气相色谱法测定烟碱含量

1、 气相色谱内标法测烟碱含量方法考察摘要：烟碱(又称尼古丁)是烟叶中的主要成分。本次试验以喹啉为内标物，烟碱为测定对象，考查及检测气相色谱法内标法测定烟碱含量的方法学。试验中以有机溶剂萃取、填充气相色谱法测定对试验的重现性及精密度和线性关系进行进行了认真分析。一定范围内，烟碱含量的峰高比及面积比呈现线性关系，重现性及精密度良好。关键词：内标法 烟碱 气相色谱 方法学目录1，绪论41.1烟碱的简介5111烟碱的物理化学性质511.2烟碱的结构51.2 烟碱的检测方法51.2.1滴定法61.2.2紫外-可见分光光度法61.2.3水蒸气法测定法：61.2.4高效液相色谱法测定法61.2.5气相色谱法：

2、61.3 检测方法学考察71.3.1线性关系：71.3.2精密度：71.3.3重现性71.3.4吸收率71.3.5验证性82实验部分82.1目的82,2材料82.3实验仪器及色谱条件82.41线性实验结果92,4,1.1峰高（峰面积）比值92.4.1.2数据分析102.4.2精密度实验122.4.3重现性实验122.4.4结果分析13参考文献13前言：1烟碱的简介烟碱又名尼古丁，是一种无色至淡黄色透明油状液体，是烟草中含氮生物碱的主要 成分，在烟叶中的含量为13%。它能迅速溶于水及酒精中，通过口、鼻、支气管黏膜，很容易被人体吸收。粘在皮肤表面的尼古丁，可“渗”入人体内。香烟中的尼古丁对人的致死

3、量是5070毫克，相当于2025支香烟尼古丁的含量。如果将一支雪茄或三支香烟的尼古丁一次注入人的静脉内,35分钟人即可死亡。对昆虫具有杀灭作用。111物理化学性质：一种吡啶型生物碱，分子式C10H14N2。俗称尼古丁（nicotine）。存在于烟草属经济植物中。无色挥发性液体，有刺激性臭味，熔点79，沸点246.7(745毫米汞柱)，相对密度1.0097（204），比旋光度 169°。可以水蒸气蒸馏。在空气中易发生变质。易溶于水、乙醇、乙醚、氯仿和石油醚。烟碱能与各种无机酸（如盐酸、硫酸）和有机酸（如酒石酸、苦味酸 ）生成结晶的单盐和双盐 ，其中双苦味酸盐的熔点278，常用来鉴别烟碱

4、。烟碱与二氧化汞生成结晶形复合物，此反应可用来纯化烟碱。11.2烟碱的结构：烟碱的质量指标：比重 1.005-1.015 炽灼残渣 0.5% 折光率 1.527-1.529    烟碱化学式含量 98% 干燥失重 1.5% 比旋度 -159.0 -170.0 【1】12检测方法121滴定法烟碱含量是烟草质量的重要指标，本法分别以盐酸和水为浸取剂、三氯甲烷为萃取剂、溴甲酚绿和甲基红的混合试剂为指示剂，在最佳浸取、萃取、值等条件下，用标准硫酸溶液直接滴定烟碱的方法。本法准确、快速、简便。烟草样品中,烟碱的测定方法有:有机溶剂萃取蒸馏酸碱滴定法,在强碱性介质中蒸汽蒸馏.硅钨酸沉淀

5、重量法,另外文献亦有报导;烟草中钾的测定方法,有钾与亚硝酸钴钠生成复盐,高锰酸钾分解,草酸返滴定法;漆酚冠醚钾离子选择性电极格兰计算法等,提出用氟硼酸根离子选择性电极作为指示电极、四苯硼钠(NaTPB)电位滴定法测烟叶中的钾与总烟碱量。样品加入过量的 NaTPB 溶液,分别在 pH10中沉淀钾在pH4、pH10时沉淀烟碱与钾,过量的 TPB-分别用溴化十六烷基三甲基铵(CTMAB)返滴，计算出烟碱含量。【2】12.2紫外-可见分光光度法：是根据物质分子对波长为200-760nm这一范围的电磁波的吸收特性所建立起来的一种定性、定量和结构分析方法。操作简单、准确度高、重现性好。波长长(频率小)的光

