楊振東，嚴(yán)莉紅，白若石，馬雁軍，周駿

煙草與煙氣化學(xué)

石墨消解-電感耦合等離子體質(zhì)譜法測(cè)定煙用香精中的重金屬

楊振東，嚴(yán)莉紅，白若石，馬雁軍，周駿*

上海煙草集團(tuán)有限責(zé)任公司技術(shù)中心北京工作站，北京 101121

【目的】?jī)?yōu)化和建立石墨消解-電感耦合等離子體質(zhì)譜聯(lián)用的方法測(cè)定煙用香精中的重金屬?！痉椒ā窟x擇自主設(shè)計(jì)的新型消解罐，研究不同消化溫度、不同消解液用量對(duì)樣品消化的影響，將優(yōu)化結(jié)果與微波消解-電感耦合等離子體質(zhì)譜聯(lián)用法對(duì)比檢出限、定量限、加標(biāo)回收率、RSD。并依據(jù)GB/T 27417—2017《合格評(píng)定化學(xué)分析方法確認(rèn)和驗(yàn)證指南》對(duì)建立的方法進(jìn)行方法學(xué)驗(yàn)證?！窘Y(jié)果】一次性加入10 mL HNO3與2 mL H2O2作為消解液，在170℃的最高消解溫度下，煙用香精4.0 h內(nèi)完成石墨消解，過(guò)程中無(wú)需補(bǔ)加消解液。對(duì)于煙用香精中不同重金屬元素Cr、Cd、Ni、Pb、As的測(cè)定，本方法與微波消解-電感耦合等離子體質(zhì)譜法相比，檢出限、定量限無(wú)顯著差異，RSD值更低。方法的測(cè)量范圍、線性范圍、檢出限、定量限、精密度、正確度6個(gè)參數(shù)符合GB/T 27417—2017的指標(biāo)要求?！窘Y(jié)論】本實(shí)驗(yàn)構(gòu)建的方法步驟簡(jiǎn)單、檢出限低、回收率高、重復(fù)性好，滿足煙用香精檢驗(yàn)的要求，具有普遍適用性，適合大批量煙用香精樣品的快速檢測(cè)。

石墨消解；電感耦合等離子體質(zhì)譜；煙用香精；重金屬

煙用香精是用兩種或兩種以上香料、適量溶劑和其他成分調(diào)和制成的，在煙草制品加工過(guò)程中施加于煙草中能突出或修飾煙草制品風(fēng)格并能改善刺激性、雜氣等煙草制品品質(zhì)的具有一定香氣、香味的混合 物[1-2]。煙用香精生產(chǎn)過(guò)程如果控制不當(dāng)，可能帶入重金屬Cr、Cd、Ni、Pb、As等重金屬元素，這些重金屬進(jìn)入人體后對(duì)人體神經(jīng)系統(tǒng)、內(nèi)臟器官會(huì)造成潛在的危害[3-4]。因此，煙用香精中的重金屬含量是卷煙生產(chǎn)企業(yè)使用前的必檢項(xiàng)目。檢測(cè)過(guò)程分為煙用香精的消解和上機(jī)測(cè)定兩部分，現(xiàn)有煙草行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)（YC/T 294—2009）采用電加熱器消解、石墨爐原子吸收法測(cè)定，上海煙草集團(tuán)企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)（QJ/SYJF35—2020）選擇微波消解、電感耦合等離子體質(zhì)譜法測(cè)定。

傳統(tǒng)的電加熱器消解耗酸量大，且消解過(guò)程中需要不斷補(bǔ)加酸液，存在控溫能力差、終點(diǎn)不易確定等缺點(diǎn)[5]；微波消解時(shí)間短，用酸少，能有效地防止污染和元素的揮發(fā)損失，但是需要人工加消解液、轉(zhuǎn)移、定容，不適合大批量樣品的檢測(cè)[6]。石墨消解具有智能化的控制程序，自動(dòng)加酸、消解、趕酸、定容、處理批量大等優(yōu)點(diǎn)，包裹式加熱使樣品受熱更均勻，使后續(xù)重金屬測(cè)定結(jié)果的重復(fù)性和準(zhǔn)確性更高，近年來(lái)在重金屬檢測(cè)中的應(yīng)用不斷見(jiàn)諸報(bào)道[7]。石墨爐原子吸收法1次只能測(cè)定1種元素，而電感耦合等離子體質(zhì)譜法能夠同時(shí)測(cè)定多種元素。因此，石墨消解香精-電感耦合等離子體質(zhì)譜法測(cè)定煙用香精中的重金屬是方法改進(jìn)的方向，但是目前尚未有相關(guān)文獻(xiàn)報(bào)道。

