单光子电离质谱法用于不同品牌真假酒的快速鉴别.pdf

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1、第41卷分析化学(FENXIHUAXUE)研究报告第9期2013年9月ChineseJournalofAnalyticalChemistry1359—1365DOI：10．3724／SP．J．1096．2013．30072单光子电离质谱法用于不同品牌真假酒的快速鉴别李操周亚飞谭国斌刘亚丽高伟周振陈焕文欧阳永中(东华理工大学江西省质谱科学与仪器重点实验室，南昌330013)(上海大学环境污染与健康研究所，上海200444)(河北工业大学化工学院，天津300130)摘要利用单光子电离飞行时间质谱法(SPI—TOF—MS)，结合主成分分析(PCA

2、)，在无需样品预处理的条件下，建立了快速准确鉴别酒(包括白酒和劲酒)类样品真假的方法。同时，利用光电子电离质谱法(PEI—TOF—MS)对SPI．TOF—MS的准确度和可靠性进行了验证。结果表明，本方法不仅能快速实现对茅台等5种不同品牌酒的真假区分，还可以对影响酒的品质的特征物质进行分析和鉴定。与其它离子化技术(如El，PEI，ICP等)相比，SPI作为一种“软”电离源，更容易产生分子离子峰，图谱更简单。因此，本方法有望应用于市场上酒类饮品的真假鉴别及品质的鉴定，对于快速筛选伪劣酒类产品有着重要的应用价值。关键词单光子电离；飞行时间质谱仪；

3、主成分分析；鉴别1引言酒是人类饮用史最长的一种植物发酵饮品，其主要成分为乙醇，目前市场上有些不法厂商为了牟取暴利，经常用水或工业酒精(含甲醇)勾兑假酒。甲醇是一种对人体有害的物质，主要危害人的神经系统，轻度中毒表现为头痛、恶心、视力模糊等，严重中毒可导致失明甚至死亡⋯，因此，迫切需要建立一种能快速、准确地区分真假酒的方法，以维护广大消费者的权益。目前，用于酒类检测的方法有高效液相色谱法(HPLC)J、气相色谱．质谱联用法(Gc．MS)J、紫外可见分光光度法J、电感耦合等离子体发射光谱法(ICP—AES)J、电感耦合等离子体质谱法(ICP—M

4、S)J、基质辅助激光解析飞行时间质谱法(MALDI—TOF．MS)等。色谱法已成为常规分析方法，但操作繁琐、耗时长，不能满足快速检测的需要。uV—VIS等光谱法虽然方法简单，仪器成本低，但缺乏准确的定性能力。ICP—MS和MALDI．TOF—MS等质谱法可同时对多种元素检测，但容易产生碎片离子峰，谱图复杂，很难获得目标化合物的分子离子信号。飞行时间质谱与传统四极杆和磁质谱检测器相比，具有质量范围宽、灵敏度高、分析速度快、全谱检测等优点J。单光子电离(SPI)技术是一种基于真空紫外光阈值电离原理，将电离能低于光子能量的样品分子电离为分子离子的

5、“软”电离技术，具有分子离子丰度高，碎片离子峰少，谱图简单等特点，易于实现有机化合物的原位在线分析；且SPI与TOF联用，不受样品湿度等外界条件的干扰，从而降低了仪器的背景噪声，提高了信噪比¨。目前，SPI—TOF．Ms已成功应用于汽车尾气分析、石油组分分析等领域。本研究采用单光子电离飞行时间质谱法(SPI．TOF—MS)，利用密封顶空进样方式并结合主成分分析(PCA)，在无需样品预处理的条件下，建立了快速、准确地鉴别酒真假的新方法。本方法进样稳定且响应时间短，为酒类等挥发性有机物(VOCs)的快速检测提供了技术支持。2实验部分2．1仪器与

6、试剂SPIMS-1000在线挥发性气体质谱仪(广州禾信分析仪器有限公司)。2o13-Ol-19收稿；2o13-o4—15接受本文系国家自然科学基金(No．21165002，21265001)，江西省科技支撑计划(No．20113BCB24024，2011BBF60029)和NSFC．广东省联合基金项目(No．U1201232)资助}E-mail：ouyang7492@163．tom分析化学第4l卷茅台(贵州仁怀茅台国宝酒厂)；四特(江西樟树四特有限责任公司)；红星二锅头(北京红星股份有限公司)；白兰地(烟台张裕葡萄酿酒股份有限公司)；中国劲

7、酒(湖北黄石劲牌有限公司)；无水乙醇(色谱纯)；市售工业酒精；实验用水为二次蒸馏水。2．2单光子电离飞行时间质谱仪(SPI-TOF-MS)图1为单光子电离源与飞行时间质谱仪耦合的结构示意图，仪器采用直径为14mm圆形硅氧烷薄膜¨作为进样系统，利用微型真空泵抽气，将气体分子引至膜一侧表面，通过吸附、扩散、解吸附作用，VOCs分子渗透到膜的另一侧，由孔径为0．4mm毛细管将分子引入电离室，电离室与小孔极片形成的凸型电场将离子引出，并通过圆孔极片传输HJ。离子在透镜部分经调制聚焦后，传输到飞行时间质量分析器的离子推斥区，其聚焦作用可以将离子的初始

8、能量分散转换为空间分散，以提高TOF的分辨率¨。真紫外灯Vactiumultraviolet豳图1封闭式单光子电离源结构I圈Fig．IStructurediagramofclos