6、线能量小，波长短(频率大)的光线能量大。分光光度测量是关于物质分子对不同波长和特定波长处的辐射吸收程度的测量。烟碱(又名尼古丁)是烟草特有的植物碱,它给予吸烟者感官上感觉到“劲头”而满意,所以烟碱是烟草质量的重要化学成份之一.过去我们采用经典的硅钨酸沉淀法测定,这个方法准确性虽高,但化费时间却很长,每作一个样品的测定需要30个小时,因此不能适应我国烟草工业形势发展的需要,现我们改用紫外分光光度法来测定,其原理是烟碱溶液在特定波长的紫外光源通过时,紫外光量的吸收与烟碱浓度成比例.一个样品仅需两小时就可完成测定【3】123水蒸气法测定法：在碱性条件下将烟草浸泡以上用水蒸气蒸馏法收集蒸出液，即可收集

7、到以上的烟碱分别用酸碱滴定法和紫外光谱法测定其烟碱含量，12.4高效液相色谱法测定法：高效液相色谱法是在经典色谱法的基础上，引用了气相色谱的理论，在技术上，流动相改为高压输送(最高输送压力可达4.9´107Pa);色谱柱是以特殊的方法用小粒径的填料填充而成，从而使柱效大大高于经典液相色谱(每米塔板数可达几万或几十万);同时柱后连有高灵敏度的检测器，可对流出物进行连续检测。12.5：气相色谱法：气相色谱法的分离原理是利用要分离的诸组分在流动相(载气)和固定相两相间的分配有差异(即有不同的分配系数)，当两相作相对运动时，这些组分在两相间的分配反复进行，从几千次到数百万次，即使组分的分配系

8、数只有微小的差异，随着流动相的移动可以有明显的差距，最后使这些组分得到分离。1归一化是一种简化计算的方式，即将有量纲的表达式，经过变换，化为无量纲的表达式，成为纯量。内标法 internal standard method 是色谱分析中一种比较准确的定量方法，尤其在没有标准物对照时，此方法更显其优越性。2内标法是将一定重量的纯物质作为内标物（参见内标物条）加到一定量的被分析样品混合物中，然后对含有内标物的样品进行色谱分析，分别测定内标物和待测组分的峰面积（或峰高）及相对校正因子，按下列公式和方法即可求出被测组分在样品中的百分含量：3外标法仪器分析常用的方法之一，是比较法的一种。与内标法相比，外

9、标法不是把标准物质加入到被测样品中，而是在与被测样品相同的色谱条件下单独测定，把得到的色谱峰面积与被测组分的色谱峰面积进行比较求得被测组分的含量。外标物与被测组分同为一种物质但要求它有一定的纯度，分析时外标物的浓度应与被测物浓度相接近，以利于定量分析的准确性。【4】1.3, 检测方法学考察1.3.1线性关系：两个变量之间存在一次函数关系，就称它们之间存在线性关系。正比例关系是线性关系中的特例，反比例关系不是线性关系。更通俗一点讲，如果把这两个变量分别作为点的横坐标与纵坐标，其图象是平面上的一条直线，则这两个变量之间的关系就是线性关系。即如果可以用一个二元一次方程来表达两个变量之间关系的话，这两

10、个变量之间的关系称为线性关系1.3.2精密度：precision 要求所加工的零件的尺寸达到的准确程度,也就是容许误差的大小,容许误差大的精密度低,容许误差小的精密度高;简称“精度”,常用标准偏差(standard deviation，SD或S)；相对标准偏差(relative standard deviation，RSD)表示。分析时，常用RSD表示精密度。 也可以简称为精度.描述测量数据的分散程度。 精密度是准确度得另一个组成部分，而且是它的一个重要的组成部分。精密度是在规定的条件下，独立测量结果间的一致程度。 对不同的规定条件，有不同的精密度的度量。最重要的精密度的度量是重复性和再现性1

