基于超高效液相色谱-四极杆-飞行时间串联质谱联用技术的荆莲核消方化学成分分析

基于超高效液相色谱-四极杆-飞行时间质谱联用技术(UPLC-Q-TOF-MSE),结合UNIFI软件对荆莲核消方(JLHXF)进行化学成分解析。使用Supelco Ascentis?Express C18色谱柱(3.0 mm×50 mm,2.7μm)在乙腈(A)-0.1%甲酸水溶液(B)的流动相体系下进行梯度洗脱;利用电喷雾离子源(ESI)在正、负离子模式下进行扫描,借助UNIFI软件及相关文献对成分进行分析鉴定。通过UPLC-Q-TOF-MSE技术在正、负离子模式下采集复方的质谱数据,通过化合物的精确相对分子质量和串联质谱数据采用UNIFI软件辅助解析,结合对照品质谱信息及相关文献,共鉴定和推断出187个化学成分,其中黄酮类化合物77个、有机酸类化合物41个、萜类化合物26个、苯丙素类化合物24个、苯酞类化合物12个以及其他类化合物7个。UPLC-Q-TOF-MSE技术可快速鉴定出荆莲核消方中的化学成分,准确性较高,为该方药效物质基础研究提供了可靠依据。

基于高效液相色谱-四极杆飞行时间质谱技术和分子对接技术分析筛选大叶藜抗卵巢癌活性成分

本研究采用高效液相色谱-四极杆飞行时间质谱技术(High performance liquid chromatography-time-of-flight mass spectrometry,HPLC-Q-TOF-MS)及分子对接技术筛选大叶藜中抗卵巢癌活性成分。获得大叶藜(Chenopodium hybridum L.)醇提物和大孔树脂精制物对卵巢癌OVCAR-3细胞抑制的影响,确定大叶藜抗卵巢癌活性部位,并采用HPLC-Q-TOF-MS技术分析活性部位的化学成分。选择5个重要的卵巢癌相关蛋白Caspase-3、Caspase-8、Caspase-9、BAX和EGFR,分别与大孔树脂精制物中的化学成分进行分子对接。发现大叶藜醇提物与大孔树脂精制物对OVCAR-3细胞增殖的抑制率随浓度增加而升高,其中大孔树脂精制物具有较强的抗卵巢癌活性;HPLC-Q-TOF-MS鉴定出大孔树脂精制物中13个化学成分,包括槲皮素-7-O-β-D-葡萄糖-3-O-α-L-鼠李糖苷、山柰酚等12个黄酮类成分和1个酚酸类成分绿原酸;分子对接结果说明,13个成分与5个靶点之间具有较高亲和力,其中槲皮素-7-O-β-D-葡萄糖-3-O-α-L-鼠李糖苷与山柰酚-3-O-α-L-鼠李糖苷-7-O-β-D-木糖苷与各靶点间结合较好。研究证明,大叶藜抗卵巢癌活性部位为大孔树脂精制物,其活性成分主要为黄酮,具有较好的抗卵巢癌作用。

应用液体蛋白芯片-飞行时间质谱技术从血清中筛选胃癌肿瘤标志蛋白

目的:应用液体蛋白芯片-飞行时间质谱技术从胃癌患者血清中筛选潜在的标志蛋白。方法:采用液体蛋白芯片技术和基质辅助激光解吸电离飞行时间质谱技术(MALDI-TOF MS)对20例胃癌患者和20例正常人的血清蛋白谱进行检测,采用FlexAnalysis3.0和ClinProTools2.1软件进行图谱分析和统计学处理。结果:胃癌患者与正常人血清蛋白质谱比较,胃癌患者血清中有7个差异蛋白高表达,6个差异蛋白低表达,其中,差异最显著的两个蛋白的质荷比(m/z)分别是2863.71Da和4965.08Da。结论:利用液体蛋白芯片-飞行时间质谱技术可从血清中筛选出胃癌潜在的标志蛋白,此技术对于发现和筛选血清中的胃癌标志蛋白是一种很有前途的方法。

