基于全二維氣相色譜—飛行時間質(zhì)譜分析技術(shù)同時測定白酒中10種吡嗪類物質(zhì)

摘要[目的] 利用全二維氣相色譜-飛行時間質(zhì)譜（GC×GCTOFMS）分析技術(shù)同時測定白酒中10種吡嗪類物質(zhì)。 [方法]吡嗪類物質(zhì)是白酒中的一類重要健康功能成分，應(yīng)用全二維氣相色譜-飛行時間質(zhì)譜聯(lián)用儀結(jié)合液液萃取樣品前處理過程同時檢測白酒中10種吡嗪類物質(zhì)。[結(jié)果]試驗表明，標準曲線線性相關(guān)系數(shù)R2均大于0.99，相對標準偏差RSD在3.1%～11.3% ，加標回收率在79%～96%，該方法滿足白酒中吡嗪類痕量物質(zhì)的定量要求。[結(jié)論] 該試驗方法分析結(jié)果準確，可用于白酒中吡嗪類物質(zhì)的定性與定量分析。

關(guān)鍵詞全二維氣相色譜-飛行時間質(zhì)譜；液液萃取；吡嗪；定量

中圖分類號S38文獻標識碼A文章編號0517-6611（2015）26-354-02

Abstract[Objective] Simultaneous testing 10 pyrazines in liquor by two comprehensive dimensional gas chromatographytime of flight mass. [Method] Pyrazines are one of the most important flavors in Chinese liquor. The 10 pyrazines in liquor were analyzed by comprehensive two dimensional gas chromatographytime of flight mass spectrometry （GC×GCTOFMS） combined with liquidliquid extraction. [Result] The results showed that the 10 pyrazines were determined in liquor samples and they had a good linear relationship （R2> 0.99）， RSD between 3.1%-11.3% and their recover between 79%-96%. This method can be used to detect pyrazine in liquor. [Conclusion] The analysis result is accurate， which can be used in qualitative and quantitative analysis of pyrazine in liquor.

Key words GC×GCTOFMS； Liquidliquid extraction； Pyrazine； Quantification

吡嗪類物質(zhì)是白酒中的一類重要健康功能成分，其中四甲基吡嗪對擴張血管、輕度降壓、改善組織微循環(huán)、提高組織血液灌注、抑制血小板粘附聚集和血栓形成、抑制平滑肌細胞、調(diào)節(jié)脂質(zhì)代謝以及抗脂質(zhì)過氧化均有一定的治療作用[1]。另外，由于吡嗪類物質(zhì)大都具有焙烤香氣及堅果香氣，再加上該類物質(zhì)的閾值較低。因此，該類物質(zhì)對酒體的風味也起到了較大貢獻作用[2-5]。

目前，分離白酒中吡嗪類物質(zhì)的方法有液液萃取、固相萃取、固相微萃取、大孔徑陰陽離子交換、二氧化碳超臨界萃取[6-8]等。王柏文等利用二氯甲烷為提取劑，結(jié)合超聲振蕩萃取新型咂酒中的吡嗪類物質(zhì)，最后應(yīng)用GCMS對咂酒中的吡嗪進行定性、定量[9]。Worben H J等利用減壓蒸餾的方式先將酒中的大部分易揮發(fā)性物質(zhì)除掉，然后以二氯甲烷為萃取劑萃取朗姆酒中的吡嗪類物質(zhì)，提取液經(jīng)濃縮除水后供GCMS鑒定分析。Liebich H M等先使用乙醚/正戊烷的混合溶液對酒中的吡嗪類物質(zhì)進行萃取分離，經(jīng)GCMS檢測分析，定性出朗姆酒中含有7種吡嗪類物質(zhì)。唐坤甜采用頂空固相微萃取技術(shù)萃取啤酒麥芽中的含氮類香味物質(zhì)，最后經(jīng)GCMS進行定量分析[10]。

