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可替宁、降烟碱、麦斯明、新烟碱等烟草生物碱是烟草中一类非常重要的化学成分,为了发挥烟草化学分析对卷烟配方的指导作用以及烟碱在生物体内代谢状况的考察作用,本文就烟草中生物碱进行了分析方法、烟样和烟气分析、烟碱的热裂解、烟碱在生物体内的代谢物的分析四个方面的研究。
1、研究了烟草生物碱的超高效液相色谱(UPLC)分析方法。经过研究,建立了UPLC同时测定可替宁、降烟碱、麦斯明、新烟碱含量的一种新方法。该法的相对标准偏差在2.07%~3.49%之间,回收率在96.5%~100.8%之间,检测限在6.33~11.92 ng/g之间。
2、应用已建立的UPLC分析方法,分析烟丝和主流烟气中的生物碱含量,并对生物碱从烟丝到烟气的迁移率进行计算。得到以下结果:①烟丝中生物碱含量高低次序为烟碱>麦斯明>降烟碱>可替宁>新烟碱:②同种烟丝的烟气中生物碱含量高低为烟碱>可替宁>麦斯明>降烟碱>新烟碱;③烟丝中生物碱向主流烟气迁移的迁移率均稳定在较窄的范围内:可替宁为7.15%~15.48%,降烟碱为5.10%~14.30%,麦斯明为4.62%~15.20%,烟碱为7.05%~14.39%。而成品烟丝中生物碱向主流烟气迁移的迁移率稳定在更窄的范围内:7.47%~15.20%。
3、利用已经建立的UPLC法对烟碱在人发和植物叶内的烟碱及其代谢物进行分析。结果表明:①主动吸烟者和被动吸烟者头发样品中均检测到烟碱,可替宁只在主动吸烟者头发样品中检出。主动吸烟者头发样品中烟碱和可替宁的含量与主动吸烟者生理年龄、吸烟年龄和吸烟支数有关。其关系式分别为w1=0.089x+0.221y+0.16z+3.585和w2=0.008x+0.259y0.052z+1.487(其中,w1、w2、x、y、z分别为烟碱、可替宁、生理年龄、吸烟年龄和吸烟支数);②被环境香烟烟雾污染的绿萝等植物叶样品中均含有可替宁和烟碱,而花鸟市场植物样品均未检出可替宁和烟碱。表明植物长期暴露于环境香烟烟雾中,会对其机体产生危害;可替宁在植物叶中检出,还说明植物机体对烟碱具有代谢作用。
4、建立了在线热裂解技术.气质联用(PY/GC-MS)法研究烟碱热裂解产物的新方法。用PY/GC-MS法将烟碱于300、600、650、700、750、800和900℃裂解,并对其裂解产物进行了定性和半定量分析,结果表明烟碱可裂解为麦斯明、可替宁、二烯烟碱、吡啶、喹啉、异喹啉、苯和1,7-菲啉等21种物质。在600℃以下烟碱只有少量裂解,在800℃时烟碱完全裂解。在800℃和900℃裂解产物大致一样。根据主要的裂解产物和其相对峰面积百分含量的变化对烟碱的裂解机理进行了初步探讨,整理出八条裂解途径。为探讨烟碱在卷烟燃烧中的分解过程提供了依据。