本項(xiàng)目組改良了一種用于石墨消解的新型聚四氟乙烯消解罐[8]，并建立了石墨消解-電感耦合等離子體質(zhì)譜法測(cè)定煙用香精中的重金屬元素Cr、Cd、Ni、Pb、As的方法，旨在為煙用香精中的重金屬檢測(cè)提供一種簡(jiǎn)單、準(zhǔn)確、適合大批量樣品的檢測(cè)方法。

1 材料與方法

1.1 儀器、試劑與材料

1.1.1 儀器

電感耦合等離子體質(zhì)譜儀（德國(guó)耶拿公司，型號(hào)：PQ-MS）；全自動(dòng)石墨消解儀（美國(guó)托馬斯公司，型號(hào)：DEENA），微波消解儀（美國(guó)培安公司，型號(hào)：MARS6）。

新型消解罐與廠家消解罐結(jié)構(gòu)圖如圖1所示，廠家消解罐為一端開(kāi)口的圓柱體結(jié)構(gòu)；新型消解罐包括底部罐體（1）、消解罐套（2）和消解罐蓋（3）；消解罐蓋（3）的上端設(shè)置有封板（31），封板（31）上設(shè)置有通孔（32），消解罐套（2）的下端與底部罐體（1）的上端可拆卸密封連接，消解罐套（2）的上端與消解罐蓋（3）的下端可拆卸密封連接；消解罐套（2）內(nèi)設(shè)置有回流蓋（21），回流蓋（21）位于消解罐套（2）的上部；消解罐套（2）內(nèi)壁上設(shè)置有回流槽（22），回流槽（22）連通位于回流蓋（21）上、下兩側(cè)的消解罐套（2）的內(nèi)部空腔，回流槽（22）能夠平衡回流蓋（21）上、下兩側(cè)的氣壓，使用更安全，并且回流槽（22）可方便消解罐蓋（3）內(nèi)凝結(jié)的液體回流至消解罐套（2）內(nèi)，回流蓋（21）和封板（31）起到兩次凝結(jié)回流的作用。與廠家消解罐相比，新型消解罐能夠更加有效的降低酸液和易揮發(fā)金屬的損失。

注：1.底部罐體；2.消解罐套；3.消解罐蓋；21. 回流蓋；22. 回流槽；31. 封板；32. 通孔

1.1.2 試劑

硝酸（德國(guó)默克，超級(jí)純）；雙氧水（北京化工廠，優(yōu)級(jí)純）；重金屬元素（Cr、Cd、Ni、Pb、As）混標(biāo)（北京有色金屬研究院）儲(chǔ)備液（100 mg·L-1），用5%硝酸分級(jí)稀釋到0.10、0.20、0.50、1.00、2.00、5.00 μg·L-1作為混合標(biāo)準(zhǔn)工作溶液；超純水（18.2 M Ω·cm-1）。

1.1.3 供試材料

煙用香精樣品共計(jì)11個(gè)，每個(gè)樣品充分混合均勻后從中取不低于100 mL構(gòu)成實(shí)驗(yàn)室樣品。涉及樣品的物理性質(zhì)見(jiàn)表1，共有5個(gè)香精、5個(gè)料液、1個(gè)浸膏，其中4個(gè)樣品粘稠、7個(gè)樣品不粘稠。依據(jù)YC/T 145.4—1998《煙用香精乙醇中溶混度的評(píng)估》測(cè)定25℃時(shí)，1體積樣品在20體積一定濃度乙醇水溶液中的混溶度，其中4個(gè)樣品與水混溶、4個(gè)樣品與50%的乙醇水溶液混溶、2個(gè)樣品與70%的乙醇水溶液混溶、1個(gè)樣品與95%乙醇混溶。

表1 香精樣品物理性質(zhì)

Tab.1 Physical properties of flavor samples

樣品編號(hào)樣品名稱(chēng)是否粘稠混溶度/%（乙醇水溶液濃度V/V） 1香精粘稠50 2香精不粘稠50 3香精不粘稠70 4香精不粘稠70 5香精不粘稠95 6料液粘稠50 7料液粘稠0 8料液不粘稠0 9料液不粘稠0 10料液不粘稠0 11浸膏粘稠50