应用液体蛋白芯片飞行时间质谱技术研究21-三体综合征胎儿羊水蛋白表达谱

目的:应用液体蛋白芯片飞行时间质谱技术分析21-三体综合征胎儿羊水的蛋白质表达谱,寻找具有潜在诊断意义的羊水标记物,以用于产前快速诊断21-三体综合征。方法:收集12例21-三体综合征和10例正常胎儿孕中期羊水标本,经SPE-C磁珠纯化、基质辅助激光解析电离飞行时间质谱(MALDI-TOF-MS)分析及FlexAnalysis3.0软件分析系统研究其羊水蛋白表达谱。每组样品重复检测3次。结果:质荷比(m/z)为8216.17Da和8935.58Da的蛋白丰度能较好的鉴别21-三体综合征组和正常组。结论:液体蛋白芯片飞行时间质谱技术作为研究蛋白表达谱的工具,具有良好的重复性和精确度,筛选得到的m/z为8216.17Da和8935.58Da的蛋白可能是潜在的21-三体综合征胎儿区别于正常胎儿的羊水标记物。

液体芯片-飞行时间质谱对结膜松弛症患者泪液蛋白质的分析

目的应用液体芯片-飞行时间质谱系统分析结膜松弛症患者的泪液蛋白质表达谱,寻找潜在具有结膜松弛症诊断意义的生物学标志物。方法收集10例结膜松弛症患者和9例正常对照的泪液,利用毛细管法每眼收集15μL泪液。经ClinProt磁珠纯化、基质辅助激光解析电离飞行时间质谱(MALDI-TOF-MS)分析及ClinProTools生物信息学软件研究其泪液蛋白表达谱,比较2组人群泪液蛋白质谱表达的差异。结果 2组共检测发现了77个蛋白质峰,其中13个蛋白质峰差异有统计学意义(P<0.05)。其中质荷比(m/z)为1 632.48和3 401.87者为差异蛋白质,能较好地鉴别结膜松弛症组和正常对照组。结论液体芯片-飞行时间质谱系统可高效、精确地筛查泪液蛋白质。结膜松弛症组与正常对照组泪液蛋白存在差异,值得进一步研究,可能对发现结膜松弛症的发病机制和寻求有效的防治手段有指导作用。

应用液体蛋白芯片飞行时间质谱技术研究原发性肝癌门静脉癌栓形成相关标志物

目的应用液体蛋白质芯片飞行时间质谱技术研究肝癌门静脉癌栓(portal vein tumor thrombus,PVTT)形成相关标志物,并建立预测模型。方法采取非PVTT和PVTT原发性肝癌(hepatocellularcarcinoma,HCC)患者血清各20例,采用磁珠分离系统纯化、基质辅助激光解析电离飞行时间质谱(matrix-assisted laser desorption/ionization ti me of flight mass spectrometry,MALDI-TOF-MS)分析及ClinProTools生物信息学方法研究其血清蛋白表达谱,通过神经网络算法(statistical neural networks,SNN)建立图谱诊断模型并进行验证。结果经数据对比分析找到39个差异有统计学意义的质荷比(m/z)峰(P<0.05),从中筛选出最具划分能力的8个质荷比峰(m/z=4 420.43、4 055.19、2 988.80、4 091.46、4 072.24、6 935.04、4 109.53和5 321.17),并以此建立HCC的PVTT诊断模型,模型识别率达到97.5%,而预测率达到92.73%。非PVTT组和PVTT组的准确性分别为100%和95%。结论筛选得到的蛋白可能成为原发性肝癌PVTT的相关标志物,诊断模型可能对预测PVTT的形成具有重要临床意义。

应用蛋白质芯片表面增强激光解吸电离-飞行时间-质谱技术探讨胃癌远处转移的机制

胃癌是最常见的恶性肿瘤之一,发病率及病死率居高不下。由于超过50%的患者诊断时已属晚期,因此根治手术切除率较低,5年生存率仅25%~30%。治疗失败的主要原因是肿瘤转移、复发。因此早期诊断、及早发现胃癌远处微小病灶、及早进行干预,将会大大提高胃癌患者的临床缓解率和长期生存率。

