同时蒸馏萃取-气相色谱/质谱法在烟用香精检测上的应用研究(图)
摘要:本文采用了同时蒸馏萃取-气相色谱/质谱(sde-gc/ms)法定性定量分析了香精中的挥发性成分。实验结果表明:从该香精中检出28种化合物,其中萜类物质的数量最大,以香兰素(32.571μg·ml-1)、萜品油醇(21.474μg·ml-1)、香叶醇(17.804μg·ml-1)和芳樟醇(13.928μg·ml-1)为主;酸类物质的含量最高,其中山梨酸的含量高达533.161μg·ml-1;并对该方法的重复性进行了实验考证,结果表明重复性较理想。
关键词:同时蒸馏萃取;香精;气相色谱/质谱
烟用香精香料是卷烟生产中不可缺少的原料,其配方也是烟草工业企业的核心技术之一。目前香精中挥发性成分的分析一般采用水蒸气蒸馏、有机溶剂萃取、超临界流体萃取(sfe)等方法[1,2],但提取方法样品消耗量大,费时费力。近年来同时蒸馏萃取(simultaneousdistillationandextraction,简称为sde)日渐成为香精分析的重要手段。廖启斌等人采用同时蒸馏萃取的前处理分离方法,经气相色谱(gc)和气质谱联(gc/ms)对烟用香料进行了分析鉴定[3];盛志艺等人采用同时蒸馏萃取/色谱分析法对烟用香精的香味成分进行了提取和定量测定,通过香精的掺兑实验和高温处理等验证实验,证明了此方法的灵敏性和有效性[4]。本文讲述了利用sde-gc/ms对香精中的挥发性物质进行了定性定量分析,并探讨了sde方法的重复性。
1 实验部分
1.1 样品及试剂
香精样品:选择ba70牌号香精作为分析样品,其相对密度为1.1825g·ml-1。试剂:二氯甲烷,氯化钠,无水硫酸钠,无水乙醇,标样乙酸苯甲酯,试剂均为分析纯。
1.2 仪器
仪器:hp6890型气相色谱仪,气相色谱(hp6890)/质谱(hp5972)联用仪,同时蒸馏萃取仪,旋转蒸发仪。
色谱条件:毛细管柱:hp-ffap毛细管色谱柱(50m×0.2mm×0.3μm);检测器:fid;载气:氮气,流速1.0ml/min;进样口温度:260℃;进样方式:分流进样,分流比10∶1;柱温:采取程序升温,60℃(1min)-200℃(50min),升温速率:2℃/min。
质谱条件:离子化电压:70ev;ei离子源温度:180℃;谱图检索:wiley、nbs和结构谱图库3个谱库进行检索。
1.3 实验方法
样品前处理:用移液管移取ba70号香料10ml,加人350ml水和适量的nacl,放入烧瓶中,进行同时蒸馏萃取(见图1)3h,得到50ml二氯甲烷萃取液。加适量无水硫酸钠干燥,静置过夜,于旋转蒸发仪上浓缩,加标样至1ml。
样品定性定量方法:经前处理制备得到的分析样品,以gc和gc/ms进行分析。组分以nbs、wiley和结构谱图库3个谱库串联检索定性;实验中采用内标法定量测定组分的含量,响应因子按1计算。
2 结果与讨论
2.1 香精挥发性成分的定性定量分析
香精样品按1.3中样品前处理方法进行处理,所得样品进行gc和gc/ms分析,其图谱如下图2和图3所示。所得数据按1.3样品定性定量方法进行处理,结果如下表1所示。
从表1分析结果可知,该香精中主要含有萜类、萜类衍生物、脂肪酸酯、醇醛类和一些杂环化合物。萜类物质的数量最大,其中以香兰素(32.571μg·ml-1)、萜品油醇(21.474μg·ml-1)、香叶醇(17.804μg·ml-1)和芳樟醇(13.928μg·ml-1)为主;酸类物质的含量最高,其中山梨酸的含量高达533.161μg·ml-1;脂肪酸酯中油酸甲酯的含量最高为21.510μg·ml-1;杂环化合物中2-甲基-四氢噻吩的含量高达37.449μg·ml-1。
2.2 同时蒸馏萃取方法重复性实验
按1.3样品前处理步骤连续采样3次,所得样品进行gc和gc/ms分析,所得结果如下表2所示。
由表2可知,3次平行实验的组分含量变异系数(cv值)小于10%的组分有22种,占总组分的78.6%;其余6种组分的cv值在10%和20%之间。表明同时蒸馏萃取-气相色谱/质谱法检测香料中主要挥发性成分有较好的重现性。
2.3 本实验中存在问题的说明
