国内尼古丁分析方法的最新研究进展

康连森，卫世乾

（1.河南省烟草职工培训中心，河南 许昌461000；2.许昌学院 学报编辑部，河南 许昌461000）

尼古丁是烟草中最主要的生物碱，它约占烟草质量的1.5%，几乎是香烟中总生物碱含量的95%.纯尼古丁是一种清澈液体，有一种特有的恶臭，暴露于空气变棕色，能够与等量水混合，优先溶于有机溶剂.近年来，尼古丁的分析方法不断发展，除传统的化学法和滴定法之外，电化学法、原子吸收光谱法、气相色谱法、分光光度法、高效液相色谱法、都曾用于分析测定尼古丁.本文就国内尼古丁的最新分析方法进行综述.

1 分光光度法（spectrophotometry）

1.1 分光光度法

闰卫[1]直接利用分光光度法来测定尿液中的尼古丁含量.分光光度法还可以间接用于尼古丁含量的测定.陈岩等[2]将大鼠暴露于香烟烟气或尼古丁雾化环境中，采用氰化钾－巴比妥酸分光光度法来测定尿中尼古丁代谢产物柯廷宁.实验发现，给大鼠缓慢恒速输注不同浓度的尼古丁溶液和大鼠的柯廷宁排出量之间有良好的线性关系，能够根据柯廷宁的排出量推算尼古丁的摄入量.高锰酸钾与尼古丁在NaOH溶液中反应形成水溶性绿色产物，绿色产物的最大吸收值为610nm[3].这3个实验都表明，分光光度法的精密度和回收率均符合要求，测试结果令人满意.

1.2 荧光分光光度法

尼古丁可干扰荧光素与碱性藏花红之间的能量转移，可根据荧光素的荧光增量测定尼古丁的含量.该方法简便、快速，准确度、灵敏度好，适用于香烟中尼古丁含量的测定[4].平小红等[5]利用尼古丁的缔合反应，通过对荧光试剂、酸度等条件的选择，建立了间接荧光法测定尼古丁含量的最佳测定条件，精密度、灵敏度和准确性均有较大提高.

1.3 红外光谱法

为了提高烟草尼古丁含量的测定精度和稳定性，蔡剑华等[6]将基于形态小波的近红外光谱去噪方法应用于烟草的一阶导数近红外光谱数据处理中，给出了方法的原理和步骤，评估了该方法的去噪效果；用处理后的光谱计算了烟草中的尼古丁含量，并与小波变换方法的处理结果进行了对比分析.研究结果为提高近红外光谱测定烟草尼古丁含量的分析精度和模型的稳健性提供了参考.同样，郭志明等[7]利用近红外光谱结合遗传算法——最小二乘支持向量回归（GA－LSSVR）建立了回归预测模型.在LSSVR模型建立过程中，采用遗传算法对LSSVR参数进行自动优化.研究结果表明，GA－LSSVR是一种快速准确的建模方法，为烟草尼古丁含量的近红外测定和近红外光谱数据的处理提供了新的方法与途径.

李红军等[8]应用傅里叶变换近红外光谱仪，分别对具代表性的2003～2005年的烤烟样品和2005年烤烟样品建立了近红外光谱与灰分、尼古丁、石油醚提取物、石油醚提取物中性成分4种成分含量间的关系模型.两类近红外预测模型对灰分的预测没有显著性区别，而对尼古丁、石油醚提取物、石油醚提取物中性成分的预测有显著性区别.

2 电化学法（CEL）

赵利敏等[9]建立了“毛细管电泳＋电致化学发光”联用技术（CE－CEL）检测烟草浸出液中尼古丁含量的方法.将本方法用于3种品牌的烟草浸出液中尼古丁含量的测量，测定值均与烟盒上尼古丁的标注值相吻合.而阳明辉等[10]基于尼古丁对胆碱氧化酶（CHOD）的抑制作用，将胆碱氧化酶电极用于微量尼古丁的测定.酶电极制作中，先在铂电极表面修饰一层壳聚糖膜，再用戊二醛交联CHOD.采用这种酶固定化方法，电极在4.0×10－6～3×10－3mol/L胆碱的浓度范围呈线性关系.将电极用于烟草中尼古丁回收率的测定，结果良好.

