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一次固相微萃取SPME分析果汁的条件初步优化小结

气质联用(GCMS)

  • 一次固相微萃取SPME分析果汁的条件初步优化小结



    前 言
    本文采用顶空固相微萃取-气相色谱质谱法分析较浓果汁中香气物质。进行了初步优化以得到相对较好的分离结果。
    1试验部分
    1.1 仪器与装置
    美国安捷伦6890N/5975C气相色谱-质谱联用仪,带有德国Gerstel的MPS2多功能自动
    进样系统(可以进行全自动固相微萃取操作)。
    固相微萃取萃取头采用DVB/CAR/PDMS,65μm, 2cm(美国Supelco公司)。
    1.2样品和标样
    样品:市场样品。
    1.3GC/MS条件
    1.3.1 色谱条件:
    色谱柱:安捷伦HP-Innowax (60m×0. 25 mm ( i.d.)×0.25μm)毛细管柱;
    升温程序: 40℃保持2 min,以5 ℃/min升至250℃,保持26 min;
    载气(He, 纯度99.999%以上)流速1.8mL/min;
    进样口温度250℃,分流进样,分流比1:1 - 10:1;
    1.3.2质谱条件:
    电子轰击(EI)离子源;电子能量70eV;传输线温度280℃;离子源温度230℃;四级
    杆温度150℃。SCAN扫描范围:29-400。
    增益电子倍增EMV: 1306V。
    1.4样品的提取处理及分析方法
    样品的提取处理
    因为样品为果汁,无法直接进样,本文采取较为方便且灵敏度高的SPME(固相微萃取)法提取香气香味成分。
    取出一定量(见后面具体实验用量)果汁样品于20ml顶空瓶中。置于全自动固相微萃取的进样装置。平衡时间:10min, 提取温度:60度,提取时间:40min,解析温度:250度,解析时间1min。萃取头:DVB/CAR/PDMS,65μm,2cm。
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    2 结果与讨论
    2.1 实验结果
    用固相微萃取处理果汁样品,简单方便,灵敏度高,有利于香气化合物的提取。
    固相微萃取的萃取头在进样口自动经过解析后,进入GCMS进行分离。
    2.1.2 优化取样量
    下面以往在通常的果汁的SPME提取的做法,也是经过优化萃取温度,萃取时间,取样量,平衡时间等分析条件后得到的。取样2g,分流比1:1条件下(其它条件参见1.3,相同)的色谱总离子图(TIC):

    图1 以往某一果汁的总离子色谱图(TIC)



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    可以看出来分离效果上可以。但按照同样的条件(取样2g,分流比1:1)处理了一个果汁新样品。其的色谱总离子图(TIC)如下:


    图2 新果汁样品(2g,分流比1:1)的总离子色谱图(TIC)



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    从上面的新果汁样品的总离子色谱图(TIC)看到,前面几个甲位蒎烯、乙位蒎烯、柠烯、丙位松油烯等萜烯的峰型很差,有的还是双峰、驼峰、凸峰等,也没有完全分离开,严重超载。说明这个样品浓度很大,此分析条件不适合这个样品。按照以往的经验和已经优化的方法的条件失效了,不可用了。

    对于超载的情况,首先考虑减少进入仪器的样品量。例如减少提取时间,但时间过短可能有些成分无法提取到,平衡时间短不利于样品对比等,不是最好的选项。另外就是减少样品量。开始减少2g到0.5g样品量。分流比1:1未变。其的色谱总离子图(TIC)如下:


    图3 新果汁样品(0.5g,分流比1:1)的总离子色谱图(TIC)

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    从上面看出,减少样品量1/4,峰型虽然有所改善,但仍然达不到要求。于是再减少进样量到0.1g。其的色谱总离子图(TIC)如下:


    图4 新果汁样品(0.1g,分流比1:1)的总离子色谱图(TIC)

    *************************************************************************

    从上面看出,减少样品量1/20,峰型改善较大,但仍然达不到要求。如果在进一步减少取样品,可能会称量不方便,样品均匀性代表性会受到影响。



    2.1.2 优化分流比
    鉴于减少取样量有一定的局限性,实践起来受某些限制。尝试减少另一种减少进入仪器柱子的样品量的方法,就是加大分流比。开始考虑减少到5:1,但感觉不一定够,就直接减少到10:1。其的色谱总离子图(TIC)如下:

    图5 新果汁样品(0.1g, 分流比10:1)的总离子色谱图(TIC)
    *************************************************************************
    可以看出来这个分析条件下的峰型比较理想,分离也不错,定量也可以。
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    下面是4种分析条件下(依次是2g-1:1分流比,0.5g-1:1分流比,0.1g-1:1分流比,0.1g-10:1分流比)的总离子色谱图(TIC)对比图:


    图6. 4种分析条件下的总离子色谱图(TIC)对比图
    可以看出来四种分析条件下的峰型明显差别和分离效果。
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    2.2 一般认为固相微萃取(SPME)用于样品浓度低,例如以下饮料食品日化产品等,其组分很微量,例如ppm以下,ppb到ppt水平,所以一般取样品尽量多一些,并采用不分流进样或很小的分流比,例如1:1到5:1。但对于含量高的样品,例如本文中果汁样品或香精样品就不适应了,需要调整取样量和加大分流比等方式来优化。也可以适当减少提取萃取时间来减少进入仪器的样品量。

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  • symmacros

    第1楼2017/11/30

    应助达人

    欢迎大家拍砖。

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  • sallysally

    第2楼2017/11/30

    一般是不分流进样,灵敏度高,但太高似乎也不行。

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  • 有雨的夜

    第3楼2017/12/01

    一张对比图,道尽瘦身史。
    不减小进样量,加大分流比不知道效果如何,第一张的过载是MS的过载,SPME本身萃取头上不知道有没有过载

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  • symmacros

    第4楼2017/12/01

    应助达人

    两者都有过载的可能。

    有雨的夜(774234134) 发表:一张对比图,道尽瘦身史。
    不减小进样量,加大分流比不知道效果如何,第一张的过载是MS的过载,SPME本身萃取头上不知道有没有过载

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  • GRANT

    第5楼2017/12/01

    应助达人

    0.1g-10:1分流比 的响应都挺高的,SPME的灵敏度真的挺高的

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  • symmacros

    第6楼2017/12/01

    应助达人

    一般讲spme的灵敏度是比较高的,能到ppt。

    GRANT(fatinsect) 发表:0.1g-10:1分流比 的响应都挺高的,SPME的灵敏度真的挺高的

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  • symmacros

    第7楼2017/12/01

    应助达人

    灵敏度高对于浓度大的样品的优势可能降低,需要采取措施来改变某些分析条件。

    sallysally(sallysally) 发表:一般是不分流进样,灵敏度高,但太高似乎也不行。

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  • zwq1973

    第8楼2017/12/01

    应助达人

    还是要看具体情况啊,一般先挑一个常用的参数,做出来看,不行么只能调整参数重新做了。

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  • symmacros

    第9楼2017/12/01

    应助达人

    确实要先按常用参数试一下,然后调整优化后再做样品。

    zwq1973(zwq1973) 发表:还是要看具体情况啊,一般先挑一个常用的参数,做出来看,不行么只能调整参数重新做了。

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  • SkytheSg

    第10楼2022/03/03

    问下 HS和SPME样品通常需要放入20%Nacl水溶液再进样吗? 通常会加多少ml? 5ml吗?

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