全二维气相色谱/飞行时间质谱(GC×GC/TOFMS)用于烟叶中挥发、半挥发性碱性化合物的组成研究

建立了烟叶中挥发性、半挥发性碱性化合物组成研究的全二维气相色谱/飞行时间质谱(GC×GC/TOFMS)分析方法,并用所建立的方法对香料烟中碱性化合物进行了表征.对比了一维气相色谱和全二维色谱方法用于烟叶碱性组分组成分析的效果.一维色谱质谱方法共鉴定出45种碱性化合物.用所建立的全二维气相色谱方法,采用TOFMS谱图库检索结合全二维特有的包含结构信息的二维谱图,通过族分离和结构谱图鉴定,鉴定出了香料烟中挥发性、半挥发性碱性组分共92种.包括吡咯类化合物6种,吡啶类化合物39种,吡嗪类化合物10种,苯胺类化合物11种,喹啉类化合物11种,吲哚类4种和其他类化合物11种.同时对不同类别的化合物在二维气相色谱上的分布模式进行了研究.研究结果表明,全二维色谱飞行时间质谱的高分辨率和特有的定性手段适合于烟叶这类复杂植物体系的化学组成研究.

全二维气相色谱/飞行时间质谱(GC×GC-TOFMS)用于烟叶中酸性成分的分离与分析

建立了烟叶中酸性化合物(挥发性、半挥发性羧酸类和酚类)组成研究的全二维气相色谱/飞行时间质谱(GC×GC-TOFMS)分析方法,并用此方法对香料烟中的酸性化合物进行了表征.用同时蒸馏萃取样品的前处理方法,采用TOFMS谱图库检索结合全二维特有的包含结构信息的二维谱图,通过族分离和结构谱图,鉴定出了香料烟中143种挥发性及半挥发性酸性组分,包括10种酸酐和呋喃二酮,43种有机酸和90种酚类化合物.同时对不同类别的化合物在二维气相色谱上的分布模式进行了研究.结果表明,全二维气相色谱飞行时间质谱的高分辨率非常适合于烟叶这类复杂体系的分离分析.

卷烟主流烟气粒相物中中性化学成分的全二维气相色谱飞行时间质谱(GC×GC-TOFMS)谱图特征识别

建立了全二维气相色谱-飞行时间质谱(GC×GC-TOF MS)分析卷烟主流烟气中中性化学成分的方法。以较长的弱极性柱HP-5MS(50 m×0.2 mm i.d.×0.33μm)作为第一维柱,较短的薄液膜中等极性柱DB-17MS(1.7 m×0.1 mm i.d.×0.1μm)作为第二维柱,对优质烟叶单料卷烟烟气的中性成分进行定性分析,经过人工纠错等分析初步鉴定出匹配度大于700的1 464种成分,重点讨论了中性香味羰基化合物全二维点阵的谱图特征,为烟气和复杂体系的深入研究提供了方法学基础。

全二维气相色谱-飞行时间质谱联用技术分析重馏分油中芳烃组成

通过对升温速度、二维补偿温度、调制周期等关键实验参数的优化,建立了全二维气相色谱-飞行时间质谱(GC×GC-TOF MS)分析重馏分油中芳烃组分的方法,得到了重馏分油芳烃组分按环数分布的二维点阵图。根据谱库检索、标准化合物对照及文献报道,对重馏分油芳烃组分中菲、甲基菲及芘、苯并蒽等常见多环芳烃(PAH)进行了准确定性,并将该方法应用到重馏分油加氢处理工艺研究中,对菲、芘的加氢处理产物进行了定性分析。该研究为重馏分油芳烃组分的准确定性提供了新的技术手段,为加深对油品加氢规律的认识提供了技术支持。全二维气相色谱与普通一维色谱对比,在重馏分油的芳烃组分分析上体现了极大优势。

