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在线裂解-气相色谱-质谱法研究灵香草浸膏的热裂解



全 文 :2014 年 5 月 Vol. 32 No. 5
May 2014 Chinese Journal of Chromatography 547 ~ 552
技术与应用 DOI: 10. 3724 /SP. J. 1123. 2013. 11049
* 通讯联系人. E-mail:xmlikm@ 126. com.
基金项目:云南省技术创新人才培养资助项目(2010CI059) ;云南中烟工业有限责任公司资助项目(2010JC05).
收稿日期:2013-11-26
在线裂解-气相色谱-质谱法研究灵香草浸膏的热裂解
杨叶昆1,2, 缪恩铭2, 耿永勤2, 魏玉玲2, 徐济仓2,
李雪梅2* , 丁中涛1, 周 俊1
(1. 云南大学化学科学与工程学院,云南 昆明 650091;2. 云南烟草科学研究院,云南 昆明 650106)
摘要:为了研究灵香草浸膏的热裂解行为,采用在线有氧热裂解-冷阱捕集-气相色谱-质谱联用技术,模拟卷烟燃吸
状态对灵香草浸膏进行了热裂解分析,并对灵香草浸膏热裂解前后的挥发性成分进行了比较分析。从灵香草浸膏
的热裂解产物中共鉴定出 64 种成分,占总峰面积的 88. 27%,主要成分为高级脂肪酸及其酯类;灵香草浸膏热裂解
后的挥发性成分数量多于裂解前(45 个) ,说明灵香草浸膏经热裂解生成了新的化合物。热裂解前后共有的化合
物有 20 个,主要是高级脂肪酸及其酯类、新植二烯、5-(羟甲基)-2-呋喃甲醛、3-羟基-4,5-二甲基-2(5H)-呋喃酮等
化合物。在线有氧裂解模式更接近烟用添加剂样品的真实裂解状态,操作简单、快捷,结果准确。
关键词:气相色谱-质谱;冷阱捕集;挥发性成分;灵香草;热裂解
中图分类号:O658 文献标识码:A 文章编号:1000-8713(2014)05-0547-06
Pyrolysis of the yLisamhcaiofnemu -rgeaucm Hance extract
by online pyrolysis-gas chromatography-mass spectrometry
YANG Yekun1,2,MIAO Enming2,GENG Yongqin2,Wei Yuling2,
XU Jicang2,LI Xuemei2* ,DING Zhongtao1,ZHOU Jun1
(1. School of Chemical Science and Technology,Yunnan University,Kunming 650091,China;
2. Yunnan A cademy of Tobacco Science,Kunming 650106,China)
Abstract:In order to study the pyrolytic properties of Lysimachia foenum-graecum Hance extract,it was py-
rolysed and detected by online pyrolysis-gas chromatography-mass spectrometry (Py-GC-MS). The pyro-
lytic experimental conditions were designed to simulate the real combustion conditions inside a burning
cigarette. The sample was heated at 30 ℃ /s from 300 to 900 ℃ (held for 5 s)under the flow of 9% ox-
ygen in nitrogen. The pyrolytic components and volatile components were compared. The results
showed that 64 pyrolytic components were detected,with 88. 27% of the total peak area,including lino-
leic acid ethyl ester (10. 33%) ,hexadecanoic acid,ethyl ester (9. 12%) ,9,12,15-octadecatrienoic
acid,(Z,Z,Z)-(8. 03%) ,2-furancarboxaldehyde,5-(hydroxymethyl)-(6. 02%) ,neophytadiene
(5. 12%) ,heptadecanoic acid,ethyl ester(4. 50%) ,acetic acid,phenyl ester(3. 51%) ,5-methoxy-2,
2-di-methylindan-1-one (2. 73%). The number of pyrolytic components was more than that of the vola-
tile components,and 20 components were identified in both pyrolytic components and volatile compo-
nents,including higher fatty acids and their esters,neophytadiene,2-furancarboxaldehyde,5-(hydroxy-
methyl)-,and 2(5H)-furanone,3-hydroxy-4,5-dimethyl-. The on-line pyrolysis was similar to the real
cigarette combustion conditions. The method is a simple,rapid and good qualitative method for the py-
rolysis.
