罗力文，付英杰，姬凌波，史清照，席 辉*，孙世豪，宗永立，王丁众，申屠洪钎

1. 中国烟草总公司郑州烟草研究院，郑州高新技术产业开发区枫杨街2 号 450001

2. 四川中烟工业有限责任公司技术中心，成都市锦江区成龙大道一段56 号 610066

爆珠加香是一种重要的卷烟加香方式［1-5］，卷烟爆珠中通常使用凝固点低、沸点高且无色无味的食品添加剂辛癸酸甘油酯作为爆珠溶剂［6-8］。商品化辛癸酸甘油酯通常由辛酸、癸酸与甘油的酯化反应合成［9-10］，其中含有三辛酸甘油酯、二辛酸一癸酸甘油酯、一辛酸二癸酸甘油酯和三癸酸甘油酯4 种主要化学成分。由于生产条件的差异［11-12］，不同辛癸酸甘油酯中4 种主要化学成分的相对比例也有所区别，导致爆珠溶剂组成的一致性受到影响。研究表明，溶剂组成的变化可以影响香气化合物的释放［13-14］，对爆珠卷烟产品的质量稳定性也有重要影响；此外，爆珠溶剂的组成也可能对卷烟爆珠的生产质量产生不可预知的影响［15-16］。因此，准确测定爆珠溶剂辛癸酸甘油酯的组成，对维护卷烟产品风格、稳定爆珠质量具有十分重要的意义。GB 28302—2012［17］中只规定了食品用辛癸酸甘油酯的感官要求和理化指标，未对辛癸酸甘油酯中主要化学成分的检测方法进行规范。目前，辛癸酸甘油酯的主要检测方法是气相色谱法和液相色谱法。由于二辛酸一癸酸甘油酯和一辛酸二癸酸甘油酯的标准品不易获得，现有方法只能对样品中辛癸酸甘油酯的总量［18-19］或不同成分的相对比例进行间接检测［20-23］，无法对不同成分的浓度进行直接定量。为此，基于市售三辛酸甘油酯和三癸酸甘油酯的标准品以及实验室自制的二辛酸一癸酸甘油酯、一辛酸二癸酸甘油酯标准品，建立了辛癸酸甘油酯中4 种不同成分的气相色谱-氢火焰离子化（Gas chromatography-flame ionization detector，GC-FID）和高效液相色谱-蒸发光散射（High-performance liquid chromatography-evaporative light scattering detector，HPLC-ELSD）两种直接分析方法，测定了9 种市售卷烟爆珠中辛癸酸甘油酯的组成，并且比较了两种分析方法的性能，旨在为辛癸酸甘油酯主要成分的检测分析提供方法参考。

1 材料与方法

1.1 材料、试剂和仪器

9 种不同规格的单一爆珠卷烟样品（A～I），具体参数见表1。

表1 爆珠卷烟样品信息Tab.1 Information on cigarette samples with breakable capsules

3 种市售辛癸酸甘油酯产品EA、EB、EC［EA，＞90%，道勤生物科技（上海）有限公司；EB，＞90%，杭州恒诺科技有限公司；EC，＞90%，阿胡卡斯尔斯油脂（上海）有限公司］；ODS 层析用反相硅胶（硅胶粒径50 μm，硅胶孔径12 nm，日本YMC 公司）；乙腈、甲醇、乙醇、二氯甲烷（色谱纯，德国CNW Technologies 公司）；三辛酸甘油酯、三癸酸甘油酯（＞99%，美国Sigma Aldrich 公司）；三己酸甘油酯［＞95%，梯希爱（上海）化成工业发展有限公司］。

7890A 气相色谱仪（配 FID 检测器）（美国Agilent 公司）；100cc 型氢气发生器（英国 Peak Scientific 公司）；UltiMate3000 型液相色谱仪（美国Thermo Fisher Scientific 公司）；2000ES 型 ELSD 检测器（美国Alltech 公司）；CP224S 型电子天平（感量0.000 1 g，德国Sartorius 公司）；R-210 旋转蒸发仪（瑞士Büchi 公司）；Lab dancer 涡旋振荡器（德国IKA 公司）；有机滤膜（ 0.45 μm，上海安谱实验科技股份有限公司）。

1.2 方法

1.2.1 二辛酸一癸酸甘油酯和一辛酸二癸酸甘油酯的分离制备

参考本课题组已报道的方法［24］，利用中压制备液相色谱（反相硅胶层析柱，紫外检测器波长210 nm，乙腈流动相等度洗脱）对EA、EB 和EC 中的不同成分进行分离，分别收集二辛酸一癸酸甘油酯的单组分洗脱液和一辛酸二癸酸甘油酯的单组分洗脱液，利用旋转蒸发仪除去洗脱液中的乙腈，分别得到二辛酸一癸酸甘油酯样品和一辛酸二癸酸甘油酯样品，并对样品的纯度进行检验。