基于液体芯片-飞行时间质谱分析的肺结核患者血清差异表达蛋白

目的应用液体芯片-飞行时间质谱技术分析肺结核患者和正常对照人群的血清蛋白多肽图谱,找出组间具有统计学意义的差异表达蛋白多肽,从而筛选出肺结核的标志蛋白多肽峰图(m/z)。方法应用2种液体蛋白芯片技术(MB-WCX和MB-IMAC-CU)结合飞行时间质谱(MALDI-TOF-MS)对14例病理确诊的肺结核患者和32例正常对照人群进行血清蛋白多肽图谱分析;采用ClinProTools软件分析肺结核患者和正常对照组的组间差异表达蛋白。结果 MB-WCX型液体蛋白芯片处理后共获得74个蛋白多肽峰图,其中42个蛋白多肽峰图呈组间极显著差异(P<0.001)表达。MB-IMAC-CU型液体蛋白芯片处理后共获得68个蛋白多肽峰图,有11个蛋白多肽呈组间极显著差异(P<0.001)表达,且其中的8个峰图与MB-WCX型液体芯片检出的组间极显著差异峰图完全相同。经MB-WCX处理所获的42个差异蛋白多肽峰图中有17个蛋白多肽在肺结核患者组中表达上调,其余25个蛋白多肽在肺结核患者组中表达下调。结论利用液体芯片-飞行时间质谱技术可以从肺结核患者的血清中获得稳定丰富的蛋白多肽图谱,并且能够筛选出潜在的疾病标志物。

应用蛋白芯片-飞行质谱技术筛选宫颈癌血清差异蛋白质

目的筛选宫颈癌患者与健康女性血清之间的差异蛋白质,寻找宫颈癌早期诊断的生物学指标。方法采用表面增强激光解吸离子化飞行时间质谱仪(SELDI-TOF-MS)和弱阳离子结合芯片(CM10),检测24例宫颈鳞状细胞癌及25例年龄相匹配的健康女性的血清蛋白质,获得相应的指纹图谱,经生物信息学分析,筛选出一组有分类意义的差异蛋白质。结果宫颈癌与正常对照组比较,在分子量1.0～20kDa范围内,共有52种蛋白质质谱峰的差异有统计学意义(P<0.05),其中质荷比(M/Z)为4173.77、5903.09、6087.12、10716.9、6109.61、3397.41,在宫颈癌组的含量明显低于正常对照组(P<10-5);由软件自动建立2个诊断树模型,其一以单个差异蛋白质4173.77(M/Z)作为分类变量,其诊断宫颈癌的敏感性为75.0%,特异性为96.0%;其二以M/Z为5335.81、7562.99、9287.89的3个差异蛋白质建立分类模型,其诊断宫颈癌的敏感性为91.67%,特异性为96.0%。结论宫颈癌患者与健康正常女性血清蛋白质的表达存在差异,其中6个蛋白质差异非常显著,有可能作为宫颈癌早期诊断的生物学指标;同时以差异蛋白质所建立的诊断树模型,有助于宫颈癌患者的早期筛查。

基于高效液相色谱-飞行时间质谱技术的高血压病肝阳上亢证尿液代谢组学研究

目的研究高血压病肝阳上亢证患者的尿液代谢物变化,寻找其特征代谢物,探索高血压病肝阳上亢证的证候本质。方法选择高血压病肝阳上亢证患者10例为患者组,另设12名健康体检者为正常组,采用高效液相色谱-飞行时间质谱技术(HPLC-TOFMS)采集两组尿液代谢物谱,利用SIMCA-P软件进行主成分分析(principal component analysis,PCA)及偏最小二乘判别分析(partial least-square discriminant analysis,PLS-DA),寻找并鉴定尿液内差异代谢物,做出相关代谢途径的可能解释。结果 PCA方法处理患者组和正常组的尿液代谢物谱数据显示,两组HPLC-TOFMS谱数据可以明显分开。与正常组比较,患者组机体相关代谢发生显著变化。经PLS-DA确定与高血压病肝阳上亢证有关的代谢物,通过查询KEGG数据库共确定了15个化合物的结构及代谢途径,主要包括氨基酸、游离脂肪酸、神经鞘氨醇等。结论采用HPLC-TOFMS结合模式识别的代谢组学方法对高血压病肝阳上亢证患者尿液代谢物进行研究,从微观领域寻找小分子代谢标记物,有利于深入发现中医证候的生物学本质。

