LC-MS/MS测定电子烟雾化物中非挥发性有机酸

本文利用岛津公司的LCMS-8045三重四极杆液质联用仪，建立了对电子烟雾化物添加剂中非挥发性有机酸的测定方法。该方法采用两个液相方法进行分析。方法采用外标法定量，6种有机酸在指定浓度范围内相关系数均大于0.995；重复性实验中，对不同浓度的标准溶液重复进样6次，保留时间的RSD为0.05～0.77%，峰面积的RSD为0.51～9.15%，仪器精密度良好；加标回收实验中，分别考察了3个不同浓度的加标量，平均回收率为89.9～113.7%，RSD为0.46～3.75%。该方法能满足国家强制标准GB 41700-2022 《电子烟》检测电子烟雾化物中非挥发性有机酸的含量要求。SSL-CA22-537Excellence in Science Excellence in ScienceLCMSMS-722 岛津企业管理(中国)有限公司-分析中心Shimadzu (China) Co.， LTD. -Analytical Applications CenterEmail： sshzyan@shimadzu.com.cnTel：86(21)34193996http：//www.shimadzu.com.cn LC-MS/MS 测定电子烟雾化物中非挥发性有机酸 LCMSMS-722 摘要：本文建立了一种使用岛津超高效液相色谱仪与三重四极杆质谱仪联用检测电子烟雾化物中非挥发性有机酸的方法。该方法可有效应对将在2022年10月1日实施的GB 41700-2022《电子烟》国家标准中规定的电子烟雾化物中6种非挥发性有机酸的检测。 关键词：电子烟 三重四极杆液质联用仪有机酸 技术特点： 必可应对电子烟强制国家标准 (GB41700-2022)。 雾化物添加剂的最大添加量进行了限制。 柠檬酸、苹果酸等非挥发性有机酸都是生产中常用的添加剂，因此本文建立了一种使用岛津超高效液相色谱仪与三重四极杆质谱仪联用检测电子烟雾化物中非挥发性有机酸的方法。该方法能有效地检测电子烟雾化物中非挥发性有机酸的含量。 实验部分 1.1仪器 本实验采用岛津超高效液相色谱仪 LC-30AD与三重四极杆质谱仪 LCMS-8045 联用系统。具体配置为： 系统控制器： CBM-20A 脱 气 机： DGU-20A5R 输液泵： LC-30AD×2 自动进样器：：SIL-30AC 柱温箱：CTO-20AC 质 谱 仪：LCMS-8045 色谱工作站：：LabSolutions Ver.5.113 1.2分析条件 液相色谱条件-1 色 谱 柱：：Shim-pack GIST-HP 150 mm×2.1mml.D.， 3.0 um(P/N 227-30765-04)；岛津(上海)实验器材有限公司 流动 相目： A-5mM甲酸铵水溶液；B-甲醇流 速：0.3 mL/min 进样体积：10pL 表1 梯度洗脱时间程序 R3清洗液：：水：甲醇：乙腈：异丙醇=1：1：1：1(含0.5%甲酸) 洗脱方式： 梯度洗脱，B相初始浓度为30%，时间程序见表1。 柱 温 35℃ 洗针方式 清洗泵(R3)→清洗口(RO) Time(min) Module Command Value 3.00 Pump B.Conc 90 5.00 Pump B.Conc 90 5.10 Pump B.Conc 30 10.00 Control Stop 质谱条件-1 离子化模式：ESI- 接口电压：-3.5kV 雾化气流速：3.0 L/min 加热模块温度： 450°C DL温 度：300°℃ 接口温度：3350°℃干燥气流速：3 L/min加热气流速： 17L/min MRM参 数：见表2 扫描模式：多反应监测(MRM) 表2 MRM 参数 NO. 名称 前体离子 产物离子 Q1 Pre Bias(V) CE(V) 03 Pre Bias(V) 1 乙酰丙酸 115.10 71.00* 12.0 12.0 14.0 97.00 12.0 11.0 10.0 2 苯甲酸 121.20 77.00* 13.0 12.0 14.0 121.20 13.0 0 14.0 *代表定量离子对。 液相色谱条件-2 色 谱 柱： Shim-pack GIST-HP 150 mm×2.1 mm l.D.， 3.0um (P/N 227-30765-04)；岛津(上海)实验器材有限公司 流 动 相：AA-0.2%甲酸水溶液；B-0.1%甲酸乙腈 流 速：0.3mL/min 柱 温：35°℃ 进样体积：2uL 洗针方式：清洗泵(R3)→清洗口(RO) R3 清洗液：水：甲醇：乙腈：异丙醇=1：1：1：1(含0.5%甲酸) 洗月脱方式：梯度洗脱，B相初始浓度为2%，时间程序见表3。 表3梯度洗脱时间程序 Time(min) Module Command Value 2.30 Pump B.Conc 2 3.50 Pump B.Conc 95 6.00 Pump B.Conc 95 6.10 Pump B.Conc 2 10.00 Control Stop 质谱条件-2 离子化模式：ESI- 接口电压：-2.6kV 雾化气流速：33.0 L/min 加热模块温度：5500°℃ 接口温度：3350°℃干燥气流速： 5L/min DL温 度：2250°℃ 加热气流速：15 L/min MRM参 数：见表4 扫描模式：多反应监测(MRM) 表4 MRM 参数 NO. 