DIN ISO 22634-2012 Cigarettes - Determination of benzo[a]pyrene in cigarette mainstream smoke - Method using gas chromatography mass spectrometry (ISO 22634 2008)《香烟 香烟主流烟气中苯并[a]芘的.pdf

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1、Januar 2012DEUTSCHE NORM Normenausschuss Lebensmittel und landwirtschaftliche Produkte (NAL) im DINPreisgruppe 10DIN Deutsches Institut fr Normung e. V. Jede Art der Vervielfltigung, auch auszugsweise, nur mit Genehmigung des DIN Deutsches Institut fr Normung e. V., Berlin, gestattet.ICS 65.160!$vM8

2、“1834221www.din.deDDIN ISO 22634Zigaretten Bestimmung von Benzoapyren im Hauptstromrauch von Zigaretten Gaschromatographisches/Massenspektrometrisches Verfahren(ISO 22634:2008)Cigarettes Determination of benzoapyrene in cigarette mainstream smoke Method using gas chromatography/mass spectrometry (IS

3、O 22634:2008)Cigarettes Dosage du benzoapyrne dans le courant principal de la fume de cigarettes Mthode par couplage de chromatographie en phase gazeuse/spectromtrie de masse(ISO 22634:2008)Alleinverkauf der Normen durch Beuth Verlag GmbH, 10772 Berlin www.beuth.deGesamtumfang 16 SeitenDIN ISO 22634

4、:2012-01 Inhalt Seite Nationales Vorwort 3 Nationaler Anhang NA (informativ) Literaturhinweise 4 Einleitung 5 1 Anwendungsbereich 6 2 Normative Verweisungen. 6 3 Kurzbeschreibung 6 4 Gerte. 6 5 Reagenzien 7 6 Standardlsungen 7 6.1 Primre BaP-Stammlsung. 7 6.2 Sekundre BaP-Stammlsung 7 6.3 BaP-d12-St

5、ammlsung 7 6.4 BaP-d12-Aufstock-Lsung 8 6.5 Standard-Arbeitslsungen. 8 6.6 Aufbewahrung. 8 7 Probenvorbereitung 8 7.1 Probenahme 8 7.2 Abrauchen . 8 7.3 Extraktion der Filter 8 7.4 Aufreinigung der Probe 9 8 Bestimmung 9 8.1 Geeignete Betriebsbedingungen fr GC-MS . 9 8.2 Kalibrierung. 10 8.3 BaP-Bes

6、timmung 10 8.4 Berechnung. 10 9 Wiederholprzision und Vergleichprzision 11 10 Untersuchungsbericht . 11 10.1 Allgemeines. 11 10.2 Kenndaten der Zigarette 12 10.3 Angaben zur Probenahme . 12 10.4 Beschreibung der Untersuchung 12 10.5 Untersuchungsergebnisse 13 Anhang A (informativ) Beispiel fr ein Ch

7、romatogramm eines Zigarettenrauchextrakts 14 Literaturhinweise . 16 2 DIN ISO 22634:2012-01 Nationales Vorwort Die Internationale Norm ISO 22634:2008 ist unverndert in diese Norm bernommen worden. ISO 22634:2008 wurde vom Technischen Komitee ISO/TC 126 Tobacco and tobacco products“ (Sekretariat: DIN

8、, Deutschland) erarbeitet. Die Mitarbeit des DIN wird fr den Bereich des ISO/TC 126 ber den Arbeitsausschuss NA 057-04-01 AA Tabak und Tabakerzeugnisse“ des Normenausschusses Lebensmittel und landwirtschaftliche Produkte (NAL) wahrgenommen. Dieses Gremium beschloss die bernahme der ISO 22634:2008 in

9、 das Deutsche Normenwerk. Es wird auf die Mglichkeit hingewiesen, dass einige Texte dieses Dokuments Patentrechte berhren knnen, ohne dass diese vorstehend identifiziert wurden. ISO ist nicht dafr verantwortlich, einige oder alle diesbezglichen Patentrechte zu identifizieren. Fr die in diesem Dokume