全二维气相色谱-飞行时间质谱法分析肉味香精挥发性风味成分

为明确肉味香精的风味组成和特征风味成分,并为其品质评价及掺伪鉴别提供信息,采用固相微萃取结合全二维气相色谱-飞行时间质谱分析肉味香精的中的顶空挥发性成分。结果表明,最适的萃取条件为:用50/30μm CAR/PDMS/DVB萃取头,在60℃温度下萃取30 min。此条件下萃取该肉味香精中的挥发性成分,共有167个化合物通过全二维气相色谱-飞行时间质谱分析得到鉴定,分别为酯类20种,醇类32种,酮类25种,醚类8种,醛类32种,杂环类26种,烃类24种,其中对肉味香精风味贡献较大的是醛类、杂环类物质及各类物质中的含硫化合物,它们是形成该肉味香精特征风味的主要成分。此外,全二维气相色谱-飞行时间质谱法具有的高分辨率、高灵敏度和高峰容量的特性,使分离鉴定肉味香精这类复杂食品基质样品的风味成分、深入表征其风味特征成为可能。本研究为肉味香精及同类产品的挥发性成分的研究、品质及安全性评价等提供了研究方法和科学依据。

全二维气相色谱-飞行时间质谱法分析不同季节酿造的青稞酒挥发性组分特征

采用顶空固相微萃取结合全二维气相色谱-飞行时间质谱技术(comprehensive two-dimensional gas chromatography /time-of-flight mass spectrometry, GC×GC -TOFMS)对青稞酒的挥发性组分特征进行系统解析,结合多元统计分析手段研究了不同季节酿造青稞酒挥发性组分的差异特征。采用多级鉴定策略在青稞酒中准确鉴定出448种挥发性化合物。除醇、醛、酸、酯类化合物外,青稞酒中还含有种类丰富的呋喃类、含氮、含硫、内酯类和萜烯类化合物。通过多元统计分析方法得出不同季节酿造青稞酒中含量具有显著差异的83种物质。其中夏季青稞酒中β-大马酮和二烯醛类化合物含量显著高于其他季节;春季青稞酒中1-辛烯-3-酮、二甲基三硫、肉桂酸乙酯等香气物质含量较高;秋季青稞酒中吡嗪类化合物、4-甲基戊酸乙酯等物质含量较高;冬季青稞酒中风味物质含量在4个季节中相对较低。该研究对全面认识白酒的挥发性成分及季节因素对其影响具有一定的借鉴意义。

全二维气相色谱-飞行时间质谱鉴定柴油馏分中烯烃化合物

采用Ag-SiO2固相萃取法分离出二次加工柴油馏分中的烯烃,再采用全二维气相色谱-飞行时间质谱(GC×GC-TOF MS)对烯烃组分进行详细表征。通过谱库检索、标准化合物保留时间、沸点与结构关系及全二维谱图特点对各类烯烃化合物进行鉴别,采用归一化法计算各种烯烃化合物的相对含量,并对比了焦化柴油馏分和催化裂化柴油馏分中烯烃类型及碳数分布。在焦化柴油馏分中共鉴定出1168个烯烃化合物,催化裂化柴油馏分中共鉴定出515个烯烃化合物。采用固相萃取法与全二维气相色谱-飞行时间质谱法相结合的技术分析柴油馏分中烯烃的组成,能有效降低柴油馏分中其他组分对烯烃定性定量的干扰,而且全二维谱图可以简单、清晰展现烯烃样品中各种烯烃化合物的分布,能直接分析目标单体化合物,快速准确得到类型和碳数分布信息。

全二维气相色谱/飞行时间质谱对赤松松针挥发油化学成分的分析

选取产于小兴安岭的新鲜赤松松针,采用水蒸气蒸馏法提取其中的挥发油,并通过全二维气相色谱/飞行时间质谱(GC×GC/TOF MS)对松针挥发油进行分析和鉴定。对色谱条件进行了优化,确定调制周期为6 s,二维色谱柱长为3 m,二维柱箱相对一维柱箱温度高20℃为最佳色谱条件。通过分析,鉴定出217种物质,其中萜类124种,包含单萜48种、倍半萜64种、二萜12种,共占总含量约69%,酯类33种,占总含量约12%,有机酸类6种,醇类15种,醛类15种,酮类11种和其他类化合物13种。相比于传统一维色谱(1DGC),全二维气相色谱(GC×GC)能提供数倍的峰容量,并对一些天然产物的异构体有着很好的分离,因此其在复杂天然产物分析方面具有独特优势。

