Новости химической науки > Слежка за химией в сигаретном дыме – затяжка за затяжкой

С каждой затяжкой курильщик вдыхает тысячи различных химических соединений, многие их которых токсичны или канцерогенны. Исследователи из Германии продемонстрировали новый метод разделения и определение, позволяющий определить химический состав сигаретного дыма с каждой затяжкой.

Большая часть исследований посвящена брутто-составу сигаретного дыма: например, исследователи отбирают и анализируют аэрозольные частицы, адсорбировавшиеся на фильтре за все время горения сигареты. Однако в ходе такого анализа существует значительный риск пропустить ряд специфических соединений, поскольку ряд из них может быстро разрушаться, а также потому что по мере глубины сгорания сигареты состав «химического коктейля» в дыме может меняться.

В сигаретном дыме содержатся тысячи соединений, состав дыма меняется по мере сгорания сигареты. (Рисунок из Anal. Chem., DOI: 10.1021/ac201070j)

Попытки провести определения содержания компонентов сигаретного дыма в режиме «затяжка за затяжкой» предпринимались, однако, по словам Ральфа Циммерманна (Ralf Zimmermann) все проделанные попытки, практически, были безуспешны. Главная проблема анализа сигаретного дыма заключается в том, что молекулярные массы многих компонентов дыма достаточно близки, и их сложно разделять и анализировать в режиме реального времени.

Циммерманн с коллегами разработал систему, которая состоит из машины – «автоматического курильщика», связанной с газовым хроматографом и масс-спектрометром. В ходе «выкуривания» сигареты машина отбирает пробы табачного дыма каждые две секунды, после чего каждый образец изучали с помощью хромато-масс спектрометрии.

Исследователям удалось решить проблему, которая раньше стояла перед теми, кто предпринимал динамический анализ сигаретного дыма, правильно подобрав методику масс-спектрометрического анализа. Исследователи из группы Циммерманна использовали метод монофотонионизационной спектрометрии, который позволяет обеспечивать дополнительное разделение веществ после стадии хроматографирования. Выбранная исследователями методика ионизации облегчает последующий анализ данных еще и тем, что при таком подходе не происходит фрагментация исходных молекул.

Новая система позволила исследователям провести динамическое определение концентрации 14 опасных компонентов табачного дыма, включая бензол и ацетальдегид. Для большинства соединений концентрация опасных веществ увеличивается по мере прогорания сигареты, эти результаты согласуются с измерениями, проделанными ранее с помощью других методов.

По словам Циммерманна динамический анализ табачного дыма представляет собой лишь одно из многих возможных практических применений разработанной в его группе методики. Он считает, что новая методика проводить в режиме реального времени анализы многих типов аэрозольных смесей – автомобильных или промышленных выхлопов, а также ароматов пищи. Ряд бывших сотрудников Циммерманна уже создали компанию для коммерциализации нового метода анализа.

Источник: Anal. Chem., DOI: 10.1021/ac201070j

метки статьи: #аналитическая химия, #бытовая химия, #органическая химия