搜索热:红外 ?????o?
扫一扫 加微信
首页 > 科研探索 > 应用实例 > 消息正文
首页 > 科研探索 > 应用实例 > 消息正文
顶空固相微萃取-GC×GC–TOF-MS分离并鉴定葡萄酒中痕量级的化学物质
发布:shadow   时间:2015/5/25 15:41:45   阅读:751 
分享到新浪微博 分享到腾讯微博 分享到人人网 分享到 Google Reader 分享到百度搜藏分享到Twitter
采用固相微萃取(SPME)结合全二维气相色谱-飞行时间质谱(GC×GC-TOF-MS),能够检测葡萄酒中痕量级的杀真菌剂及一些造成“感官故障”的化合物。其中特别值得注意的是痕量级的杀真菌剂,因为在不依靠选择性离子监测模式的情况下,仅通过传统的四极杆气相色谱质谱联用(GC-MS)技术来进行检测是非常困难的。
 
材料与测试:顶空固相微萃取-GC×GC–TOF-MS分离并鉴定葡萄酒中痕量级的化学物质

葡萄园使用杀菌剂来控制各种真菌性病害,如霉菌和霉病,从而来保持产物的品质。尽管法规禁止在采收前使用杀菌剂,但这些杀菌剂还是有可能(确实)出现在葡萄酒中,因此人们需要持续进行监测,以最小化任何潜在的危害人类健康的风险。但是相对来说,杀菌剂只是代表了一名葡萄酒分析师关注的许多化合物中的一个小部分。分析师更关注的是那些导致不良气味、味道或香味特性(所谓的“感官故障”)的化合物,特别是那些仅存在痕量级就会对最终产品的特性造成不成比例的影响的化合物。
 
材料与测试:图片来源:itchySan/盖蒂图片社
图片来源:itchySan/盖蒂图片社
 
目前,杀真菌剂和引起感官故障的化合物是通过顶空固相微萃取结合气相色谱(GC)和四极杆质谱法(MS)来进行检测的。这种技术的主要缺点是在全扫描模式下灵敏度低,故对于检测复杂基质的葡萄酒中痕量级成分时,就会产生问题。这个问题可以通过使用选择性离子监测(SIM)模式的四极质谱计来解决,但在这种模式下,对未知成分的检测几乎不可能实现。
对于这种类型的分析检测来说,全二维气相色谱结合飞行时间质谱(GC×GC-TOF-MS)就成为了一种理想的方法,因为其给出的峰为经两个不同选择性分离柱耦合增强容量后所得的色谱峰,这意味着分析员能够获得更多关于样品成份的信息。

本文描述了如何将GC×GC与高度敏感的TOF-MS结合来产生增强分离,从而使分析员能够检测葡萄酒中痕量级的杀菌剂以及引起感官故障的化合物。

1 试验
1.1样品制备
 

使用固相微萃取从基安蒂红葡萄酒样品中提取目标分析物。每20mL顶空样品小瓶含有酒(1mL),水(4mL),氯化钠(2g),以及内标系列溶液(40µL)(乙酸乙酯-d8,已酸乙酯-d11,丁醇-d10,5-甲基己,乙酸-d3,己酸-d11,和1,3-二甲基苯酚)。将样品小瓶密封并加热至60℃,时间为2分钟。然后在60℃的环境下,使用DVB/carboxen/PDMS纤维(美国Supelco公司)(50/30 µm)搅拌15分钟,对顶部空间进行萃取。用于样品固相微萃取的纤维需要在275℃的环境下进行处理30分钟。

1.2 GC仪参数设置
 
配备ZX1热调节器(Zoex公司)的7890A气相色谱仪(Agilent Technologies该屏幕高搜);载料气体:氦;流量:1mL/min;模式:不分流;进气温度:275℃。2D分离柱:第一维度:30m×0.25mm,0.25µm,BPX5(SGE Analytical Science公司);第二维度:2.00m×0.1mm,0.1µm,BPX50(SGE Analytical Science公司)。调制器延迟循环:根据第二维度(1.00m)。程序升温:主炉初始温度:40℃(1.0min),以5℃/min速率升至315℃(5min)。二级焦炉热喷流:165℃(2.0min),以3.5℃/min速率升至400℃(保持时间匹配总运行时间)。调制周期:4.0s;热喷流脉冲:350ms;总运行时间:61min。
 
