ISO 13110:2012

Cigarettes - Determination of menthol in smoke condensates - Gas-chromatographic method

ISO 13110:2012 specifies a method for the gas-chromatographic determination of menthol in the total particulate matter (TPM) of mentholated cigarette smoke condensates. The smoking of cigarettes and the collection of mainstream smoke are carried out in accordance with ISO 4387 with some exceptions. Encapsulated menthol in specific products may lead to specific handling not described in ISO 13110:2012.

Cigarettes — Dosage du menthol dans les condensats de fumée — Méthode par chromatographie en phase gazeuse

L'ISO 13110:2012 spécifie une méthode de dosage par chromatographie en phase gazeuse du menthol dans la matière particulaire totale (MPT) des condensats de fumée de cigarettes mentholées. Le fumage des cigarettes et la collecte du courant principal de la fumée sont effectués conformément à l'ISO 4387 à quelques exceptions près. Le menthol encapsulé dans certains produits spécifiques peut donner lieu à une manipulation particulière non décrite dans l'ISO 13110:2012.

General Information

• Status: Published
• Publication Date: 14-Oct-2012
• ICS: 65.160 - Tobacco, tobacco products and related equipment
• Technical Committee: ISO/TC 126 - Tobacco and tobacco products
• Drafting Committee: ISO/TC 126 - Tobacco and tobacco products
• Current Stage: 9599 - Withdrawal of International Standard
• Start Date: 08-Aug-2025
• Completion Date: 13-Dec-2025

Relations

• Revised: ISO 13110:2025 - Cigarettes - Determination of menthol in total particulate matter from mainstream cigarette smoke with a smoking regime according to ISO 3308 (standard smoking regime) - Gas chromatographic method
• Effective Date: 20-Apr-2024

Overview - ISO 13110:2012 (menthol determination in cigarette smoke condensates)

ISO 13110:2012 specifies a gas‑chromatographic (GC) method to determine menthol in the total particulate matter (TPM) of mainstream cigarette smoke condensates. Smoking and collection of mainstream smoke are carried out in accordance with ISO 4387 with specific exceptions (Annex A). The standard covers sample preparation, choice of reagents and internal standard, GC operating conditions, calibration, result expression and reporting. It also highlights limitations (e.g., machine smoking is not a measure of human exposure) and special handling considerations for encapsulated menthol.

Key topics and technical requirements

• Scope: quantitative determination of menthol in TPM from mentholated cigarettes using GC.
• Sampling and smoking: follow ISO 4387 and ISO 8243 sampling with Annex A exceptions for menthol loss and conditioning.
• Reagents and internal standard:
  • Extraction solvents: propan‑2‑ol, ethanol or methanol are acceptable after validation.
  • Internal standard typically n‑heptadecane (≥99 %); alternatives allowed after assessment.
  • Reference substance: menthol (>99 % purity) with recommended cool, dark storage.
• Test portion and extraction:
  • TPM dissolved in extraction solvent (20 ml for 44 mm filter pads, 50 ml for 92 mm pads), shaken ≥20 min.
• Gas chromatography:
  • Column example: DB‑WAX, 0.53 mm ID, 1 µm film, ~30 m (or equivalent).
  • Detector: flame ionization detector (FID); carrier gases include helium, nitrogen or hydrogen.
  • Example operating conditions provided (e.g., injector ~200 °C, 1 µl injection, split ≈10:1; oven program 100→150→200 °C; detector ~250 °C).
• Calibration and QC:
  • At least four calibration standards (typical range 0.02–1.0 mg/ml).
  • Full calibration daily; inject intermediate standard every ~20 samples - if >3 % deviation, recalibrate.
• Results:
  • Report menthol yield in mg per cigarette to 0.01 mg.
• Performance:
  • Repeatability and reproducibility estimates based on a 17‑lab study are provided in the standard.

Applications and practical use

• Quality control and production testing in tobacco R&D laboratories.
• Regulatory and compliance testing for menthol yields in cigarette products.
• Contract analytical laboratories performing routine menthol analysis.
• Product characterization, formulation development and comparative emissions studies. Note: Users should be aware machine measurements characterize emissions for design/regulatory purposes but are not direct measures of human exposure.

Related standards

• ISO 4387 - determination of TPM using a routine analytical smoking machine (primary smoking regimen reference).
• ISO 8243 - cigarettes sampling.
• ISO 3308, ISO 3402 - referenced in related bibliographic material for smoking machine and conditioning atmospheres.

