一种基于HPLC-QTOF MS技术检测烟用香精香料的非靶向分析方法

摘要

一种基于高效液相色谱‑四级杆飞行时间质谱（HPLC‑QTOF MS）技术检测烟用香精香料的非靶向分析方法，是将烟用香精香料采用溶剂萃取后离心，并经有机相滤膜过滤，取滤液进行分析，样品经液相色谱柱分离后进入四级杆飞行时间质谱测定，实现烟用香精香料中初生和次生代谢物的全成分分析。本发明首次将HPLC‑QTOF MS技术应用于烟用香精香料的非靶向分析，尤其适用于烟用香精香料中大分子、难挥发物质的分析，并利用飞行时间质谱分辨率高的特点解决了色谱峰解析的难题。本发明相比现有技术的优点在于：可对烟用香精香料复杂样品的化学成分进行方便、准确、全面的分析，为烟用香精香料剖析提供了一种可靠、稳定、全新的方法。

说明书

技术领域

本发明属于烟用香精香料的测定技术领域，具体涉及一种基于HPLC-QTOF MS技术检测烟用香精香料的非靶向分析方法。

背景技术

烟用香精香料对保持卷烟制品的风格特色具有重要意义，是烟草行业的重要核心技术之一。烟用香精香料多取材于天然香料，其质量受原料和生产工艺等因素的影响，单纯地通过酸度、折光指数、溶混度、挥发物总量等常规指标和感官难以准确反映香精香料的成分。由于烟用香精香料对卷烟风格的影响往往来自于多成分间的协同作用，所以获得全面系统的烟用香精香料化学成分数据对于仿香、创香乃至卷烟设计至关重要。

目前主要采用气相色谱-质谱联用法(GC-MS)或气相色谱法(GC)对烟用香精香料的成分进行检测，而这些基于气相色谱分离的检测方法难以有效检测烟用香精香料中的半挥发特别是难挥发性成分。基于液相色谱分离的液相色谱-质谱联用法(LC-MS)或液相色谱法(LC)适用于烟用香精香料中难挥发及半挥发性成分的检测，其中质谱检测器具有较好的定性功能，但烟用香精香料的成分很复杂，多成分的不完全分离导致一级质谱测定存在成分干扰大、定性不准的问题。相较于一级质谱，四级杆飞行时间质谱(QTOF MS)分辨率高的特点解决了色谱峰解析的难点，从而有效避免了上述问题的出现。因此，迫切需要建立一种基于HPLC-QTOF MS技术的非靶向分析方法用于烟用香精香料的全成分分析。

发明内容

本发明的目的是针对以上现有问题而提供的一种基于HPLC-QTOF MS技术检测烟用香精香料的非靶向分析方法。

本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：

一种基于HPLC-QTOF MS技术检测烟用香精香料的非靶向分析方法，该方法是将烟用香精香料采用溶剂萃取后离心，并经有机相滤膜过滤，取滤液进行分析，样品经液相色谱柱分离后进入四级杆飞行时间质谱测定，实现烟用香精香料中初生和次生代谢物的全成分分析，具体步骤如下：

(1)样品前处理：

准确称取10～200mg烟用香精香料于50mL具盖离心管中，再准确加入1～ 40mL溶剂萃取，振荡2～20min后离心，经有机相滤膜过滤，取滤液进行分析。

(2)样品分析：

色谱条件：色谱柱为反相色谱柱；柱温：40℃；流动相A：含0.1％甲酸的乙酸铵(5mmol/L)溶液，流动相B：乙腈；梯度洗脱；流速：0.3mL/min；进样体积：10μL。

质谱条件：ESI源；正/负离子模式分别扫描；离子源温度：500℃；簇裂解电压：40V；碰撞能量：10V；喷雾电压：+5500V/-4500V；雾化气压力：55psi；气帘气压力：35psi；辅助气压力：50psi；扫描范围：m/z 100～1000。

在本发明中，样品前处理中的所述的萃取溶剂可为甲醇、水或两者的混合溶剂等。样品离心前要充分振荡，可选择的振荡方式为涡旋振荡、超声振荡或机械振荡。

色谱条件中所述的反相色谱柱为Atlantis@T3柱(柱长150mm，内径2.1mm，固定相颗粒3μm)。所述的梯度洗脱条件为0～1min，97％A；1～1.5min，97％～ 85％A；1.5～18min，85％～2％A；18～25min，2％A；25～25.1min， 2％～97％A；25.1～35min，97％A。

总体而言，与现有检测方法相比，本发明具有以下技术优势：

1、本发明首次将HPLC-QTOF MS技术应用于烟用香精香料的非靶向分析，尤其适用于烟用香精香料中大分子、难挥发物质的分析，并利用飞行时间质谱分辨率高的特点解决了色谱峰解析的难题，可对烟用香精香料复杂样品的化学成分进行方便、准确、全面的分析，为烟用香精香料剖析提供了一种可靠、稳定、全新的方法。

2、本发明的一个更重要的特征是为了在提取过程中不具有化合物选择性，这也是和目前靶向分析方法的一个很大区别；目前香精香料的分析多为靶向分析方法，所检测的化合物极为有限，且操作繁琐、耗时较长，这严重限制了烟用香精香料剖析，该方法能够对烟用香精香料的化学成分进行方便、准确、全面的分析，为烟用香精香料剖析提供了一种可靠、稳定、全新的方法。

3、本方法前处理简单，样品测定及分析效率高，适用于大批量样品的高通量分析。

附图说明

图1：实施例中香精香料正离子模式的提取离子流图。

图2：实施例中香精香料负离子模式的提取离子流图。

具体实施方式

结合实施例及附图对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

实施例1

一种基于HPLC-QTOF MS技术检测烟用香精香料的非靶向分析方法，该方法是将烟用香精香料采用溶剂萃取后离心，并经有机相滤膜过滤，取滤液进行分析，样品经液相色谱柱分离后进入四级杆飞行时间质谱测定，实现烟用香精香料中初生和次生代谢物的全成分分析，具体步骤如下：

(1)样品前处理：

准确称取20mg烟用香精香料于50mL具盖离心管中，再准确加入20mL 50％甲醇+水溶液萃取(即甲醇和水各占50％)，涡旋振荡10min后离心，经有机相滤膜过滤，取滤液进行分析。

(2)样品分析：

色谱条件：色谱柱为Atlantis@T3柱(柱长150mm，内径2.1mm，固定相颗粒3μm)；柱温：40℃；流动相A：含0.1％甲酸的乙酸铵(5mmol/L)溶液，流动相B：乙腈；梯度洗脱条件为0～1min，97％A；1～1.5min，97％～85％A；1.5～18min，85％～2％A；18～25min，2％A；25～25.1min，2％～ 97％A；25.1～35min，97％A；流速：0.3mL/min；进样体积：10μL。

质谱条件：ESI源；正/负离子模式分别扫描；离子源温度：500℃；簇裂解电压：40V；碰撞能量：10V；喷雾电压：+5500V/-4500V；雾化气压力：55psi；气帘气压力：35psi；辅助气压力：50psi；扫描范围：m/z 100～1000。

实施例2

选择一种烟用香精香料样品，按照实施例1所述的分析方法，对样品中的初生和次生代谢物进行非靶向分析，结果如表1所示。

表1 实施例中烟用香精香料的非靶向分析结果