葡萄酒中芳香物质检测方案(二手分析仪器)

采用三重串联四极杆 GC/MS PCI 模式高灵敏度检测葡萄酒中的2-甲氧基-3-异丁基吡嗪 (MIBP或IBMP) 应用摘要食品与香料 作者 摘要 Stephan Baumann 使用配置压力控制三通装置的 Agilent 7890A/7000 系列三重串联四极杆 GC/MS 以 PCI模式开发了一种检测和定量葡萄酒中浓度低至 2 ppt的2-甲氧基-3-异丁基吡嗪的方法。 USA 前言 众多品种的葡萄酒都含有3-烷基-2-甲氧基吡嗪，这是一类阈值极低的芳香物质。它们在Sauvignon Blanc、 Semillon 和 Cabernet Sauvignon 葡萄酒中的浓度较高，为之带来特有的芳香味。这类化合物家族中最重要的成员之一为2-甲氧基-3-异丁基吡嗪(称为MIBP或IBMP)。据报道， MIBP 存在于青椒中，并且可以让葡萄酒带有青椒的特殊植物香味。MIBP的嗅觉阈值在白葡萄酒中最低，达到1 ng/L， 并且 MIBP的最佳浓度范围也非常低，为 8-15ng/L。 高于 30 ng/L的浓度会产生令人不快的香味。 对于某些种属的瓢虫， MIBP还是一种信息素；葡萄压榨汁中若存在这些昆虫，酿出的葡萄酒 MIBP 含量高、味道不佳。葡萄酒中 MIBP的检测通过顶空固相微萃取 (HS-SPME)GC/MS分析来完成，最近有报道报，使用El离子源的 HS-SPME GC/MS/MS方法在葡萄酒分析中可达到 8.6 ng/L 的检测限 (LOD)和 33 ng/L的定量限(LOQ)[1]。本应用摘要将介绍一种能显著提高检测灵敏度的使用Agilent 7000 系列三重串联四极杆 GC/MS的方法。该方法利用正化学电离 (PCI) 和 GC 反吹技术，可在不改变样品萃取方法的情况下实现低至 2 ng/L (2 ppt) 的检测限。 标准品和试剂 表1列出了所用的标准品和试剂。在10%的乙醇中制备 MIBP及同位素标记的 MIBP的储备液(浓度为10，000 pg/ml)， 于4℃下避光存放，并根据需要进行稀释以获得校准标样。 表1. 标准品和试剂 标准品 3-异丁基-2-甲氧基吡嗪 纯度 99% 试剂 无水乙醇 200 proof 水 5 ppb TOC 氯化钠 纯度99.5% 酒石酸 纯度99% 仪器 本实验在配置分流/不分流毛细管进样口的 Agilent 7890A 气相色谱仪 (GC)和带有三轴检测器的 Agilent 7000 系列三重串串四极杆 GC/MS 上进行。分流/不分流进样口配有长寿命隔垫(部件号5183-4761)和去活的、不分流单锥形进样衬管(部件号5181-3316)。HS-SPME 进样通过 SPME Holder (Supelco，57330-U)来完成。仪器条件列于于2。 表2. 气相色谱仪和质谱仪条件 气相色谱仪运行条件 分析柱 两根15mx0.25 mmx0.25 pm Agilent J&W HP-5 ms UI色谱柱(部件号190915-433UI) 进样口温度 250°C 进样口压力 9.5 psi 载气 氦气，恒流模式， 1.2 mL/min 不分流 吹扫， 50 mL/min， 2 min 柱箱升温程序 45℃(保持2.25 min)， 以8℃/min 升至 130°℃ 柱流速 39.8 cm/s 进样 SPME， 2 min， 250°C 传输线温度 250°C GC后运行条件 反吹装置 由压力控制模块(部件号 G3476-60501)控制的带 吹扫的 Ultimate Union (部件号 G3186-60580) 反吹条件 -1.2 mL/min，200°C， 2 min 质谱仪条件 调谐 PCI自动调谐 Delta EMV 800 V 采集参数 PCI， 选择反应监测 试剂气流 20%甲烷 碰撞气流速 氮气1.5mL/min， 氦气 2.35 mL/min 溶剂延迟 3.75 min MS 温度 离子源300C， 四极杆150C 使用 1 m Agilent J&W HP-5 ms 超高惰性 (UI) 色谱柱作为保护柱，并采用反吹装置，以便于维护进样口和色谱柱。通过超低死体积 Ultimate Union 将保护柱连接到第一分析柱。用配有带吹扫的UltimateUnion 的压力控制三通器连接两根15 m Agilent J&WHP-5ms UI分析柱[2-4]。保护柱可防止分析柱受到吸附在 SPME纤维上的污染物污染，并在维护进样口时杜绝分析柱氧化风险。 样品制备 所有样品均在 20 mL 的空空样品瓶中进行制备。校准样品使用MIBP储备液和模拟葡萄酒(酒石酸溶于 12 % v/v的乙醇中制成0.5% w/v的溶液)进行制备。加标样品用的是 Sauvignon Blanc和 Cabernet Sauvignon 葡萄酒。校准样品和加标样品的浓度为：0、5、20和100 ng/L (MIBP)， 以及 80 ng/L(同位素标记的MIBP)。加入两克氯化钠以增加萃取效率。使用经预处理的50/30 pm DVB/Carboxen/PDMS StableFlex SPME 纤维 (Supelco部件号57329-U) 进行HS-SPME。样品在室温下进行30 min 的静态 HP-SPME萃取，然后在250℃的 GC进样口中将纤维脱附2 min。 