基质辅助激光解吸电离飞行时间质谱技术对分枝杆菌液体培养系统菌种鉴定的临床研究

目的应用基质辅助激光解吸电离飞行时间质谱(matrix assisted laser desorption ionization time of flight mass spectrometry,MALDI-TOF MS)对Bactec^(TM) MGIT^(TM) 960液体培养出的阳性培养物进行高通量、快速、准确的菌种鉴定,为临床早期、精准治疗提供病原学依据。方法选取我院Bactec^(TM) MGIT^(TM) 960分枝杆菌快速液体培养的阳性培养物为研究对象,通过不同的孵育时间、不同大小的研磨珠处理、不同的破壁方式摸索出MALDI-TOF MS对Bactec^(TM) MGIT^(TM) 960阳性培养物鉴定的"最优处理方法",并将所有结果与基因芯片法菌种鉴定做参照进行比对,鉴定不一致的结果通过基因测序确认。结果Bactec^(TM) MGIT^(TM) 960液体培养报阳性后增加孵育时间可提高检出率及鉴定分值,同时使用0.5 mm的氧化锆珠研磨,使用超声震荡混匀处理,鉴定效果最佳。鉴定结果方面,液体系统报阳的420份阳性标本,基因芯片法鉴定结果为结核分枝杆菌占69.05%(290/420),非结核菌占28.81%(121/420),9例未鉴定出,未鉴定占2.14%(9/420),错误鉴定占0.95%(4/420),总鉴定率为97.86%(411/420);采用MALDI-TOF MS质谱鉴定420份阳性标本中鉴定出419例,其中结核分枝杆菌占69.05%(290/420),非结核占30.00%(126/420),星型奴卡菌0.48%(2/420),巴西奴卡菌占0.24%(1/420),1例未鉴定出,总鉴定率为99.76%。质谱鉴定分值≥2.0的400例占95.24%,分值在1.7~2.0的19例占4.52%,分值<1.7的1例占0.24%。结论本实验实现了Bactec^(TM) MGIT^(TM) 960液体培养阳性培养物的直接质谱鉴定,缩短了培养鉴定的时间,将分枝杆菌鉴定到种水平,能区分出结核菌与非结核菌,同时也能将与分枝杆菌相似的奴卡菌鉴定出来,对临床疾病的鉴别诊断起到了积极的作用。

应用高效液相色谱-四极杆飞行时间高分辨质谱联用技术研究部分水解蛋白婴幼儿奶粉中的标记物

目的比较部分水解蛋白的婴幼儿奶粉和普通婴幼儿奶粉的指纹图谱,寻找具有潜在甄别意义的标记物,以利于有效区分含有部分水解蛋白的婴幼儿奶粉和普通婴幼儿奶粉。方法采用高效液相色谱-四极杆飞行时间高分辨质谱(HPLC-Q-TOF-MS)联用技术,对1个含水解蛋白的婴幼儿奶粉和17个普通婴幼儿奶粉进行分析,将获得的指纹图谱,用计算机软件进行比较分析,寻找特征标记物。再采用液质联用技术,对验证样品进行特征标记物的可靠性验证。结果部分水解蛋白的婴幼儿奶粉和普通婴幼儿奶粉共有36个成分有统计意义,从中筛选出2个成分进行验证,从部分水解蛋白婴幼儿奶粉的验证样品中均可发现,普通婴幼儿奶粉均未发现。结论应用HPLC-Q-TOF-MS联用技术作为研究含部分水解蛋白婴幼儿奶粉中标识成份的工具,具有较好的重复性与精度,筛选得到的2个成分均有可能是潜在的部分水解蛋白婴幼儿奶粉标记物。