1.2 TOF-MS仪参数设置 
Bench TOF-HD(Markes International公司);电子能量:1.9V;离子源温度:250℃;传输线:300℃;质量范围:m/z 40–500;数据速率:50Hz(每个数据点200光谱积累)。图像处理:GC Image软件(Zoex公司)。


2 结果和讨论
 
由基安蒂红葡萄酒顶空分析产生的GC×GC-TOF-MS谱图见图1。我们可以看到大量的化合物被分离出来,而如果采用一维气相色谱-质谱法分析,它们中的许多化合物会被一起洗脱下来而无法分离出来。
 
材料与测试:图1:由基安蒂红葡萄酒的顶空固相微萃取-GC×GC-TOF-MS谱图
图1:由基安蒂红葡萄酒的顶空固相微萃取-GC×GC-TOF-MS谱图
 
我们根据基安蒂红葡萄酒的顶空固相微萃取-GC×GC-TOF-MS谱图所得数据,找到了一些潜在的值得关注的化合物,包括杀真菌剂和引起感官故障的化合物。整个动态范围的10个范例(A-J)已示于图1,每一个实例的质谱图示于图2。
 
材料与测试:所获取的三个杀真菌剂(A-C),两个潜在的有毒化合物(D,E),三种引起常见感官故障的化合物(F,G,H)以及两种理想的芳香族化合物(I,J)的TOF-MS质谱图(顶部,红色)和NIST质谱图(底部,蓝色)的对比图
图2:所获取的三个杀真菌剂(A-C),两个潜在的有毒化合物(D,E),三种引起常见感官故障的化合物(F,G,H)以及两种理想的芳香族化合物(I,J)的TOF-MS质谱图(顶部,红色)和NIST质谱图(底部,蓝色)的对比图

检测出的三种常见杀菌剂:嘧霉胺(A)和环酰菌胺(B),这两种杀真菌剂是用于治疗生理性病害有果腐病(灰霉病);精甲霜灵(C),该杀真菌剂的活性成分用于治疗霜霉病(葡萄霜霉病)。
 
检测出了两个潜在的值得关注的化合物:对羟基苯甲酸乙酯(D)和苯并噻唑(E)。对羟基苯甲酸乙酯值得关注的原因是,它是一种潜在的内分泌干扰物,但(就其他对羟基苯甲酸酯类来说)其广泛用于化妆品、药品和食品中。苯并噻唑在所有的葡萄酒中,都是以较低水平,作为天然酵母产物或微生物作用而存在的,但在某些材料如橡胶中都是以较高水平,作为一种污染物存在的。

检测到三种引起常见感官故障的化合物:其中之一为4-乙基愈创木酚(F),它是通过葡萄酒中存在的酒香酵母属(德克酵母)腐败菌酵母前体细胞产生的,它会产生一种不良的芳香族。其他两种化合物愈创木酚(G)和对甲酚(H),涉及到由受烟尘影响的葡萄酿成的葡萄酒的烟状特质。
 
相比之下,另外两种检测到化合物,我们认为是阳性属性。威士忌内酯(I)是陈酿葡萄酒和烈性酒的特征,而苯乙醇(J)提供了玫瑰/花卉的特征,通常称为红葡萄酒的“玫瑰香”。

结论 
GC×GC-TOF-MS技术可以提供检测各种化学物必须的灵敏度、光谱质量和色谱分辨能力,包括潜在有害的痕量级化合物,如杀真菌剂以及感官有关的化合物。该技术具有的一个特性是用于分析复杂样品中的单一的、痕量的组分,并给出确切的特征描述。