1.2 實(shí)驗(yàn)方法和條件

1.2.1 石墨消解方法

分析天平準(zhǔn)確稱(chēng)取某煙用香精0.200 g，精確至0.001 g，置于自制石墨消解罐中。加入硝酸和雙氧水，升溫程序設(shè)置見(jiàn)表2，每次升溫結(jié)束震蕩消解罐，震蕩的時(shí)間均控制在20～40 s。升溫到最高消解溫度后保持至消解液殘余約1 mL、消解液澄清無(wú)色或淡黃色時(shí)停止加熱后冷卻；滴加超純水定容到50 mL或100 mL。

表2 石墨消解升溫程序

Tab.2 Heating process of graphite digestion

起始溫度/℃升溫時(shí)間/min終點(diǎn)溫度/℃ 室溫3050 503080 8030100 10030130 13030150 15030最高設(shè)置溫度

1.2.2 微波消解方法

分析天平準(zhǔn)確稱(chēng)取煙用香精0.200 g，精確至0.001 g，置于微波消解罐中。加入6 mL硝酸和1 mL雙氧水，5 min升溫到100℃并保持5 min；5 min升溫到130℃并保持5 min；5 min升溫到160℃并保持5 min；10 min升溫到190℃并保持20 min；冷卻后用超純水定容到50 mL或100 mL。

1.2.3 電感耦合等離子體質(zhì)譜儀儀器條件

射頻功率1200 W，載氣流速1.2 L·min-1，進(jìn)樣速率0.1 mL·min-1，重復(fù)次數(shù)5次，碰撞氣He氣流速0.1 L·min-1，獲取模式為全定量分析。Cr元素測(cè)量同位素52，Cd元素測(cè)量同位素111，Ni元素測(cè)量同位素60，Pb元素測(cè)量同位素208，As元素測(cè)量同位素75，各個(gè)元素積分時(shí)間均為6 s。以5 μg·L-1In元素為內(nèi)標(biāo)。

2 結(jié)果與討論

2.1 消解液體系的確定

煙用香精的主要致香成分為糖苷類(lèi)潛香化合物以及糖胺類(lèi)潛香化合物、酮類(lèi)、酸類(lèi)、雜環(huán)類(lèi)化合物[9-10]等有機(jī)物，溶劑包括水、酒精、丙二醇等。因此煙用香精的消解主要是對(duì)有機(jī)物的消解。有機(jī)物的消解需要強(qiáng)氧化劑，常用的消解液包括HNO3/HClO4、HNO3/HCl、HNO3/H2O2三種體系[11-14]。

HNO3/HClO4和HNO3/HCl消解液體系中引入的Cl元素導(dǎo)致（1）ICP-MS檢測(cè)需要H2碰撞模式或校正方程以消除ArCl對(duì)As元素的質(zhì)譜干擾[15]；（2）Cl元素與Cr、As形成易揮發(fā)的Cl化物導(dǎo)致檢測(cè)結(jié)果偏低[16]。對(duì)于重金屬元素含量為痕量的煙用香精：（1）H2碰撞模式下質(zhì)譜靈敏度降低、噪音升高會(huì)導(dǎo)致檢出限與定量限升高；（2）當(dāng)干擾元素的強(qiáng)度大于被分析元素的強(qiáng)度時(shí)，校正方程帶來(lái)的誤差較大，甚至無(wú)法使用[17]。因此，HNO3/HClO4和HNO3/HCl消解液體系不適用于重金屬元素含量為痕量的煙用香精的消解。H2O2在消解后不會(huì)引入非金屬元素質(zhì)譜干擾和產(chǎn)生易揮發(fā)金屬絡(luò)合物，故本試驗(yàn)中選擇HNO3/H2O2體系。

2.2 石墨消解罐的設(shè)計(jì)

石墨消解儀廠家配備的消解罐為敞口的中空?qǐng)A柱體管子（高度10 cm），在消解過(guò)程中有大量的消解液損失，特別是易于揮發(fā)的HNO3/H2O2消解液體系，因此在消解過(guò)程中需要不斷補(bǔ)充消解液以免消解液燒干。本項(xiàng)目組改良的消解罐通過(guò)增加罐體高度和設(shè)置回流蓋有效減少消解液揮發(fā)損失，過(guò)程中無(wú)需補(bǔ)加消解液，同時(shí)通過(guò)小孔保持罐體內(nèi)外壓平衡。