基于超高效液相色谱-四极杆-飞行时间串联质谱联用技术的黄英咳喘糖浆化学成分分析

采用超高效液相色谱-四极杆-飞行时间串联质谱联用技术(UPLC-Q-TOF-MS^(E)),结合UNIFI科学信息系统分析鉴定黄英咳喘糖浆中化学成分。使用Waters CORTECS Shield RP18 C18色谱柱(4.6 mm×100 mm,2.7μm)和乙腈(A)-0.1%甲酸水溶液(B)流动相系统进行梯度洗脱;质谱采用电喷雾(ESI)离子源,通过UPLC-Q-TOF-MS^(E)技术在正、负离子模式下采集质谱数据,将化合物精确相对分子质量和串联质谱信息通过UNIFI软件进行辅助解析,结合对照品质谱信息以及相关参考文献,共推断和鉴定出化合物93个,其中包含生物碱类9个、黄酮类43个、三萜及三萜皂苷类21个、氰苷类2个、有机酸类13个、其它类6个。UPLC-Q-TOF-MS^(E)法可快速、高效地对黄英咳喘糖浆进行全成分分析,为进一步筛选该药的药效成分、提高产品质量控制标准提供了科学依据。

二维超高效液相色谱-飞行时间质谱联用技术鉴定氯化琥珀胆碱原料药中的杂质

目的:建立鉴定氯化琥珀胆碱原料药中杂质的方法。方法:采用二维超高效液相色谱-飞行时间质谱联用技术。一维色谱柱为Hypersil GOLD C_(18),以缓冲液(含22 mmol/L戊烷磺酸钠+50 mmol/L氯化钠+5 mmol/L硫酸)为流动相A,以乙腈为流动相B,流动相A、B的体积比为95∶5,柱温为40℃,流速为1.0 m L/min,检测波长为214 nm;二维色谱柱为ACQUITY UPLC BEH C_(18),以0.1%氨水为流动相A,以乙腈为流动相B,采用梯度洗脱,柱温为30℃,流速为0.4 m L/min;离子化模式为ESI+,毛细管电压为2.5 k V,离子源温度为120℃,雾化气温度为450℃,雾化气流速为900 L/h,采集模式为MSE。结果:通过一维液相色谱在氯化琥珀胆碱原料药中检出琥珀酸、琥珀酰氯(工艺中间体)及吡啶(试剂)等杂质;另有4个比较明显的未知杂质,分别命名为杂质1、杂质2、杂质3、杂质4,其中尤以杂质2的表观含量最高。通过二维液相色谱质谱联用法推断杂质2为脱氢琥珀酰单胆碱,杂质4为氯化琥珀酰单胆碱,杂质1、杂质3在质谱中均未被检测到信号。结论:本研究建立了鉴定氯化琥珀胆碱原料药中杂质的方法,其研究结果可用于评价氯化琥珀胆碱原料药的质量。

高效液相色谱-高分辨飞行时间质谱联用技术筛选中国和俄罗斯人参中的差异成分

目的建立高效液相色谱-高分辨飞行时间质谱联用技术(high performance liquid chromatography tandem triple-time-of-flight mass spectrometry,HPLC-Triple-TOF MS)筛选中国和俄罗斯人参中人参皂苷差异化合物的分析方法。方法采用HPLC-Triple-TOF MS对来源于中国和俄罗斯的48例人参样品进行测定,通过高分辨飞行时间质谱分析,对48例样品的特征峰质谱信息进行提取,通过得到的一级质谱精确质荷比和二级质谱碎片信息,结合软件数据库进行成分鉴别后,采用主成分分析(principal component analysis,PCA)和偏最小二乘判别分析(partial least squares discrimination analysis,PLS-DA)对得到的数据进行处理,筛选差异组分。结果经上述方法进行处理和分析后,中国和俄罗斯人参样品间的组分得到明显区分,初步筛选并鉴定出了中国和俄罗斯人参间14种差异显著的人参皂苷类化学成分。结论本研究成功建立了基于高效液相色谱-高分辨飞行时间质谱联用技术鉴别中国和俄罗斯人参的分析方法,建立的方法准确、可靠,可用于中国和俄罗斯人参的产地鉴别和溯源。

