动态顶空萃取结合气相色谱-嗅觉测量-质谱联用技术解析不同品种烘青绿茶的挥发性成分

通过优化茶叶用量、捕集温度、孵化温度、吹扫总流量、吹扫速率以及干燥速率等动态顶空(dynamic headspace,DHS)提取参数,建立了基于DHS萃取联合热脱附/气相色谱-质谱的烘青绿茶挥发性成分的最优提取及分析方法,并结合气相色谱-嗅觉测量-质谱(gas chromatography-olfactometry-mass spectrometry,GC-O-MS)联用技术系统解析不同品种烘青绿茶的关键嗅感物质。结果表明,当茶叶用量为200 mg、捕集温度为70℃、孵化温度为70℃、吹扫总流量为350 mL、吹扫速率为10 mL/min、干燥速率为10 mL/min时,萃取效果最佳。继而对3个代表性品种制备的烘青绿茶中的挥发性成分进行提取分析,共鉴定出74种挥发性成分;多元统计分析结果表明,不同品种烘青绿茶的香气化学物质基础差别迥异,共18种化合物被鉴定为关键差异性挥发性成分,其中异亚丙基丙酮及芳樟醇在龙井43烘青绿茶中含量最高,6-甲基-5-庚烯-2-酮、辛醛、环己酮、苯乙酮、古巴烯、表荜澄茄油烯醇等在福鼎大白茶中含量最高。进一步的GC-O-MS分析共识别出烘青绿茶中的28种嗅感物质,它们主要呈现青香、清新、花果香、草本香、木香、甜香等气味属性,其中花果香属性的香气强度总和最高,青香、清新属性次之。综合分析结果表明,芳樟醇、菖蒲烯、δ-杜松烯、6-甲基-5-庚烯-2-酮和辛醛是3个不同品种烘青绿茶间的关键差异性嗅感物质,芳樟醇在龙井43烘青绿茶中贡献显著,而后四者对福鼎大白茶烘青绿茶的香气品质形成贡献显著。

基于代谢组学的绿茶热加工过程中化学成分变化规律解析

为探究高火功绿茶品质的形成机理,基于超高效液相色谱-四极杆轨道阱质谱代谢组学方法对绿茶加工过程样进行分析,重点关注杀青、干燥和焙火等热加工过程中化学成分差异及变化规律。在绿茶不同热加工过程样中共鉴定出125种化合物,包括10种黄烷醇类、14种二聚儿茶素类、19种黄酮醇-O-糖苷类、5种黄酮-C-糖苷类、8种N-乙基-2-吡咯烷酮取代的儿茶素(N-ethyl-2-pyrrolidinone-substituted flavan-3-ols,EPSF)类、16种氨基酸类、13种酚酸类、4种有机酸类、11种生物碱类、13种脂类、4种香气糖苷类和8种其他类化合物。偏最小二乘判别分析和热图分析结果表明,绿茶热加工过程中内含成分变化明显,筛选出114种具有显著差异的化合物(P<0.05)。在杀青、干燥、焙火等过程中,大部分儿茶素、二聚儿茶素类化合物含量下降,EPSF类、黄酮-C-糖苷类和脂类化合物含量明显上升;香气糖苷类化合物(苯乙醇樱草糖苷、芳樟醇樱草糖苷和芳樟醇氧化物樱草糖苷等)含量在杀青过程中增加了439%~2497%;N-1-脱氧-D-果糖酰茶氨酸含量在干燥过程中增加了820%~1290%;黄酮醇-O-糖苷类化合物(杨梅素-3-半乳糖苷、山柰酚-3-半乳糖苷、山柰酚-3-阿拉伯糖苷、杨梅素-3-葡萄糖苷和山柰酚-3-葡萄糖苷等)含量在焙火过程中明显下降。本研究可为后续进一步提升绿茶品质提供理论参考。