2.3 石墨消解消解液用量的優(yōu)化

選取某煙用香精，稱(chēng)取多份0.200 g（精確到0.001 g）樣品，消解液HNO3與H2O2在不同加入體積條件下對(duì)比消解結(jié)果，最高消解溫度為170℃，升溫程序與1.2.1中一致。如表3所示：10 mL HNO3與1 mL H2O2、8 mL HNO3與2 mL H2O2條件下無(wú)法消解完全，存在少量不溶物。10 mL HNO3與2 mL H2O2、10 mL HNO3與3 mL H2O2、12 mL HNO3與2 mL H2O2條件下消解完全，消解時(shí)間總時(shí)間分別為4.0 h、4.3 h、4.5 h，綜合試劑與時(shí)間成本，優(yōu)化結(jié)果為選擇10 mL HNO3與2 mL H2O2消解液體系。

表3 不同消解液所需消化時(shí)間

Tab.3 Digestion time required by different digestion liquids

消解液體積/mL消解總時(shí)長(zhǎng)/h消解結(jié)果 硝酸雙氧水 1013.7少量不溶物 1024.0澄清 1034.3澄清 823.5少量不溶物 1224.5澄清

2.4 石墨消解消化溫度的優(yōu)化

選取某煙用香精，稱(chēng)取多份0.200 g（精確到0.001 g）樣品，設(shè)計(jì)了160℃、170℃、180℃、190℃等4個(gè)最高消化溫度對(duì)比實(shí)驗(yàn)，選擇10 mL HNO3與2 mL H2O2消解液體系，消解程序與1.2.1中一致。升至最高溫度后，待消解液殘余約1 mL、消解液澄清無(wú)色或淡黃色時(shí)停止加熱，記錄消化時(shí)間。如表4所示，要達(dá)到消解終點(diǎn)，最高消解溫度為160℃時(shí)需要6.0 h，170℃時(shí)需要4.0 h，180℃時(shí)需要3.7 h，190℃時(shí)需要3.5 h。

表4 不同消化溫度處理所需消化時(shí)間

Tab.4 Digestion time of treatments under different digestive temperatures

最高消化溫度/℃最高溫度消解時(shí)間/h總時(shí)長(zhǎng)/h 160 3.06.0 170 1.04.0 180 0.73.7 190 0.53.5

上述煙用香精稱(chēng)取多份0.200 g（精確到0.001 g）樣品，每一樣品加入一定體積的重金屬元素（Cr、Cd、Ni、Pb、As）的混標(biāo)溶液，制備成加標(biāo)量為1.0 mg·kg-1的煙用香精。每個(gè)加標(biāo)濃度樣品分別做10次平行樣品，按照上述石墨消解方法進(jìn)行消解計(jì)算加標(biāo)回收率。結(jié)果如表5所示：元素Cr、Cd、Ni、Pb在不同最高消解溫度條件下加標(biāo)回收率、RSD值無(wú)顯著變化；元素As在最高消解溫度為180℃、190℃與最高消解溫度為160℃、170℃條件下相比，加標(biāo)回收率由92.8%～93.1%顯著降低到85.6%～90.6%、RSD值由2.59%～2.81%顯著升高到3.69%～8.71%。綜合考慮消解時(shí)長(zhǎng)、加標(biāo)回收率、RSD值，170℃為最優(yōu)最高消化溫度。

表5 不同消解溫度下煙用香精加標(biāo)回收率（n=10）

Tab.5 Recoveries of tobacco flavor under different digestive temperatures（n=10）

最高消化溫度CrCdNiPbAs 回收率/%RSD/%回收率/%RSD/%回收率/%RSD/%回收率/%RSD/%回收率/%RSD/% 160℃98.32.8899.11.9896.12.2796.72.4192.82.59 170℃99.82.5198.51.6694.52.5596.12.5193.12.81 180℃97.33.3398.51.7194.92.4997.22.8290.63.69 190℃97.23.0697.11.9395.73.8796.62.7185.68.71