Key words:gas chromatography-mass spectrometry (GC-MS) ;cold trapping;volatile components;Ly-
simachia foenum-graecum hance;pyrolysis
色 谱 第 32 卷
灵香草(Lysimachia foenum-graecum Hance)为报春
花科珍珠菜属植物,又名排草、零陵香和佩兰,产于
云南东南部、广西、广东北部和湖南西南部。灵香草
具有味辛、甘、性温特性,有清热、行气、止痛、驱虫等
功效,民间用于治感冒头痛、齿痛、胸闷腹胀、驱蛔
虫,有较高的药用价值[1]。全草含芳香油 0. 21%,
可提炼香精,可作加工烟草及化妆品的香料;灵香草
的挥发油及化学成分研究在国内外已有报道[2 - 4],
但目前尚未见关于其热裂解的研究报道。为了进一
步探讨灵香草在高温食品及烟草加香中的效果,本
文进行了灵香草浸膏的热裂解行为研究。
热裂解-气相色谱-质谱法分析技术始于 20 世
纪 70 年代。随着色谱分析技术的发展,自 20 世纪
90 年代后获得较快发展。由于热裂解技术可有效
预测燃烧产物,目前已广泛应用于烟草研究[5 - 12]。
热裂解研究按照裂解氛围分为有氧状态和无氧状态
的裂解,文献[9 - 11]报道以无氧热裂解(尤其国内
2010 年之前的报道)和固定温度裂解居多,这同卷
烟实际燃吸状态存在差异。卷烟燃烧过程是在含氧
氛围中进行的,燃烧温度也是不断变化的。为了模
拟卷烟燃烧的真实状况,研究人员[13,14]采用有氧变
温裂解方式对添加剂进行了热裂解研究。Stotes-
bury 等[13]分别取 7 个不同温度(100 ~ 900 ℃)和含
氧水平(2% ~ 10%)共 14 个热解条件,等温热解了
6 种不同的烟草成分。通过这些热解实验能够推断
出烟草中挥发组分以原形形式转移到烟气中,并预
测烟草组分热解产物进入烟气中的量。Baker 等[14]
所建立的热裂解条件及方法最能模拟卷烟燃吸条
件。基于此本文自主设计组装了实验设备[15,16],实
现了样品的在线有氧热裂解-冷阱捕集-气相色谱-质
谱联用分析,并对灵香草浸膏热裂解前后的挥发性
成分进行了比较,为灵香草浸膏的应用提供了理论
数据参考。
1 实验部分
1.1 仪器、试剂及材料
Pyroprobe 5200 热裂解仪(美国 CDS 公司) ;
7890A /5975C 气相色谱-质谱联用仪和 HP-5MS 熔
融石英毛细管柱(30 m × 0. 25 mm × 0. 25 μm) (美
国 Agilent 公司) ;CIS-3 冷进样系统(cooled injec-
tion system,德国 GERSTEL 公司) ;AG204 电子天
平(感量 0. 000 1 g,瑞士 METTLER TOLEDO 公
司) ;R-215 旋转蒸发仪(瑞士 Buchi公司)。
灵香草(云南鸿翔中药科技有限公司) ;无水乙
醇、二氯甲烷、95%(如无特殊说明均为体积分数)
乙醇均为分析纯(购于西陇化工股份有限公司) ;氧
氮混合气(含 9%氧气,钢瓶装)、高纯氦气(纯度 >
99. 999%)购于昆明宏发得利气体有限公司。
1.2 实验方法
1.2.1 样品的制备
取干燥的灵香草茎叶 500 g 粉碎成 40 目粉末,
加入 95%乙醇 1 L,加热回流 3 次,合并提取液,经
旋转蒸发仪真空浓缩,得灵香草浸膏 56 g。
1.2.2 热裂解分析条件
称取约 0. 5 mg 灵香草浸膏样品,放入石英裂解
管中预先装填好的农残级石英棉上,将石英裂解管
放入热解头中,再把热解头插入热裂解仪中,旋紧螺
栓,按设定的程序升温裂解条件进行裂解。裂解产
物经裂解仪传输线直接导入气相色谱的冷进样口,
被液氮冷冻富集在进样口。裂解结束后,进样口升
温进样,由气相色谱-质谱仪检测分析。结果采用
NIST 2008 和 WILEY07 标准谱库检索定性,用峰面
积归一化法定量(未使用校正因子)。
