氣相色譜法測(cè)定煙堿含量

1、 氣相色譜內(nèi)標(biāo)法測(cè)煙堿含量方法考察摘要：煙堿(又稱尼古丁)是煙葉中的主要成分。本次試驗(yàn)以喹啉為內(nèi)標(biāo)物，煙堿為測(cè)定對(duì)象，考查及檢測(cè)氣相色譜法內(nèi)標(biāo)法測(cè)定煙堿含量的方法學(xué)。試驗(yàn)中以有機(jī)溶劑萃取、填充氣相色譜法測(cè)定對(duì)試驗(yàn)的重現(xiàn)性及精密度和線性關(guān)系進(jìn)行進(jìn)行了認(rèn)真分析。一定范圍內(nèi)，煙堿含量的峰高比及面積比呈現(xiàn)線性關(guān)系，重現(xiàn)性及精密度良好。關(guān)鍵詞：內(nèi)標(biāo)法 煙堿 氣相色譜 方法學(xué)目錄1，緒論41.1煙堿的簡(jiǎn)介5111煙堿的物理化學(xué)性質(zhì)511.2煙堿的結(jié)構(gòu)51.2 煙堿的檢測(cè)方法51.2.1滴定法61.2.2紫外-可見(jiàn)分光光度法61.2.3水蒸氣法測(cè)定法：61.2.4高效液相色譜法測(cè)定法61.2.5氣相色譜法：

2、61.3 檢測(cè)方法學(xué)考察71.3.1線性關(guān)系：71.3.2精密度：71.3.3重現(xiàn)性71.3.4吸收率71.3.5驗(yàn)證性82實(shí)驗(yàn)部分82.1目的82,2材料82.3實(shí)驗(yàn)儀器及色譜條件82.41線性實(shí)驗(yàn)結(jié)果92,4,1.1峰高（峰面積）比值92.4.1.2數(shù)據(jù)分析102.4.2精密度實(shí)驗(yàn)122.4.3重現(xiàn)性實(shí)驗(yàn)122.4.4結(jié)果分析13參考文獻(xiàn)13前言：1煙堿的簡(jiǎn)介煙堿又名尼古丁，是一種無(wú)色至淡黃色透明油狀液體，是煙草中含氮生物堿的主要 成分，在煙葉中的含量為13%。它能迅速溶于水及酒精中，通過(guò)口、鼻、支氣管黏膜，很容易被人體吸收。粘在皮膚表面的尼古丁，可“滲”入人體內(nèi)。香煙中的尼古丁對(duì)人的致死

3、量是5070毫克，相當(dāng)于2025支香煙尼古丁的含量。如果將一支雪茄或三支香煙的尼古丁一次注入人的靜脈內(nèi),35分鐘人即可死亡。對(duì)昆蟲(chóng)具有殺滅作用。111物理化學(xué)性質(zhì)：一種吡啶型生物堿，分子式C10H14N2。俗稱尼古?。╪icotine）。存在于煙草屬經(jīng)濟(jì)植物中。無(wú)色揮發(fā)性液體，有刺激性臭味，熔點(diǎn)79，沸點(diǎn)246.7(745毫米汞柱)，相對(duì)密度1.0097（204），比旋光度 169°。可以水蒸氣蒸餾。在空氣中易發(fā)生變質(zhì)。易溶于水、乙醇、乙醚、氯仿和石油醚。煙堿能與各種無(wú)機(jī)酸（如鹽酸、硫酸）和有機(jī)酸（如酒石酸、苦味酸 ）生成結(jié)晶的單鹽和雙鹽 ，其中雙苦味酸鹽的熔點(diǎn)278，常用來(lái)鑒別煙堿

4、。煙堿與二氧化汞生成結(jié)晶形復(fù)合物，此反應(yīng)可用來(lái)純化煙堿。11.2煙堿的結(jié)構(gòu)：煙堿的質(zhì)量指標(biāo)：比重 1.005-1.015 熾灼殘?jiān)?0.5% 折光率 1.527-1.529    煙堿化學(xué)式含量 98% 干燥失重 1.5% 比旋度 -159.0 -170.0 【1】12檢測(cè)方法121滴定法煙堿含量是煙草質(zhì)量的重要指標(biāo)，本法分別以鹽酸和水為浸取劑、三氯甲烷為萃取劑、溴甲酚綠和甲基紅的混合試劑為指示劑，在最佳浸取、萃取、值等條件下，用標(biāo)準(zhǔn)硫酸溶液直接滴定煙堿的方法。本法準(zhǔn)確、快速、簡(jiǎn)便。煙草樣品中,煙堿的測(cè)定方法有:有機(jī)溶劑萃取蒸餾酸堿滴定法,在強(qiáng)堿性介質(zhì)中蒸汽蒸餾.硅鎢酸沉淀