超高效液相色谱-四极杆-飞行时间质谱法快速筛查姜和葱中44种农药残留

建立了超高效液相色谱-四极杆-飞行时间质谱(UPLC-Q-TOF/MS)快速筛查和确证姜和葱中44种农药残留的分析方法。样品采用QuEChERS技术进行前处理,用含0.1%(v/v)乙酸的乙腈溶液进行提取,N-丙基乙二胺(PSA)和十八烷基键合硅胶(C_(18))吸附剂净化。使用Poroshell 120 SB-C_(18)色谱柱(100 mm×3.0 mm,2.7μm)分离,以0.1%(v/v)甲酸水溶液(含5 mmol/L乙酸铵)-乙腈为流动相,梯度洗脱,在电喷雾正离子模式下检测,外标法定量。采用全离子MS/MS模式,通过一次数据采集,同时完成化合物的定性筛查和确证。44种化合物在线性范围内线性关系良好,相关系数(r)均大于0.995。44种化合物的定量限(S/N=10)为2.5~5.0μg/kg,在3个添加水平下的回收率为73.4%~113.7%,相对标准偏差(RSD)为0.7%~12.1%(n=6)。该法有效地提高了高分辨质谱进行农药多残留筛查时的检测效率,具有较强的实际应用价值。

高效液相色谱/电喷雾-离子阱-飞行时间质谱联用法分析桂枝汤的化学成分

目的:应用高效液相色谱/电喷雾-离子阱-飞行时间质谱联用技术对桂枝汤中多种化学成分进行定性分析。方法:采用Agilent Zorbax SB-C_(18)色谱柱(4.6 mm×250 mm,5μm),以0.1%甲酸水溶液(A)-乙腈(B)作为流动相进行梯度洗脱;质谱采用电喷雾电离离子源,正、负离子检测模式下采集数据。结果:通过分析质谱信息与元素组成,并与对照品对照或参考相关文献数据,指认了桂枝汤中51种化合物,其中20种化合物为桂枝汤中首次报道。结论:研究结果为进一步阐明桂枝汤的药效物质提供了参考。

表面增强激光解吸电离-飞行时间质谱在甲状腺癌诊断及临床分期中的应用

目的:用表面增强激光解吸电离-飞行时间质谱(SELDI-TOF-MS)分析正常人和甲状腺癌患者血清蛋白指纹图谱的变化,建立能鉴别正常人和甲状腺癌及Ⅰ-Ⅱ期甲状腺癌和Ⅲ-Ⅳ期甲状腺癌患者的诊断模型。方法:应用SELDI-TOF-MS技术检测72例血清标本的蛋白质质谱,其中甲状腺癌40例(Ⅰ-Ⅱ期26例,Ⅲ-Ⅳ期14例),正常人32例。应用支持向量机和判别分析的方法分析质谱数据,建立甲状腺癌诊断模型并留一法交叉验证。结果:区分甲状腺癌和正常人的诊断模型交叉检验敏感性为100%,特异性为86%,总的符合率为93%;区分Ⅰ-Ⅱ期甲状腺癌和Ⅲ-Ⅳ期甲状腺癌患者的诊断模型对Ⅰ-Ⅱ期甲状腺癌检出的敏感性为77%,特异性为86%,对Ⅲ-Ⅳ期甲状腺癌检出的敏感性为86%,特异性为77%,总的符合率为80%。结论:应用SELDI-TOF-MS技术平台和生物信息技术建立的诊断模型为甲状腺癌的早期诊断及临床分期提供了新的手段。

高分辨质谱靶向筛查技术鉴别阿胶中杂皮源成分

建立了高效液相色谱-四极杆-飞行时间质谱靶向筛查鉴别阿胶中猪皮、骆驼皮、羊皮、牛皮、马皮、龟甲杂皮源成分的方法。阿胶、黄明胶、龟甲胶、新阿胶对照药材经胰蛋白酶酶解后,于Thermo Accucore aQ C18色谱柱(150 mm×2.1 mm,2.6μm)上分离,在电喷雾正离子扫描模式下,分别以0.1%甲酸水溶液-乙腈为流动相梯度洗脱,进行一级质谱和二级质谱全扫描检测,采用Library View软件建立不同杂皮源特征肽的一级精确质量数据库和二级碎片质谱库。样品同法处理后上样分析,采用Peak View软件将样品高分辨数据与杂皮源特征肽数据库中的质谱图、精确分子离子质量数、碎片离子质量数、保留时间等相关参数进行靶向筛查鉴别分析。采用建立的方法对实际样品阿胶、阿胶糕、阿胶口服液、阿胶膏、阿胶浆筛查分析,发现有1批次阿胶口服液、1批次阿胶糕样品中筛查匹配的特征肽与杂皮源特征肽数据库中的牛皮-黄明胶特征肽碎片离子一致,推断该阿胶口服液和阿胶糕中可能加入牛皮;1批次阿胶样品中筛查匹配的特征肽与杂皮源特征肽数据库中的猪皮-新阿胶特征肽碎片离子一致,推断该阿胶样品中可能加入猪皮。该方法可实现无标准品情况下阿胶掺伪的定性筛查,具有高通量、准确、简便、快捷的特点,为阿胶品质监控提供技术支持。