1.2.2 GC-FID 法分析辛癸酸甘油酯的组成

1.2.2.1 GC-FID 检测条件

色谱柱：DB-35 MS毛细管柱（30 m×0.25 mm×0.25 μm）；进样口温度：250 ℃；进样模式：10 ∶1分流进样；载气：He（99.999%）；升温程序：50 ℃（1 min）20 ℃/min 300 ℃（10 min）；后运行温度：300 ℃（10 min）；进样量：1 μL。FID 检测器温度：275 ℃；氢气流速：30 mL/min；空气流速：400 mL/min。

1.2.2.2 标准曲线

在5 个25 mL 容量瓶中分别加入5.4 mg 三己酸甘油酯（内标），随后分别称取13.7、27.4、68.5、137.0 和274.1 mg 辛癸酸甘油酯样品，分别加入至不同容量瓶中，用乙腈定容，配制成5 级标准溶液。以目标化合物与内标的浓度比作为横坐标，峰面积的比值作为纵坐标，进行线性分析，绘制标准曲线。

1.2.2.3 加标回收实验

分别称取116.4 mg 三辛酸甘油酯、211.5 mg 二辛酸一癸酸甘油酯、133.3 mg 一辛酸二癸酸甘油酯、27.4 mg 三癸酸甘油酯和43.4 mg 三己酸甘油酯（内标），混合后用乙腈定容至1 mL，作为加标母液。分别转移 50、100 和 200 μL 加标母液于不同的10 mL 容量瓶中，用一级标准溶液定容，每个添加水平平行测定3 次。计算4 种辛癸酸甘油酯的加标回收率。

1.2.2.4 爆珠样品的测定

从常规卷烟样品的滤嘴中取出爆珠；将3 颗常规卷烟爆珠置于20 mL 离心管中，加入15 mL 乙醇，在乙醇液面下用玻璃棒压破爆珠；将离心管置于涡旋振荡仪中振荡提取25 min；取1 mL 上清液，经有机滤膜过滤后进行GC-FID 分析。从细支卷烟样品的滤嘴中取出爆珠，将4 颗细支卷烟爆珠置于20 mL 离心管中，同前处理后，进行GC-FID分析。

1.2.3 HPLC-ELSD 法分析辛癸酸甘油酯的组成

1.2.3.1 HPLC-ELSD 检测条件

色谱柱：ZORBAX SB-C18色谱柱（150 mm×4.6 mm，5 μm）；柱温：25 ℃；流动相：乙腈；流速：1 mL/min；进样量：10 μL。ELSD 检测器漂移管温度：80 ℃；氮气流速：2.2 mL/min。

1.2.3.2 标准曲线

称取60.6 mg 三辛酸甘油酯、63.1 mg 二辛酸一癸酸甘油酯、62.6 mg 一辛酸二癸酸甘油酯和17.0 mg 三癸酸甘油酯，加入100 mL 容量瓶中，用乙腈定容，作为标准溶液母液A。用乙腈将标准溶液母液A 分别稀释至原浓度的10%、20%、30%、40%和50%，配制5 级标准溶液。以目标化合物质量浓度的自然对数为横坐标，峰面积的自然对数为纵坐标，进行线性分析，绘制标准曲线。

1.2.3.3 加标回收实验

称取16.0 mg 三辛酸甘油酯，23.5 mg 二辛酸一癸酸甘油酯，14.0 mg 一辛酸二癸酸甘油酯，3.1 mg三癸酸甘油酯，用乙腈定容至5 mL，作为标准曲线母液 B。分别取 50、100、200 μL 标准曲线母液 B加入10 mL 容量瓶中，用标准曲线母液A 定容，每个添加水平平行测定3 次。计算4 种辛癸酸甘油酯的加标回收率。

1.2.3.4 爆珠样品的测定

将30 颗常规卷烟爆珠置于20 mL 离心管中，后处理同1.2.2.4 节；取1 mL 上清液经有机滤膜过滤后进行HPLC-ELSD 分析。将8 颗细支卷烟爆珠置于20 mL 离心管中，同前处理后，进行HPLCELSD 分析。

