氣相色譜法測定煙堿含量

1、 氣相色譜內(nèi)標法測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。本次試驗以喹啉為內(nèi)標物，煙堿為測定對象，考查及檢測氣相色譜法內(nèi)標法測定煙堿含量的方法學。試驗中以有機溶劑萃取、填充氣相色譜法測定對試驗的重現(xiàn)性及精密度和線性關(guān)系進行進行了認真分析。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)標法 煙堿 氣相色譜 方法學目錄1，緒論41.1煙堿的簡介5111煙堿的物理化學性質(zhì)511.2煙堿的結(jié)構(gòu)51.2 煙堿的檢測方法51.2.1滴定法61.2.2紫外-可見分光光度法61.2.3水蒸氣法測定法：61.2.4高效液相色譜法測定法61.2.5氣相色譜法：

2、61.3 檢測方法學考察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驗證性82實驗部分82.1目的82,2材料82.3實驗儀器及色譜條件82.41線性實驗結(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精密度實驗122.4.3重現(xiàn)性實驗122.4.4結(jié)果分析13參考文獻13前言：1煙堿的簡介煙堿又名尼古丁，是一種無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)。香煙中的尼古丁對人的致死

3、量是5070毫克，相當于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。對昆蟲具有殺滅作用。111物理化學性質(zhì)：一種吡啶型生物堿，分子式C10H14N2。俗稱尼古丁（nicotine）。存在于煙草屬經(jīng)濟植物中。無色揮發(fā)性液體，有刺激性臭味，熔點79，沸點246.7(745毫米汞柱)，相對密度1.0097（204），比旋光度 169°?？梢运魵庹麴s。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。煙堿能與各種無機酸（如鹽酸、硫酸）和有機酸（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278，常用來鑒別煙堿

4、。煙堿與二氧化汞生成結(jié)晶形復合物，此反應(yīng)可用來純化煙堿。11.2煙堿的結(jié)構(gòu)：煙堿的質(zhì)量指標：比重 1.005-1.015 熾灼殘渣 0.5% 折光率 1.527-1.529    煙堿化學式含量 98% 干燥失重 1.5% 比旋度 -159.0 -170.0 【1】12檢測方法121滴定法煙堿含量是煙草質(zhì)量的重要指標，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，用標準硫酸溶液直接滴定煙堿的方法。本法準確、快速、簡便。煙草樣品中,煙堿的測定方法有:有機溶劑萃取蒸餾酸堿滴定法,在強堿性介質(zhì)中蒸汽蒸餾.硅鎢酸沉淀

5、重量法,另外文獻亦有報導;煙草中鉀的測定方法,有鉀與亞硝酸鈷鈉生成復鹽,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)電位滴定法測煙葉中的鉀與總煙堿量。樣品加入過量的 NaTPB 溶液,分別在 pH10中沉淀鉀在pH4、pH10時沉淀煙堿與鉀,過量的 TPB-分別用溴化十六烷基三甲基銨(CTMAB)返滴，計算出煙堿含量。【2】12.2紫外-可見分光光度法：是根據(jù)物質(zhì)分子對波長為200-760nm這一范圍的電磁波的吸收特性所建立起來的一種定性、定量和結(jié)構(gòu)分析方法。操作簡單、準確度高、重現(xiàn)性好。波長長(頻率小)的光

6、線能量小，波長短(頻率大)的光線能量大。分光光度測量是關(guān)于物質(zhì)分子對不同波長和特定波長處的輻射吸收程度的測量。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到“勁頭”而滿意,所以煙堿是煙草質(zhì)量的重要化學成份之一.過去我們采用經(jīng)典的硅鎢酸沉淀法測定,這個方法準確性雖高,但化費時間卻很長,每作一個樣品的測定需要30個小時,因此不能適應(yīng)我國煙草工業(yè)形勢發(fā)展的需要,現(xiàn)我們改用紫外分光光度法來測定,其原理是煙堿溶液在特定波長的紫外光源通過時,紫外光量的吸收與煙堿濃度成比例.一個樣品僅需兩小時就可完成測定【3】123水蒸氣法測定法：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定其煙堿含量，12.4高效液相色譜法測定法：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，流動相改為高壓輸送(最高輸送壓力可達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)可達幾萬或幾十萬);同時柱后連有高靈敏度的檢測器，可對流出物進行連續(xù)檢測。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))，當兩相作相對運動時，這些組分在兩相間的分配反復進行，從幾千次到數(shù)百萬次，即使組分的分配系