全二维气相色谱-飞行时间质谱法测定塑料中50种高关注物质

该文建立了塑料制品中50种高关注物质(24种多环芳烃、17种邻苯二甲酸酯类塑化剂、3种烷基酚、4种苯并三唑类紫外稳定剂、1种卡拉花醛香料和1种磷酸三(2-氯乙基)酯残余化学物)的全二维气相色谱-飞行时间质谱(GC×GC-TOF MS)检测方法。样品裁剪后经甲醇超声萃取,萃取液氮吹浓缩至2 mL,用GC×GC-TOF MS检测,飞行时间质谱定性,外标法定量。结果显示,50种高关注物质在0.05~15 mg/L质量浓度范围内线性关系良好,相关系数(r2)不低于0.9904,方法的检出限(LOD)和定量下限(LOQ)分别为0.04~5.96 mg/kg和0.05~13.39 mg/kg,在低、中、高3个加标浓度下的回收率为80.0%~121%,相对标准偏差(RSD,n=6)为1.1%~13%。将该方法用于实际样品检测,检出邻苯二甲酸酯和多环芳烃。方法准确、高效,可同时实现50种高关注物质的筛查和确证。

基于全二维气相色谱-飞行时间质谱(GC×GC-TOFMS)法溯源溪流水体中有机污染物的来源研究

城市溪流水资源存在水体污染程度较高、污染来源复杂等问题,导致污染物溯源难,污染治理难度大.本研究以厦门某溪流为研究对象,利用全二维气相色谱-飞行时间质谱联用技术(GC×GC-TOFMS)对选定的5个样点进行了有机物的非靶向分析(其中,X1~X4代表支流,X5代表主干流).通过结合受体模型、相似度算法和非负最小二乘法,对下游干流的有机污染物进行了溯源分析.结果显示:5个点位分别检出有机物88、110、123、64、103种,主要为烷烃类、醇类和其他氮氧化合物等有机污染物. 4个上游支流点位(X1~X4)与干流水体(X5)之间的相似度分别为0.46、0.48、0.41、0.32.非负最小二乘法计算出的各支流点位对干流水体污染贡献度分别为1%、43.3%、30.1%、23.2%,二者溯源结果都表明下游干流水体的污染主要来源于支流X2.全二维气相色谱-飞行时间质谱联用技术在鉴定水中未知有机污染物方面具有显著优势,结合数学模型,为有机污染物的溯源提供了有力的技术支撑.

顶空固相微萃取-全二维气相色谱/飞行时间质谱测定三种芒果香气成分

本文采用顶空固相微萃取(Headspace Solid Phase Microextraction,HS-SPME)与全二维气相色谱/飞行时间质谱联用仪(Comprehensive Two-dimensional Gas Chromatograph/Time of Flight Mass Spectrometer,GC×GCTOFMS)比较了不同萃取头、萃取温度、萃取时间、解吸温度等因素对萃取效果的影响,对三个品种的芒果香气成分进行了分析鉴定。结果表明,最适萃取条件为:萃取头50/30μm DVB/CAR/PDMS(Divinylbenzene/Carboxen/Polydimethylsiloxane),萃取温度60℃,萃取时间60 min,解吸温度250℃。凭借全二维气相色谱/飞行时间质谱联用仪强大的分离及定性能力,可以获得比常规一维气相色谱/质谱联用仪更多的香气成分信息。3种芒果共检测出170种香气成分,金煌芒、小台芒、青皮芒中分别测到96、90、68种香气成分,峰面积含量占各自挥发性成分总量的74.04%、90.75%、78.91%。170种香气成分中醇类25种、芳香烃4种、醛类15种、酸类6种、酮类18种、烯烃56种、酯类46种,7类化合物中烯烃类化合物在三种芒果中含量占比最高,金煌芒中含有相比其他两种芒果具有更多的酯类、醛类和醇类等香气成分,相应的青皮芒独有的香味成分则相对较少,这也是金煌芒香气浓郁,而青皮芒香气较寡淡的原因。3种芒果共有的香气成分有26种,比如萜品油烯、3-蒈烯、β-月桂烯、石竹烯、珂巴烯和γ-依兰油烯等烯烃组成芒果基本的香气,但共有成分在不同品种芒果中的含量存在明显差异。比如,金煌芒中3-蒈烯明显更高,含量为10.783%,小台芒中萜品油烯明显更高,含量为17.545%。

