榴莲和芒果，谁的香料更多？这个方案一测便知

Waters

2024/10/18 16:25

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香料是一种能被嗅觉嗅出香气或味觉尝出香味的物质，分为天然香料和人造香料。天然香料取自自然界，保持原有动、植物香气特征的香料，又分为动物性和植物性香料两大类。其中植物性香料以芳香植物的花、果、叶、枝、皮、根或地下茎、种子等含有精油的器官及树脂分泌物为原料，可制成各种不同形态的香料产品。

研究背景

迄今为止，从植物性天然香料中分离出来的有机物大于5,000种，其结构比较复杂，大体分为以下几类：萜类化合物、芳香族化合物、脂肪族化合物等。研究表明，香料化合物中碳原子的个数、不饱和性、官能团、取代基及同分异构等因素对香气会产生影响。一般来说，碳原子个数对香气的影响，在醇、醛、酮和羧酸等中都有很明显的表现。

实验方案

本实验首先建立了基于大气压气相电离源(APGC) - Xevo G3 QTof高分辨质谱针对香料(香气味)化合物筛查数据库，并使用该香料化合物筛查数据库针对榴莲、芒果、葡萄、藏红花等样品进行检测。主要利用高分辨质谱方法的高通量、高分辨率和更快的扫描速度等优势，在较短的时间内同时完成几十种植物性天然香料化合物的检测。

香料(香气味)化合物筛查数据库特点

香料(香气味)化合物筛查数据库包括该化合物的化学式、结构式及CAS号和中文名等信息（图1），筛查数据库的香料化合物数量包括近几十种，能够满足日常水果、坚果等天然产物样品的香料化合物筛查工作。

图1. 香料(香气味)化合物高分辨质谱筛查数据库。

实验样品筛查结果显示

实际样品筛查结果包括化合物保留时间、化学式、精确质量数、碎片离子、同位素信息、加合物和响应值等信息，具体筛查化合物结果见下图（图2以榴莲样品为例）。

图2. 软件自动展示香料化合物筛查结果 (可以自动展示目标化合物碎片断裂信息，以榴莲样品为例)。

图3. 软件能够自动展示筛查到香料目标化合物结果及结构式 (以葡萄样品为例)。

图4. 基于大气压气相电离源(APGC) - Xevo G3 QTof高分辨质谱采集香料化合物丰富的色谱信息 (以藏红花样品为例)。

大气压电离源 (APGC) 技术特点

大气压电离源APGC是一种新型电离源，该技术属于“软电离”技术（区别常规的EI电离源），能够得到明显的化合物分子离子峰，从而能够大大的提升质谱的仪器灵敏度。
同时，借助APGC离子源还可以与电喷雾离子源（ESI）进行自由切换，同一台质谱即可“气质”又可“液质” 的想法得以完美实现。结合了大气压电离技术与高分辨质谱的双重优势的APGC-QTof，克服GC-EI-MS的固有缺点，得到越来越多的认可，被广泛应用于靶向和非靶向化合物筛查分析中。

小结

本实验首先建立了基于大气压气相电离源APGC - Xevo G3 QTof高分辨质谱香料(香气味)化合物筛查数据库，并使用该香料化合物筛查数据库针对榴莲、芒果、葡萄、藏红花等样品进行检测。结果显示筛查灵敏度高，且不需要香料化合物标准品。使用本方法能够针对市售水果等样品中几十种香料化合物进行快速、准确的筛查。
通过使用本筛查数据库及方法在不同水果和藏红花中筛查到的香料化合物数量比较：藏红花（28种）>榴莲样品（27种）>葡萄（20种）>芒果（6种）。
同时，可以借助功能强大的waters_connect软件，进行分析数据库以外非靶向目标化合物的结构解析及未知组分的鉴定工作，为广大科研工作者探索已知、发现未知提供有力工具。