王春琼 ，李苓 ，彭丽娟 ，张燕 ，陈丹 ，曾彦波

（1.云南省烟草质量监督检测站，昆明 650106； 2.红云红河集团会泽卷烟厂，云南会泽 654200）

水杨酸钠紫外分光光度法测定烟草中的总氮

王春琼1，李苓1，彭丽娟1，张燕1，陈丹1，曾彦波2

（1.云南省烟草质量监督检测站，昆明 650106； 2.红云红河集团会泽卷烟厂，云南会泽 654200）

建立水杨酸钠紫外分光光度法测定烟草中总氮含量的方法。烟草样品经硫酸铜-硫酸钾-浓硫酸消化，用水杨酸钠-二氯异氰尿酸钠显色后用紫外分光光度计检测，并对波长、显色剂用量和反应时间等实验条件进行了优化。总氮的质量浓度在5～60 mg／L范围内与其吸光度呈良好的线性关系，线性相关系数为0.998 8，方法的检出限为0.14 mg／L。样品分析结果的相对标准偏差为3.22%(n=6)，样品加标回收率为99.30%～101.62%。该方法具有较高的精密度和准确度，尤其适用于样品量少时对烟草中总氮的测定。

水杨酸钠；紫外分光光度法；烟草；总氮

烟草中的含氮化合物主要有蛋白质、游离氨基酸、生物碱、硝酸盐等，对烟草的感官评吸质量和人体的健康都有重要影响［1-4］。烟草中总氮含量和其它含氮化合物含量之间存在密切的相关性，总氮含量较高时，烟草的刺激性气味较强，香烟气质较差；总氮含量较低时，烟草气味较淡，感官评吸质量较差。准确测定烟草中总氮的含量对于了解含氮化合物特性及控制烟草质量具有重要意义［5-8］。

目前，检测烟草中总氮含量的常规分析方法为连续流动法［9-11］，该方法效率较低，且进样前需要大量试剂，其用量并不能随样品量的减少而降低，从而影响测定结果的准确性。紫外分光光度法操作简便，使用灵活［12-13］，尤其对样品量较少的情况，用紫外分光光度计可以显著提高样品的测定效率，减少试剂的使用量。目前将紫外分光光度计用于烟草中总氮的检测属于空白。水杨酸钠法的原理是被测物的氮经消化后转化为铵，在碱性条件下与水杨酸钠-二氯异氰尿酸钠反应生成蓝色物质，有利于分光光度法对少量样品的测定。笔者建立了一种水杨酸钠紫外分光光度法测定样品量较少时烟草中总氮的含量，该方法提高了样品的测定效率，精密度和准确度较高，完全能够达到烟草中总氮含量的测定要求。

1 实验部分

1.1 主要仪器及试剂

消化器：BD50型，德国Bran Luebbe公司；紫外分光光度计：HP 8453型，美国惠普公司；电子分析天平：AE-200型，感量为0.000 1 g，瑞士Mettler Toledo公司；

硫酸：纯度为98%，广州化学试剂厂；

氯化钠、硫酸钾、硫酸铜、四水合酒石酸钾钠、磷酸氢二钠、氢氧化钠、水杨酸钠、亚硝基铁氰化钠、二氯异氰尿酸钠：分析纯，广州化学试剂厂；

硫酸铵：优级纯，广州化学试剂厂；

烟草成分分析标准物质：编号为GBW08514，国家烟草质量监督检验中心；

白肋烟、香料烟、烤烟、卷烟样品：云南中烟技术中心原料室；

再造烟叶样品：云南中烟再造烟叶有限公司；实验用水为去离子水。

1.2 溶液配制

氢氧化钠缓冲溶液：于70 mL水中依次加入9 g氢氧化钠、4 g四水合酒石酸钾钠、1 g磷酸氢二钠，溶解，用水定容至100 mL，摇匀；

水杨酸钠溶液：于15 mL水中依次加入15 g水杨酸钠、0.03 g亚硝基铁氰化钠，溶解，用水定容100 mL，摇匀；

二氯异氰尿酸钠溶液：于50 mL水中加入0.2 g二氯异氰尿酸钠溶解，用水定容至100 mL，摇匀；

标准储备溶液：精确称取0.943 0 g硫酸铵，于(100±2)℃烘干2 h至恒重，冷却至室温，置于100 mL烧杯中，用水定容至标线，得到2 mg／mL的硫酸铵标准储备溶液，备用；

标准工作溶液：分别移取 0.25，0.50，1.00，1.50，2.00，2.50，2.75，3.00 mL 硫酸铵标准储备溶液于 8只100 mL容量瓶中，用2.5%的硫酸溶液定容至标线，得到 5，10，20，30，40，50，55，60 mg／L 的系列硫酸铵标准工作溶液。

1.3 样品处理

1.3.1 提取

分别称取适量的烟叶样品。用软毛刷将白肋烟、香料烟和烤烟烟叶上的细土和砂粒刷去，抽去主脉，再撕成烟草碎片；将卷烟中的包装纸和滤材剔除干净，保留烟丝碎片；将再造烟叶直接撕成烟草碎片。