分析参数 用于分析 MIBP和内标的参数列于表3. 表3. 分析参数 保留时间 驻留时间 碰撞能量 化合物 (min) SRM (ms) (EV) 167→94 60 35 MIBP 11.5 195→124 60 30 195→106 60 35 同位素标记的 MIBP(内标) 170→127 20 30 11.5 170→128 20 30 170→100 20 30 结果 PCI提高了灵敏度 在三重串联四极杆 GC/MS 系统上建立的 PCI 方法可对复杂基质中超低含量的 MIBP 进行检测并将干扰降至最低(图1)。根据用模拟葡萄酒中的MIBP建立的校准曲线(图2)，测得供试 CabernetSauvignon 中 MIBP 的含量为2 ppt(图3)。在供试 SauvignonBlanc (图4a)或模拟葡萄酒空白样(图4b)中未检出 MIBP。高灵敏度检测在很大程度上得益于正化学电离(PCI)的选择性。 图1 通过 SRM 分析得到的重构总离子流色谱图 (RTICC)， 显示了加标5 ng/LMIBP 的 Cabernet Sauvignon 葡萄酒中 MIBP的分离。同位素标记的内标和MIBP标准品均在 11.5min 时洗出， 它们与9.2和 10.4 min 时的干扰峰都分离良好。 图2. MIBP定量校准曲线。使用分别含0、5、20和100 ng/L MIBP的模拟葡萄酒样品来建立曲线。 图3. 检测 Cabernet Sauvignon 葡萄酒中 2 ng/L (2 ppt)的天然(未加标)MIBP， 使用图2的校准曲线进行定量。上面的曲线示出 MIBP 的定量transition(左)和两个定性(右) transition，其中无明显的干扰。定性transition 曲线还示出了不确定的谱带，以及两个定性 transition 与定量transition 的比率。下面的曲线示出了内标(同位素标记的MIBP) 的定量和定性 transition。 通过消除化学干扰确保了低本底和高灵敏度 a. b. 图4. Sauvignon Blanc 葡萄酒(a) 以及不含 MIBP的模拟葡萄酒(b)的分析。上面的曲线示出了MIBP的定量 transition(左)和两个定性(右)transition，其中无明显的干扰。两个样品中均未检测到可测水平的 MIBP。下面的曲线示出内标(同位素标记的 MIBP) 的定量和定性 transition。定性 transition 曲线还示出了不确定的谱带，以及两个定性 transition 与定量 transition 的比率。 结论 在新型 Agilent 7000三重串联四极杆 GC/MS上结合反吹装置使用PCI模式最大限度地减小了干扰，能检测出葡萄酒中低至 2 ppt的 MIBP。 ( 参考文献 ) ( 1. R. Godelman， S . Limmert， T. Kuballa ， “Implementation of headspace solid-phase-micro-extraction-GC-MS/MS methodology for determination of 3-alkyl-2-methoxypyrazines in wine"， Eur Food Res Te c hnol 227，449-461 ( 2008). ) 2. H. Prest， C. Foucault and Y. Aubut， Capillary FlowTechnology for GC/MS： Efficacy of the Simple TeeConfiguration for Robust Analysis Using RapidBackflushing for Matrix Elimination， Agilent TechnologiesPublication5989-9359EN. 3. H. Prest， Capillary Flow Technology for GC/MS：A SimpleTee Configuration for Analysis at Trace Concentrationswith Rapid Backflushing for Matrix Elimination， AgilentTechnologies Publication 5989-8664EN. 4. H. Prest， The Pressure Controlled Tee (PCT)：Configurations， Installation and Use， Agilent TechnicalDocument G1472-90001. 如需更多信息 有关我们的产品与服务的详细信息，请访问我们的 Web 站点www.agilent.com/chem/cn. .Agilent Technologies 使用配置压力控制三通装置的Agilent7890A/7000系列三重串联四极杆GC/MS以PCI模式开发了一种检测和定量葡萄酒中浓度低至2ppt的2-甲氧基-3-异丁基吡嗪的方法。Agilent7000三重串联四极杆GC/MS上结合反吹装置使用PCI模式大限度地减小了干扰，能检测出葡萄酒中低至2ppt的MIBP。