GC /MS分析条件如下。色谱柱:HP-5MS弹性
石英毛细管柱(30 m × 0. 25 mm × 0. 25 μm) ;进样
口温度:250 ℃;载气:氦气(纯度为 99. 999%) ;恒
压:102. 65 kPa;分流比:20 ∶ 1;升温程序:初始温度
40 ℃,保持 3 min,以 10 ℃ /min 的速率升至 240 ℃,
再以 20 ℃ /min 的速率升至 280 ℃,保持 5 min。质
谱传输线温度:280 ℃;四极杆温度:150 ℃;离子源
温度:230 ℃;电离方式:电子轰击源(EI) ;电子能
量:70 eV;扫描方式:全扫描;扫描范围:35 ~ 450 u;
溶剂延迟:5 min。
热裂解条件如下。裂解氛围:含 9%氧气的氮
氧混合气;总裂解气流速:4. 6 mL /s;热裂解探头(热
解头)升温程序:初始温度 300 ℃,保持 5 s,以 30
℃ /s升至 900 ℃,保持 5 s。
CIS-3 冷进样口条件如下。裂解产物冷凝富集
温度:- 60 ℃;进样升温程序:- 60 ℃,保持 0. 5
min,以 120 ℃ /s的速率升至 260 ℃,保持 1 min,再
以 10 ℃ /s的速率升至 350 ℃,保持 5 min。
1.2.3 灵香草浸膏挥发性成分的分析方法
称取 1. 0 g 灵香草浸膏样品用 10 mL无水乙醇
溶解过滤,取 2 μL澄清滤液直接进样,按上述对灵
香草浸膏的挥发性成分进行分析。进样口温度:280
℃;溶剂延迟:3 min,其他条件同 1. 2. 2 节。采用
NIST 2008 和 WILEY07 标准谱库检索定性,采用峰
面积归一化法定量。
·845·
第 5 期 杨叶昆,等:在线裂解-气相色谱-质谱法研究灵香草浸膏的热裂解
2 结果与讨论
2.1 热裂解条件及裂解捕集方式的选择
在线有氧热裂解时,裂解反应气体是氮氧混合
气。为了防止氧气随着裂解产物进入气相色谱损坏
色谱柱,影响分析结果,一般采用吸附阱技术和冷阱
捕集技术来实现裂解产物的捕集,裂解完成后通过
八通阀的切换操作,把载气从氮氧混合气切换为氦
气,并连通到气相色谱的进样口,避免氧气进入色谱
柱。吸附阱捕集技术在应用中存在一些不足,如对
样品可能会存在选择性吸附,另外吸附材料经过多
次使用后,会残留一些杂质,即使经过多次老化也难
以清理干净,对分析造成污染。冷阱捕集技术是将
裂解产物导入气相色谱的冷进样系统,通过液氮冷
冻富集在进样口,待裂解完成后通过八通阀的切换
操作,把载气从氮氧混合气切换为氦气,进样口升
温,样品进入气相色谱-质谱仪分析。冷阱捕集无冷
热点,无交叉污染,无样品的歧视,故本文采用冷阱
捕集技术对裂解产物进行捕集。在线有氧裂解模式
能模拟卷烟燃吸的实际状态,裂解产生的挥发性物
质直接进入 GC-MS 进行检测分析,避免了离线裂
解模式可能带来的误差以及繁琐的前处理,方法快
捷,定性结果客观准确。
2.2 灵香草浸膏热裂解产物的分析结果
灵香草浸膏裂解产物的总离子流图见图 1。
GC-MS分析结果及根据峰面积归一化法计算得出
的各成分百分含量见表 1。从灵香草浸膏的裂解产
物中共鉴定出 64 个化合物,占总峰面积的 88. 27%。
主要成分为亚油酸乙酯(10. 33%)、棕榈酸乙酯
(9. 12%)、(Z,Z,Z)-9,12,15-十八碳三烯酸乙酯
(8. 03%)、5-(羟甲基)-2-呋喃甲醛(6. 02%)、新植
二烯(5. 12%)、十七酸乙酯(4. 50%)、乙酸苯酯
(3. 51%)、2,3-二氢-4-甲氧基-2,2-二甲基-1H-茚 -
1-酮(2. 73%)、3,7,11,15-四甲基-2-十六碳烯-1-醇
(2. 45%)、棕榈酸(2. 13%)等。裂解产物中高级脂
肪酸酯类物质所占比例最多。高级脂肪酸酯类可提
高和改善烟香味,高级脂肪酸能改变烟气粗劣而使
其具有淡甜柔和的吸味[17]。裂解产物中还有酮类、
醛类、酸类等成分,其中大多数具有独特的香气和香
味。5-羟甲基-2-呋喃甲醛具有菊花气味,甜、花、烤