Keywords: ISO 13110:2012, menthol determination, gas‑chromatographic method, cigarettes, smoke condensates, total particulate matter, GC‑FID, n‑heptadecane, ISO 4387.

Standards Content (Sample)

INTERNATIONAL ISO
STANDARD 13110
First edition
2012-10-15
Cigarettes — Determination of
menthol in smoke condensates — Gas-
chromatographic method
Cigarettes — Dosage du menthol dans les condensats de fumée —
Méthode par chromatographie en phase gazeuse
Reference number
©
ISO 2012
© ISO 2012
All rights reserved. Unless otherwise specified, no part of this publication may be reproduced or utilized in any form or by any
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address below or ISO’s member body in the country of the requester.
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Fax + 41 22 749 09 47
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Published in Switzerland
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Foreword
ISO (the International Organization for Standardization) is a worldwide federation of national standards
bodies (ISO member bodies). The work of preparing International Standards is normally carried out
through ISO technical committees. Each member body interested in a subject for which a technical
committee has been established has the right to be represented on that committee. International
organizations, governmental and non-governmental, in liaison with ISO, also take part in the work.
ISO collaborates closely with the International Electrotechnical Commission (IEC) on all matters of
electrotechnical standardization.
International Standards are drafted in accordance with the rules given in the ISO/IEC Directives, Part 2.
The main task of technical committees is to prepare International Standards. Draft International
Standards adopted by the technical committees are circulated to the member bodies for voting.
Publication as an International Standard requires approval by at least 75 % of the member bodies
casting a vote.
Attention is drawn to the possibility that some of the elements of this document may be the subject of
patent rights. ISO shall not be held responsible for identifying any or all such patent rights.
ISO 13110 was prepared by Technical Committee ISO/TC 126, Tobacco and tobacco products.
Introduction
No machine smoking regimen can represent all human smoking behaviour:
— it is recommended that cigarettes also be tested under conditions of a different intensity of machine
smoking than those specified in this International Standard;
— machine smoking testing is useful to characterize cigarette emissions for design and regulatory
purposes, but communication of machine measurements to smokers can result in misunderstandings
about differences in exposure and risk across brands;
— smoke emission data from machine measurements may be used as inputs for product hazard
assessment, but they are not intended to be nor are they valid as measures of human exposure or
risks. Communicating differences between products in machine measurements as differences in
exposure or risk is a misuse of testing using ISO standards.
iv © ISO 2012 – All rights reserved

INTERNATIONAL STANDARD ISO 13110:2012(E)
Cigarettes — Determination of menthol in smoke
condensates — Gas-chromatographic method
1 Scope
This International Standard specifies a method for the gas-chromatographic determination of menthol
in the total particulate matter (TPM) of mentholated cigarette smoke condensates. The smoking of
cigarettes and the collection of mainstream smoke are carried out in accordance with ISO 4387 with
some exceptions (see Annex A).
Encapsulated menthol in specific products may lead to specific handling not described in this
International Standard.
2 Normative references
The following referenced documents are indispensable for the application of this document. For dated
references, only the edition cited applies. For undated references, the latest edition of the referenced
document (including any amendments) applies.
ISO 4387, Cigarettes — Determination of total and nicotine-free dry particulate matter using a routine
analytical smoking machine
ISO 8243, Cigarettes — Sampling
3 Principle
The total particulate matter from the mainstream smoke is dissolved in a solvent containing an internal
standard. The menthol content of an aliquot of the solution is determined by gas chromatography, and
the menthol content of the total particulate matter of the mainstream smoke is calculated.
4 Reagents
Use only reagents of recognized analytical grade.
4.1 Carrier gas: helium, nitrogen or hydrogen of high purity.
4.2 Auxiliary gases: air and hydrogen of high purity for the flame ionization detector.
4.3 Propan-2-ol, methanol or ethanol may also be used.
4.4 Internal standard: n-heptadecane (of purity at least 99 %). Other appropriate internal standards
(such as, but not limited to, carvone, anethole) may be used after assessment of their stability, purity and
confirmation that the internal standard does not co-elute with other components of the smoke extract
from the gas chromatographic column.
The peak area of internal standard in the smoke extract of samples and standards should be consistent.
In cases where inconsistencies are found, analysis of an extraction of a smoke sample without the
internal standard in the extraction solution should be performed to confirm the absence of a peak in the
smoke extract eluting at the same time as the internal standard.
4.5 Extraction solvent: propan-2-ol (4.3) containing an appropriate mass concentration of internal
standard (4.4); this is normally in the range of 0,2 mg/ml to 0,5 mg/ml. Other appropriate solvents (such as,
but not limited to, ethanol, methanol) may be used after assessment of their extraction efficiency. Solvent not
stored in a temperature-controlled laboratory shall be allowed to equilibrate to room temperature before use.
NOTE Room temperature should be indicative of temperatures around 22 °C. If the room temperature is
substantially different from 22 °C then all solvents and internal standards need to be tested to prove their viability
for use in the method under the temperature conditions of the laboratory.
4.6 Reference substance: menthol, of known purity (> 99 %).
NOTE It is recommended to store menthol in an air tight container not exposed to a heat source and light.
Storage at a temperature lower than 4 °C is recommended.
4.7 Calibration solutions
Dissolve the menthol (4.6) in the extraction solvent (4.5) to produce a series of at least four calibration
solutions whose mass concentrations cover the range expected to be found in the test portion (usually
0,02 mg/ml to 1,0 mg/ml). Solvent and solutions stored at low temperatures shall be allowed to
equilibrate to room temperature before use.
For the stock solution, store in a refrigerator and replace after a maximum of three months, or a time
proven to show equivalent stability.
For the working standards, store in a refrigerator and replace after a maximum of one month or a time
proven to show equivalent stability
NOTE Room temperature should be indicative of temperatures around 22 °C. If the room temperature is
substantially different from 22 °C then all solvents, internal standards, and calibration standards need to be
tested to prove their viability for use in the method under the temperature conditions of the laboratory.
5 Apparatus
Usual laboratory apparatus and, in particular, the following items.
5.1 Gas-chromatograph, equipped with a split/splitless multimode injector, a flame ionization
detector, and a computerized controlled data acquisition and processing system.
NOTE A recorder and integrator are acceptable if proven to be operational for intended purpose.
1)
5.2 Column, DB-WAX , 1 µm film thickness, 0,53 mm internal diame
...