加工条件对亚油酸氧化形成呋喃的影响

呋喃是2B级致癌物(可能使人类致癌),主要形成于食品热加工过程,多不饱和脂肪酸(PUFAs)氧化是形成呋喃的重要途径,然而PUFAs形成呋喃的研究尚处于起步阶段。本研究选用亚油酸为代表性脂肪酸,采用顶空进样-气相色谱-质谱联用法(HS-GC-MS)探究加工条件(温度、时间、pH值、含水量、金属离子、多酚)对亚油酸氧化形成呋喃的影响。结果表明,随着加热温度的升高和加热时间的延长,呋喃含量呈现增长趋势。随着水分添加量的增加(0~100μL),促进效果呈先上升后降低最后趋于稳定的规律。添加Cu^(+)、Cu^(2+)和Fe^(3+)等变价金属离子可显著促进亚油酸氧化形成呋喃(P<0.05),而加入K^(+)、Na^(+)和Ca^(2+)等金属离子对呋喃的形成没有显著影响。与中性条件相比,酸性条件对呋喃形成没有显著影响,而碱性条件可显著抑制呋喃的形成(P<0.05),抑制率达56.64%。此外,添加多酚类物质,如表儿茶素没食子酸酯(ECG)、杨梅素、奎宁酸、对香豆酸、绿原酸可显著抑制呋喃的形成(P<0.05),其中杨梅素抑制效果最好,抑制率最高可达55.54%。本研究结果可为脂质热加工过程中呋喃的调控提供一定的理论参考。

新型碳分子筛在工业源挥发性有机物测定中的应用

制备新型碳分子筛Scalpha 1500,并采用Scalpha 1500代替进口碳分子筛Carboxen 1000组合成新的吸附管(CB1500吸附管)。采用扫描电子显微镜(SEM)、X射线能谱法(EDS)、氮气吸附-脱附等温线法和X射线衍射法(XRD)对两种碳分子筛的表观形貌、元素组成、孔隙结构以及晶相构成进行表征。利用热脱附-气相色谱-质谱法(TD-GC-MS),比较CB1500吸附管与HJ 734-2014推荐组合三吸附管(Carbon 300吸附管)对挥发性有机物(VOCs)的测试性能。吸附管的最优解吸参数为解吸温度300℃、解吸时间6 min、解吸流量50 mL·min^(−1),在该条件下,两种吸附管具有相近的本底值、解吸性能及穿透性能。结果表明,CB1500及Carbon 300吸附管中24种VOCs的质量在5~100 ng内与对应的峰面积呈线性关系,检出限(3S/N)分别为0.4~4.8μg·m^(−3)和0.4~4.6μg·m^(−3)。按照标准加入法进行回收试验,CB1500及Carbon 300吸附管中24种VOCs的回收率分别为93.0%~107%和92.0%~113%,除乳酸乙酯外其他23种VOCs测定值的相对标准偏差(n=7)均小于5.0%。采用两种吸附管对广州某工业园区固定污染源废气进行采样分析,CB1500及Carbon 300吸附管中24种VOCs均有检出,检出量分别为2.3~21.1μg·m^(−3)和2.4~21.3μg·m^(−3)。上述结果说明新型碳分子筛Scalpha 1500可代替进口碳分子筛Carboxen 1000组合成新的吸附管采集VOCs,可极大降低采样成本。

热裂解-气质联用仪(PY-GC/MS)在微塑料分析中的应用

塑料是一种合成材料,因其成本低廉、耐用、重量轻、易于制造等众多优点,使得这些聚合物在日常生活中无处不在。近年来,科学家、环保部门和公众越来越关注塑料污染,特别是微/纳米塑料。通常,研究各类样品中的微塑料都需要从样品中将微塑料颗粒分离出来,然后用光谱方法来识别分析。光谱技术可进行微塑料的定性分析,但无法获取其准确的质量,而这些对毒理学评估很重要。为了同时实现样品中微塑料的定性和定量分析,许多研究人员开始进行热裂解-气相色谱/质谱法(PY-GC/MS)在微塑料分析中的应用。综述了近5年PY-GC/MS在微塑料研究中的应用,包括PY-GC/MS技术简介、样品采集、样品前处理、仪器分析方法建立以及问题与展望。

固体吸附-热脱附/气相色谱-质谱法测定环境空气和室内空气中松节油

目的:研究建立了固体吸附-热脱附/气相色谱-质谱法测定环境空气和室内空气中松节油的分析方法。方法:研究了吸附管脱附温度、解析时间、脱附流量、冷阱脱附温度、冷阱聚焦温度、冷阱脱附时间对分析结果的影响,并确定了最佳优化条件为吸附管脱附温度280℃,解析3min,脱附流量为30mL/min,冷阱脱附温度为300℃,冷阱聚焦温度为-10℃,冷阱脱附时间为3min。结果:该方法在5~100ng范围内线性关系良好,方法检出限为0.5μg/m^(3)。实验室间相对标准偏差均低于5%;环境空气加标回收率在86.8%~107%之间,实验室间加标回收率相对偏差为7.60%;室内空气样品加标回收率在74.5%~109%之间,实验室间加标回收率相对偏差为11.2%。结论:方法具有良好的再现性、较好的精密度和准确度,且简便快捷,无需使用有机溶剂,适合环境空气和室内空气中松节油的快速检测分析。