分别将烟草碎片于40℃烘箱中烘干，直至可用手指捻碎，研磨2 min，过0.42 mm滤筛，未过筛的烟叶应重新研磨，直至全部过筛，得到5种烟末样品。

1.3.2 消解

依据YC/T 161-2002 《烟草及烟草制品 总氮的测定连续流动法》的规定，依次称取0.1 g(精确至0.000 1 g)烟末样品，0.16 g硫酸铜，2.00 g硫酸钾置于总氮消化管中，加入5 mL浓硫酸，置于消化器上，按仪器设定的标准参数进行消化，然后冷却至室温，用水定容至100 mL，待测。除不加烟末样品以外，于相同条件做空白试验。

1.4 测定

移取0.25 mL待测样品溶液于10 mL容量瓶中，加入5.00 mL氢氧化钠缓冲溶液，1.5 mL水杨酸钠溶液和0.75 mL二氯异氰尿酸钠溶液，用水稀释至标线，混匀，放置40 min。将部分溶液移入3 cm比色皿中，以空白消化溶液为参比，于波长为650 nm处测量其吸光度，从校准曲线上查出相应的总氮量，按式(1)计算样品中总氮的质量分数：

式中：P——烟草总氮检测结果，%；

c——标准工作曲线计算得到结果，mg／mL；

V——消化液定容体积，mL；

W——样品含水率，%；

m——样品质量，mg。

2 结果与讨论

2.1 检测波长的选择

精密吸取20 mg／L硫酸铵标准工作溶液0.25 mL，在630～680 nm处进行波长扫描测定，结果见图1。由图1可知，硫酸铵标准工作溶液显色后在650 nm波长处有最大吸收，故以650 nm作为检测波长。

图1 标准工作溶液可见光吸收图谱

2.2 显色反应时间

精密吸取0.25 mL的20 mg／L硫酸铵标准工作溶液，用二氯异氰尿酸钠溶液定容至10 mL，取适量显色液，以试剂溶液为空白，在10～60 min内测定其吸光度，结果见图2。由图2可知，室温下吸光度随反应时间的延长而增大，在40 min时到达峰值，随后吸光度略微有所衰减，因此选择显色反应时间为40 min。

图2 显色时间对吸光度的影响

2.3 氢氧化钠缓冲溶液用量

精密吸取0.25 mL的20 mg／mL硫酸铵标准工作溶液，分别加入 1.0，2.5，5.0，7.5，9.0 mL 氢氧化钠缓冲溶液，待40 min显色稳定后进行测定，结果见图3。由图3可知，随着氢氧化钠缓冲溶液用量的增加，吸光度先增大后降低。原因可能和溶液中游离OH-浓度(pH)有关［14］，当游离OH-浓度过高时，未能及时反应的NH3溢出溶液，造成氮的流失，导致吸光度下降。当氢氧化钠缓冲溶液用量为5.0 mL时，吸光度最大。因此氢氧化钠缓冲溶液用量为5.0 mL。

图3 氢氧化钠缓冲溶液用量对吸光度的影响

2.4 显色剂用量

2.4.1 水杨酸钠溶液

分别加入 0.5，1.0，1.5，2.0，2.5 mL 水杨酸钠溶液于0.25 mL的20 mg／mL硫酸铵标准工作溶液，按1.4方法分别测定，结果见图4。由图4可知，随着水杨酸钠溶液用量的增加，吸光度先增大后趋于平衡。当水杨酸钠溶液用量为1.5 mL时，吸光度最大。因此选择水杨酸钠溶液加入量为1.5 mL。

图4 水杨酸钠溶液用量对吸光度的影响

2.4.2 二氯异氰尿酸钠溶液

分别加入 0.50，0.75，1.00，1.25，1.50 mL 二氯异氰尿酸钠溶液于0.25 mL的20 mg／mL硫酸铵标准工作溶液中，按1.4方法测定吸光度，结果见图5。由图5可知，随着二氯异氰尿酸钠溶液用量的增加，吸光度呈先增大后急剧下降趋势。原因可能是溶液中氯含量大于氨氮含量时，参加显色反应的NH2Cl转化成NHCl2，而后者性质不太稳定，易发生分解转化为氮气，从而流失［15］，导致吸光度下降。当二氯异氰尿酸钠溶液用量为0.75 mL时，吸光度最大。因此选择二氯异氰尿酸钠溶液用量为0.75 mL。

图5 二氯异氰尿酸钠溶液用量对吸光度的影响

2.5 线性方程

分别移取 5，10，20，30，40，50，55，60 mg／L 标准工作溶液0.25 mL，按照1.4方法进行分析，以总氮含量(X)为横坐标，吸光度(Y)为纵坐标绘制标准工作曲线，得线性方程为Y=22.913 3X-0.032 4，线性相关系数为0.998 8。结果表明，总氮含量在5～60 mg／L范围内与吸光度线性关系良好。