2.5 測(cè)量范圍和線性范圍

依據(jù)GB/T 27417—2017《合格評(píng)定化學(xué)分析方法確認(rèn)和驗(yàn)證指南》中5.2測(cè)量范圍的驗(yàn)證方法，通過(guò)標(biāo)準(zhǔn)溶液的精密度、正確度對(duì)本方法的測(cè)量范圍進(jìn)行驗(yàn)證，對(duì)重金屬元素（Cr、Cd、Ni、Pb、As）混標(biāo)工作溶液0.10、0.50、2.00μg·L-1等3個(gè)不同濃度進(jìn)行10次檢測(cè)分析，以10次檢測(cè)結(jié)果的室內(nèi)變異系數(shù)（CVI）表征精密度、回收率表征正確度。結(jié)果如表6所示，符合GB/T27417—2017關(guān)于元素含量為0.1 μg·L-1時(shí)CVI小于43%，元素含量為0.5、2.0 μg·L-1時(shí)CVI小于21%；元素含量小于0.1 mg·L-1時(shí)回收率為60%～120%的要求。

表6 標(biāo)準(zhǔn)溶液的正確度及精密度（n=10）

Tab.6 Precision and accuracy of standard solutions（n=10）

元素0.1 μg·L-10.5 μg·L-12.0 μg·L-1 回收率/%RSD/%CVI/%回收率/%RSD/%CVI/%回收率/%RSD/%CVI/% Cr96.13.132.398.12.63.899.71.30.7 Cd95.92.829.299.22.14.299.91.10.6 Ni95.82.728.298.22.34.7102.11.20.6 Pb97.43.333.998.72.44.999.51.30.7 As98.72.525.399.11.93.899.81.10.6

依據(jù)GB/T 27417—2017中5.3線性范圍的驗(yàn)證方法，對(duì)本方法的線性范圍進(jìn)行驗(yàn)證，重金屬元素Cr、Cd、Ni、Pb、As的線性回歸方程的相關(guān)性系數(shù)均大于0.999，符合依據(jù)GB/T 27417—2017中線性回歸方程相關(guān)系數(shù)不低于0.99的要求。

2.6 檢出限和定量限

依據(jù)GB/T 27417—2017，采用空白標(biāo)準(zhǔn)偏差法驗(yàn)證檢出限和定量限。本實(shí)驗(yàn)優(yōu)化的石墨消解方法和1.2.2中的微波消解，分別重復(fù)11次空白實(shí)驗(yàn)，將各測(cè)定結(jié)果換算為樣品中元素的含量，計(jì)算11次平行測(cè)定的標(biāo)準(zhǔn)偏差，以3倍標(biāo)準(zhǔn)偏差計(jì)算檢出限，10倍標(biāo)準(zhǔn)偏差計(jì)算定量限。由表7可以看出，石墨消解與微波消解處理煙用香精得到的重金屬元素Cr、Cd、Ni、Pb、As的檢出限、定量限不存在顯著差異。

表7 2種消解方法檢出限與定量限對(duì)比

Tab.7 Comparison of LOD and LOQ between two methods

金屬元素石墨消解法微波消解法 檢出限/（mg·kg-1）定量限/（mg·kg-1）檢出限/（mg·kg-1）定量限/（mg·kg-1） Cr0.0150.0500.0140.047 Cd0.0140.0470.0140.043 Ni0.0110.0370.0120.040 Pb0.0160.0530.0150.049 As0.0140.0470.0120.040

2.7 石墨消解與微波消解加標(biāo)回收率對(duì)比實(shí)驗(yàn)

選取某煙用香精，稱(chēng)取多份0.200 g（精確到0.001g）樣品，分別添加不同體積的重金屬元素（Cr、Cd、Ni、Pb、As）的混標(biāo)溶液，加標(biāo)量分別為0.106 mg·kg-1、0.208 mg·kg-1、0.510 mg·kg-1、1.020 mg·kg-1，按照本實(shí)驗(yàn)優(yōu)化的石墨消解方法和1.2.2中的微波消解處理樣品，所有樣品均消解完全后按照1.2.3所述條件下進(jìn)行重金屬含量測(cè)定。每個(gè)加標(biāo)濃度樣品分別做10次平行樣品，平行樣品求平均值后計(jì)算加標(biāo)回收率。結(jié)果如表8所示：石墨消解法不同元素加標(biāo)回收率為90.6%～104.9%，微波消解法不同元素加標(biāo)回收率為90.4%～103.1%，兩種方法均能滿足實(shí)驗(yàn)要求。但是對(duì)于As元素，石墨消解法與微波消解法加標(biāo)回收率分別為：90.6%～97.6%、94.3%～98.1%。石墨消解法對(duì)于As元素的加標(biāo)回收率低于微波消解，特別是在低加標(biāo)濃度條件下，這是因石墨消解法消解過(guò)程時(shí)長(zhǎng)4.0 h，微波消解法時(shí)長(zhǎng)僅為1.0 h，而As元素易于揮發(fā)。石墨消解法不同元素RSD為1.38%～5.14%，微波消解法不同元素RSD為2.09%～5.91%，石墨消解的RSD整體上低于微波消解法，這是由于石墨消解包裹式加熱使樣品受熱更均勻、智能化的控制程序使后續(xù)重金屬測(cè)定結(jié)果的重復(fù)性更好。