2 结果与讨论

2.1 二辛酸一癸酸甘油酯和一辛酸二癸酸甘油酯样品的鉴定

参考本课题组已报道的方法［24］，对分离得到的二辛酸一癸酸甘油酯和一辛酸二癸酸甘油酯样品进行GC-MS 分析，结果如图1 所示。可知，该方法制备的二辛酸一癸酸甘油酯和一辛酸二癸酸甘油酯标准品的纯度满足后续实验要求。

图1 二辛酸一癸酸甘油酯和一辛酸二癸酸甘油酯样品的GC-MS谱图Fig.1 GC-MS chromatograms of glyceryl dicaprylate monocaprate and glyceryl dicaprate monocaprylate

2.2 GC-FID 法和HPLC-ELSD 法对辛癸酸甘油酯中不同成分的分离

卷烟爆珠样品A 经前处理后，进行GC-FID 和HPLC-ELSD 分析，结果见图 2。可知，GC-FID 法和HPLC-ELSD 法对辛癸酸甘油酯中4 种不同的成分均有良好的分离效果。相同浓度的辛癸酸甘油酯样品在两种分析方法中的响应情况有所不同，三癸酸甘油酯在GC-FID 谱图中的色谱峰峰型优于 HPLC-ELSD 谱图，此结果与刘蔓蔓等［25］利用GC-FID 法和HPLC-ELSD 法间接测定辛癸酸甘油酯和大豆油的酯交换反应产物中中长链甘油酯（Medium and long chain triacylglycerol，MLCT）的质量浓度时报道的结果一致。

图2 辛癸酸甘油酯的GC-FID谱图和HPLC-ELSD谱图Fig.2 GC-FID and HPLC-ELSD chromatograms of caprylic capric triglyceride

2.3 GC-FID 法的性能参数

2.3.1 工作曲线、检出限和定量限

GC-FID 法中采用内标法对目标物进行定量分析，得到该法的线性范围、回归方程及线性决定系数R2。分别按照3 倍和10 倍信噪比（S/N）计算辛癸酸甘油酯中4 种主要成分的检出限（LOD）和定量限（LOQ），结果见表2。

表2 GC-FID法对各目标物的工作曲线、线性相关系数、检出限和定量限Tab.2 Calibration curves, correlation coefficients, LODs, and LOQs for analytes obtained by GC-FID

GC-FID 法线性回归方程的R2均大于0.999，表明在对应的质量浓度范围内，该方法对辛癸酸甘油酯中4 种主要成分均有较好的定量分析能力。

2.3.2 回收率、重复性和相对标准偏差

对6 份卷烟爆珠样品A 中辛癸酸甘油酯浓度的测定结果见表3。可知，该方法对目标化合物有较好的分析性能，RSD＜5%。

表3 GC-FID法测定爆珠A萃取液中辛癸酸甘油酯不同成分的浓度Tab.3 Component concentrations in caprylic capric triglyceride in Capsule A extract determined by GC-FID

3 个水平的加标回收率实验结果如表4 所示。三辛酸甘油酯、二辛酸一癸酸甘油酯、一辛酸二癸酸甘油酯和三癸酸甘油酯的平均加标回收率范围为（90.8±1.8）%～（98.3±3.7）%。加标回收率和RSD 数据表明：GC-FID 法对辛癸酸甘油酯中各个组分的精密度良好。

表4 GC-FID法对爆珠样品A中各组分的加标回收率Tab.4 Spiked recoveries of components in Capsule A determined by GC-FID

2.4 HPLC-ELSD 法的性能参数

2.4.1 工作曲线、检出限和定量限

HPLC-ELSD 法中采用外标法对目标物进行定量分析，得到该法的线性范围、回归方程及线性决定系数R2。从表5 可知，线性回归方程的R2大于0.999。分别按照3 倍和10 倍信噪比计算三辛酸甘油酯、二辛酸一癸酸甘油酯、一辛酸二癸酸甘油酯和三癸酸甘油酯的检出限（LODs）和定量限（LOQs），结果见表5。

表5 HPLC-ELSD方法对各目标物的工作曲线、线性相关系数、检出限和定量限Tab.5 Calibration curves, correlation coefficients, LODs, and LOQs for analytes obtained by HPLC-ELSD

2.4.2 回收率、重复性和相对标准偏差

将辛癸酸甘油酯的一级标准溶液作为分析目标物，按照HPLC-ELSD 法的测定条件平行测试6次。结果（表6）表明，该方法的RSD 均小于1%。

加标回收率实验结果如表7 所示。三辛酸甘油酯、二辛酸一癸酸甘油酯、一辛酸二癸酸甘油酯和三癸酸甘油酯的平均加标回收率范围为（81.6±0.5）%～（98.3±2.2）%。加标回收率和RSD 的数据表明：HPLC-ELSD 法对辛癸酸甘油酯中各组分的精密度良好。