10、nt zitierten Internationalen Normen wird im Folgenden auf die entsprechenden Deutschen Normen hingewiesen: ISO 3308 siehe DIN ISO 3308 ISO 3402 siehe DIN ISO 3402 ISO 3696 siehe DIN ISO 3696 ISO 4387 siehe DIN ISO 4387 ISO 8243 siehe DIN ISO 8243 3 DIN ISO 22634:2012-01 Nationaler Anhang NA (informa

11、tiv) Literaturhinweise DIN ISO 3308, Zigaretten-Abrauchmaschine fr Routineanalysen Begriffe und Standardbedingungen DIN ISO 3402, Tabak und Tabakerzeugnisse Klima zum Konditionieren und Prfen DIN ISO 3696, Wasser fr analytische Zwecke Anforderungen und Prfungen DIN ISO 4387, Zigaretten Bestimmung de

12、s Rohkondensats und des nikotinfreien Trockenkondensats unter Verwendung einer Zigaretten-Abrauchmaschine fr Routineanalysen DIN ISO 8243, Zigaretten Probenahme 4 DIN ISO 22634:2012-01 Zigaretten Bestimmung von Benzoapyren im Hauptstromrauch von Zigaretten Gaschromatographisches/Massenspektrometrisc

13、hes Verfahren (ISO 22634:2008) Einleitung Zwischen 1999 und 2003 wurden von einer Arbeitsgruppe bestehend aus Mitgliedern der CORESTA1)die vorliegenden Verfahren zur Bestimmung von Benzoapyren (BaP) im Hauptstromrauch von Zigaretten untersucht. Fr diese Bestimmung wurden verschiedene Verfahren vorge

14、schlagen, denen hauptschlich zwei Arten analytischer Methodik zu Grunde liegen: HPLC2)mit Fluoreszenzdetektion und GC-MS3). In beiden Fllen ist es erforderlich, den Extrakt des Rauchkondensats vor der Durchfhrung der Chromatographie aufzureinigen, um eine genaue Auftrennung des BaP-Peaks zu erhalten

15、. Die Arbeitsgruppe entschloss sich zunchst dazu, ein HPLC-Verfahren mit Fluoreszenzdetektion zu entwickeln. Nach mehreren Ringversuchen stellte sich jedoch heraus, dass es technisch sehr schwierig sein wrde, eine wesentliche Reduktion der anfnglich beobachteten Variabilitt zu erreichen. Die Arbeits

16、gruppe entschied danach, ein GC-MS-Verfahren als alternatives Verfahren zu prfen und konnte durch Ringversuche nachweisen, dass mit dieser Verfahrensweise eine geringere Variabilitt erreicht werden kann. Diese Internationale Norm, die im Rahmen von Ringversuchen von vielen Laboratorien in zahlreiche

17、n Lndern erstellt wurde, liefert eine optimierte Verfahrensweise fr die Bestimmung von Benzoapyren im Hauptstromrauch von Zigaretten. Die Wiederhol- und Vergleichprzision dieses Verfahrens wurden gem den Empfehlungen der ISO festgelegt und sind in dieser Norm mit enthalten. Kein einzelnes maschinell

18、es Abrauchverfahren kann menschliches Rauchverhalten in seinen verschiedenen Ausprgungen beschreiben: es wird empfohlen, dass Zigaretten zustzlich unter anderen maschinellen Abrauchbedingungen als die in dieser Internationalen Norm genannten geprft werden; aus produkttechnischen Grnden und aus Grnde

19、n der Rechtsetzung ist es sinnvoll, Zigaretten maschinell abzurauchen, um Informationen ber Zigarettenrauchbestandteile zu erhalten. Jedoch knnen aus der Darstellung der maschinell ermittelten Messergebnisse beim Konsumenten Missverstndnisse bezglich Exposition und Risiko unterschiedlicher Marken en