3 原子吸收分光光度法（AAS）

陈韵等[11]通过平衡透析方法或预先对烟草浸出液进行去除果胶、蛋白质等预处理，然后直接利用原子吸收分光光度法对尼古丁含量进行测定，所得结果与行业标准（YC－T8－93）分析结果对比，误差较小、结果可靠.陈韵[12]在pH 6.1～6.3的介质中，将尼古丁和铜（Ⅱ）形成配合物，经反相高效液相色谱法确认配位比为2比1，并用红外光谱法、差热失重分析法对配合物进行了表征，提出了通过用火焰原子吸收光谱法测定络合反应剩余铜的量来间接测定尼古丁的方法.

4 示波极谱法（OP）

示波极谱法直接测定烟叶中不同部位的尼古丁含量.李凤菊等[13]对贵州、云南、河南和四川四个烟草盛产地所产烟草的烟叶和烟茎中不同部位的尼古丁含量进行了测定.各地烟草上部烟叶尼古丁含量最高，中部次之，下部尼古丁含量最低；尼古丁在茎部的分布以中部最高，下部次之，上部最少.烟叶中的尼古丁含量又远高于其相应的茎.

5 高效液相色谱法（HPLC）

5.1 烟草制品、空气和蔬菜中尼古丁含量的测定

于莉[14]采用高效液相色谱法测定两种不同方法处理的烟草制品中尼古丁质量浓度的变化情况.仙鹤草鞣质成分具有降低烟草中尼古丁的作用.常君瑞等[15]利用被动式采样法采集空气中的气态尼古丁，采样后滤膜经超声提取、溶剂萃取、氮吹后，用流动相溶解、C18反相色谱柱分离、紫外检测器检测，以保留时间定性、峰面积定量.精密度和加标回收率高；样品密封后，在干燥的室温状态下可以保存11天以上.该方法适宜于测定公共场所空气中尼古丁的浓度.张晶[16]采用高效液相色谱法研究野生苣荬茶对尼古丁的影响，发现苣荬茶水溶液与尼古丁水溶液混合后，外观颜色、溶液pH值、尼古丁含量都发生了变化.野生苣荬茶与尼古丁混合能够降低其含量，可以减轻尼古丁的副作用.杨新磊[17]建立了一种以溶剂棒微萃取为样品前处理技术，HPLC/UV法测定常用蔬菜中痕量尼古丁的方法，系统优化了溶剂棒微萃取条件以及HPLC法测定尼古丁的相关参数，可用于常用蔬菜中痕量尼古丁的有效富集、测定.

5.2 头发和指甲中尼古丁含量的测定

高效液相色谱法可以用于检测头发和指甲中烟碱含量.胡雁[18]以庚烷磺酸钠为离子对试剂，建立了同时测定头发中尼古丁和可天宁含量的反相离子对的高效液相色谱方法，该方法回收率高，相对标准偏差小.指甲在5%NaOH溶液中微波消解，CH2Cl2萃取，N2吹干，5%的溶液和无水乙醇以1∶10的比例混合做溶剂直接进样.紫外检测波长为260nm.本方法用于被动吸烟和主动吸烟者指甲中尼古丁的测定，结果令人满意[19].

5.3 血浆中尼古丁含量的测定

朱建国[20]采用高效液相色谱法来测定人血浆中尼古丁浓度.本法具有灵敏度高、准确性好、色谱峰分离良好等特点，非常适用于人血浆样本中尼古丁浓度的测定.杨新磊[21]则建立了一种以三相中空纤维式液相微萃取（TP－HF－LPME）进行样品前处理，采用高效液相色谱快速、准确测定血浆中尼古丁含量的方法.该方法集萃取、富集、净化于一步，极大地简化了传统血浆成分测定的前处理过程，是一种快速、有效、绿色的前处理方法.

5.4 人尿中尼古丁含量的测定

高效液相色谱法可用于测定人尿中尼古丁含量.冯斌[22]应用该方法测定尿中尼古丁的含量，方法简便、准确、灵敏度高.刘维[23]首次将磁流体粉末代替磁子，在磁场作用下，以三相中空纤维液相微萃取动态模式进行样品前处理，高效液相色谱为检测手段，建立了一种快速、准确、环境友好的尿中尼古丁含量的测定方法，系统优化了 TP－HFLPME技术的有机溶剂、磁流体粉末加入量、搅拌速率和萃取时间等条件.