全二維氣相色譜具分辨率高、靈敏度高、峰容量大等優(yōu)勢，十分適合于復雜體系的分析研究；飛行時間質(zhì)譜具有很高的采集頻率，能夠?qū)崿F(xiàn)與全二維氣相色譜的最佳配合。再加上儀器自帶的高性能數(shù)據(jù)處理軟件，具備自動峰識別以及圖譜去卷積解析功能，大大提高了檢測分析的靈敏度[11-12]。筆者采用GC×GCTOFMS結(jié)合液液萃取樣品前處理方式同時測定白酒中10種吡嗪類物質(zhì)，此方法分析結(jié)果準確，可用于白酒中吡嗪類物質(zhì)的定性與定量分析。

1材料與方法

1.1材料

1.1.1主要試劑。2乙酰基吡啶（內(nèi)標）、吡嗪、2甲基吡嗪、2，3二甲基吡嗪、2，5二甲基吡嗪、2，6二甲基吡嗪、2乙基吡嗪、2乙基5甲基吡嗪、2，3，5三甲基吡嗪、2，3二乙基5甲基吡嗪、四甲基吡嗪，試劑均為進口高純試劑；無水乙醇（色譜純），無水乙醚（分析純）。

1.1.2主要儀器。全二維氣相色譜-飛行時間質(zhì)譜聯(lián)用儀（GC×GCTOFMS），美國力可公司；多功能樣品前處理平臺，德國Gerstel。

1.2方法

1.2.1內(nèi)標及標準溶液配制。內(nèi)標為2乙酰基吡啶，吸取一定量的內(nèi)標物，用無水乙醇配制于50 ml容量瓶中，定容后作為內(nèi)標貯備液，用無水乙醇稀釋內(nèi)標儲備液濃度至500 mg/L；各稱取一定量的吡嗪類標準物質(zhì)，用無水乙醇溶解，轉(zhuǎn)移到50 ml容量瓶中，定容后得到1 000 mg/L的吡嗪類標準物質(zhì)儲備液，置于4 ℃冰箱中避光保存。用無水乙醇將各個標準品儲備液稀釋配置成混合標準溶液，逐級稀釋得到試驗需要的不同梯度（20、10、5、2、1 mg/L）混合標準液。

1.2.2 吡嗪類標準品標準曲線繪制。 準確移取1 ml配制好的各級梯度混合標準溶液于2 ml液體進樣瓶中，加入10 μl內(nèi)標溶液，確保內(nèi)標液濃度在標準品濃度梯度范圍內(nèi)。將上述5個梯度的吡嗪混合標準溶液在選定的色譜條件下進樣分析，以標品濃度為橫坐標，標品與內(nèi)標的峰面積比值為縱坐標，繪制10種吡嗪類物質(zhì)的標準曲線。

1.2.3白酒樣品液液萃取方法。取20 ml酒樣，用2 mol/L的H2SO4溶液調(diào)整酒樣酸度至[H+]=1 mol/L，將調(diào)好酸度的酒樣轉(zhuǎn)移至125 ml分液漏斗中，用30 ml重蒸乙醚萃取酒樣，靜置1 min，收集下層水相，用4 mol/L的NaOH溶液調(diào)節(jié)水相至pH 13，靜置冷卻5 min，用50 ml重蒸乙醚萃取水相溶液，靜置1 min，收集上層有機相，加入適量無水Na2SO4干燥過夜后，N2吹濃縮至 1 ml，加入2乙酰基吡啶內(nèi)標后，GC×GCTOFMS直接進樣分析。