表7 HPLC-ELSD法对一级标准溶液中各组分的加标回收率Tab.7 Spiked recoveries of components in first level standard solutions of caprylic capric triglyceride determined by HPLC-ELSD

2.5 两种辛癸酸甘油酯分析方法的性能评价

对比GC-FID 法和HPLC-ELSD 法分析辛癸酸甘油酯不同组分的性能参数可知，GC-FID 法和HPLC-ELSD 法分别在各自的测量浓度范围内的线性相关性良好（R2＞0.999），RSD 均低于5%，检测限和定量限均较低，加标回收率稳定。表明GC-FID 法和HPLC-ELSD 法均可用于辛癸酸甘油酯中各组分的分析。

两种分析方法的性能参数也有一定的差异。GC-FID 法对辛癸酸甘油酯中各组分的检测限和定量限更低、线性范围更宽，表明GC-FID 法对辛癸酸甘油酯中各成分的检测灵敏度高于HPLC-ELSD 法。GC-FID 法的加标回收率范围优于HPLC-ELSD 法，可能是三癸酸甘油酯在液相色谱图中峰型较差，增大了三癸酸甘油酯加标回收率的偏差。HPLC-ELSD 法的RSD 更小，表明该方法的稳定性优于GC-FID 法。此外，GC-FID 法的进样量（1 μL）低于 HPLC-ELSD 法（10 μL），表明GC-FID 法更适用于少量或微量辛癸酸甘油酯样品的分析。上述结果表明，GC-FID 法和HPLCELSD 法分析辛癸酸甘油酯各组分的性能有所区别，在应用中需要结合分析需求，选择合适的分析方法。

2.6 爆珠样品中辛癸酸甘油酯各组分的浓度

为了检测两种方法对实际卷烟爆珠溶剂的分离分析能力，分别测定9 种卷烟爆珠样品中辛癸酸甘油酯各组分的浓度，结果如表8 所示。

表8 GC-FID法和HPLC-ELSD法检测爆珠样品中辛癸酸甘油酯各组分的浓度Tab.8 Component concentrations in caprylic capric triglyceride in breakable capsule samples determined by GC-FID and HPLC-ELSD （mg·支-1）

为比较不同爆珠中辛癸酸甘油酯总质量分数的差异，同一爆珠样品经GC-FID 和HPLC-ELSD方法分析后，计算辛癸酸甘油酯总量的几何平均值和标准偏差。所测爆珠样品中，常规卷烟爆珠（爆珠外径3.4～3.6 mm）中辛癸酸甘油酯的量大于16 mg 的样品有4 个，分别为样品A［（17.34±0.96）mg/支］、样品 D［（19.38±1.28）mg/支］、样品 E［（22.21±0.34）mg/支］和样品 F［（22.57±1.50）mg/支］，辛癸酸甘油酯的质量分数小于14 mg 的样品有2 个，分别为样品B［（13.58±0.13）mg/支］和样品C［（5.61±0.33）mg/支］；细支卷烟爆珠（爆珠外径2.6～2.8 mm）样品有3 个，其中，样品G 中每支卷烟爆珠中辛癸酸甘油酯的质量分数为（9.87±0.62）mg，而样品H 和样品I 中分别只有（6.12±0.45）mg和（4.68±0.13）mg。

从定性结果可知，所测9 种爆珠样品中均含有辛癸酸甘油酯的4 个组分。从各组分的定量结果分析，不同品牌爆珠所用辛癸酸甘油酯中各组分的质量百分比有所不同，表明不同卷烟品牌所用辛癸酸甘油酯原料有一定的差异；同时，不同品牌卷烟的爆珠中含有的辛癸酸甘油酯的总量差异较大。

3 结论

①建立了基于对应标准品的卷烟爆珠溶剂中辛癸酸甘油酯各组分的GC-FID 和HPLC-ELSD直接定量分析方法。其中，GC-FID 法的灵敏度更好、检测限和定量限更低、线性范围更宽、加标回收率更稳定；HPLC-ELSD 法的重复性和稳定性更好。两种方法均适用于卷烟爆珠中辛癸酸甘油酯各组分的定量分析。②所测市售卷烟爆珠的溶剂主要为辛癸酸甘油酯，并且均含有4 个主要组分：三辛酸甘油酯、二辛酸一癸酸甘油酯、一辛酸二癸酸甘油酯和三癸酸甘油酯。③不同品牌卷烟爆珠中辛癸酸甘油酯的总量及各组成的浓度均存在一定差异。