20、tstehen; Ergebnisse maschinellen Abrauchens knnen als ein Beitrag zur Risikobewertung herangezogen werden, sie sind jedoch weder vorgesehen noch geeignet, als Ma mglicher menschlicher Exposition oder Risiko zu dienen. Die Anwendung von ISO-Normen zur Prfung von Produkten ist dann missbruchlich, wenn

21、 Messergebnisse unterschiedlicher Produkte als Unterschiede in Exposition oder Risiko kommuniziert werden. 1) CORESTA: Cooperation Centre for Scientific Research Relative to Tobacco. 2) Hochleistungsflssigchromatographie. 3) Gaschromatographie-Massenspektrometrie. 5 DIN ISO 22634:2012-01 1 Anwendung

22、sbereich Diese Internationale Norm legt ein Verfahren zur Bestimmung von Benzoapyren (BaP) im Rohkondensat des Hauptstromrauchs von Zigaretten fest. Dieses Verfahren wird unter Anwendung der Abrauchparameter nach ISO 3308 beschrieben, ist aber technisch mit anderen Abrauchverfahren kompatibel. 2 Nor

23、mative Verweisungen Die folgenden zitierten Dokumente sind fr die Anwendung dieses Dokuments erforderlich. Bei datierten Verweisungen gilt nur die in Bezug genommene Ausgabe. Bei undatierten Verweisungen gilt die letzte Ausgabe des in Bezug genommenen Dokuments (einschlielich aller nderungen). ISO 3

24、308, Routine analytical cigarette-smoking machine Definitions and standard conditions ISO 3696, Water for analytical laboratory use Specification and test methods ISO 4387, Cigarettes Determination of total and nicotine-free dry particulate matter using a routine analytical smoking machine ISO 8243,

25、 Cigarettes Sampling 3 Kurzbeschreibung Probenahme der zu untersuchenden Zigaretten. Konditionierung der zu untersuchenden Zigaretten. Abrauchen der zu untersuchenden Zigaretten nach dem in ISO 4387 festgelegten Abrauchverfahren. Extraktion des gesammelten Rohkondensats aus dem Glasfaserfilter mit M

26、ethanol. Verdnnen des Methanolextraktes mit Wasser. Auswaschen des Wasser-Methanol-Gemisches mittels einer Cyclohexyl-Festphasenextrak-tions(CH-SPE)-Kartusche, gefolgt von der Eluierung des BaP mit Cyclohexan. Analytische Bestimmung von BaP mittels Gaschromatographie/Massenspektrometrie. 4 Gerte bli

27、che Laborgerte und Ausrstung, insbesondere die Folgenden: 4.1 Zigaretten-Abrauchmaschine fr Routineanalysen, die die Anforderungen nach ISO 3308 erfllt und die fr das Abrauchen nach ISO 4387 ausgerstet ist. 4.2 Gaschromatographie-/Massenspektrometriesystem, ausgerstet mit einem rechnergesttzten Steu

28、er-, Datenerfassungs- und Verarbeitungssystem. Das System muss das Massenspektrometer so steuern knnen, dass chromatographische Daten im Einzelionendetektions(SIM)-Modus erhalten werden knnen. Der Gaschromatograph muss fr die Durchfhrung von splitlosen Injektionen auf eine Kapillarsule konfiguriert

29、sein. Es wird empfohlen, den Gaschromatographen mit einem automatischen Probengeber fr die Probeninjektion auszustatten. 6 DIN ISO 22634:2012-01 4.3 Kapillarsule, mit einer stationren Phase aus Methylphenylpolysiloxan (5 %). Beispielsweise ist fr diese Analyse eine 30 m lange Sule mit einem Innendur

30、chmesser von 0,25 mm und einer Filmdicke von 0,25 m geeignet. 4.4 Rotationsverdampfer oder gleichwertige Apparatur. 4.5 Vorrichtung fr die Probenvorbereitung unter Vakuum oder gleichwertige Apparatur. 4.6 Cyclohexyl-Festphasenextraktions(CH-SPE)-Kartuschen, Phase: an Kieselgel gebundenes Cyclo-hexyl