普洱茶粉挥发性成分全二维气相色谱/飞行时间质谱研究

以非极性柱Rxi-5Sil MS为第一维柱,中等极性柱Rtx-200为第二维柱,对普洱茶粉的挥发性成分进行全二维气相色谱-飞行时间质谱分析。结合飞行时间质谱普检索图库与全二维特有结构信息谱图,鉴定出相似度大于800、含量≥0.1%的物质90种,占总峰面积的66.306%。研究结果表明,全二维气相色谱-飞行时间质谱联用系统的高分离度、高峰容量和高灵敏度,以及全二维分离特有的结构谱图特征,非常适合于普洱茶粉中复杂挥发性组分的研究。

基于GC×GC-TOFMS和化学计量学的典型浓香型白酒鉴别分析

为了研究典型浓香型白酒的差异性,利用全二维气相色谱飞行时间质谱联用仪(GC×GC-TOFMS)、气相色谱-氢火焰离子检测器(GC-FID)结合定性定量技术手段研究了不同地域和品牌的浓香型白酒的挥发性风味组分。基于挥发性风味组分和色谱骨架成分,通过正交偏最小二乘判别分析(OPLS-DA)对不同产地的浓香型白酒进行区分鉴别,且预测能力指数Q2Y值均大于0.5,具备较好的预测能力。基于挥发性风味组分筛选出庚酸乙酯、4-壬醇、水杨酸甲酯、3,5-二甲基-4-辛酮、4-壬酮、乙醛乙基己基缩醛等49个VIP值大于1.5的潜在差异性化合物用以鉴别不同地域的浓香型白酒。

吹扫捕集-热脱附-气相色谱-质谱联用法分析不同产地香樟叶精油成分及抑菌活性比较

采用吹扫捕集-热脱附-气相色谱-质谱法,分析3个不同产地(广西、江西和安徽)的香樟叶精油成分差异,比较3种香樟叶精油对植物病原真菌的抑制活性。结果表明,从3种不同产地香樟叶精油中检出挥发性成分的数量依次为:江西香樟22种,安徽香樟20种,广西香樟16种。3种香樟叶精油的共有成分主要为萜烯类化合物,相对含量不小于1%的共有成分为月桂烯、β-石竹烯和芳樟醇。芳樟醇的相对含量在3个产地的精油中差异较大,依次为:广西产地(76.97%)>江西产地(32.40%)>安徽产地(1.39%)。进一步利用全二维气相色谱-飞行时间质谱法,分析广西产地的香樟叶精油成分,结合保留指数,鉴定出44种化合物。抑菌活性结果表明,广西产地的香樟叶精油具有较好抑菌活性,对苹果炭疽菌、番茄灰霉菌和小麦赤霉菌的半抑制浓度值(处理48 h后)分别为:31.74、35.79 mg/L和38.02 mg/L。香樟叶精油中的芳樟醇成分对其抑菌活性具有重要贡献。本研究为香樟叶精油在果蔬防腐保鲜剂及相关产品的研发提供基础。

SPME结合GC×GC-TOFMS测定白酒中的氨基甲酸乙酯

基于顶空固相微萃取(head space solid phase microextraction,HS-SPME)结合全二维气相色谱-飞行时间质谱(comprehensive two-dimensional gas chromatography-time-of-flight mass spectrometry,GC×GC-TOFMS)建立了一种准确定量白酒中氨基甲酸乙酯(ethyl carbamate,EC)的方法。实验对HS-SPME方法进行了优化,在酒精度12%vol、加NaCl 3 g、萃取温度70℃,萃取时间40 min的条件下,能够显著提高目标物的响应值。实验以D_(5)-氨基甲酸乙酯(D_(5)-EC)为内标,对不同浓度的样品溶液进行GC×GC-TOFMS定量分析。结果表明,EC在10~500μg/L范围内线性关系良好,回归系数(R^(2))>0.998,检出限为0.19μg/L,定量限为0.64μg/L,平均回收率为97.57%,精密度为8.66%。测定结果与国标方法相比无显著性差异(P>0.05)。该方法前处理简单,检测灵敏度更高,为白酒中EC自动化定量测定提供了新思路。

