引言
近年来，随着固定相和检测技术的不断革新，尤其是国内离子色谱技术的快速发展，IC的应用领域不断扩大。IC作为烟草化学的重要分析技术之一，可用于检测烟草、烟气、烟用材料、新型烟草制品中的阴阳离子、有机酸、糖类、醇类、氨基酸等多种成分，为国内烟草制品的研制、成分监控和质量控制提供参考。
1离子色谱技术简述
离子色谱技术主要指的是相关的工作人员在离子交换树脂柱之后进行电导检测器的安装，从而连接检测色谱分离离子的一种方式。与传统的交换色谱技术相比，离子色谱技术的检测结果具有更高的准确性，并且离子检测范围也非常广，所以被广泛应用于生物行业、食品行业等行业中。
2试验原理
离子色谱法是利用离子交换原理对共存的多种阴离子或阳离子进行连续分离，再对溶液中部分离子进行定性、定量的检测方法。离子色谱柱中可离解离子与流动相中同样电荷的离子交换，完成离子分离。对于测试水样，溶液中阳离子与阴离子分离后，由于阴离子在色谱柱上的保留时间有所差异，导致其电导率不同，通过抑制电导检测器检测阴离子或者阳离子，可获得不同的色谱峰面积，对比分析色谱峰面积，便可完成离子的测定。
3离子色谱在烟草化学中的应用
3.1烟用材料分析
烟用材料指除烟丝之外，加工卷烟或包装卷烟过程中所用的各种材料,包括卷烟用纸、烟用丝束、烟用滤棒、烟用包装材料、烟用胶黏剂、滤棒增塑剂、滤棒润滑剂、烟草添加剂、烟用印刷油墨等九大类。卷烟纸是卷烟的主要辅料之一，采用的原料主要有纤维、填料及助燃剂（有机酸钾盐或钠盐）等。卷烟纸由于参与烟支的燃烧，敀其理化特性对烟支的燃烧性、吸味和烟气中有害成分含量等有直接影响。采用IonPacAS11-HC型阴离子色谱柱，NaOH溶液梯度洗脱法分离测定7种卷烟纸样品中乙酸根、苹果酸根、磷酸根、柠檬酸根助剂的含量；采用IonPacAS19型阴离子色谱柱，KOH溶液梯度洗脱法分离测定5种卷烟纸样品中乳酸根、乙酸根、甲酸根、氯离子、磷酸根和柠檬酸根助剂的含量。结果表明，不同卷烟纸中酸根助剂的种类及含量差别大，助剂的含量和配比的不同对卷烟纸的透气度具有一定的影响。接装纸在卷烟吸食过程中直接接触口腔，其食品安全性影响吸烟者的身体健康。六价铬是纸质包装材料中的一种外源性重金属污染物，具有剧毒、高致癌、致生物突变作用。采用IC-ICP-MS联用技术分离检测接装纸中Cr(Ⅵ)，检出限为0.95μg/kg，远低于流动注射、流动分析、原子光谱等方法。烟草香精香料是烟草加工过程中重要的添加剂，主要成分是糖类、醇类、氨基酸和蛋白质等，可起到改善卷烟吸味、保持烟丝水分等敁果，因此香精香料的品质也影响卷烟产品的整体品质。采用IC测定了30个烟用香精香料样品中的NO2−和NO3−含量，结果表明烟用香精香料中NO2−和NO3−均符合食品卫生限量要求。分别用水蒸气蒸馏-离子色谱法和石墨化炭黑固相萃取净化-离子色谱法测定浸膏类香料中硫化氢含量，确定了硫化氢的含量可作为辨别烟草浸膏变质的重要指标。采用IC测定香精中阳离子，幵与相对密度、折光指数、感官评价等方法比较，确定IC结合方差分析法更适用于卷烟工业中香精调配均匀性的评价。采用了CarboPacMA1型阴离子交换柱，脉冲安培检测法测定香料中的肌醇、甘油、丙二醇、半乳糖醇、木糖醇、山梨醇、甘露醇、葡萄糖、果糖、蔗糖、甘露糖和半乳糖等12种化合物，相对标准偏差在0.7%~4.3%之间。