(1)本次实验定量方法采用内标法。由于条件所限未能买到相关标准样品,所以仅采用乙酸苯甲酯做内标,香精样品中组分的响应因子均假设为1,这势必会影响到定量的精确性。要提高分析的准确和精确性,还需做进一步的分析。
(2)同时蒸馏萃取作为一种前处理技术,同固相微萃取、顶空进样等相比,具有良好的重复性和较高的萃取量,适合于烟用香精香味成分的定量分析。但由于香精组分复杂,当蒸馏温度过高时,样品可能发生水解、氧化、酯化或热分解,同时高沸点的组分也难以随水蒸汽一起蒸出来,所以对香精香料挥发性成分的检验不是很全面[5]。为了完善这方面的工作,可考虑与其他前处理方法相结合,作进一步探索研究。
3 结论
综上所述,同时蒸馏萃取用于香精香料成分的分析,操作简便、定性定量效果好、重复性较理想,是一种行之有效的前处理方法,但该方法在全面分析香精香料成分方面存在一定的局限性。
参考文献
[1]steinharth, stephan a, bucking m. advances in flavour research [j]. j. high resolut chromatogr, 2000, 23 (7-8):489-496.
[2]chialva f,gabrig g,liddle p,et a1.application of the method comparison with the tradition analysis of essential oils [j].j.high resolut chromatogr,1982,5(4):182-188.
[3]廖启斌,刘江生,杨斌等.烟用香料中浸膏的气相色谱/质谱法分析[a].2002年中国烟草学会工业专业委员会香精香料学组.
[4]盛志艺,吕健,徐海涛等.同时蒸馏萃取/色谱分析在香精质量控制中的应用[c].2002年中国烟草学会工业专业委员会香精香料学组.
[5]吕健,阮晓明,盛志艺等.固相微萃取与同时蒸馏萃取法分析香精成分比较[j].烟草科技,2003,(2):25-28.
关键词:同时蒸馏萃取;香精;气相色谱/质谱
烟用香精香料是卷烟生产中不可缺少的原料,其配方也是烟草工业企业的核心技术之一。目前香精中挥发性成分的分析一般采用水蒸气蒸馏、有机溶剂萃取、超临界流体萃取(sfe)等方法[1,2],但提取方法样品消耗量大,费时费力。近年来同时蒸馏萃取(simultaneousdistillationandextraction,简称为sde)日渐成为香精分析的重要手段。廖启斌等人采用同时蒸馏萃取的前处理分离方法,经气相色谱(gc)和气质谱联(gc/ms)对烟用香料进行了分析鉴定[3];盛志艺等人采用同时蒸馏萃取/色谱分析法对烟用香精的香味成分进行了提取和定量测定,通过香精的掺兑实验和高温处理等验证实验,证明了此方法的灵敏性和有效性[4]。本文讲述了利用sde-gc/ms对香精中的挥发性物质进行了定性定量分析,并探讨了sde方法的重复性。
1 实验部分
1.1 样品及试剂
香精样品:选择ba70牌号香精作为分析样品,其相对密度为1.1825g·ml-1。试剂:二氯甲烷,氯化钠,无水硫酸钠,无水乙醇,标样乙酸苯甲酯,试剂均为分析纯。
1.2 仪器
仪器:hp6890型气相色谱仪,气相色谱(hp6890)/质谱(hp5972)联用仪,同时蒸馏萃取仪,旋转蒸发仪。
色谱条件:毛细管柱:hp-ffap毛细管色谱柱(50m×0.2mm×0.3μm);检测器:fid;载气:氮气,流速1.0ml/min;进样口温度:260℃;进样方式:分流进样,分流比10∶1;柱温:采取程序升温,60℃(1min)-200℃(50min),升温速率:2℃/min。
质谱条件:离子化电压:70ev;ei离子源温度:180℃;谱图检索:wiley、nbs和结构谱图库3个谱库进行检索。
1.3 实验方法
样品前处理:用移液管移取ba70号香料10ml,加人350ml水和适量的nacl,放入烧瓶中,进行同时蒸馏萃取(见图1)3h,得到50ml二氯甲烷萃取液。加适量无水硫酸钠干燥,静置过夜,于旋转蒸发仪上浓缩,加标样至1ml。
样品定性定量方法:经前处理制备得到的分析样品,以gc和gc/ms进行分析。组分以nbs、wiley和结构谱图库3个谱库串联检索定性;实验中采用内标法定量测定组分的含量,响应因子按1计算。