烟香,可赋予卷烟花香、果香和甜香,是烟草的主要
香味物质。5-甲基-2-呋喃甲醛具有甜香、辛香以及
咖啡、焦糖的气味[18]。
图 1 灵香草浸膏裂解产物的总离子流色谱图
Fig.1 Total ion chromatogram of pyrolytic products of
yLisamhcaiofnemu -rgeaucm Hance extract
表 1 灵香草浸膏热裂解产物
Table 1 Pyrolytic compositions of yLisamhcaiofnemu -rgeaucm Hance extract
No. Retention time /min Pyrolytic product Percentage of peak area/%
1 5. 87 2-butenoic acid,2-methyl-,(Z)-* 0. 94
2 6. 30 2-furancarboxaldehyde,5-methyl- 1. 83
3 7. 21 acetic acid,phenyl ester 3. 51
4 7. 46 β-myrcene 0. 39
5 7. 54 benzene,1,3,5-trimethyl- 0. 35
6 8. 06 2-cyclopenten-1-one,2-hydroxy-3-methyl- 0. 28
7 8. 29 benzene,1,2,3-trimethyl- 0. 26
8 8. 46 limonene 0. 41
9 9. 16 phenol,2-methyl- 0. 35
10 9. 53 3,5-dihydroxytoluene 0. 85
11 9. 92 mequinol 0. 74
12 10. 14 phenol,2-methoxy- 0. 67
13 10. 29 2(5H)-furanone,3-hydroxy-4,5-dimethyl-* 1. 80
14 10. 56 nonanal 1. 50
15 10. 81 phenylethyl alcohol 0. 45
16 11. 15 benzene,2-butenyl- 0. 16
17 11. 44 4H-pyran-4-one,2,3-dihydro-3,5-dihydroxy-6-methyl-* 0. 34
18 11. 82 1H-indene,1-methyl- 0. 47
19 11. 93 benzene,1-ethyl-2,3-dimethyl- 0. 24
·945·
色 谱 第 32 卷
表 1 (续)
Table 1 (Continued)
No. Retention time /min Pyrolytic product Percentage of peak area/%
20 12. 21 3,5-xylenol 0. 30
21 12. 82 naphthalene 1. 14
22 13. 07 cyclododecane 0. 27
23 13. 40 1,4∶ 3,6-dianhydro-α-D-glucopyranose* 0. 58
24 13. 72 benzofuran,2,3-dihydro-* 1. 17
25 13. 97 2-furancarboxaldehyde,5-(hydroxymethyl)-* 6. 02
26 15. 96 naphthalene,1-methyl- 1. 67
27 16. 50 naphthalene,1,2-dihydro-1,1,6-trimethyl- 0. 84
28 17. 54 phenol,2,6-dimethoxy-* 1. 22
29 18. 25 1,2-dihydro-1,3-dimethyl-naphthalene 0. 37
30 19. 00 naphthalene,2,6-dimethyl- 0. 86
31 19. 47 naphthalene,2,3-dimethyl- 0. 24