31、. Eine 6 ml Kartusche mit 1 g Phase ist geeignet. 4.7 Gasdichte Spritzen, mit einem Fassungsvermgen von 25 l, 100 l, 250 l und 1 000 l. 4.8 bliche Laborausrstung, fr die Aufbereitung von Proben sowie Herstellung von Standards und Reagenzien. Alle Glasgerte mssen vor der Anwendung gereinigt werden, u

32、m jegliche Verunreinigungen zu vermeiden. 5 Reagenzien Alle Reagenzien mssen die Qualittsstufe analysenrein erfllen. 5.1 Methanol. 5.2 Wasser, entspricht der Qualitt 2 von ISO 3696 oder besser. 5.3 Cyclohexan. 5.4 Toluol. 5.5 Benzoapyren. 5.6 Benzoapyren-d12. WARNUNG Benzoapyren und Benzoapyren-d12

33、sind vermutete Karzinogene. Beim Umgang mit diesen Verbindungen oder mit jeglichen Lsungen, die diese Verbindungen enthalten, mssen entsprechende Sicherheitsvorkehrungen getroffen werden. 6 Standardlsungen 6.1 Primre BaP-Stammlsung Etwa 10 mg BaP, eingewogen auf 0,01 mg, sind in 10 ml Toluol zu lsen

34、. 6.2 Sekundre BaP-Stammlsung 1 ml der primren BaP-Stammlsung (6.1) sind auf 100 ml mit Methanol zu verdnnen. 6.3 BaP-d12-Stammlsung Etwa 10 mg BaP-d12, eingewogen auf 0,01 mg, sind in 10 ml Toluol zu lsen. 7 DIN ISO 22634:2012-01 6.4 BaP-d12-Aufstock-Lsung Mit einer Gasinjektionsspritze sind 100 l

35、der BaP-d12-Stammlsung (6.3) in einen 100-ml-Messkolben zu berfhren und mit Methanol bis zur Marke aufzufllen. Diese Lsung hat eine Massenkonzentration von etwa 1 g/ml. 6.5 Standard-Arbeitslsungen Es sind 6 Standard-Arbeitslsungen herzustellen, die den zu untersuchenden Konzentrationsbereich abdecke

36、n. Beispielsweise sind 20 l der BaP-d12-Stammlsung (6.3) und 10 l bis 2 000 l der sekundren BaP-Stammlsung (6.2) in einen 100-ml-Messkolben zu berfhren und mit Cyclohexan bis zur Markierung aufzufllen. Diese Lsungen haben eine Massenkonzentration von etwa 0,2 g/ml BaP-d12 und Massenkonzentrationen v

37、on 1 ng/ml bis 200 ng/ml BaP. 6.6 Aufbewahrung Die Standardlsungen (6.1 bis 6.5) sind bis zu 6 Monate stabil, wenn sie bei 18 C aufbewahrt werden. 7 Probenvorbereitung 7.1 Probenahme Die Probenahme der Zigaretten ist nach ISO 8243 vorzunehmen. 7.2 Abrauchen Das Abrauchen der Zigaretten ist nach ISO

38、4387 vorzunehmen. blicherweise sollten 10 Zigaretten auf einen Glasfaserfilter mit einem Durchmesser von 44 mm sowie 20 Zigaretten auf einen Glasfaserfilter mit einem Durchmesser von 92 mm abgeraucht werden. Glasfaserfilter mit einem Durchmesser von 44 mm knnen bis zu 150 mg Rohkondensat (en: total

39、particulate matter, TPM) zurckhalten und Filter mit einem Durchmesser von 92 mm bis zu 600 mg. Wenn diese Menge berschritten wird, muss die Anzahl der Zigaretten verringert werden. Bei Produkten mit einem geringen Kondensatanteil darf eine hhere Anzahl von Zigaretten abgeraucht werden, um einen nomi

