全二维气相色谱-静电场轨道阱高分辨质谱联用分析酱香型白酒中的挥发性特征组分

引言

白酒中的挥发性特征组分主要是酸类、酯类、醇类、酮类、 醛类以及含氮化合物类，数量多，含量低，这些挥发性特征 组分对白酒的风格、品质起巨大作用，比如醇类物质作为香 与味的桥梁，对白酒的味觉作用相当重要，构成了白酒相当 一部分味觉的骨架。酸类物质是白酒中的呈味物质，与其他 香味物质共同构成白酒所特有的芳香。酯类物质是放香的主 体，是白酒中的香味物质，具有着果实气味或独特芳香气味。 挥发性特征组分的分离和浓缩等预处理是白酒风味分析的重 要步骤，常用的预处理方法包括液液萃取法 LLE、固相萃取 法 SPE、固相微萃取法 SPME，包括顶空固相微萃取法 HSSPME、和搅拌棒吸附萃取法 SBSE 等，其中，HS-SPME 无 需溶剂且操作简单快速，是近些年比较主流的白酒风味组分 分析方法。 

多篇文献报道，白酒中有丰富的挥发性特征组分，其中酱香 型白酒尤甚，常用的一维色谱法无法完全表征白酒中的全部 挥发性特征组分，本文采用全二维气相色谱搭配静电场轨道 阱高分辨质谱，建立了一种准确鉴定白酒品质的方法，既利 用了全二维气相色谱峰容量大，分离度高的特点，又兼具了 静电场轨道阱质谱分辨率高，灵敏度高的优势，强强联合， 可以准确地进行白酒基质中挥发性化合物组分的分离及鉴定， 是实现白酒风味组分表征的有力工具。

样品前处理

市购四种常见品牌的白酒，分别编号 A,B,C,D，每种白酒 取 1mL 放 入 20mL 顶 空 瓶 中， 再 加 入 4mL 超 纯 水， 及 1gNaCL，再加入 100μL 的内标，内标为 2- 甲基丁醇，浓度 1mg/L，盖紧盖子后密封，摇匀，放置于仪器上，采用箭式固 相微萃取SPME Arrow进样，SPME参数见1.1固相微萃取条件。

本实验采取 2- 甲基丁醇为内标，对特征性组分进行半定量分析，上图为期其特征离子的质谱图。从图中可知，2- 甲基丁醇 的主要特征离子碎片 m/z=41.03854 分辨率达到 66698， m/z=56.06202 分辨率达到 56323，所有离子碎片质量精度均小于 1ppm，体现了 Orbitrap Exploris GC 在全二维模式下仍然保持超高的分辨率及超高的质量精度。

结论

使用 Orbitrap Exploris GC 静电场轨道阱高分辨气质联用仪搭载 J&X 固态热调制器对白酒中的挥发性特征组分进行分析，在四 种白酒中分别准确定性出 600-1100 个风味化合物，包括酯类，醇类，酸类等，建立族类定义模板后，可批量进行族类分析， 快速分析样品中不同种风味类型化合物。 Orbitrap Exploris GC 具有超高分辨率，且分辨率具有多档可调。在二维分析模式下，以内标物 2- 甲基丁醇为例，主要离子碎 片 m/z=41.03854 分辨率达到 66698， m/z=56.06202 分辨率达到 56323。

超高分辨率可以提供更好的选择性、更高的灵敏度， 以及更精确的天然同位素轮廓，确保了痕量风味化合物的定性定量分析。 Orbitrap Exploris GC 具有高质量精度，高质量精度提供了特有的高分辨过滤算法，在进行非靶向分析时，确保了每一张质谱 图都具有高精度。靶向分析时，在 ±2ppm 质量精度窗口内提取目标化合物的典型碎片离子，可以在二维谱图中快速标记中该 类化合物的位置，从而帮助快速建立族类定义模板。 

Orbitrap Exploris GC 具有宽线性范围和超高灵敏度，使用 2- 甲基丁醇做为内标，建立内标校准曲线，可以对样品重的风味组 分进行半定量分析。Orbitrap Exploris GC 的动态线性范围高达 6 个数量级，样品无需转移至四极杆质谱二次分析。 GC×GC 成倍增加了色谱的分离度，通过热调制可以将一维色谱中共流出的组分再次分离，如样品重大马士酮和乙酸苯乙酯， 十四烷醛等化合物在二维模式下共流出问题得以完美解决。

标签：全二维气相色谱高分辨质谱挥发性特征组分