11、.3.3重现性：在不同实验室由不同分析人员测定结果之间的精密度，称为重现性。 当分析方法将被法定标准采用时，应进行重现性试验。例如，建立兽药典分析方法时应通过不同实验室的复核检验得出重现性结果，复核检验的目的、过程、重现性结果均应记载在起草说明中。应注意重现性试验用的样品本身的质量均匀性和贮存运输中的环境影响因素，以免影响重现性结果1.3.4吸收率：是指投射到物体上而被吸收的热辐射能与投射到物体上的总热辐射能之比称为该物体的吸收率。这是针对所有波长而言，应称为全吸收率，通常就简称为吸收率1.35验证性：验证性实验是指对研究对象有了一定了解,并形成了一定认识或提出了某种假说,为验证这种认识或假说

12、是否正确而进行的一种实验.验证性实验强调演示和证明科学内容的活动,科学知识和科学过程分离,与背景无关,注重探究的结果(事实,概念,理论),而不是探究的过程.验证性实验传递了这样一种信息:了解一个发现和如何把这个发现的结果应用到一个确定的问题上比直接学习如何发现要重要得多.验证性实验强调实验操作和观察等个别智力技能,强调任何快速经济的获得生物化学知识.2实验部分2.1目的：本次试验以喹啉为内标物，烟碱为测定对象，考查及检测气相色谱法内标法测定烟碱含量的方法学。学会气相色谱法的原理及应用，内标法的理解及实际操作，并检测出烟碱的含量。学会线性关系，重现性，精密度，吸收率的验证实验的设计和结果分析。2

13、.2材料：甲醇（分析用） 40%烟碱（自己制备）喹啉（分标）2.3仪器及色谱条件：气相色谱仪（国产，上海天美公司 7890型）毛细管柱（30米） TM_WAX,极坐柱 温度（20°到250°）色谱条件：色谱柱温度（OVEN_） 170° 进样口温度（INJECT） 270° DET FID 270°气体进入速度：N2 30ml/min AIR 30ML/MINH2 50ML/MIN实验设计及结果分析线性关系在一定范围内有Y=a+bx 100 ug/ml 烟碱甲醇溶液100ug/ml 喹啉甲醇溶液甲醇 （99%以上）表一：烟碱/喹啉的峰高比及面积

14、比Table 1:peak height ratio and area ratio of nicotine/ quinoline序号1234560%20%40%60%80%100%0100200300400500（ul）500500500500500500（ul）5004003002001000 （ul）01020304050（ug）结果分析作图：2.4.1 线性实验结果2.4.1.1 峰高（峰面积）比值图一 烟碱/喹啉的峰高比Diagram 1 peak height ratio of nicotine/ quinoline12 3 4566烟碱峰高0 8163731170387523197

15、51喹啉峰高91211830320222347981354522086峰高比值00.0445830.1845020.4896260.5554080.894277烟碱峰面积023931200567632 28247 83334喹啉峰面积409068653698850 17036565665109172峰面积比值00.0276530.1214470.3969830.4301680.7633282.4.1.2数据分析峰高线性图 烟碱含量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时 t0.05=2.776 t0.01=4.604t>t0.01为极显著 R=0.97324*峰面积线性图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 当f=4时 t0.05=2.776 t0.01=4.

17、604t>t0.01为极显著 R=0.9588*2.4.2精密度试验试剂：100ug/mL烟碱甲醇溶液与100ug/mL喹啉甲醇溶液各500uL的混合液，不含甲醇。试样放于同一试管。表二：精密度试验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% 面积比S= 0.157860756 RSD%= 18.99%2.4.3重现性试验试剂：100ug/mL烟碱甲醇溶液与100ug/mL喹啉甲醇溶液各500uL的混合液，不含甲醇。配制同样试样五份于五支试管。重现性（样品同方法处理五份）12345进样（ul）500+500500+500500+500500+500500+500烟碱峰高1548231578249552941519248喹啉峰高1769032054265022960320515峰高比值0.875180.985150.941630.993650.93824烟碱峰面积6576513700010967312902383340喹啉峰面积96285158224144304129023113129峰面积比值0.683020.865860.760010.811050.75675峰高比值S= 0.047157  RSD%= 4.98