32 20. 14 1,1-biphenyl,4-methyl- 0. 61
33 20. 34 1,1,6,8-tetramethyl-1,2-dihydro-naphthalene 0. 61
34 20. 83 1,6-anhydro-β-D-glucopyranose* 0. 54
35 21. 23 naphthalene,1,2,3,4-tetrahydro-2,2,5,7-tetramethyl- 0. 35
36 21. 49 pentadecane 0. 19
37 22. 31 2(4H)-benzofuranone,5,6,7,7a-tetrahydro-4,4,7a-trimethyl- 0. 63
38 22. 66 naphthalene,1,4,6-trimethyl- 0. 16
39 23. 05 naphthalene,1,6,7-trimethyl- 0. 93
40 23. 67 5-methoxy-2,2-di-methylindan-1-one 2. 73
41 25. 32 1,5-cyclodecadiene,1,5-dimethyl-8-(1-methylethylidene)-,(E,E)- 0. 22
42 26. 56 naphthalene,1,2,3,4,4a,5,6,8a-octahydro-4a,8-dimethyl- 0. 62
2-(1-methylethenyl)-,[2R-(2α,4aα,8aβ) ]-
43 26. 67 unidentified 0. 36
44 27. 04 unidentified 0. 56
45 28. 13 phenanthrene* 0. 28
46 29. 44 neophytadiene* 5. 12
47 29. 57 2-pentadecanone,6,10,14-trimethyl- 1. 11
48 29. 97 1,13-tetradecadiene 0. 61
49 30. 35 3,7,11,15-tetramethyl-2-hexadecen-1-ol 2. 45
50 30. 62 phenanthrene,4-methyl- 0. 23
51 31. 15 unidentified 0. 41
52 31. 27 hexadecanoic acid,methyl ester 0. 27
53 32. 01 n-hexadecanoic acid* 2. 13
54 32. 34 ethyl 9-hexadecenoate 0. 41
55 32. 86 hexadecanoic acid,ethyl ester* 9. 12
56 33. 59 heptadecanoic acid* 0. 90
57 34. 60 heptadecanoic acid,ethyl ester* 4. 50
58 35. 77 9,12-octadecadienoic acid,methyl ester 0. 37
59 36. 39 phytol* 0. 63
60 36. 93 9,12-octadecadienoic acid (Z,Z)-* 1. 22
61 37. 10 9,12,15-octadecatrienoic acid,(Z,Z,Z)-* 0. 78
62 37. 79 9,12-octadecadienoic acid,ethyl ester* 10. 33
63 37. 95 9,12,15-octadecatrienoic acid,ethyl ester,(Z,Z,Z)-* 8. 03
64 38. 58 octadecanoic acid,ethyl ester* 0. 68
* Components identified both in the volatile components and pyrolytic compositions of the Lysimachia foenum-graecum Hance extract.