西湖龙井茶香气成分的全二维气相色谱-飞行时间质谱分析

【目的】香气是评价茶叶品质优劣的最重要因子之一,探明茶叶香气的化学组成可进一步丰富茶叶香气化学理论,为改善和提高茶叶香气品质提供重要的科学理论依据。【方法】采用全二维气相色谱-飞行时间质谱联用技术(GC×GC-TOFMS)与气相色谱-质谱联用技术(GC-MS)分析西湖龙井茶的香气成分,比较两种分析技术在分离性能上的差异性;结合质谱数据库匹配、化合物保留时间、结构谱图及峰面积等对通过GC×GC-TOFMS分离得到的香气成分进行定性及相对定量分析;进而结合相对高含量化合物(≥0.5%)的气味特征分析西湖龙井茶的特征性香气成分。【结果】通过与GC-MS的总离子流图及色谱峰对比,GC×GC-TOFMS在分离性能上显示出了强大的优越性;定性分析及相对定量分析表明,采用GC×GC-TOFMS技术鉴定出西湖龙井茶样品中存在的522种共性香气成分,归为烯醇、烯、胺、烷烃、醛、烯醛、醚、醇、酯、内酯、烯酯、烯酮、酮、酚、酸、含硫化合物、氮杂环化合物、氧杂环化合物、芳香烃及炔等20类化合物,其中芳香烃的数量最多(77个),烷烃(50个)、烯(43个)、酯(43个)、酮(41个)次之,炔类最少(3个);戊烯-3-醇、顺-3-己烯醇、芳樟醇、α-松油醇、香叶醇、丁烷、甲基环戊烷、2,2,4,6,6-五甲基庚烷、十二烷、二十一烷、二十四烷、三十一烷、乙醛、戊醛、己醛、糠醛、庚醛、苯乙醛、壬醛、乙丙醚、2-乙氧基丁烷、乙基丁基醚、1,2-二乙氧基乙烷、戊基乙基醚、正戊醇、叔丁醇、苄醇、苯乙醇、植醇、邻苯二甲酸二异丁酯、酞酸二丁酯、乙基-2-(5-甲基-5-乙烯基四氢呋喃-2-烯)丙基-2-烯碳酸酯、顺-己酸-3-己烯酯、棕榈酸甲酯、乙偶姻、2,4-二叔丁基苯酚、异戊酸、壬酸、棕榈酸、亚油酸、硬脂酸、二甲基亚砜、苯并噻唑、吲哚、咖啡碱、芳樟醇氧化物(吡喃型)、2,3-二氢苯并呋喃、乙苯、丙苯及1-甲基萘这50种挥发性化合物的含量较高(≥0.5%),对西湖龙井茶的香气品质具有重要影响。特征性香气成分分析表明,具有愉悦气味特征的烯醇、醛、醇、酯及芳香烃等化合物是西湖龙井茶优异香气品质的主要化学物质基础,而无特殊气味或散发难闻气息的烷烃、醚类、酸类、硫化物以及部分低阈值的香气化合物对西湖龙井茶香气品质的贡献程度也具有一定的研究价值。【结论】该技术在茶叶香气成分分析上的成功应用,可以弥补一维气相色谱分析上的缺陷,使可分析的香气化合物数量提高5倍以上,为后续深入研究茶叶香气成分的化学组成以及揭示茶叶香气品质的形成机理提供先进的技术支撑。