5.5 唾液中尼古丁含量的测定

杨新磊[24]建立了一种以液相微萃取为样品前处理技术，结合高效液相色谱快速、有效测定唾液中尼古丁含量的方法，确定了以磷酸三丁酯为有机溶剂、2mL 0.05mol/L KOH 调节2mL样品溶液为给出相，10mmol/L KH2PO4（pH＝3.0）为接收相，搅拌速率为500r/min，萃取时间为17min的尼古丁优化萃取条件.该法可用于唾液等生物体液中碱性物质的测定.

5.6 烟草替代产品和烟草水中尼古丁含量的测定

丁昌明[25]建立了烟草替代产品中尼古丁的高效液相色谱测定方法.该方法可很好地测定烟草替代产品中的尼古丁，具有分离效果好，稳定性强，操作简便、快捷，回收率高，重现性好等特点.

用液相色谱－电喷雾线性离子阱串联/质谱（LC－ESI－ITMS M/S）在正离子模式下对烟草水提取物中的尼古丁进行了分析:定性分析了尼古丁MS/M S图谱中碎片的可能结构；用尼古丁标准溶液对质谱检测条件进行优化后，在SRM扫描模式下对尼古丁进行定量分析.实验选用高效的短色谱柱达到了快速定量的目的，适用于对大量样品的分析[26].孙金影[27]建立了烟丝水提取液中尼古丁和可天宁生物碱的高效液相色谱（HPLC）快速检测方法.该方法可用于不同品牌香烟烟丝中尼古丁和可天宁的含量分析.

6 高效液相色谱与质谱法（HPLC－MS/MS）

6.1 血浆、血清、尿液、唾液及微透析样品中尼古丁含量的测定

刘湘豫[28]建立了简单、快速且灵敏的液质联用法检测人血浆中尼古丁的浓度.本方法适用于尼古丁的人体临床药物代谢动力学及生物等效性研究.丁昌明[29]采用固相萃取－液相色谱－电喷雾离子阱串联质谱法测定了血清中尼古丁和可替宁的含量.本方法具有分离效果好，稳定性强，操作简便、快捷，回收率高，重现性好等特点.

周宛虹[30]以氘代尼古丁、氘代可的宁、3－OH－氘代可的宁、氘代尼古丁葡萄糖醛酸复合物、氘代可的宁葡萄糖醛酸复合物、3－OH－氘代可的宁葡萄糖醛酸复合物作内标，在LC－MS/MS的大气压化学电离（APCI）离子化模式下，能够快速检测吸烟者尿液中尼古丁及其9种代谢物；吸烟者24h尿液中的尼古丁及其9种代谢物含量与卷烟抽吸量的分析因子之间均有较强正相关性.

王晔[31]采用Salivette采样管收集人体唾液，以氘代尼古丁、氘代可的宁以及3－羟基－氘代可的宁为内标，在LC－MS/MS的大气压化学电离（APCI）离子化模式下，建立了同时测定吸烟者唾液中尼古丁及其代谢物的分析方法.该法前处理简单，色谱运行时间短，尼古丁及其代谢产物的加标回收率高，相对标准偏差小，适合作为评估烟气暴露程度以及尼古丁摄入量的生化指标.

凌家俊[32]建立液质联用法同时测定微透析样品中尼古丁与稳定同位素氘取代尼古丁的含量.本方法灵敏度高，专属性好，操作简便、快速，适于微透析样品中尼古丁与氘取代尼古丁含量的测定.

6.2 食用菌中尼古丁含量的测定

杨俊[33]建立了食用菌中尼古丁残留检测的超高效液相色谱－串联质谱方法.尼古丁在0.000 1～0.050mg/L的浓度范围内呈良好的线性关系；方法回收率高，相对标准偏差小.

6.3 工业废水中尼古丁含量的测定

林艳[34]从排污口取得的废水，过滤后采用反相C18色谱柱（150mm×4.6mm，5μm）分离，以甲醇－水（95＋5）溶液为流动相，电喷雾串流质谱正离子模式下监测，通过采用液相色谱－串联质谱法测定工业废水中尼古丁含量的方式.该方法的线性范围广，加标回收率高.

7 气相色谱法（GC）

7.1 空气中尼古丁含量的测定

平小红[35]建立室内空气中尼古丁残留量的气相色谱（GC－NPD）测定方法，以此作为评价室内空气中烟草烟气（ETS）污染程度的依据.余胜兵[36]则采用被动式采样－气相色谱－氮磷检测器检测法；刘兰侠[37]用硅胶管采样，以超声波萃取为辅助，采用毛细管气相色谱法.气相色谱（GC－NPD）法具有选择性好、灵敏度高、准确度高的特点，可广泛用于室内环境空气及工作场所中尼古丁的测定.