九峰国家森林公园3种林分芬多精成分分析

为了解九峰国家森林公园芬多精的主要成分及相对含量,以马尾松林、枫香林和油桐林为研究对象,采用热脱附-气相色谱-质谱(TD-GC-MS)联用法分析林分中芬多精的主要成分及相对含量。结果表明:马尾松林中相对含量最高的为左旋樟脑14.68%,枫香林中相对含量最高的为癸醛6.59%,油桐林中相对含量最高的为反式角鲨烯9.00%;马尾松林、枫香林、油桐林中萜类物质相对含量为40.71%、17.72%、24.22%,尤其马尾松林中萜类物质含量最高,具有较好的森林疗养功效。

不同茶树品种工夫红茶挥发性成分及其关键香气成分分析

为了探究不同茶树品种工夫红茶的挥发性组分特征及其关键呈香物质,该研究采用自动热脱附-气相色谱-质谱联用仪(Automatic Thermal Desorption-Gas Chromatography-Mass Spectrometry,ATD-GC-MS)结合相对气味活度值(Relative Odor Activity Value,ROAV)对不同茶树品种工夫红茶的挥发性成分进行分析。结果表明,从5个品种工夫红茶中共鉴定出96种挥发性化合物,共有挥发性物质的种类18种,包括醇类、醛类、酮类、烯类、酯类、酸类、烷烃类和其他类化合物。5个品种工夫红茶主要呈现花香、果香和甜香,其中癸醛、芳樟醇、苯甲醇、香叶醇、正己醛和异戊醛6种香气成分为共同的主要赋香物质。5个品种工夫红茶的挥发性组分及相对含量差异明显,其中,金牡丹含有较高的酯类和酮类化合物;金观音含有较高的醇类和醛类化合物;紫玫瑰含有较高的醇类和酮类化合物;梅占含有丰富的醇类化合物;福云6号含有较高的醇类和酮类化合物。此外,该研究结合ROAV值从5个品种工夫红茶中共筛选出7~15种对香气品质特征具有重要贡献的香气成分(ROAV≥1.00)。

基于ATD-GC-MS技术检测铁观音做青过程环境挥发性成分的动态变化

采用全自动热脱-气相色谱-质谱法捕集和检测铁观音做青关键工艺节点的环境挥发性成分,应用短时间序列表达挖掘器(short time-series expression miner,STEM)和偏最小二乘法判别分析(partial least squaresdiscriminant analysis,PLS-DA)对铁观音做青过程中挥发性成分进行分析。结果显示,铁观音做青环境中共鉴定出122种挥发性成分,包括醇类、酯类、烯烃类、烷烃类、醛类、芳香烃类、酮类和其他化合物8大类,其中酯类是做青环境中的主要挥发物;STEM结果表明,检测出的挥发性成分可划分成19种变化趋势,且在2种趋势模型中有显著性富集,其中仲丁醇、乙酸乙酯、异戊醛、异戊醇、正己醇、2-庚醇、己酸甲酯、甲基庚烯酮、异丁酸辛酯等挥发性成分带有特殊香气并随着做青次数的增加而显著增加;PLS-DA结果表明,摇青和晾青两部分可有效区分开,并鉴定出7种共同特征挥发性成分(变异权重参数值>1):(Z)-乙酸-4-己烯-1-酯、反-3-己烯基丁酯、叶醇、3-己烯醛、异戊腈、(3E)-4,8-二甲基壬-1,3,7-三烯、罗勒烯异构体混合物。由此可见,铁观音做青过程中环境挥发性成分类别的比例和所含物质都会随做青过程的推进有所变化,大部分挥发性成分呈现较为明显的规律性变化,其中筛选得到的7种特征挥发性成分呈现有规律的倍数变化,可作为判断智能化做青的香气指标。

基于QDA和GC-MS的热加工牛肉特征挥发性风味物质分析

为明确不同热加工牛肉的特征挥发性风味物质,采用感官定量描述法(QDA)和气相色谱-质谱(GC-MS)联用技术对4种热加工牛肉挥发性风味物质进行分析。结果表明:煎制、炒制牛肉风味相近,与煮制、烤制牛肉差异较大。煎制和炒制牛肉具有热油味、肝脏味及煎炒特有风味,烤制牛肉具有烤制特有风味。GC-MS分析结果显示:醛类是热加工牛肉挥发性风味物质主要贡献物质。利用偏最小二乘回归(PLSR)分析QDA和GC-MS测试数据,结果显示:煎制和炒制牛肉特征风味物质为戊醛,烤制和煮制牛肉特征风味丰富,分别为壬醛、十五醛、(E)-2-辛烯醛、癸醛、蘑菇醇与庚醇、2-十一烯醛、(E)-2-癸烯醛、庚醛、辛醛、己醛。

