隋琳+陶宏伟
[摘 要]综述了近年来烟草、烟草制品及烟气中烟草特有亚硝胺（TSNAs）的分析方法，着重介绍了气相色谱-热能分析（GC-TEA）、液相色谱-串联质谱（LC-MS/MS）和气相色谱-串联质谱（GC-MS/MS）等分析手段，并展望了TSNAs分析检测的研究前景。
[关键词]烟草特有亚硝胺（TSNAs）；分析方法；研究进展
中图分类号：R356 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2017）06-0325-01
烟草特有亚硝胺（tobacco-specific nitrosamines，TSNAs）作为烟草中N-亚硝胺含量最丰富的一类亚硝胺物质，仅存在于烟草和烟草制品中，均是由烟草内源性生物碱通过亚硝化作用而产生的，具有较强的致癌性。目前已经鉴定出8种TSNAs，其中以N-亚硝基降烟碱（NNN）、4-（N-甲基亚硝胺基）-1-（3-吡啶基）-1-丁酮（NNK）、N-亚硝基假木贼碱（NAB）和N-亚硝基新烟草碱（NAT）这4种物质的研究较为深入[1]。近年来，随着“降焦减害”工作的深入，深入研究TSNAs的分析检测方法，对正确评价吸烟对健康的危害和推动低危害卷烟的研发等具有重要意义。本文拟对测定TSNAs的分析测试仪器予以综述，以期为卷烟中TSNAs含量的分析提供理论依据。
1 气相色谱-热能分析法（GC-TEA）
1979年，Krull等[2]研究了TEA与GC和HPLC技术的联用问题，证实了TEA技术对痕量N-亚硝基化合物的高选择性和灵敏性。随后，许多学者研究了GC-TEA在TSNAs分析检测中的联用技术。2006年，Rohatgi等[3]将萃取技术与GC-TEA技术结合，并对烟草中的NNN，NNK，NAT和NAB的含量进行测定，结果表明，TSNAs对其的响应是线性的，该方法中NNN、NAT、NAB和NNK的检测限分别为4.67×10-6g/L、1.60×10-6g/L、5.29×10-6g/L和2.82×10-6g/L，TSNAs的回收率为80%-95%。目前，CORESTA建议用GC-TEA法对烟草及主流煙气中TSNAs进行分析检测，并对其测定原理、仪器和步骤等作了详细介绍。
热能分析仪是一种对亚硝胺和亚硝酸酯响应的专一型检测器，具有相当高的灵敏度。但TEA检测器也存在着某些缺陷：①对所有N-亚硝基化合物均有响应，不能区分共洗提出的N-亚硝基化合物，不能把干扰物与待测物分开。②死体积大，限制了GC的扫描次数。③检测限较高，对部分卷烟样品仍无法检出浓度较低的NAB等分析物。此外，TEA仪价格昂贵，且专用性强，小实验室很难配备。
2 气相色谱-串联质谱（GC-MS/MS）
气相色谱-质谱联用技术（GC-MS）不仅充分发挥了GC高效的分离能力，而且发挥了MS准确定性的专长，比起ECD、TCD、FID、NPD等GC通用型检测器，在定性分析方面具有无可比拟的优势。GC-MS应用于烟草中TSNAs的分析已经有近40年的历史。2008年，毛有安等[4]建立了一种三步法分离纯化试样，利用GC-MS在SIM模式下同时检测10种国内外代表性品牌卷烟主流烟气中NNN、NAT、NAB和NNK的方法。
质谱法检测定量准确，重现性好，但限制之一是无论单四级杆质谱检测器还是离子阱质谱检测器对于检测烟草中含量极微的TSNAs来说灵敏度仍然不高，不适合TSNAs含量较少的烤烟样品主流烟气分析。
3 液相色谱-串联质谱（LC-MS/MS）
TSNAs均为不易挥发化合物，在进行气相色谱分析时，所采用的气化温度和柱温均较高，易造成分析结果的偏差；同时气相色谱对样品的前处理要求高，纯化步骤多，分析周期长，所以用液相色谱法对TSNAs进行分离检测在近些年来也备受关注。毛友安等[5]在标准吸烟条件下采用剑桥滤片收集卷烟主流烟气粒相物，用柠檬酸-磷酸盐缓冲液与环己烷共提取粒相物，用固相萃取进一步纯化，电喷雾正离子多反应监测方式，建立了同时测定卷烟主流烟气中4种TSNAs的LC-MS/MS法。
目前，由于LC-MS/MS测定TSNAs的诸多优点，如样品处理量小，步骤简单，处理时问短；检测限比GC-TEA低，灵敏度高；样品分析时间短，分析量大，可在24h内分析约300～400个样品。采用LC-MS/MS分析卷烟制品中的痕量TSNAs似乎已成为主流，但是该方法仍然存在LC分离效果较差、基质效应强等需要完善的地方。
4 展望
现在公认的烟草和卷烟烟气中的有害成分有数十种，在这些有害成分中只有TSNAs是烟草和烟草制品中特有的。深入研究TSNAs的分析检测方法，对正确评价吸烟对健康的危害和推动低危害卷烟的研发等具有重要意义。近年来在各国烟草行业工作人员和分析化学工作者的不断努力下，对TSNA的分析研究已取得了巨大的进展，但是研究建立一种快速、准确、灵敏度高、重现性好、成本低的TSNAs检测方法，仍然是烟草行业当前的一项迫切任务。近年国内一些新型卷烟产品号称亚硝胺的降低量达到50%以上，这对检测的灵敏度提出了更高的要求。目前对TSNA的分析测试研究主要集中在降低样品分析时间，提高色谱分离度以满足工业需求，实现样品在线检测；探索多级质谱MS方法分析烟草中TSNA，提高复杂基质样品分析时的选择性，解决MS/MS方法在测定低含量烤烟型烟叶TSNA时基体组分干扰问题；利用Q-Trap串联质谱探索更高灵敏度的液质联用方法进行TSNA的测定。
参考文献
[1] 张峻松，许小博，陈芝飞，等.烟草特有亚硝胺分析研究进展[J].郑州轻工业学院学报自然科学版，2007，22（4）：13-16.
[2] Krull I S，Goff E U，Hoffman G G，et al.Confirmatory methods for the thermal energy determination of N- nitroso compounds at trace levels[J].Anal.Chem.，1979，51（11）：1706-1709.
[3] Rohatgi N，Matta A，Kaur J，et al.Novelmolecular targets of smokeless tobacco （khaini） in cell culture from oral hyperplasia [J].Toxicology， 2006， 224 （1）：1-13.
[4] 毛友安，钟科军，卢红兵，等.气相色谱-质谱联用法测定卷烟主流烟气中烟草特有亚硝胺[J].理化检验-化学分册，2008，44（6）：529-531.
[5] 毛友安，钟科军，魏万之，等.液相色谱-串联质谱技术测定卷烟烟气中烟草 特有亚硝胺[J].现代科学仪器，2006，1：88-90.