NORME ISO
INTERNATIONALE 13110
Première édition
2012-10-15
Cigarettes — Dosage du menthol dans
les condensats de fumée — Méthode
par chromatographie en phase gazeuse
Cigarettes — Determination of menthol in smoke condensates — Gas-
chromatographic method
Numéro de référence
©
ISO 2012
DOCUMENT PROTÉGÉ PAR COPYRIGHT
© ISO 2012
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Case postale 56 • CH-1211 Geneva 20
Tel. + 41 22 749 01 11
Fax + 41 22 749 09 47
E-mail [e-mail]
Web www.iso.org
Version française parue en 2013
Publié en Suisse
ii © ISO 2012 – Tous droits réservés

Sommaire Page
Avant-propos .iv
Introduction .v
1 Domaine d’application . 1
2 Références normatives . 1
3 Principe . 1
4 Réactifs . 1
5 Appareillage . 2
6 Mode opératoire. 3
6.1 Échantillonnage . 3
6.2 Prise d’essai . 3
6.3 Configuration de l’appareillage . . 3
6.4 Étalonnage du chromatographe en phase gazeuse . 4
6.5 Dosage . 4
7 Expression des résultats. 4
8 Répétabilité et reproductibilité . 4
9 Rapport d’essai . 4
Annexe A (normative) Mode opératoire de fumage pour le dosage du menthol dans les condensats
de fumée . 5
Annexe B (informative) Précautions à prendre lors de l’échantillonnage . 6
Annexe C (informative) Exemple de chromatogramme . 7
Bibliographie . 8
Avant-propos
L’ISO (Organisation internationale de normalisation) est une fédération mondiale d’organismes
nationaux de normalisation (comités membres de l’ISO). L’élaboration des Normes internationales est
en général confiée aux comités techniques de l’ISO. Chaque comité membre intéressé par une étude
a le droit de faire partie du comité technique créé à cet effet. Les organisations internationales,
gouvernementales et non gouvernementales, en liaison avec l’ISO participent également aux travaux.
L’ISO collabore étroitement avec la Commission électrotechnique internationale (CEI) en ce qui concerne
la normalisation électrotechnique.
Les Normes internationales sont rédigées conformément aux règles données dans les Directives
ISO/CEI, Partie 2.
La tâche principale des comités techniques est d’élaborer les Normes internationales. Les projets de
Normes internationales adoptés par les comités techniques sont soumis aux comités membres pour vote.
Leur publication comme Normes internationales requiert l’approbation de 75 % au moins des comités
membres votants.
L’attention est appelée sur le fait que certains des éléments du présent document peuvent faire l’objet de
droits de propriété intellectuelle ou de droits analogues. L’ISO ne saurait être tenue pour responsable de
ne pas avoir identifié de tels droits de propriété et averti de leur existence.
L’ISO 13110 a été élaborée par le comité technique ISO/TC 126, Tabac et produits du tabac.
iv © ISO 2012 – Tous droits réservés