表8 2種消解方法加標(biāo)回收率對(duì)比（n=10）

Tab.8 Recoveries of two digestion methods（n=10）

元素原始值/(mg·kg-1)加標(biāo)量/(mg·kg-1)測(cè)定值/(mg·kg-1)回收率/%RSD/% 石墨消解微波消解石墨消解微波消解石墨消解微波消解 Cr0.4160.1060.5150.52193.499.14.324.08 0.2080.6230.61999.597.61.983.21 0.5100.9130.91997.598.62.062.21 1.0201.4241.42698.899.01.732.09 Cd0.1030.1060.2050.21196.2101.93.515.08 0.2080.3050.31397.1101.02.583.66 0.5100.6380.629104.9103.12.312.75 1.0201.1701.090104.696.81.592.81 Ni0.1070.1060.2080.20995.396.24.563.98 0.2080.3040.30294.793.83.573.67 0.5100.6410.623104.7101.22.332.85 1.0201.0661.09994.097.32.562.43 Pb0.2040.1060.3090.30299.192.55.145.88 0.2080.3980.39293.390.44.995.09 0.5100.6740.68092.293.31.382.51 1.0201.1901.18396.796.02.372.39 As0.4570.1060.5530.55790.694.34.995.91 0.2080.6520.65893.896.64.714.31 0.5100.9410.95294.997.12.563.25 1.0201.4531.45897.698.12.612.33

2.8 石墨消解-電感耦合等離子體質(zhì)譜法的正確度及精密度

依據(jù)GB/T 27417—2017中5.5正確度的驗(yàn)證方法，采用加標(biāo)回收率的方法對(duì)正確度進(jìn)行驗(yàn)證；依據(jù)GB/T 27417—2017中5.6精密度的驗(yàn)證方法，以10次檢測(cè)結(jié)果數(shù)值的CVI表示精密度。選取10種不同的煙用香精分別命名為樣品1～10，重金屬元素（Cr、Cd、Ni、Pb、As）本底值均為未檢出。分別稱(chēng)取多份0.200 g（精確到0.001g）樣品，每一樣品加入一定體積的重金屬元素（Cr、Cd、Ni、Pb、As）的混標(biāo)溶液，制備成加標(biāo)量為1.0 mg·kg-1的煙用香精。每個(gè)加標(biāo)濃度樣品分別做10次平行樣品，按照上述優(yōu)化的石墨消解方法進(jìn)行消解，所有樣品消解結(jié)束后均澄清無(wú)不溶物，然后在上述相同條件下進(jìn)行重金屬含量測(cè)定，之后計(jì)算加標(biāo)回收率、RSD、CVI。結(jié)果如表9所示：不同金屬元素的加標(biāo)回收率為92.1%～103.1%，符合GB/T 27417—2017中被測(cè)組分含量1～100 mg·kg-1時(shí)回收率為90%～110%的要求。不同金屬元素的CVI為1.1%～3.2%，符合GB/T 27417—2017中被測(cè)組分含量為1 mg·kg-1時(shí)CVI小于30%的要求。

表9不同煙用香精正確度和精密度（n=10）

Tab.9 Accuracy and precision of different tobacco flavors（n=10）

樣品編號(hào)CrCdNiPbAs 回收率/%RSD/%CVI/%回收率/%RSD/%CVI/%回收率/%RSD/%CVI/%回收率/%RSD/%CVI/%回收率/%RSD/%CVI/% 197.31.881.999.71.381.499.61.972.095.82.312.492.11.992.2 299.82.512.598.51.661.794.52.552.796.12.512.693.12.813.0 396.32.332.4101.51.791.893.92.392.597.51.821.995.62.692.8 497.21.061.1103.12.032.096.72.873.093.61.711.897.82.712.8 595.62.312.498.32.352.495.21.932.094.51.831.997.92.612.7 698.11.761.897.51.211.294.62.212.394.81.651.796.81.401.4 794.11.912.0101.91.071.193.81.972.195.11.351.497.81.912.0 895.92.993.1102.82.132.198.72.852.996.81.491.598.11.351.4 997.11.821.998.71.551.696.52.993.197.11.591.697.51.631.7 1095.82.712.899.01.721.797.93.123.294.81.992.194.91.551.6