2.3 灵香草浸膏挥发性成分的分析结果
根据 GC /MS分析结果及峰面积归一化法计算
得出的灵香草浸膏的挥发性成分的百分含量见表
2。灵香草浸膏挥发性成分的 GC /MS 总离子流图
见图 2。从灵香草浸膏的挥发性成分中共鉴定出 45
个化合物,占总峰面积的 72. 88%,包括烷烃、烯烃、
酮类、醛类、酸类、酯类和含氮类化合物。其中的高
级脂肪酸及其酯类占较大比例,面积归一化百分含
量为 47. 56%。主要成分为(Z,Z,Z)-9,12,15-十八
碳三烯酸乙酯(10. 24%)、(Z,Z,Z)-9,12,15-十八
碳三烯酸(9. 82%)、亚油酸乙酯(8. 25%)、棕榈酸
乙酯(4. 92%)、亚油酸(4. 56%)、棕榈酸(4. 28%)、
十七酸乙酯(3. 02%)、植醇(2. 83%)、3-羟基-4,5-二
甲基-2 (5H)-呋喃酮 (2. 70%)、2-甲基吡咯烷
·055·
第 5 期 杨叶昆,等:在线裂解-气相色谱-质谱法研究灵香草浸膏的热裂解
(2. 16%)、二聚物 1,3-二羟基丙酮(2. 08%)、十七
酸(1. 90%)。该数据与文永新等[4]的数据较接近,
主要成分是高级脂肪酸及其酯类。但在部分成分及
含量上有一定的差别,这可能是由于不同产地、不同
时间采集的样品、不同提取方法以及不同的分析仪
器等造成的。
2.4 热裂解前后挥发性成分的比较
从鉴定出的化合物数量看,灵香草浸膏热裂解
后的挥发性成分(64 个)多于裂解前的挥发性成分
(45 个)。热裂解前后共同检出的化合物有 20 个,
主要是高级脂肪酸及其酯类、新植二烯、5-(羟甲
基)-2-呋喃甲醛、3-羟基-4,5-二甲基-2(5H)-呋喃酮
图 2 灵香草浸膏的总离子流色谱图
Fig.2 Total ion chromatogram of yLisamhcai
ofnemu -rgeaucm Hance extract
表 2 灵香草浸膏的挥发性成分
Table 2 Volatile components of yLisamhcaiofnemu -rgeaucm Hance extract
No. Retention time /min Volatile component Percentage of peak area/%
1 3. 41 2,3-butanediol 0. 13
2 4. 08 DL-glyceraldehyde 0. 86
3 4. 44 butanoic acid,2-methyl- 0. 19
4 4. 68 2-furanmethanol 0. 10
5 5. 34 1,3-dihydroxyacetone dimer 2. 08
6 5. 98 2-butenoic acid,2-methyl-,(Z)-* 0. 25
7 7. 28 glycerin 1. 99
8 9. 61 2(3H)-furanone,dihydro-3-hydroxy-4,4-dimethyl- 0. 94
9 10. 16 maltol 0. 37
10 10. 75 ethyl hydrogen malonate 0. 24
11 10. 96 2(5H)-furanone,3-hydroxy-4,5-dimethyl-* 2. 70
12 12. 12 4H-pyran-4-one,2,3-dihydro-3,5-dihydroxy-6-methyl-* 0. 57
13 12. 85 endo-borneol 0. 52
14 13. 97 1,4∶ 3,6-dianhydro-α-D-glucopyranose* 0. 36
15 14. 12 2-octen-4-ol,2-methyl- 0. 20
16 14. 23 benzofuran,2,3-dihydro-* 0. 31
17 14. 48 2-furancarboxaldehyde,5-(hydroxymethyl)-* 0. 76
18 17. 88 phenol,2,6-dimethoxy-* 0. 35
19 19. 12 2-methylpyrrolidine 2. 16
20 19. 94 unidentified 5. 43
21 20. 33 benzoic acid,4-hydroxy-3-methoxy- 0. 37
22 21. 02 1,6-anhydro-β-D-glucopyranose* 1. 40
23 22. 29 2,4-dimethyl-3-(methoxycarbonyl)-5-ethylfuran 0. 41
24 22. 43 2(4H)-benzofuranone,5,6,7,7a-tetrahydro-4,4,7a-trimethyl- 0. 32