2.6 检出限和定量限

对空白样品进行20次重复测定，计算测定结果的标准偏差，以3倍标准偏差除以线性方程的斜率得方法检出限为0.14 mg／L，以10倍标准偏差除以线性方程的斜率得方法的定量限为0.47 mg／L。

2.7 精密度试验

精密吸取GBW08514烟草成分分析标准物质0.25 mL，按1.4方法重复测定6次，结果见表1。由表1可知，测定值在标准值的不确定度范围内，测定结果的相对标准偏差为3.22%，表明该方法的精密度良好。

表1 精密度试验结果 %

2.8 加标回收试验

分别称取0.1 g（精确至0.000 1 g）烤烟、白肋烟、香料烟、卷烟、再造烟叶烟末样品，按照1.4方法对总氮含量进行加标回收试验，测定结果见表2。由表2可知，加标样品的平均回收率为99.30%～101.62%，表明该方法准确度较好，可用于实际样品的检测。

表2 加标回收试验结果 %

3 结语

建立了水杨酸钠紫外分光光度法测定烟草中总氮含量的方法，优化了波长、显色剂用量和反应时间等实验条件。该方法使用灵活，有较高的精密度和准确度，在样品量较少的情况下，能减少试剂的使用量，并显著提高测定样品的效率，可用于实际样品的检测。

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三部委印发《国家重大科研基础设施和大型科研仪器开放共享管理办法》

为落实《国务院关于国家重大科研基础设施和大型科研仪器向社会开放的意见》(国发〔2014〕70号)，推动国家重大科研基础设施和大型科研仪器的开放共享，不久前科技部、发展改革委、财政部三部门共同研究制定了《国家重大科研基础设施和大型科研仪器开放共享管理办法》。

该办法适用于中央级研究开发机构、高等院校以及其它机构。该办法所指的国家重大科研基础设施和大型科研仪器(以下简称科研设施与仪器)主要包括政府预算资金投入建设和购置的用于科学研究和技术开发活动的各类重大科研基础设施和单台套价值在50万元及以上的科学仪器设备。对于科学仪器设备单台套价值在50万元以下的科学仪器设备，由管理单位自愿申报，主管部门择优纳入国家网络管理平台。

《办法》中指出，科研设施与仪器原则上都应当对社会开放共享，为其它高校、科研院所、企业、社会研发组织以及个人等社会用户提供服务，尤其要为创新创业、中小微企业发展提供支撑保障。法律法规另有特殊规定的除外。免税进口仪器设备纳入国家网络管理平台对外开放，应符合国家的有关规定。

对于纳入国家网络管理平台统一管理、符合支持科技创新进口税收政策规定的免税进口的科学仪器设备，在符合监管的条件下准予用于其它单位的科学研究、科技开发和教学活动，未经海关审核同意不得擅自转让、移作他用或者进行其它处置。

管理单位应当自科研设施与仪器完成安装使用验收之日起30个工作日内，将符合开放条件的科研设施与仪器的有关信息按照统一标准及要求报送至国家网络管理平台。报送采取网络上传方式，需经上级行政主管部门审核。科研设施与仪器不纳入国家网络管理平台应有正当理由，由管理单位提出申请，经主管部门审核同意后，报科技部备案。

而对于利用政府预算资金购置大型科学仪器、设备后，不履行大型科学仪器、设备等科学技术资源共享使用义务的，由有关主管部门责令改正，对直接负责的主管人员和其它直接责任人员依法给予处分。

(仪器信息网)

Determination of Total Nitrogen in Tobacco by Sodium Salicylic Ultraviolet Spectrophotometry

Wang Chunqiong1, Li Ling1, Peng Lijuan1, Zhang Yan1, Chen Dan1, Zeng Yanbo2
(1. Yunnan Tobacco Quality Supervision and Test Station, Kunming 650106，China;2. Huize Cigarette Factory of Hongyun Honghe Tobacco Group Co., Ltd., Huize 654200, China)

A method was established for the determination of total nitrogen in tobacco and its products by salicylic acid and sodium hypochlorite spectrophotometry. The tobacco samples were digested with copper sulfate, potassium sulphate and concentrated sulfuric acid, and were examined with sodium salicylate and sodium dichloroisocyanurate,and then detected by ultraviolet spectrophotometer. The experimental conditions such as the wavelength, the dosage of chromogenic agent and the reaction time were optimized. The mass concentration of total nitrogen had good linear relationship with ultraviolet absorbance in the range of 5-60 mg／L, and the correlation coefficient was 0.998 8， the detection limit was 0.14 mg／L. The relative standard deviation of determination results was 3.22 %(n=6), and the recovery rate was 99.30%-101.62%. The method has high precision and accuracy, and it is especially suitable for the determination of total nitrogen in tobacco when the amount of samples is small.

sodium salicylate; ultraviolet spectrophotometry; tobacco; total nitrogen

O652.1 文献标识码：A 文章编号：1008-6145(2017)06-0071-04

10.3969／j.issn.1008-6145.2017.06.018

联系人：王春琼；E-mail： 584759865@qq.com

2017-08-22