 甲苯
碳分子筛 38.1 320.4 9.1 40.7 82.4
活性炭 39.1 326.5 8.0 38.6 79.5
石墨化炭黑 33.0 258.7 7.4 41.5 62.1
树脂 / / / / /
沸石 / / / / /

[0113] 注：“/”表示未检出

[0114] 对于吸附材料的粒径，自然是在不影响吸附效果的前提下选择较大的粒径，因为粒径越小抽吸通道的吸阻越大，抽吸通道吸阻的增加会改变卷烟抽吸是的抽吸曲线，进而影响烟气分析结果。在20/45目～80/100目的范围内，考察了不同粒径对测试结果的影响，结果如表6所示。结果显示：在所选粒径范围内，粒径的变化对测试结果无显著性变化。综合考虑吸附效果及抽吸通道的吸阻影响，最终选择的粒径为20/45目。

[0115] 表7不同粒径对样品测试结果的影响(μg/cig)

[0116]粒径(目) 1，3-丁二烯 异戊二烯 丙烯腈 苯 甲苯
20/45 62.0 537.6 12.4 70.7 90.3
45/60 60.3 541.6 12.9 72.1 87.9
60/80 64.5 534.4 12.4 68.6 93.4
80/100 61.1 536.9 11.8 71.5 89.7

[0117] 实施例8：吸附材料表面积的选择实验

[0118] 吸附材料的比表面积越大，理论上讲吸附能力越好。但是，如果比表面积过大、吸附能力过强，样品的解析难度加大进而影响样品分析结果。所以选择合适的比表面积对于吸附材料的选取具有重要的意义。本发明，在固定吸附材料其它参数不变的前提下，分别考2
察了75-1200m/g范围内比表面积对样品测试结果的影响，结果如表8所示。结果显示比
2
表面积为1100m/g时效果最好。

[0119] 表8比表面积对样品测试结果的影响(μg/cig)

[0120]比表面积(m2/g) 1，3-丁二烯 异戊二烯 丙烯腈 苯 甲苯
75 12.7 121.8 2.2 14.9 20.4
400 36.7 358.9 8.4 43.4 63.0
500 36.8 341.7 8.2 44.2 73.8
1100 65.0 590.0 12.0 70.0 120.0
1200 58.2 566.0 10.1 65.4 104.7