GC/MS-O分析银杏外果皮气味成分

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2022/11/30
Chromcycle团队

私聊

气质联用（GCMS）

GC/MS-O分析银杏外果皮气味成分

银杏（Ginkgobiloba Linn）为银杏科（Ginkgoaceae）银杏属植物，亦称白果，银杏为中生代孑遗的稀有树种，系中国特产，也是活化石。银杏外果皮是银杏种子硬壳外面的肉质皮层，或称为白果衣胞，在银杏果实成熟时候，银杏外果皮变软腐烂，发出难闻的臭味。当人走在树下面或采集果实时候剥离里面的硬壳种子时候，会让人感觉非不愉快的气味。

本文采用气相色谱质谱-嗅闻（SPME-GC/MS-O）来探究银杏外果皮的臭味来源。

1试验部分

1.1 仪器与装置

美国安捷伦7890A/5975C气相色谱-质谱联用仪

德国哲斯泰（Gerstel）的MPS Robotic Pro多功能自动进样平台，可以全自动固相微萃取SPME。

德国哲斯泰（Gerstel）的ODP4嗅闻仪。

固相微萃取萃取头采用DVB/CAR/PDMS，50/30μm, 2cm(默克公司)。

1.2样品和标样

样品：采集成熟的银杏果实，分离外果皮。

香气香味化合物标准品均来自Sigma-Aldrich等主要试剂公司。C6-C30正构烷混合标准物来自安谱公司。

1.3 GC/MS条件

1.3.1 色谱条件:

色谱柱：安捷伦DB-MSui (30m×0. 25 mm ( i.d.)×0.25μm)惰性毛细管柱；

升温程序： 40℃保持2 min，以10 ℃/min升至280℃，保持24 min；

载气（He, 纯度99.999%以上）流速1.8mL/min;

MSD和ODP分流比为1：1

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。EMV: 1259V。

1.4数据处理软件：

AromaOffice2D 气味物质数据库软件(哲斯泰Gerstel, K.K)

1.4样品的提取处理及分析方法

样品的提取处理：

取2g银杏外果皮样品于20ml顶空瓶，在MPS上面进行全自动SPME提取和热解析，40℃提取40分钟，解析温度250℃。

在分析样品前，和样品分析完全相同的条件下，用0.05%的C6-C30的正构烷标样注射到GCMS，获得正构烷的保留时间，用于软件计算保留指数。

2 结果与讨论

2.1 GC/MS-ODP

下面为GC/MS-ODP的示意图。样品通过进样口进入毛细管色谱柱，然后通过分流器按照一定的比例进入MSD和ODP嗅闻仪（利用阻力毛细管分配）。MSD得到总离子色谱图用于定性定量，ODP得到流出化合物的气味特征和气味强度等信息。

ODP示意图

GCMS能检测到挥发物，但无法确定单个风味香气活性物质对整体风味贡献的大小。GC-O把GC的分离能力和人类鼻子敏感的嗅觉结合在一起，可以对色谱柱流出物的风味化合物同时进行定性和定量，是从复杂混合物中选择和评价气味活性物的一种有效方法。对于鉴别特征气味化合物，气味活性化合物，具有有效气味化合物及用来确定气味化合物的香味强度和作用都是非常有用的。

2.2数据处理：

MS鉴定未知物最常用的办法就是未知物的质谱与质谱数据库中标准谱图进行对比。基于相似度，检索功能可提供一个按相似系数由高到低的匹配列表。相似度越大，检索的正确的可能性就越高。天然香气香味样品往往含有大量的异构体。对于异构体，同系物和结构特征相似的化合物，由于其质谱图非常相似，谱库检索结果匹配度，排列次序都很接近，检索给出的顺序也不一定正确。但它们的保留时间可能会不同，但保留时间只能在特定色谱条件下不变，而保留指数在固定相相同下有可比性。虽然在相同的柱子上和相同的色谱条件下，两个不同的化合物的保留指数有可能相同。但两个化合物同时具有相同的保留指数（或保留时间）和相同的质谱图的不可能性极小。所以在谱库检索的基础上，用保留指数来确认结果。是一种很重要的手段。