40、nellen TPM-Wert von 10 mg fr einen 44-mm-Filter und einen TPM-Wert von 20 mg fr einen 92-mm-Filter zu erhalten. 7.3 Extraktion der Filter 7.3.1 Der Filter ist der Rauchfalle zu entnehmen, doppelt zu falten (mit dem Rohkondensat auf der Innenseite), und die Innenflche des Filterhalters ist mit dem Fi

41、lter auszuwischen. 7.3.2 Der Filter ist in einen verschliebaren Erlenmeyerkolben (100 ml fr einen 44-mm-Filter; 200 ml fr einen 92-mm-Filter) zu berfhren. 7.3.3 Bei einem 44-mm-Filter mssen 20 ml Methanol in den Kolben gegeben werden, danach sind 200 l der BaP-d12-Aufstock-Lsung (6.4) mit einer geei

42、gneten Spritze hinzuzufgen. Bei einem 92-mm-Filter mssen 50 ml Methanol in den Kolben gegeben werden, danach sind 400 l der BaP-d12-Aufstock-Lsung (6.4) mit einer geeigneten Spritze hinzuzufgen. 7.3.4 Der Kolben ist krftig zu schtteln, bis sich der Filter zersetzt hat. Die Lsung ist durch eine Glasf

43、ilternutsche zu filtrieren oder es muss eine Papierfiltration erfolgen. 8 DIN ISO 22634:2012-01 7.3.5 Der Filtrierrckstand ist bei einem 44-mm-Filter mit etwa 15 ml Methanol und bei einem 92-mm-Filter mit etwa 25 ml Methanol zu waschen. Diese Waschlsung ist dem Filtrat hinzuzufgen und mit Methanol a

44、uf folgendes Volumen aufzufllen: Bei einem 44-mm-Filter 40 ml bzw. bei einem 92-mm-Filter 80 ml Methanol. Zur Vereinfachung knnen hhere Endvolumina verwendet werden, ohne jedoch die Lsung unntig zu verdnnen. 7.3.6 Ein aliquoter Anteil der Lsung (7.3.5) ist in einen Scheidetrichter zu berfhren. Das f

45、r dieses Verfahren geeignete Volumen dieses aliquoten Anteils darf 40 ml nicht berschreiten. Ein geringerer aliquoter Anteil kann jedoch verwendet werden, um die Elutionszeit whrend des Reinigungsschrittes (siehe 7.4.2) zu verkrzen. 7.3.7 Durch Zugabe von Wasser in den Scheidetrichter ist eine Lsung

46、 mit 60 % Wasser und 40 % Methanol herzustellen, die dann zu durchmischen ist. Wenn in 7.3.6 beispielsweise ein aliquoter Anteil von 40 ml verwendet wird, sind 60 ml Wasser hinzuzufgen. 7.4 Aufreinigung der Probe 7.4.1 Die CH-SPE-Kartusche wird vor der Anwendung vorkonditioniert, indem zuerst 10 ml

47、Methanol und danach 10 ml einer Mischung aus Wasser und Methanol hindurchgeleitet werden (Massenanteil 60:40). 7.4.2 In die Vorrichtung fr die Probenvorbereitung unter Vakuum ist die Extraktionslsung unter Vakuum mit einer Fliegeschwindigkeit von etwa 2 ml/min (1 Tropfen je Sekunde) durch die CH-SPE

48、-Kartusche hindurchzuleiten. Der Scheidetrichter ist mit 10 ml einer Mischung aus Wasser und Methanol auszusplen (Volumenanteil 60:40). Die Kartusche ist mindestens 30 min im Luftstrom zu trocknen. 7.4.3 Die Kartusche ist mit 15 ml Cyclohexan (5.3) zu eluieren. 7.4.4 Das Volumen der Cyclohexan-Lsung ist mit dem Rotationsverdampfer (4.4) auf etwa 0,5 ml einzuengen. Danach ist Cyclohexan hinzuzufgen, um ein Volumen von etwa 1 ml zu erhalten. ANMERKUNG Trotz des in 7.4.2 beschriebenen Trocknungsverfahrens enthlt die in 7.4.3 gewonnene Cyclohexan-Lsung mglicherweise noch ei