3 結(jié)論

（1）使用本實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的新型消解罐，在10 mL HNO3與2 mL H2O2消解液體系、最高消解溫度為170℃條件下，煙用香精4.0 h消解完全，與電加熱器、石墨消解儀廠家配備的消解罐相比消解過(guò)程中無(wú)需補(bǔ)加消解液。與微波消解相比，更適合大批量樣品的檢測(cè)。

（2）本實(shí)驗(yàn)建立的方法與微波消解-電感耦合等離子體質(zhì)譜法相比：檢出限、定量限無(wú)顯著差異；元素Cr、Cd、Ni、Pb加標(biāo)回收率無(wú)顯著差異、元素As加標(biāo)回收率略低；RSD值低，重復(fù)性更好。

（3）依據(jù)GB/T 27417—2017對(duì)本實(shí)驗(yàn)建立的石墨消解-電感耦合等離子體質(zhì)譜聯(lián)用方法測(cè)定不同煙用香精中元素Cr、Cd、Ni、Pb、As進(jìn)行方法學(xué)驗(yàn)證，檢測(cè)過(guò)程中所涉及的測(cè)量范圍、線性范圍、檢出限、定量限、精密度、正確度6個(gè)參數(shù)均符合要求，表明本方法滿足煙用香精檢驗(yàn)的要求，準(zhǔn)確可靠，且具有普遍適用性，易于推廣。

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Determination of heavy metals in tobacco flavors by graphite digestion-ICP-MS

YANG Zhendong, YAN Lihong, BAI Ruoshi, MA Yanjun, ZHOU Jun*

Beijing Branch, Technology Center, Shanghai Tobacco Group Co., Ltd., Beijing 101121, China

[Background] The graphite digestion-ICP-MS method for the determination of heavy metals in tobacco flavor was optimized and established. [Methods] The influence of digestion temperature and digestion solution dosage on sample digestion was studied by using a new self-designed digestion tank. The established method was compared with microwave digestion-ICP-MS method in terms of LOD, LOQ, standard recovery rate, RSD. Moreover, the established method was validated according to national standard GB/T 27417 ― 2017 for conformity assessment. [Results] The results showed that under the maximum digestion temperature of 170 ℃ and by using 10 mL HNO3/2 mL H2O2as the digestion solution, the digestion was completed within 4.0 h. For the determination of different heavy metal elements Cr, Cd, Ni, Pb and As in tobacco flavor, the proposed method had no obvious difference in the LOD and LOQ compared with the microwave digestion-ICP-MS method and the RSD value was lower. The six parameters of the method, including measurement range, linear range, LOD, LOQ, precision and accuracy, were in accordance with the requirements of national standard GB/T 27417-2017. [Conclusion]The proposed method has the advantages of simple operation, low LOD, high recovery rate and good repeatability, which meets the requirement of tobacco flavor testing and is suitable for the rapid detection of large quantities of tobacco flavor samples.

graphite digestion; ICP-MS; tobacco flavors; heavy metal

Corresponding author. Email：zhoujun100@sohu.com

上海煙草集團(tuán)北京卷煙廠有限公司項(xiàng)目（No. TP2018-C5）

楊振東（1985—），博士，工程師，主要從事煙草化學(xué)研究，Tel：010-59028261，Email：jnssds@126.com

周駿（1966—），Tel：010-59028201，Email：zhoujun100@sohu.com

2021-02-23；

2021-12-24

楊振東，嚴(yán)莉紅，白若石，等. 石墨消解-電感耦合等離子體質(zhì)譜法測(cè)定煙用香精中的重金屬[J]. 中國(guó)煙草學(xué)報(bào)，2022，28（1）. YANG Zhendong, YAN Lihong, BAI Ruoshi, et al. Determination of heavy metals in tobacco flavors by graphite digestion-ICP-MS[J]. Acta Tabacaria Sinica, 2022, 28(1). doi: 10.16472/j.chinatobacco.2021.T0028