作者：郑晓敏
三乙酸甘油酯和水基胶是卷烟滤嘴生产中必不可少的粘黏剂和定型剂，直接与口腔接触，所含有害物质（如重金属．）较易进人人体。香精香料作为烟用添加剂，在卷烟抽吸过程中，重金属易随着烟气进入人体：Cr、Mn.Ni．Cu. As、Se、Cd、Pb易在人体内蓄积，对人体神经系统、内脏器官造成潜在的危害。因而，建立准确 快速的3种烟用辅料中Cr、Mn、Ni、Cu．As、se、Cd、Pb 8种重金属元素的检测方法，对提高产-质量安全具有重要的意义。国内外检测重金属莳方法有：分光光度法、发光分析法、电分析法。连续流动分析仪法等。这些方法大多需对样品进行分离富集灵敏度较低，而且所用的有机萃取试剂通常对操作人员健康有害，不利于推广应用；而ICP-MS法因其快速、准确、灵敏度高、所用试剂无毒害等特点优势，一直倍受国内外学者的关注。建立了ICP-MS测定8种重金属的新分析方法：
1 材料与方法
1.1仪器与试剂
Elan DRC-e电感耦合等离子体质谱仪：美国PE公司；Mars 5型微波消解仪：美国CEM公司；4000精确控温电热消解器：北京安南科技；XP 204电子天平：精确至0.1 mg，瑞士梅特勒·托利多公司；Milli-Q超纯水仪：美国Millipore公司；50 mL聚对苯二甲酸乙二醇酯( PET)塑料瓶；2 mL-次性塑料滴管；高纯氩气（纯度≥99,9990/0，昆明梅塞尔气体产品有限
公司）。调谐液( Elan 6100 DRC Setup/Stab/MasscalSolution，美国PE公司)；浓硝酸（浓度约70%，美国Sigma Aldrich公司）；过氧化氢（浓度约30%，德国Merck公司）；1 000 μg/mL Cr、Ni、As、Cd、Pb单元素标准溶液、100μg/mL Se标准溶液，50 μg/mL Cu、Mn混合标准溶液（中国计量科学研究院）；10 μg/mLGe、In、Bi内标混合液（美国Agilent公司）；试验用水均为超纯水（电导率≥18.2 M．cm）；配制1μg/mL上述所有元素混合标准溶液母液，并将其逐级稀释为1，2，5，10，20和50 μg/L六级标准溶液和空白标准溶液，配制时加入含10μg/L Ge、In、Bi内标元素，以上标准溶液的配制均使用体积分数5% HNO3溶液。
1.2试验方法
1.2.1消解试剂的选择
常用消解试剂如硝酸、盐酸、氢氟酸、过氧化氢等。硝酸／过氧化氢体系因其对有机物消解效果好、杂质少、不引入新的杂质原子而成为优先考虑的对象。前期试验表明，三乙酸甘油酯、水基胶、香精香料等主要由键能较低的有机分子构成，仅用硝酸和过氧化氢即可将其消解为澄清无沉淀溶液（胶及部分香精消解后略有颜色）。但消解后有机碳含量太高，导致As、Se元素测定值偏高，回收率远远高于正常范围。因此样品前处理主要集中在如何通过消解试剂用量和消解程序的优化来降低有机碳含量。
1.2.2消解试剂用量和消解程序的优化
三乙酸甘油酯、水基胶和香精香料中有机物含量高，尤其是后两者可能含有极易与硝酸反应的醇类，直接微波消解具有一定危险性。有文献报道称样品加入硝酸酸预消解16 h，可极大的提高消解的安全性，消解也更加彻底。最终采用加硝酸后预消解过夜后再微波消解，并对试剂用量和消解程序进行了优化，具体过程如表1~表3所示。
选取三乙酸甘油酯、水基胶、香精香料样品各3个，准确称取0.5 g样品，加浓硝酸预消解过夜，再加入一定量过氧化氢，分别在上述程序下微波消解。定容后制得样品有机碳含量见表4。
由表4可以看出，硝酸、过氧化氢用量分别为6mL和2 mL时消解效果最好，而随着消解温度的升高，有机碳含量也大幅上升，这与消解温度越高消解越彻底的主流认知相违背，可能是样品中有机分子沸点较低．消解时部分溶剂或样品挥发而与硝酸接触不充分，冷却后又重新回到消解罐底。继续降低最高消解温度并适当延长程序在较低温度下的保持时间，在