名称 前体离子 产物离子 Q1 Pre Bias(V) CE(V) Q3 Pre Bias(V) 1 DL-酒石酸 148.90 87.00* 15.0 13.0 18.0 73.00 15.0 15.0 14.0 2 苹果酸 132.90 115.00* 71.00 14.0 14.0 12.0 14.0 15.0 14.0 3 乳酸 89.30 43.05* 15.0 12.0 17.0 45.05 19.0 13.0 16.0 4 柠檬酸 191.00 111.05* 20.0 11.0 21.0 87.05 19.0 17.0 17.0 *代表定量离子对 1.3标准溶液制备 用纯水配置浓度约为 1000 ug/mL 单标对照品储备液，随后用纯水将标准品储备液溶液配制为一定浓度的混合对照品溶液，再稀释成不同浓度的混合标准溶液。 1.4样品前处理 称取 0.10 g 雾化物于50 mL具盖离心管中，精确至0.1 mg， 10 mL 10%甲醇水溶液，以2000 r/min 涡旋振荡 20 min。取萃取溶液稀释20倍，采用有机相滤膜过滤于色谱瓶中待测。 ■结果与讨论 2.1典型图谱 六种有机酸的 MRM 谱图如下图所示。 图16种有机酸标准 MRM色谱图 2.2校准曲线 按照1.3项下配制方法，配制校准曲线。以化合物浓度为横坐标，峰面积为纵坐标，进行线性回归分析，6种有机酸在指定浓度内线性良好，相关系数均大于0.995。曲线结果如下图2，线性方程及相关系数如下表5所示。 图2 标准曲线结果 表5 6种有机酸校准曲线参数 NO. 目标物 线性范围(ug/ml) 相关系数(r) 1 乙酰丙酸 0.02~20 0.9996 2 苯甲酸 0.002~2 0.9997 3 DL-酒石酸 0.02~2 0.9992 4 苹果酸 0.002~1 0.9972 5 乳酸 0.1~10 0.9989 6 柠檬酸 0.02~2 0.9977 2.3重复性实验 分别取不同浓度混合标准溶液，连续进样6次，考察分析方法保留时间和峰面积重复性，结果见表6。6种有机酸的保留时间的 RSD 为 0.05~0.77%，峰面积的 RSD 为0.51~9.15%，方法重复性良好，仪器精密度良好。 表6 重复性实验测试结果(n=6) NO. 化合物 样品浓度(ug/mL) 峰面积 RSDD (%) 保留时间 RSD )((%) 0.05 4.68 0.05 1 乙酰丙酸 1.0 0.51 0.06 10.0 0.71 0.07 0.005 8.16 0.08 2 苯甲酸 0.1 1.37 0.04 1.0 0.85 0.71 0.04 3.81 0.77 3 DL-酒石酸 0.2 2.33 0.24 1.0 0.29 0.24 0.004 9.15 0.67 4 苹果酸 0.02 1.63 0.30 0.1 0.77 0.28 0.4 3.43 0.41 5 乳酸 2.5 1.35 0.33 10.0 0.98 0.22 0.04 3.67 0.34 6 柠檬酸 1.67 0.43 0.56 0.34 2.4样本加标回收率实验 取某样本，按1.4中的前处理方法进行处理，向样品中添加不同浓度的加标量，每个浓度重复3次，进行加标回收率实验。表7为实验结果，6种有机酸的平均回收率为89.9~113.7%， RSD 为0.46~3.75%。 表76种有机酸加标回收结果(n=3) NO. 化合物 样品浓度 (ug/mL) 添加浓度 (ug/mL) 平均回收率( (%) 相对标准偏差 RSD% 98.1 2.13 1 乙酰丙酸 6.3 92.1 1.17 10.0 89.9 2.95 110.2 0.64 2 苯甲酸 N.D. 103.8 0.74 102.4 0.46 97.8 1.69 3 DL-酒石酸 N.D. 98.5 0.56 98.5 1.77 0.01 94.8 1.75 4 苹果酸 N.D. 0.02 97.0 2.52 0.04 92.9 3.75 乳酸 106.1 2.71 5 2.8 105.3 1.51 97.6 0.64 柠檬酸 N.D. 95.8 0.75 6 104.3 0.77 113.7 0.74 c=6.3 ug/mL c=2.8ug/mL 图3 样本中检出的乙酰丙酸和乳酸色谱图 结论 本文利用岛津公司的 LCMS-8045三重四极杆液质联用仪，建立了对电子烟雾化物添加剂中非挥发性有机酸的测定方法。该方法采用两个液相方法进行分析。方法采用外标法定量，6种有机酸在指定浓度范围内相关系数均大于0.995；重复性实验中，对不同浓度的标准溶液重复进样6次，保留时间的 RSD 为0.05~0.77%，峰面积的 RSD 为 0.51~9.15%，仪器精密度良好；加标回收实验中，分别考察了3个不同浓度的加标量，，平均回收率为89.9~113.7%， RSD 为0.46~3.75%。该方法能满足国家强制标准 GB 41700-2022《电子烟》检测电子烟雾化物中非挥发性有机酸的含量要求。 岛津应用云