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

9、標法不是把標準物質(zhì)加入到被測樣品中，而是在與被測樣品相同的色譜條件下單獨測定，把得到的色譜峰面積與被測組分的色譜峰面積進行比較求得被測組分的含量。外標物與被測組分同為一種物質(zhì)但要求它有一定的純度，分析時外標物的濃度應(yīng)與被測物濃度相接近，以利于定量分析的準確性?！?】1.3, 檢測方法學考察1.3.1線性關(guān)系：兩個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。更通俗一點講，如果把這兩個變量分別作為點的橫坐標與縱坐標，其圖象是平面上的一條直線，則這兩個變量之間的關(guān)系就是線性關(guān)系。即如果可以用一個二元一次方程來表達兩個變量之間關(guān)系的話，這兩

10、個變量之間的關(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到的準確程度,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;簡稱“精度”,常用標準偏差(standard deviation，SD或S)；相對標準偏差(relative standard deviation，RSD)表示。分析時，常用RSD表示精密度。 也可以簡稱為精度.描述測量數(shù)據(jù)的分散程度。 精密度是準確度得另一個組成部分，而且是它的一個重要的組成部分。精密度是在規(guī)定的條件下，獨立測量結(jié)果間的一致程度。 對不同的規(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性和再現(xiàn)性1

11、.3.3重現(xiàn)性：在不同實驗室由不同分析人員測定結(jié)果之間的精密度，稱為重現(xiàn)性。 當分析方法將被法定標準采用時，應(yīng)進行重現(xiàn)性試驗。例如，建立獸藥典分析方法時應(yīng)通過不同實驗室的復核檢驗得出重現(xiàn)性結(jié)果，復核檢驗的目的、過程、重現(xiàn)性結(jié)果均應(yīng)記載在起草說明中。應(yīng)注意重現(xiàn)性試驗用的樣品本身的質(zhì)量均勻性和貯存運輸中的環(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。這是針對所有波長而言，應(yīng)稱為全吸收率，通常就簡稱為吸收率1.35驗證性：驗證性實驗是指對研究對象有了一定了解,并形成了一定認識或提出了某種假說,為驗證這種認識或假說

12、是否正確而進行的一種實驗.驗證性實驗強調(diào)演示和證明科學內(nèi)容的活動,科學知識和科學過程分離,與背景無關(guān),注重探究的結(jié)果(事實,概念,理論),而不是探究的過程.驗證性實驗傳遞了這樣一種信息:了解一個發(fā)現(xiàn)和如何把這個發(fā)現(xiàn)的結(jié)果應(yīng)用到一個確定的問題上比直接學習如何發(fā)現(xiàn)要重要得多.驗證性實驗強調(diào)實驗操作和觀察等個別智力技能,強調(diào)任何快速經(jīng)濟的獲得生物化學知識.2實驗部分2.1目的：本次試驗以喹啉為內(nèi)標物，煙堿為測定對象，考查及檢測氣相色譜法內(nèi)標法測定煙堿含量的方法學。學會氣相色譜法的原理及應(yīng)用，內(nèi)標法的理解及實際操作，并檢測出煙堿的含量。學會線性關(guān)系，重現(xiàn)性，精密度，吸收率的驗證實驗的設(shè)計和結(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）2.3儀器及色譜條件：氣相色譜儀（國產(chǎn)，上海天美公司 7890型）毛細管柱（30米） TM_WAX,極坐柱 溫度（20°到250°）色譜條件：色譜柱溫度（OVEN_） 170° 進樣口溫度（INJECT） 270° DET FID 270°氣體進入速度：N2 30ml/min AIR 30ML/MINH2 50ML/MIN實驗設(shè)計及結(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 線性實驗結(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 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f=4時 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