一定程度上可以进一步降低消解后有机碳含量，却无法将其降低至合理范围。考虑到有机物易挥发的特点，将消解后的样品在孔氏加热器中于140℃敝口加热40 min，可除去大多数有机碳而不引起待测元素的损失。
1.2.3仪器优化与参数设置
为了获得良好的试验结果，测量前须用调谐液将仪器调谐至最佳工作状态。通过优化雾化器流量、透镜电压、射频功率等将氧化物干扰CeO/Ce、双电荷干扰B a2+/Ba比值均降至3%以下，灵敏度（以In计）高于20 000 cps。试验参数见表5。
1.2.4仪器测定方法
三乙酸甘油酯、水基胶和香精香料多由有机物构成，Ca元素含量低，不足以干扰Ni元素的测定，而DRC模式会降低元素灵敏度并延长分析时间，因此选择标准模式来检测这三种烟用辅料中的Ni。Cr元素受ArC干扰严重，尤其是在有机碳含量较高时。试验测
定方法如表6所示。
2试验结果与讨论
2.1标准曲线线性范围及检出限与定量限
根据仪器条件和试验方法，测得各样品标准曲线与检测限如表7所示。
2.2方法的精密度试验
由表8可知，方法的重复性RSD<5%，表明方法具有良好的精密度。
2.3三乙酸甘油酯、水基胶和香精香料加标回收率（参见表9）
2.4抽查样品检测值
分别抽取三乙酸甘油酯、水基胶、香精香料，按上述试验方法进行测定，并按X=(C-Co)×50/( mx1 000)计算样品重金属含量。式中：X-样品中重金属浓度（μg/g），C-元素测定浓度(μg/L)，
Co-样品空白测定浓度(μg/L)，m-称样量(g)，50为标准溶液和样品的定容体积( mL)。检测结果如表10—12所示。
由表10—12可知，三乙酸甘油酯、水基胶、香精香料中重金属含量很低，Cd元素均未检出。除水基胶中Cu含量高于1μg/g外，多数样品重金属总量低于0.5 μg/g。
3结论
建立了DRC-ICP-MS测定三乙酸甘油酯、水基胶、香精香料中Cr、Mn、Ni、Cu、As、Se、Cd、Pb 8种重金属元素方法，对样品前处理、多原子离子干扰和进行了讨论。结果表明，加硝酸后长时间预消解能够提高微波消解的安全性，三乙酸甘油酯、水基胶、香精香料消解后澄清透明，但C含量太高，需在定容前加热以除去未完全分解的有机物。方法准确快速，检出限在0.022—0.032 μg/L之间，加标回收率在90.5%—115.3%之间，满足三乙酸甘油酯、水基胶、香精香料中这8种重金属元素的定量分析的要求。
4摘要
对烟用香精香料、水基胶、三乙酸甘油酯样品采用加硝酸后预消解，之后上微波消解，建立了ICP-MS法快速检测其样品中的Cr、Mn、Ni、Cu、As、Se、Cd、Pb等重金属。并采用该方法测定了7个烟用香精香料样品、4个三乙酸甘油酯样品、6个水基胶样品。结果表明：重金属的定量限分别为0.086，0.072，0.089，0.063，0.084，0.096，0.074和0.082 μg/L，回收率范围分别为96.7%—112.3%，94.0%—108.1%，100.3%--115.3%，93.1%,-,102.7%,
102.7%-110.0%，103.30/112.0%, 90.5%- 104.5%和94.8%--106.6%, RSD分别为2.63%，1.36%，1.81%，2.58%，5.34%，8.18%，9.64%和8.11%，线性范围均为1—50 μg/L;三乙酸甘油酯、水基胶和香精香料中重金属含量很低，Cd元素均未检出。其中水基胶样品中Cu含量高于1μg/g，其余重金属总量均低于0.5 g/g。该方法具有快速、灵敏、简便等优点，适合于烟用香精香料、水基胶和三乙酸甘油酯样品中8种元素的测定。