AromaOffice2D风味物质数据库软件有来着十万条以上的参考文献的上万条化合物的保留指数和气味信息，可以进行快速方便检索。例如通过名称，CAS号码，化合物化学式，关键词等来检索不同色谱柱RI值和气味（或风味）信息，相关来源文献等。也可以同时应用保留指数（RI）和质谱（MS）来快速方便的鉴定香气香味化合物。软件可以嵌合在安捷伦的MS化学工作站或Masshunter的未知物分析上面进行质谱谱库检索和自动计算保留指数值，并对比保留指数。并可以给出化合物的香气描述。还可以进行解卷积处理。

软件可以对单个色谱峰进行检索。可以对TIC进行气味化合物总体鉴定。在完成集成即质谱匹配后，所有峰的候选化合物的保留指数值（RI）及CAS号码也被导入软件，并与AromaOffice2D数据库已经有的平均RI进行对比。显示匹配条目数，RI相差数值，以及所鉴定化合物的气味特征。

2.3 实验结果

下表为银杏外果皮成分GC/MS相对含量和GC-O结果。

表银杏外果皮成分GC/MS相对含量和GC-O结果

					相对比例	气味描述	气味强度
No	Name 化合物名称	RI_Lib	RI_test	RT_min	area%	Odor	Intensity
1	ACETIC ACID 乙酸	660	656	3.387	0.230	醋酸味	1
2	METHYL BUTYRATE 丁酸甲酯	703	693	3.883	0.101
3	CYCLOHEXADIENE, 1-METHYL-1,4-	797	790	4.846	0.151
4	BUTYRIC ACID丁酸	766	773	7.06	43.445	酸臭，脚臭味	4
5	METHYL CAPRONATE 己酸甲酯	906	899	7.39	0.783	水果香，甜味	1
6	PENTYL FURAN-2	981	982	8.544	0.226
7	CAPRONIC ACID 己酸	966	963	10.084	52.774	酸臭味，臭奶酪	4
8	AMYL BUTYRATE 丁酸戊酯	1076	1076	10.224	0.185
9	HEPTANOIC ACID 庚酸	1063	1060	10.461	0.444
10	OCTENOIC ACID, 5Z- 5Z-辛烯酸	1155	1150	11.507	0.249
11	CAPRYLIC ACID 辛酸	1161	1159	11.573	0.297	山羊味，奶酪	1
12	HEXYL BUTYRATE 丁酸己酯	1177	1175	11.718	0.108
13	ESTRAGOL 龙藁醇	1180	1177	13.192	0.036
14	TRIDECANE	1300	1302	13.261	0.077
15	Benzaldehyde, 2,4,5-trimethyl-		1322	13.413	0.083
16	2,4,7-Decatrienal, , 2E,4Z,7Z		1340	13.597	0.042
17	Benzoic acid, 2,4,6-trimethyl-, methyl ester		1362	13.875	0.022
18	Bornyl Propionate 丙酸龙脑酯		1385	14.394	0.118
19	GERANYLPROPANONE 香叶基丙酮	1424	1421	15.225	0.037
20	CADINENE, DELTA	1508	1502	16.171	0.062
21	CALAMENENE, TRANS-	1502	1510	16.233	0.045
22	CALACORENE, ALPHA-	1525	1522	16.483	0.032
23	CADALINE	1645	1642	18.004	0.019
24	METHYL HEXADECANOATE 十六酸甲酯	1909	1901	20.504	0.022
	Sum				99.59

从上表看出，鉴定了24种气味化合物，占总量99.59%。含量最高的化合物是丁酸和己酸，少量乙酸，庚酸，辛酸，酯类，萜烯化合物等。从GC-O的结果看出来，银杏外果皮的难闻臭味贡献的化合物主要是来源于丁酸和己酸。

参考文献（略）