鹰爪豆净油挥发性成分的GC×GC／TOFMS分析

建立了鹰爪豆净油的全二维气相色谱飞行时间质谱(GC×GC/TOFMS)指纹图谱,通过质谱图库检索、保留指数比对、标准化合物参照及文献验证等方法对挥发性成分进行了分离鉴定。结果表明:①从鹰爪豆净油中共鉴定出150种挥发性成分,其中含量较高的成分主要有亚油酸甲酯(10.70%)、亚麻酸(7.90%)、棕榈酸(7.66%)、邻氨基苯甲酸甲酯(5.30%)、蘑菇醇(3.65%)、月桂酸乙酯(3.43%)、苯甲酸苄酯(2.97%)、亚油酸乙酯(2.97%)、癸酸乙酯(2.68%)、硬脂酸甲酯(2.68%)、芳樟醇(2.55%)、α-金合欢烯(2.46%)、苯乙醇(2.22%)、油酸甲酯(2.05%)、硬脂酸乙酯(2.05%)和亚麻酸甲酯(2.00%);②正构烷烃、芳香环类和非环类物质在Rxi-5Sil MS×DB-17ht柱系统上实现了族组分分离。

基于全二维气相色谱-飞行时间质谱(GC×GC-TOFMS)技术对长江下游水源水中未知有机物的高通量筛查

为全面了解长江下游水源水中未知有机物组成及其相对含量,判断水质特征、评估生态风险,采用全二维气相色谱-飞行时间质谱联用技术(GC×GC-TOFMS)对我国长江下游地区3个饮用水水库(YX水库、LF水库、WH水库)中的有机物进行非靶向半定量筛查,并进行污染物溯源分析。结果表明:YX、LF、WH水库分别检出有机物146、143、88种;3个水库均检出的有机物共43种,包括饱和烷烃10种、脂类物质10种;YX水库中正构烷烃呈现较多短链与长链的双峰型分布特征,其绝大部分来源为水体低等浮游生物源与陆地高等植物源,且2种来源对正构烷烃总量都有较大贡献;3个水库中有机微污染物主要来源于生活源与工业源,YX水库各采样点生活源污染物检出16~43种,峰面积占比为22.87%~32.80%,工业源污染物检出11~27种,峰面积占比为11.93%~22.08%;不同水库水体检出有机物的种类、来源均具一定差异性,根据地区的差异与工业、农业、医药等生产类别的不同,排放至水体中的污染物种类不尽相同。全二维气相色谱-飞行时间质谱联用技术对于水体未知污染物的识别具有巨大优势,在污染物筛查领域有着良好的应用前景。本研究成果可为长江下游水源地水体微污染物控制工作提供参考。

GC×GC-TOFMS鉴定烟叶化学成分

2月28日，“应用全二维气相色谱／飞行时间质谱研究烟叶中挥发性和半挥发性化学成分”通过成果鉴定，该项目是2003年经国家烟草专卖局批准的重点科技项目，由中科院大连化物所许国旺研究员课题组负责并与郑州烟草研究院共同承担，历时四年完成。

基于便携GC-MS和HS/SPME-GC×GC-TOF MS分析化州橘红与广西橘红成分差异

为探究不同产地橘红挥发性成分之间的差异,本研究采用便携气相色谱-质谱(GC-MS)和顶空固相微萃取结合全二维气相色谱-飞行时间质谱(GC×GC-TOF MS)技术分析化州橘红和广西橘红的挥发性成分。结果表明,便携GC-MS只能初步区分化州橘红和广西橘红,不能确定化州橘红的特征标志物;利用主成分分析法(PCA)和正交偏最小二乘法(OPLS-DA)对GC×GC-TOF MS实验数据进行处理,根据|p(corr)|>9和|p|>0.06结合VIP>1.1,共筛选出10种化州橘红标志物。该研究为化州橘红药材的质量评价与鉴定提供了依据,也为其他中药质量评价提供了方法参考。

一维及全二维气-质联用技术的应用研究综述

气相色谱/质谱联用技术因分离效能高、分析速度快和样品用量少等优点,成为应用最为广泛的检测技术之一,其将气相色谱高效的分离技术和质谱高灵敏度的定性检测技术相结合,特别适合于复杂组分检测及未知物的定性鉴别。本文重点对一维气相色谱/质谱联用(GC/MS)技术及全二维气相色谱/飞行时间质谱联用(GC×GC/TOFMS)技术在各个领域的应用研究进行了综述,并将GC/MS与GC×GC/TOFMS进行了比较,为气质联用技术的进一步应用与发展提供借鉴。