7.2 头发及尿液中尼古丁含量的测定

尿液和头发中尼古丁和可替宁含量的测定，可以采用毛细管气相色谱测定法.谷素英[38]建立毛细管气相色谱同时测定头发中尼古丁及其主要代谢产物可的宁的方法.头发样品经1.5mol/L NaOH溶液消解，二氯甲烷/甲醇（体积比3∶1）溶剂萃取，氮气吹干，甲醇定容后直接进样.经SPB－5毛细管柱分离，火焰离子化检测器（FID）检测.本方法灵敏度高，选择性好，操作简便、快速，易于推广，可用于控烟流行病调查研究批样的检测.朱琳[39]将尿液或头发样品用NaOH溶液完全消解后用三氯甲烷萃取，经毛细管柱分离，NPD检测器检测，保留时间定性，以二苯胺作为内标物进行定量.本方法适合测定主动吸烟和被动吸烟者体内的尼古丁和可替宁含量，评估暴露者的烟草暴露剂量和程度.

7.3 戒烟保健品中尼古丁含量的测定

对于口香糖和含片戒烟保健样品，处理成碎末状后加入碱溶液，用二氯甲烷/正庚烷（体积比1∶9）溶剂萃取，氮气吹干，甲醇定容.经Superlco SPBTM－5毛细管色谱柱分离－火焰离子化检测器（FID）检测，根据保留时间定性，内标法定量.本方法操作简便、特异性好、灵敏度高、易于推广，用于市售戒烟保健品中尼古丁的检测，取得了满意的结果[40].

8 气相色谱－质谱法（GC－MS）

8.1 烟草中尼古丁含量的测定

回瑞华[41]采用同时蒸馏萃取法与水蒸气蒸馏法提取烟草中挥发性成分，并用气相色谱－质谱法（GC－MS）分别确认其化学成分，其中主要成分为尼古丁；并用气相色谱法测定了烟草中尼古丁的含量.李欣[42]使用气相色谱－质谱联用仪，采用选择离子检测法测定烟草中尼古丁的含量.本法简便、快速，灵敏度高，结果准确可靠，可用于烟草中尼古丁含量的控制.

8.2 空气中尼古丁含量的测定

气相色谱－质谱法可用于测定环境空气中尼古丁，该方法采样方便，测定灵敏、准确.董小艳[43]将环境空气中的尼古丁用经过NaHSO4处理过的玻璃纤维滤膜采集，滤膜经1.5mol/L的NaOH洗脱和正庚烷萃取后经气相色谱分离，采用质谱选择离子扫描方式采集数据，保留时间和特征离子定性，并以喹啉作为内标物进行定量，可以在场所监测或人群个体暴露环境烟草烟雾（ETS）监测中大规模使用，为客观评价ETS暴露提供技术手段.刘红丽[44]则采用被动式采样，气相色谱质谱检测，内标法定量.

8.3 头发、尿液、唾液中尼古丁含量的测定

将样品（消解完全的头发、尿液、唾液）经NaOH碱化后用三氯甲烷萃取，气相色谱分离，质谱检测采用选择离子扫描，并以二苯胺作为内标物进行定量，尿液中尼古丁和可替宁的浓度用尿肌酐校正.气相色谱－质谱法（GC－MS）可以同时测定人体尿液、头发、唾液中尼古丁及其代谢物可替宁.该方法简单、快速、准确，能满足人群烟草暴露评价的需要[45].

8.4 食用菌中尼古丁含量的测定

何怡[46]将食用菌新鲜样品经过快速、简单的样品前处理（QuECHERS）后，采用气相色谱－质谱（GC/MS）定性定量分析食用菌中的尼古丁.经测定，样品的加标回收率大于83%，相对标准偏差小于8%.

9 结语

尼古丁危害极大.研究人员对不同环境中的尼古丁的含量进行了研究，分析方法主要集中在分光光度法、电化学法、原子吸收光谱法、示波极谱法、气相色谱法、液相色谱法、质谱与气相色谱或液相色谱联用等，但是色谱法及色谱质谱联用是应用最广的分析方法.

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