同位素稀释超高效液相色谱-串联质谱法同步快速测定热加工肉类中7种杂环胺

目的建立同位素稀释超高效液相色谱-串联质谱法同步快速测定热加工肉类中7种杂环胺含量的分析方法。方法样品经甲醇水溶液(3:7,V:V)均质提取,低温高速离心后上清液采用聚苯乙烯-二乙烯苯固相萃取净化。经ACQUITY UPLC■BEH C18(150 mm×3.0 mm,1.7μm)反相色谱柱分离,三重四极杆串联质谱仪在可编程多反应监测正离子模式下同位素内标法定量测定。结果在质量浓度0.1~100.0 ng/mL范围内,各杂环胺标准品均呈现良好线性关系,相关系数(r^(2))均大于0.999,检出限和定量限范围分别在0.02~0.04ng/g和0.06~0.14 ng/g之间。在低、中、高3种当量水平下加标回收率范围为84.62%~111.97%,日内精密度和日间精密度范围分别为0.83%~6.17%(n=6)和1.84%~9.78%(n=18)。结论本方法稳定、灵敏、高效,适用于不同热加工肉类中多种杂环胺的日常痕量检测分析。

基于热裂解-气相色谱-质谱法和随机森林的加热卷烟烟叶原料适用性评估

基于热裂解-气相色谱-质谱法(Py-GC-MS)和随机森林(RF),从化学成分角度分析加热卷烟烟叶原料适用性。称取过筛后的样品粉末0.90 mg于样品杯中,采用Py-GC-MS对28种不同类型的加热卷烟进行检测,用MZmine软件对Py-GC-MS数据进行处理,获得含有峰强度信息的特征峰表。分别以样品的特征峰表和感官评价得分作为自变量和因变量,采用RF回归算法建立加热卷烟烟叶原料适用性模型。结果显示:RF模型在训练集上的决定系数为0.93,均方根误差为0.85,在测试集上的决定系数为0.92,均方根误差为0.96;根据NIST 2017库的定性结果,共筛选出20个特征重要性评分较高的化学成分。

基于液相色谱-串联质谱技术鉴定药物靶标的研究进展

药物靶标是指细胞、组织或器官的特殊结构,它能与药物相互作用,促使药物发挥疗效。全面识别药物靶标对了解药物的作用机制及其潜在的副作用至关重要。目前,应用广泛的药物靶标识别和鉴定技术,如基于活性的蛋白质分析(activity-based protein profiling,ABPP)、以化合物为中心的化学蛋白质组学(compound-centric chemical proteomics,CCCP),需要对化合物小分子进行修饰,这可能会降低甚至改变药物分子的活性。因此,无需对药物分子进行化学修饰的技术,如药物亲和反应的靶标稳定(drug affinity responsive target stability,DARTS)、细胞热位移分析(cellular thermal shift assay,CETSA)和热蛋白质组分析(thermal proteome profiling,TPP),逐渐成为药物靶标研究的重要手段。液相色谱-串联质谱技术是鉴定药物靶标蛋白的重要工具。本文综述了基于液相色谱-串联质谱技术的药物靶标研究方法的应用,并对药物靶标鉴定技术的未来发展进行了展望。

酚醛树脂浸渍石英纤维复合材料的热解行为

利用热重-质谱联用仪和(TG-MS)热裂解气质(Py-GCMS)联用,研究了酚醛树脂石英纤维以20℃/min和20℃/ms升温速率升温到一定温度时的热解行为及热解气相产物组成。研究结果表明,酚醛树脂浸渍石英纤维复合材料与酚醛树脂的热解过程一致,且可以分为3个阶段:20~400℃为脱水失气阶段;400~800℃为热解的主要阶段,主要气相产物为水、甲烷、二氧化碳、苯、苯酚以及苯和苯酚的衍生物;当温度超过800℃时热解已经基本完全结束。快速升温到600、800、1000℃时酚醛树脂浸渍石英纤维复合材料的主要热裂解产物及相对含量与酚醛树脂的基本一样,说明酚醛树脂浸渍石英纤维复合材料的热解主要是其中酚醛树脂的热解,石英纤维不参与热解反应。