3.2不同烟草化学成分分析比较
目前市场上流通的卷烟种类繁多，不同品牌的卷烟由于配方和生产工艺的差别在品质方面存在差异，但因烟草市场体量巨大，对烟草成分快速、全面分析依然充满挑战。传统的LC-MS或GC-MS操作繁复费时，而EAPPI-MS方法可以快速准确分析待测样品，无需样品预处理，1min即可完成一次样品测试，适用于大量烟草样品的快速分析。烟草化学成分复杂，卷烟品质不仅与烟碱、糖、钾等常规成分有关，还与一些能给人带来良好感官体验的香味成分以及部分有害成分相关。随着人们健康意识的增强，低焦油、高香味成了烟草工业对于卷烟品质的指导标准。为了分析比较不同卷烟化学成分的差异，使用EAPPI-MS方法对烟草中的化学成分做整体评估，利用质谱信号的强弱比较不同种类卷烟样品中化学成分的含量。本实验使用EAPPI-MS方法，分别对1R5F、3R2F、都宝、七星和王冠5种卷烟烟丝中的主要生物碱、有机酸和酚类的相对含量进行快速检测。烟草中高含量的生物碱是吸烟者吸食烟草的主要原因。在抽吸卷烟时，生物碱含量的高低直接影响卷烟的吸味，是评价烟叶内在品质和可用性的重要指标。生物碱的种类和含量与烟草品种有关，其中烟碱是烟草中含量最高的生物碱。在这5种卷烟中，1R5F和3R1F属于标准烟，都宝属于由烤烟和白肋烟组成的混合型卷烟，一七星属于烤烟，王冠属于雪茄烟。烤烟是目前种植面积最大的烟草种类，国产烟主要以烤烟为主。白肋烟原产于美国，属于一种深褐色晾烟，但与一般晾烟不同的是其叶脉和主茎发白，烟碱含量较高。雪茄经烟草发酵制成，烟碱和焦油大幅下降。都宝卷烟中的烟碱、去氢新烟碱和N一甲基去氢新烟碱的相对含量较高，这与白肋烟的特性相关。在王冠雪茄中，麦斯明、降烟碱和2-3-联吡啶的含量相对较高。降烟碱是烟碱脱去甲基形成的，烟碱转化导致烟碱含量降低，使烟叶香气减少，有害成分亚硝胺增加。降烟碱具有较大的不稳定性，在烟叶调制和陈化过程中易生成麦斯明和吡啶化合物，使烟气具有碱味、鼠臭等异味，烟草品质下降。
3.3新型烟草制品分析
新型烟草制品是相对传统燃吸式烟草制品而言，分为无烟气烟草制品（口含烟和鼻烟）、加热不燃烧烟草制品（HNB）和电子烟等类型。IC作为烟草、烟气、烟用材料的重要分析技术之一，同样可用于新型烟草制品中无机阴阳离子、有机酸、有机胺、烟碱、糖类、醇类等物质分析。口含烟和HNB一般以烟草薄片为主要烟草原料，电子烟液通常以烟草提取物、丙二醇、丙三醇、烟用香精、烟碱等为主要配方。采用了CarboPacMA1型阴离子色谱柱，积分脉冲安培检测器测定烟草薄片中4种糖成分（葡萄糖、半乳糖、果糖和蔗糖）和5种保润成分（丙二醇、丙三醇、木糖醇、山梨醇和甘露醇）。建立了IonPacCS16A型阳离子色谱柱分离测定电子烟液中氨含量的方法。用离子色谱法测定添加三氯蔗糖的电子烟气溶胶中氯化物的含量，结果表明，尽管三氯蔗糖具有高甜度、无热量、安全无毒等特点，但会导致蒸发的电子烟液体产生有害的氯化物，危害人体健康。
结语
对烟草化学成分的分析是一项十分重要的基础性研究工作，也是构筑烟草制品核心技术的关键之一。随着烟草工业的发展，产品研发与维护、质量评价以及工艺研究等均需要以烟草成分的快速、准确分析为基础。
参考文献
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