Introduction
Aucun régime de fumage mécanique ne peut reproduire parfaitement le comportement des fumeurs:
— il est recommandé que les cigarettes soient aussi soumises à essai sous les conditions d’une différente
intensité de fumage mécanique que celles spécifiées dans la présente Norme internationale;
— l’essai de fumage mécanique permet de caractériser les émissions des cigarettes pour des besoins
de conception et de réglementation, mais communiquer aux fumeurs les résultats de mesures sur
machine peut susciter des malentendus sur les niveaux d’exposition et de risque selon les marques;
— les données concernant l’émission de fumées obtenues par des mesurages mécaniques peuvent
être utilisées comme des données de base pour l’évaluation des dangers du produit mais elles
ne constituent pas des mesures valables de l’exposition des individus et des risques et ce n’est
pas leur but. C’est faire un usage impropre des essais réalisés conformément aux normes ISO de
communiquer que les différences de mesures mécaniques entre différents produits correspondent
à des différences de niveaux d’exposition ou de risque.
NORME INTERNATIONALE ISO 13110:2012(F)
Cigarettes — Dosage du menthol dans les condensats de
fumée — Méthode par chromatographie en phase gazeuse
1 Domaine d’application
La présente Norme internationale spécifie une méthode de dosage par chromatographie en phase
gazeuse du menthol dans la matière particulaire totale (MPT) des condensats de fumée de cigarettes
mentholées. Le fumage des cigarettes et la collecte du courant principal de la fumée sont effectués
conformément à l’ISO 4387 à quelques exceptions près (voir Annexe A).
Le menthol encapsulé dans certains produits spécifiques peut donner lieu à une manipulation particulière
non décrite dans la présente Norme internationale.
2 Références normatives
Les documents de référence suivants sont indispensables pour l’application du présent document. Pour
les références datées, seule l’édition citée s’applique. Pour les références non datées, la dernière édition
du document de référence s’applique (y compris les éventuels amendements).
ISO 4387, Cigarettes — Détermination de la matière particulaire totale et de la matière particulaire anhydre
et exempte de nicotine au moyen d’une machine à fumer analytique de routine
ISO 8243, Cigarettes — Échantillonnage
3 Principe
La matière particulaire totale du courant principal de la fumée est dissoute dans un solvant contenant
un étalon interne. La teneur en menthol d’une partie aliquote de la solution est déterminée par
chromatographie en phase gazeuse, et la teneur en menthol de la matière particulaire totale du courant
principal de la fumée est calculée.
4 Réactifs
Utiliser uniquement des réactifs de qualité analytique reconnue.
4.1 Gaz vecteur: hélium, azote ou hydrogène de grande pureté.
4.2 Gaz auxiliaires: air et hydrogène de grande pureté pour le détecteur à ionisation de flamme.
4.3 Propan-2-ol, le méthanol ou l’éthanol peuvent aussi être utilisés.
4.4 Étalon interne: n-heptadécane (d’une pureté d’au moins 99 %). D’autres étalons internes
appropriés (y compris, sans limitation, la carvone ou l’anéthole) peuvent être utilisés après évaluation de
leur stabilité et de leur pureté et après confirmation qu’ils ne co-éluent pas avec d’autres composants de
l’extrait de fumée dans la colonne du chromatographe en phase gazeuse.
Il convient que les aires du pic de l’étalon interne dans les extraits de fumée des échantillons et dans
les solutions d’étalonnage soient cohérentes. Si des incohérences sont constatées, il convient d’analyser
un extrait d’échantillon de fumée sans étalon interne dans la solution d’extraction afin de confirmer
l’absence de pics dans l’extrait de fumée éluant en même temps que l’étalon interne.
4.5 Solvant d’extraction: propan-2-ol (4.3) contenant une concentration massique appropriée
d’étalon interne (4.4), généralement située dans une plage comprise entre 0,2 mg/ml et 0,5 mg/ml.
D’autres solvants appropriés (y compris, sans limitation, l’éthanol ou le méthanol) peuvent être utilisés
après évaluation de leur efficacité d’extraction. Les solvants non stockés dans un laboratoire contrôlé en
température doivent être équilibrés à température ambiante avant utilisation.
NOTE Il convient que la température
...