5、重量法,另外文獻(xiàn)亦有報(bào)導(dǎo);煙草中鉀的測(cè)定方法,有鉀與亞硝酸鈷鈉生成復(fù)鹽,高錳酸鉀分解,草酸返滴定法;漆酚冠醚鉀離子選擇性電極格蘭計(jì)算法等,提出用氟硼酸根離子選擇性電極作為指示電極、四苯硼鈉(NaTPB)電位滴定法測(cè)煙葉中的鉀與總煙堿量。樣品加入過(guò)量的 NaTPB 溶液,分別在 pH10中沉淀鉀在pH4、pH10時(shí)沉淀煙堿與鉀,過(guò)量的 TPB-分別用溴化十六烷基三甲基銨(CTMAB)返滴，計(jì)算出煙堿含量?！?】12.2紫外-可見(jiàn)分光光度法：是根據(jù)物質(zhì)分子對(duì)波長(zhǎng)為200-760nm這一范圍的電磁波的吸收特性所建立起來(lái)的一種定性、定量和結(jié)構(gòu)分析方法。操作簡(jiǎn)單、準(zhǔn)確度高、重現(xiàn)性好。波長(zhǎng)長(zhǎng)(頻率小)的光

6、線能量小，波長(zhǎng)短(頻率大)的光線能量大。分光光度測(cè)量是關(guān)于物質(zhì)分子對(duì)不同波長(zhǎng)和特定波長(zhǎng)處的輻射吸收程度的測(cè)量。煙堿(又名尼古丁)是煙草特有的植物堿,它給予吸煙者感官上感覺(jué)到“勁頭”而滿意,所以煙堿是煙草質(zhì)量的重要化學(xué)成份之一.過(guò)去我們采用經(jīng)典的硅鎢酸沉淀法測(cè)定,這個(gè)方法準(zhǔn)確性雖高,但化費(fèi)時(shí)間卻很長(zhǎng),每作一個(gè)樣品的測(cè)定需要30個(gè)小時(shí),因此不能適應(yīng)我國(guó)煙草工業(yè)形勢(shì)發(fā)展的需要,現(xiàn)我們改用紫外分光光度法來(lái)測(cè)定,其原理是煙堿溶液在特定波長(zhǎng)的紫外光源通過(guò)時(shí),紫外光量的吸收與煙堿濃度成比例.一個(gè)樣品僅需兩小時(shí)就可完成測(cè)定【3】123水蒸氣法測(cè)定法：在堿性條件下將煙草浸泡以上用水蒸氣蒸餾法收集蒸出液，即可收集

7、到以上的煙堿分別用酸堿滴定法和紫外光譜法測(cè)定其煙堿含量，12.4高效液相色譜法測(cè)定法：高效液相色譜法是在經(jīng)典色譜法的基礎(chǔ)上，引用了氣相色譜的理論，在技術(shù)上，流動(dòng)相改為高壓輸送(最高輸送壓力可達(dá)4.9´107Pa);色譜柱是以特殊的方法用小粒徑的填料填充而成，從而使柱效大大高于經(jīng)典液相色譜(每米塔板數(shù)可達(dá)幾萬(wàn)或幾十萬(wàn));同時(shí)柱后連有高靈敏度的檢測(cè)器，可對(duì)流出物進(jìn)行連續(xù)檢測(cè)。12.5：氣相色譜法：氣相色譜法的分離原理是利用要分離的諸組分在流動(dòng)相(載氣)和固定相兩相間的分配有差異(即有不同的分配系數(shù))，當(dāng)兩相作相對(duì)運(yùn)動(dòng)時(shí)，這些組分在兩相間的分配反復(fù)進(jìn)行，從幾千次到數(shù)百萬(wàn)次，即使組分的分配系

8、數(shù)只有微小的差異，隨著流動(dòng)相的移動(dòng)可以有明顯的差距，最后使這些組分得到分離。1歸一化是一種簡(jiǎn)化計(jì)算的方式，即將有量綱的表達(dá)式，經(jīng)過(guò)變換，化為無(wú)量綱的表達(dá)式，成為純量。內(nèi)標(biāo)法 internal standard method 是色譜分析中一種比較準(zhǔn)確的定量方法，尤其在沒(méi)有標(biāo)準(zhǔn)物對(duì)照時(shí)，此方法更顯其優(yōu)越性。2內(nèi)標(biāo)法是將一定重量的純物質(zhì)作為內(nèi)標(biāo)物（參見(jiàn)內(nèi)標(biāo)物條）加到一定量的被分析樣品混合物中，然后對(duì)含有內(nèi)標(biāo)物的樣品進(jìn)行色譜分析，分別測(cè)定內(nèi)標(biāo)物和待測(cè)組分的峰面積（或峰高）及相對(duì)校正因子，按下列公式和方法即可求出被測(cè)組分在樣品中的百分含量：3外標(biāo)法儀器分析常用的方法之一，是比較法的一種。與內(nèi)標(biāo)法相比，外

