气质联用(GC-MS)技术结合了气相色谱(GC)强大的分离能力和质谱(MS)的定性定量能力,用于检测 G / 香草醛 / 香兰素。其原理是:样品中的 G / 香草醛 / 香兰素在气相色谱柱中,根据各组分在固定相和流动相(载气)之间的分配系数差异实现分离,按一定顺序依次流出色谱柱。随后,分离后的组分进入质谱仪,在离子源中被电离成带电离子,这些离子经质量分析器按质荷比(m/z)不同进行分离,检测器记录离子的相对强度,形成质谱图。
通过将样品的质谱图与标准物质的质谱图或质谱数据库中的图谱进行比对,可实现对 G / 香草醛 / 香兰素的定性分析;同时,根据其特征离子的峰面积与浓度的线性关系(外标法),可完成定量分析。
仪器与试剂
(一)仪器
气相色谱 - 质谱联用仪(GC-MS):配备分流 / 不分流进样口、毛细管色谱柱(如 DB-5MS,30m×0.25mm×0.25μm)、电子轰击离子源(EI)、质量分析器(如四极杆)。
天平:精度为 0.0001g。
超声波提取仪。
高速离心机(转速≥10000r/min)。
氮吹仪。
移液器(10μL、100μL、1mL 等)。
容量瓶(1mL、10mL、50mL、100mL 等)。
离心管(10mL、50mL)。
微孔滤膜(0.22μm,有机相)。
进样瓶(2mL,带硅胶垫)。
(二)试剂
G / 香草醛 / 香兰素标准品:纯度≥98%。
正己烷:色谱纯。
乙酸乙酯:色谱纯。
甲醇:色谱纯。
无水硫酸钠:分析纯,经 650℃灼烧 4h,冷却后备用。
超纯水:由 Milli-Q 系统制备。
标准溶液的配制
储备液的配制:分别准确称取一定量的 G、香草醛、香兰素标准品,用甲醇溶解并定容至 100mL 容量瓶中,配制成浓度为 1.0mg/mL 的单标储备液,置于 - 20℃冰箱中避光保存,有效期为 6 个月。
混合中间液的配制:分别准确移取 1.0mL 上述各单标储备液于 100mL 容量瓶中,用甲醇稀释定容,配制成浓度为 10μg/mL 的混合中间液,置于 4℃冰箱中避光保存,有效期为 1 个月。
工作标准溶液的配制:分别准确移取 0.1mL、0.5mL、1.0mL、5.0mL、10.0mL 混合中间液于 10mL 容量瓶中,用正己烷 - 乙酸乙酯(体积比 9:1)混合溶液稀释定容,配制成浓度为 0.1μg/mL、0.5μg/mL、1.0μg/mL、5.0μg/mL、10.0μg/mL 的系列工作标准溶液,现配现用。
样品处理
样品采集与保存:根据检测对象(如食品、植物提取物、香料等)采集具有代表性的样品,置于洁净容器中,-20℃冰箱中保存,避免成分挥发或降解。
样品提取:称取 5.0g 样品于 50mL 离心管中,加入 10mL 正己烷 - 乙酸乙酯(体积比 9:1)混合提取液,涡旋混合 2min,超声提取 20min(功率 250W,温度 30℃)。
净化:向提取液中加入 2g 无水硫酸钠,涡旋 1min,静置 5min,以 10000r/min 离心 10min,取上清液于另一离心管中。
重复提取:向残渣中再加入 8mL 上述混合提取液,重复提取、净化步骤,合并两次上清液。
浓缩:将合并的上清液转移至氮吹管中,用氮吹仪在 40℃下吹至近干,加入 1mL 正己烷 - 乙酸乙酯(体积比 9:1)混合溶液复溶,涡旋混合 1min。
过滤:将复溶后的溶液通过 0.22μm 有机相微孔滤膜过滤,滤液收集于 2mL 进样瓶中,待测。
GC-MS 检测条件
(一)气相色谱条件
色谱柱:DB-5MS 毛细管柱(30m×0.25mm×0.25μm)。
进样口温度:250℃。
载气:氦气(纯度≥99.999%),流速 1.0mL/min(恒流模式)。
进样方式:分流进样,分流比 10:1。
进样量:1μL。
柱温程序:初始温度 60℃,保持 1min;以 10℃/min 升温至 200℃,保持 2min;再以 20℃/min 升温至 280℃,保持 5min。
(二)质谱条件
离子源:电子轰击离子源(EI),电子能量 70eV。
离子源温度:230℃。
接口温度:280℃。
质量扫描范围:m/z 50-500。
溶剂延迟:3min。
检测模式:选择离子监测(SIM),G、香草醛、香兰素的特征离子(定量离子 / 定性离子)分别为 [具体离子 1]/[具体离子 2, 具体离子 3]、[具体离子 4]/[具体离子 5, 具体离子 6]、[具体离子 7]/[具体离子 8, 具体离子 9](需根据实际标准品质谱图确定)。
测定步骤
仪器预热:开启 GC-MS 仪器,进行预热,待仪器真空度、温度等参数达到稳定状态(通常需 30-60min)。
标准曲线绘制:按照浓度由低到高的顺序,依次将系列工作标准溶液注入 GC-MS 仪器中,每个浓度重复进样 3 次,记录各目标物定量离子的峰面积。以工作标准溶液的浓度为横坐标,平均峰面积为纵坐标,分别绘制 G、香草醛、香兰素的标准曲线。
样品测定:将处理好的样品溶液注入 GC-MS 仪器中,按照上述检测条件进行测定,记录各目标物定量离子的峰面积。每个样品重复进样 3 次,取平均峰面积。