电子制冷预浓缩-热解析-气相色谱质谱法测定废气中乙酸甲酯

建立了气袋采样、电子制冷预浓缩-热解析-气相色谱质谱法测定废气中乙酸甲酯的方法。本方法用具有高度化学惰性的氟聚合物薄膜气袋采集固定源废气中的样品,样品经预浓缩系统冷冻浓缩、热解析后,进入气相色谱进行分离,根据保留时间、质谱特征离子定性,用质谱检测器检测,内标法定量测定废气中乙酸甲酯。实验进样体积为200 mL时,检出限为0.1 nmol/mol,实验标准曲线相关系数在0.99以上;精密度范围在7%以内,加标回收率范围在85.4%—105%。

建立热脱附-气相色谱-质谱法测定室内空气中丙烯腈、萘、己内酰胺的检测方法研究

针对目前室内空气中丙烯腈、萘、己内酰胺检测方法存在的不足,提出一种热脱附-气相色谱-质谱法同时测定室内空气中3种主要室内污染物丙烯腈、己内酰胺、萘的检测方法。实验结果表明:在加热温度为300℃、载气流速为1.0 mL/min、进样量为1.0μL的条件下,丙烯腈、萘、己内酰胺在10~500 ng范围内呈良好的线性关系,相关系数均大于0.998。

热脱附-气相色谱-质谱法测定机动车尾气中气相烷烃和多环芳烃含量

采用热脱附结合气相色谱质谱联用仪(TD-GC-MS),建立了机动车尾气中30种正构烷烃(C7—C36)、2种支链烷烃(植烷、姥鲛烷)和19种多环芳烃(PAHs)的分析方法.利用Tenax-TA吸附管采集机动车尾气样品,加入定量的内标物;热解吸后经HP-5色谱柱分离、在选择性离子监测(SIM)模式下用GC-MS检测,内标法定量.为提高方法的灵敏度、精准度等指标,优化了脱附管解吸温度、解吸时间,冷阱捕集温度、脱附温度、脱附时间和GC-MS分析条件.结果表明,51种目标物在1—50 ng范围内线性良好,相关系数(R^(2))均大于0.994,方法检出限为0.05—0.48μg.m^(-3),定量下限为0.20—1.90μg.m^(-3),在低、中、高的3个加标水平下的回收率为86.7%—119.9%,相对标准偏差(RSD,n=7)为1.0%—5.7%,将其应用于轻型柴油车尾气样品的测定,共检测出44种目标物,包括28种正构烷烃、2种支链烷烃、14种PAHs.该方法简便快速、稳定灵敏、准确度高,可满足机动车尾气中烷烃和PAHs的测定需求.

热脱附-气相色谱质谱联用法分析3种活性炭添加对燃香产品香味的缓释作用

以不同比表面积的椰壳活基与大麻杆基活性炭作为燃香产品Ⅰ~Ⅲ型添加剂,采用热脱附-气质联用法对燃香样品进行香气缓释实验,平行测定6次,其总峰面积及主要化合物峰面积RSD值均小于10%,重复性较好。结果表明,Ⅰ~Ⅲ型活炭对自然放置状态的燃香样品具有香味缓释功能,但缓释能力并不与其比表面积呈正比;同时,Ⅰ~Ⅲ型活性炭对点燃状态下的燃香样品香味发散有加强作用,对有毒有害物质有削弱能力,但作用能力可能与活性炭本身的纤维素含量相关。

固相吸附-热脱附/GC-MS测定固定污染源废气中的24项挥发性有机物

采用热脱附/气相色谱-质谱法对固定污染源废气中的24种挥发性有机物进行测定。结果表明:优化条件下,建立了低浓度(5~100 ng)和高浓度(100~1000 ng)校准曲线,相关系数范围为0.995~0.9999,检出限在0.30~2.22 ng之间,以采样体积300 mL计算,检出限在0.001~0.007 mg/m^(3);对低、中、高三组不同浓度吸附管进行空白加标试验,当测定范围为5~100 ng时,相对标准偏差(RSD)范围为1.9%~11.6%,加标回收率为87.0%~116%;当测定范围为100~1000 ng时,相对标准偏差(RSD)范围为0.9%~8.3%,加标回收率为94.4%~117%。

室内空气中16种挥发性有机物的测定

本文采用吸附管吸附-热脱附-冷阱捕集-气相色谱-质谱法,建立室内空气中16种挥发性有机物的分析方法。对空气样品采用Tenax-TA不锈钢管采集,经热脱附加热解析,Elite-624Sil MS石英毛细管柱分离,气相色谱-质谱法进行测定。16种挥发性有机物相对响应因子RSD≤20%,具有良好的线性关系,当采样体积为10.0L时检出限为0.03μg/m^(3)~0.12μg/m^(3)。以空白吸附管为基体,进行加标回收率试验,加标回收率96.0%~123%之间,精密度1.7%~10.1%之间,可满足室内空气中挥发性有机物的测定。