9、標(biāo)法不是把標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)加入到被測(cè)樣品中，而是在與被測(cè)樣品相同的色譜條件下單獨(dú)測(cè)定，把得到的色譜峰面積與被測(cè)組分的色譜峰面積進(jìn)行比較求得被測(cè)組分的含量。外標(biāo)物與被測(cè)組分同為一種物質(zhì)但要求它有一定的純度，分析時(shí)外標(biāo)物的濃度應(yīng)與被測(cè)物濃度相接近，以利于定量分析的準(zhǔn)確性?！?】1.3, 檢測(cè)方法學(xué)考察1.3.1線性關(guān)系：兩個(gè)變量之間存在一次函數(shù)關(guān)系，就稱它們之間存在線性關(guān)系。正比例關(guān)系是線性關(guān)系中的特例，反比例關(guān)系不是線性關(guān)系。更通俗一點(diǎn)講，如果把這兩個(gè)變量分別作為點(diǎn)的橫坐標(biāo)與縱坐標(biāo)，其圖象是平面上的一條直線，則這兩個(gè)變量之間的關(guān)系就是線性關(guān)系。即如果可以用一個(gè)二元一次方程來(lái)表達(dá)兩個(gè)變量之間關(guān)系的話，這兩

10、個(gè)變量之間的關(guān)系稱為線性關(guān)系1.3.2精密度：precision 要求所加工的零件的尺寸達(dá)到的準(zhǔn)確程度,也就是容許誤差的大小,容許誤差大的精密度低,容許誤差小的精密度高;簡(jiǎn)稱“精度”,常用標(biāo)準(zhǔn)偏差(standard deviation，SD或S)；相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差(relative standard deviation，RSD)表示。分析時(shí)，常用RSD表示精密度。 也可以簡(jiǎn)稱為精度.描述測(cè)量數(shù)據(jù)的分散程度。 精密度是準(zhǔn)確度得另一個(gè)組成部分，而且是它的一個(gè)重要的組成部分。精密度是在規(guī)定的條件下，獨(dú)立測(cè)量結(jié)果間的一致程度。 對(duì)不同的規(guī)定條件，有不同的精密度的度量。最重要的精密度的度量是重復(fù)性和再現(xiàn)性1

11、.3.3重現(xiàn)性：在不同實(shí)驗(yàn)室由不同分析人員測(cè)定結(jié)果之間的精密度，稱為重現(xiàn)性。 當(dāng)分析方法將被法定標(biāo)準(zhǔn)采用時(shí)，應(yīng)進(jìn)行重現(xiàn)性試驗(yàn)。例如，建立獸藥典分析方法時(shí)應(yīng)通過(guò)不同實(shí)驗(yàn)室的復(fù)核檢驗(yàn)得出重現(xiàn)性結(jié)果，復(fù)核檢驗(yàn)的目的、過(guò)程、重現(xiàn)性結(jié)果均應(yīng)記載在起草說(shuō)明中。應(yīng)注意重現(xiàn)性試驗(yàn)用的樣品本身的質(zhì)量均勻性和貯存運(yùn)輸中的環(huán)境影響因素，以免影響重現(xiàn)性結(jié)果1.3.4吸收率：是指投射到物體上而被吸收的熱輻射能與投射到物體上的總熱輻射能之比稱為該物體的吸收率。這是針對(duì)所有波長(zhǎng)而言，應(yīng)稱為全吸收率，通常就簡(jiǎn)稱為吸收率1.35驗(yàn)證性：驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)是指對(duì)研究對(duì)象有了一定了解,并形成了一定認(rèn)識(shí)或提出了某種假說(shuō),為驗(yàn)證這種認(rèn)識(shí)或假說(shuō)