1.2.4GC×GCTOFMS分析條件。進樣口溫度230 ℃；載氣為He；流速為1.0 ml/min；不分流；進樣量1 μl；程序升溫設(shè)置：一維柱溫箱初始溫度40 ℃，保持2 min，然后以4 ℃/min的升溫速率升溫至180 ℃，再以6 ℃/min的升溫速率升溫至230 ℃，保持15 min，二維柱溫箱初始溫度45 ℃，保持2 min，然后以4 ℃/min的升溫速率升溫至180 ℃，再以6 ℃/min的升溫速率升溫至230 ℃，保持15 min；柱系統(tǒng)：采用60 m×0.25 mm×0.25 μm DBwax為一維柱，2 m×0.18 mm×0.18 μm Rtx200為二維柱，兩根色譜柱通過毛細管柱連接器以串聯(lián)方式連接；調(diào)制器設(shè)置：設(shè)置為不工作；質(zhì)譜條件：質(zhì)譜檢測器為飛行時間質(zhì)譜，EI離子源溫度200 ℃，電離電壓：-70 V，傳輸線溫度250 ℃，采用全掃描方式，質(zhì)量采集范圍30～400 amu，采集頻率10張全譜圖/s，檢測器電壓1 470 V。

1.2.5數(shù)據(jù)處理。所得數(shù)據(jù)再經(jīng)Pegasus 4D的工作站自動處理，定性所用的圖譜庫為NIST/EPA/NIH Version 2.0，所得數(shù)據(jù)再經(jīng)進一步處理得到最終結(jié)果。

2結(jié)果與分析

2.1標準樣品保留時間及定量離子確定對標準樣品的保留時間以及定量離子確定進行研究，結(jié)果分別見表1和圖1。從圖1可以看出，包括四甲基吡嗪在內(nèi)的10種吡嗪類物質(zhì)以及2乙酰基吡啶內(nèi)標物的分離度良好，說明在該色譜分析條件下，能夠確保各標準品之間相互不干擾。表1中給出了11種物質(zhì)的保留時間、特征離子以及定量離子信息，其中特征離子為Pegasus 4D軟件通過峰解卷積功能得出的，各種物質(zhì)的特征離子間不存在干擾，從特征離子中選出豐度較高的特征離子作為定量離子。

2.3方法的RSD、加標回收率以及定量限按照信噪比10倍標準，計算10種吡嗪類物質(zhì)的定量限，選取某一濃度梯度混合標準溶液進行5次平行試驗，進行緊密度分析；將某一濃度梯度的混合標準溶液添加到樣品酒中，經(jīng)“1.2.3”所述的液液萃取前處理方法，測定方法的加標回收率，結(jié)果見表3。

從表3的結(jié)果可以看出，相對標準偏差RSD在3.1%～11.3%，說明該方法的精密度較好。加標回收率數(shù)據(jù)在79%～96%，雖然滿足標準要求，但是也應(yīng)看到該方法測量10種吡嗪類物質(zhì)的加標回收率均小于100%，分析其原因，主要是因為樣品在液液萃取前處理過程中，當[H+]=1 mol/L時，大約有90%的吡嗪類物質(zhì)會轉(zhuǎn)化成鹽而溶解到水相中，因此會造成10%左右目標成分的損失[13]。

3結(jié)論

該研究利用全二維氣相色譜-飛行時間質(zhì)譜同時測定白酒中10種吡嗪類物質(zhì)，全二維氣相色譜具分辨率高、靈敏度高、峰容量大等優(yōu)勢，再加上儀器自帶的高性能數(shù)據(jù)處理軟件，具備自動峰識別以及圖譜去卷積解析功能，大大提高了檢測分析的靈敏度。另外，采用的液液萃取樣品前處理方式，巧妙地引入除酯純化步驟，降低了白酒中酸性及酯類成分對吡嗪類物質(zhì)定量的干擾。對樣品的測定結(jié)果表明，10種吡嗪類物質(zhì)線性關(guān)系良好，相關(guān)系數(shù)R2在0.991～0.999，相對標準偏差RSD在3.1%～11.3%，加標回收率在79%～96%，滿足白酒中吡嗪類痕量物質(zhì)定量要求。

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