作者:Steve Smith, Laura McGregor, David Barden



来源:材料与测试
译者:兔子小光
译自chromatographyonline
 
凡本网注明"来源:材料与测试"的所有作品,版权均属于材料与测试网,未经本网授权不得转载、摘编或利用其它方式用于商业用途。如仅以传播信息为目的转载、摘编,请注明"来源:材料与测试网"。违者本网将追究相关法律责任。
 
相关信息
   标题 相关频次
 利用气相色谱-质谱法分析80年前沉船中的啤酒
 5
 快速、简单地测定啤酒中的自由氨基酸
 4
 美国化学家用一种方法分析200种食品污染物
 4
 使用LC-MS-MS分析食品过敏原
 4
 “康师傅”陷馊水油中遭“灭顶” 食品安全民生大计勿忽视
 3
 HPLC-DAD联合化学计量学鉴定合成色素效果好
 3
 QuEChERS法结合GC-MS同时测定葡萄酒中16种农药残留
 3
 白酒中23种增塑剂的化学检测方法
 3
 第一台质谱仪发明者弗朗西斯没想到质谱检测可以飞起来
 3
 多快好省!一次检测茶叶中23种农药残留量的高效化学分析方法
 3
 复合脂质样品的UHPSFC-MS分析
 3
 高效!243种有害物一起检测的肉类分析新方法
 3
 高效液相色谱-串联质谱法测定食品中纳他霉素的含量
 3
 核磁共振分析帮助辨别藏红花的掺假
 3
 鸡肉产品中金刚烷胺残留量如何测
 3
 教授用分析头发断案,年薪可达百万
 3
 哪些食物最易掺假?红外光谱技术来解答
 3
 牛奶带来的乳腺疾病和抗生素的隐患及其激素的测定方法
 3
 全反射X射线荧光光谱法用于食用蛤蜊的检测
 3
 神奇的化学检测解密一亿年前海底微生物
 3
 蔬菜出口标准高肿么办?先从杀菌剂检测说起。。。
 3
 通过指纹检测毒品的新测试方法
 3
 真相:咖啡中含有高浓度的真菌毒素!
 3
  2015年新色谱柱及配件大盘点之超临界流体色谱法
 2
  安捷伦科技为中国高分辨质谱用户搭建学术应用交流平台,助力用户成功
 2
 “国六标准”来了致使“汽油质量牌照”投放量锐减,液态石油中硫含量应声降低
 2
 2015年新色谱柱及配件大盘点
 2
 2015年新色谱柱及配件大盘点之反相色谱法
 2
 2015年新色谱柱及配件大盘点之辅助设备
 2
 2015年新色谱柱及配件大盘点之离子色谱法
 2
 2015年新色谱柱及配件大盘点之亲水作用色谱法
 2
 2015年新色谱柱及配件大盘点之生物色谱法
 2
 2015年新色谱柱及配件大盘点之手性化合物分离色谱法
 2
 2015年质谱产业界新动向
 2
 2016年美国光谱从业人员薪酬调查报告
 2
 analytica China 2016同期研讨会日程发布!
 2
 HPLC和UHPLC色谱柱的十大误区
 2
 SBWC可否替代HPLC用于药物分析?权威专家来解答
 2
 X射线荧光光谱仪选购宝典
 2
 安捷伦科技公司隆重推出新型 Q-TOF 质谱系统 具备增强型硬件和软件的中端仪器为常规分析树立全新标杆
 2
 安捷伦科技公司推出功能极其强大的三重四极杆质谱仪
 2
 安捷伦与农加所“创新性色谱质谱联用合作实验室”揭牌
 2
 贝类中恐怖失忆毒素软骨藻酸的高效快速化学分析方法
 2
 不测不知道:小朋友的黏土玩具也可能含防腐剂!
 2
 采用原位电化学-X射线荧光法识别及分析溶液中重金属汞、铜、铅、锌、镍元素
 2
 吃货别哭!科学吃肉不得癌!
 2
 吃货别哭!科学吃肉不得癌!
 2
 吃鱼=吃药?菜场买回的鱼片中竟然可以检出药物成分!
 2
 持久性有机污染物生物监测可从鱼胆入手
 2
 磁性固相萃取在食品安全检测中的应用
 2