12、是否正確而進(jìn)行的一種實(shí)驗(yàn).驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)強(qiáng)調(diào)演示和證明科學(xué)內(nèi)容的活動(dòng),科學(xué)知識(shí)和科學(xué)過(guò)程分離,與背景無(wú)關(guān),注重探究的結(jié)果(事實(shí),概念,理論),而不是探究的過(guò)程.驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)傳遞了這樣一種信息:了解一個(gè)發(fā)現(xiàn)和如何把這個(gè)發(fā)現(xiàn)的結(jié)果應(yīng)用到一個(gè)確定的問(wèn)題上比直接學(xué)習(xí)如何發(fā)現(xiàn)要重要得多.驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)強(qiáng)調(diào)實(shí)驗(yàn)操作和觀察等個(gè)別智力技能,強(qiáng)調(diào)任何快速經(jīng)濟(jì)的獲得生物化學(xué)知識(shí).2實(shí)驗(yàn)部分2.1目的：本次試驗(yàn)以喹啉為內(nèi)標(biāo)物，煙堿為測(cè)定對(duì)象，考查及檢測(cè)氣相色譜法內(nèi)標(biāo)法測(cè)定煙堿含量的方法學(xué)。學(xué)會(huì)氣相色譜法的原理及應(yīng)用，內(nèi)標(biāo)法的理解及實(shí)際操作，并檢測(cè)出煙堿的含量。學(xué)會(huì)線性關(guān)系，重現(xiàn)性，精密度，吸收率的驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)和結(jié)果分析。2

13、.2材料：甲醇（分析用） 40%煙堿（自己制備）喹啉（分標(biāo)）2.3儀器及色譜條件：氣相色譜儀（國(guó)產(chǎn)，上海天美公司 7890型）毛細(xì)管柱（30米） TM_WAX,極坐柱 溫度（20°到250°）色譜條件：色譜柱溫度（OVEN_） 170° 進(jìn)樣口溫度（INJECT） 270° DET FID 270°氣體進(jìn)入速度：N2 30ml/min AIR 30ML/MINH2 50ML/MIN實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)及結(jié)果分析線性關(guān)系在一定范圍內(nèi)有Y=a+bx 100 ug/ml 煙堿甲醇溶液100ug/ml 喹啉甲醇溶液甲醇 （99%以上）表一：煙堿/喹啉的峰高比及面積

14、比Table 1:peak height ratio and area ratio of nicotine/ quinoline序號(hào)1234560%20%40%60%80%100%0100200300400500（ul）500500500500500500（ul）5004003002001000 （ul）01020304050（ug）結(jié)果分析作圖：2.4.1 線性實(shí)驗(yàn)結(jié)果2.4.1.1 峰高（峰面積）比值圖一 煙堿/喹啉的峰高比Diagram 1 peak height ratio of nicotine/ quinoline12 3 4566煙堿峰高0 8163731170387523197

15、51喹啉峰高91211830320222347981354522086峰高比值00.0445830.1845020.4896260.5554080.894277煙堿峰面積023931200567632 28247 83334喹啉峰面積409068653698850 17036565665109172峰面積比值00.0276530.1214470.3969830.4301680.7633282.4.1.2數(shù)據(jù)分析峰高線性圖 煙堿含量Y = A+ B * XParameter Value ErrorA -0.08924 0.06443B 0.01803 0.00213R SD N P0.97324

16、 0.08902 6 0.00106R=0.97324 R*R=0.9471961 Sr=0.1148955t=8.4707 由f=n-2知f=4時(shí) t0.05=2.776 t0.01=4.604t>t0.01為極顯著 R=0.97324*峰面積線性圖Y = A + B * XParameter Value ErrorA -0.08862 0.06792B 0.01514 0.00224R SD N P0.9588 0.09384 6 0.00251R=0.9588 R*R=0.919297 Sr=0.1420414 t=6.7501 當(dāng)f=4時(shí) t0.05=2.776 t0.01=4.

17、604t>t0.01為極顯著 R=0.9588*2.4.2精密度試驗(yàn)試劑：100ug/mL煙堿甲醇溶液與100ug/mL喹啉甲醇溶液各500uL的混合液，不含甲醇。試樣放于同一試管。表二：精密度試驗(yàn)Test uL - peak height ratio area ratioNo. nicotine quinoline 1 500 500 0.690224215 0.554046254 2 500 500 0.994778654 0.877711584 3 500 500 1.018405509 0.885749038 4 500 500 1.011768703 0.952437621 5

18、 500 500 1.027831065 0.886230846 峰高比S= 0.144940652 RSD%= 15.28% 面積比S= 0.157860756 RSD%= 18.99%2.4.3重現(xiàn)性試驗(yàn)試劑：100ug/mL煙堿甲醇溶液與100ug/mL喹啉甲醇溶液各500uL的混合液，不含甲醇。配制同樣試樣五份于五支試管。重現(xiàn)性（樣品同方法處理五份）12345進(jìn)樣（ul）500+500500+500500+500500+500500+500煙堿峰高1548231578249552941519248喹啉峰高1769032054265022960320515峰高比值0.875180.985150.941630.993650.93824煙堿峰面積6576513700010967312902383340喹啉峰面積96285158224144304129023113129峰面積比值0.683020.865860.760010.811050.75675峰高比值S= 0.047157  RSD%= 4.98