2 结果与讨论
2.1 香精挥发性成分的定性定量分析
香精样品按1.3中样品前处理方法进行处理,所得样品进行gc和gc/ms分析,其图谱如下图2和图3所示。所得数据按1.3样品定性定量方法进行处理,结果如下表1所示。
从表1分析结果可知,该香精中主要含有萜类、萜类衍生物、脂肪酸酯、醇醛类和一些杂环化合物。萜类物质的数量最大,其中以香兰素(32.571μg·ml-1)、萜品油醇(21.474μg·ml-1)、香叶醇(17.804μg·ml-1)和芳樟醇(13.928μg·ml-1)为主;酸类物质的含量最高,其中山梨酸的含量高达533.161μg·ml-1;脂肪酸酯中油酸甲酯的含量最高为21.510μg·ml-1;杂环化合物中2-甲基-四氢噻吩的含量高达37.449μg·ml-1。
图1 同时蒸馏萃取装置
2.2 同时蒸馏萃取方法重复性实验
按1.3样品前处理步骤连续采样3次,所得样品进行gc和gc/ms分析,所得结果如下表2所示。
由表2可知,3次平行实验的组分含量变异系数(cv值)小于10%的组分有22种,占总组分的78.6%;其余6种组分的cv值在10%和20%之间。表明同时蒸馏萃取-气相色谱/质谱法检测香料中主要挥发性成分有较好的重现性。
图2 ba70号香料的sde-gc气相色谱图
2.3 本实验中存在问题的说明
(1)本次实验定量方法采用内标法。由于条件所限未能买到相关标准样品,所以仅采用乙酸苯甲酯做内标,香精样品中组分的响应因子均假设为1,这势必会影响到定量的精确性。要提高分析的准确和精确性,还需做进一步的分析。
图3 ba70号香料的sde-gc/ms总离子色谱图
(2)同时蒸馏萃取作为一种前处理技术,同固相微萃取、顶空进样等相比,具有良好的重复性和较高的萃取量,适合于烟用香精香味成分的定量分析。但由于香精组分复杂,当蒸馏温度过高时,样品可能发生水解、氧化、酯化或热分解,同时高沸点的组分也难以随水蒸汽一起蒸出来,所以对香精香料挥发性成分的检验不是很全面[5]。为了完善这方面的工作,可考虑与其他前处理方法相结合,作进一步探索研究。
表1 香精ba70挥发性成分的分析结果
3 结论
综上所述,同时蒸馏萃取用于香精香料成分的分析,操作简便、定性定量效果好、重复性较理想,是一种行之有效的前处理方法,但该方法在全面分析香精香料成分方面存在一定的局限性。
表2 采用sde前处理方法的重复性(n=3)
参考文献
[1]steinharth, stephan a, bucking m. advances in flavour research [j]. j. high resolut chromatogr, 2000, 23 (7-8):489-496.
[2]chialva f,gabrig g,liddle p,et a1.application of the method comparison with the tradition analysis of essential oils [j].j.high resolut chromatogr,1982,5(4):182-188.
[3]廖启斌,刘江生,杨斌等.烟用香料中浸膏的气相色谱/质谱法分析[a].2002年中国烟草学会工业专业委员会香精香料学组.
[4]盛志艺,吕健,徐海涛等.同时蒸馏萃取/色谱分析在香精质量控制中的应用[c].2002年中国烟草学会工业专业委员会香精香料学组.
[5]吕健,阮晓明,盛志艺等.固相微萃取与同时蒸馏萃取法分析香精成分比较[j].烟草科技,2003,(2):25-28.
同时蒸馏萃取-气相色谱/质谱法在烟用香精检测上的应用研究(图)
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本文2010-04-18 22:47:49发表“理论文章”栏目。
本文链接:https://www.wenmi123.com/article/158528.html
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