25 22. 99 3-hydroxy-4-methoxybenzoic acid 0. 26
26 24. 50 asarone 0. 68
27 25. 05 2-cyclohexen-1-one,4-(3-hydroxy-1-butenyl)-3,5,5-trimethyl- 0. 24
28 27. 02 4-( (1E)-3-hydroxy-1-propenyl)-2-methoxyphenol 0. 88
29 27. 79 m-hydroxycinnamic acid 0. 25
30 27. 92 phenanthrene* 0. 25
31 28. 15 phenol,3-isopropoxy-5-methyl- 0. 27
32 29. 16 neophytadiene* 1. 10
33 29. 29 2-pentadecanone,6,10,14-trimethyl- 0. 42
34 29. 78 1,2-benzenedicarboxylic acid,bis(2-methylpropyl)ester 0. 14
35 31. 57 n-hexadecanoic acid* 4. 28
36 32. 33 hexadecanoic acid,ethyl ester* 4. 92
37 33. 00 heptadecanoic acid* 1. 90
38 33. 90 heptadecanoic acid,ethyl ester* 3. 02
39 35. 52 phytol* 2. 83
·155·
色 谱 第 32 卷
表 2 (续)
Table 2 (Continued)
No. Retention time /min Pyrolytic product Percentage of peak area/%
40 36. 16 9,12-octadecadienoic acid (Z,Z)-* 4. 56
41 36. 36 9,12,15-octadecatrienoic acid,(Z,Z,Z)-* 9. 82
42 37. 05 9,12-octadecadienoic acid,ethyl ester* 8. 25
43 37. 22 9,12,15-octadecatrienoic acid,ethyl ester,(Z,Z,Z)-* 10. 24
44 37. 90 octadecanoic acid,ethyl ester* 0. 59
45 47. 21 squalene 0. 43
* Components identified both in volatile components and pyrolytic components of the Lysimachia foenum-graecum Hance extract.
等,其中的部分成分是以原形直接转移到裂解产物
中。一些挥发性较低的高级脂肪酸(如(Z,Z)-
9,12-亚油酸、棕榈酸、十七酸等)、植醇以及高级脂
肪酸酯(如亚油酸乙酯、棕榈酸乙酯、(Z,Z,Z)-
9,12,15-十八碳三烯酸乙酯、十八酸乙酯、十七酸乙
酯)等化合物在裂解过程中可能部分以原型直接转
移到裂解产物中。其余的 44 个热裂解化合物是灵
香草浸膏经热裂解新生成的化合物。
从化合物的绝对峰面积来看,热裂解产物中 5-
(羟甲基)-2-呋喃甲醛、2,3-二氢-苯并呋喃的含量明
显高于裂解前,可以初步判断这些化合物除了直接
以原型从浸膏中转移过来外,其余部分可能是其他
成分裂解产生的。对于 5-(羟甲基)-2-呋喃甲醛,其
中一部分可能是原形直接转移,余下部分可能是浸
膏中的糖类物质裂解而生成;另外 5-甲基-2-呋喃甲
醛也可能与浸膏中的糖类物质的裂解有关[19],进一
步的确认需要进行14C 标记物的热裂解测试。
3 结论
采用在线有氧热裂解-冷阱捕集-气相色谱-质谱
联用技术(Py-GC-MS)在线模拟卷烟的实际燃烧状
态,对灵香草浸膏进行热裂解分析,并与热裂解前的
挥发性成分进行比较分析。热裂解产物中共鉴定出
64 种成分,占总峰面积的 88. 27%。灵香草浸膏经
热裂解生成了新的化合物,从已定性鉴定出的化合
物来看,热裂解前后都检出的化合物有 20 个,主要
是高级脂肪酸及其酯类、新植二烯、5-(羟甲基)-2-
呋喃甲醛、3-羟基-4,5-二甲基-2(5H)-呋喃酮等化
合物。在线有氧裂解模式更接近样品真实的燃烧裂
解状态,该方法操作简单快捷,结果客观、准确。利
用 Py-GC-MS 技术对添加剂进行热裂解研究,可为
添加剂在高温食品及烟草中的应用提供有效的理论
数据参考。
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