天游线路检测中心 气相色谱仪 - 使用高分辨率 TOFMS 和集成数据分析软件 msFineAnalysis AI 比较两个葡萄酒香气成分样品
MS 提示第 449 号
简介
JMS-T2000GC AccuTOF™GC-阿尔法
众所周知，“香气”成分在酒精饮料（例如葡萄酒）的味道中发挥着重要作用，其中香气很重要。尽管无论产地如何，葡萄酒都具有共同的香气，但根据用作葡萄酒原料的葡萄品种和生产地区，其味道和香气差异很大。特别是就葡萄酒而言，不同生产地区的味道和香气的差异经常引起争议，找出哪些化学物质造成了这些差异是很有趣的。固相微萃取 (SPME) 和气相色谱-质谱 (GC-MS) 的组合被广泛用作不仅可以高效、灵敏地测量香气成分，还可以测量高挥发性化学物质的方法。这次，我们比较了代表法国两大葡萄酒产区的波尔多和勃艮第两种红酒的香气成分，并试图检测和鉴定每种葡萄酒特有的化学成分。此外，为了识别每种葡萄酒中特有的化学物质，我们结合电子电离法（EI法）和光电离法（PI法）（一种软电离法）对香气成分进行GC-MS分析，并使用msFineAnalysis AI软件对这些测量数据进行整合和分析，以搜索和识别每种葡萄酒特有的成分。我们将报告结果。
实验
超市常见的两种来自波尔多和勃艮第的典型红酒被用作测试样品。
从容器中取出2mL酒，放入15mL玻璃容器中，立即密封。将固相微萃取器(SPME)插入玻璃容器的顶部空间，并在室温下萃取20分钟。紧接着，提取的组分在GC进样口处热解吸，并直接使用GC-MS进行测量。
测定时使用日本电子株式会社制造的高性能气相色谱飞行时间质谱仪JMS-T2000GC AccuTOF™ GC-Alpha。此外，还利用该公司的数据分析软件msFineAnalysis AI对两类香气成分进行了比较。 SPME-GC-MS的测定条件如表1所示。另外，为了进行两种样品之间的差异分析，通过EI电离进行的各测定进行3次，以测定次数n=3进行差异分析。
表 1 测量条件
结果
波尔多/勃艮第 使用 EI 电离测量每种葡萄酒的香气成分，得到的 TICC 如图 1 所示。我们还使用波尔多葡萄酒作为样品 A（蓝色）和勃艮第葡萄酒作为样品 B（红色）进行差异分析，得到的火山图如图 2 所示。msFineAnalysis AI 使用两个样品之间的强度比 (Log2 (B/A)) 为横轴 t，统计重现性 (-log10 (p-value)) 绘制的。因此，图2所示的蓝色背景区域中的图是样品A的特征，相反，红色背景区域中的图是样品B的特征。
图 1 TICC 与 EI 样品A（蓝色）和B（红色）
图2 火山图波尔多（蓝色）对比勃艮第（红色）
表 2 特征化合物的综合定性分析结果样品 A（波尔多）和样品 B（勃艮第）
表2显示了样品A和B的特征成分。对于总共14种假定化合物中的8种假定化合物，其中包括波尔多葡萄酒特征的9种化合物和勃艮第葡萄酒特征的5种化合物，通过其中一种电离方法检测了分子离子，可以看出它们的精确质量数与假定化合物的精确质量非常吻合。此外，EI碎片覆盖率值（表示估计化合物的化学成分与从EI质谱中碎片离子的精确质量数获得的化学成分的一致性）也非常高，使得可以获得比简单的谱库搜索结果更准确的鉴定结果。
“羧酸酯”的酯香气被认为是表征葡萄酒香气的物质。通过这种差异分析，两个样品中检出的共同物质均含有较高的低级脂肪酸甲酯和乙酯，可见这些酯类香气在葡萄酒的香气中起主要作用。图 3 和图 4 显示了两种葡萄酒中常见的成分“己酸乙酯”在 EI 和 PI 测量过程中 TICC 的比较显示，以及相同化合物在火山图上的位置。通过msFineAnalysis AI的两样本差异分析，可以单独确认每个检测到的峰，从而可以进行更详细的数据分析。
图3 样品A和样品B中检测到的己酸乙酯的EI和PI的TICC
图4 己酸乙酯在火山图中的相对位置
图 5 仅在样品 B 中检测到的 3, 4, 4a, 5, 6, 7-六氢-1, 1, 4a-三甲基-2(1H)-萘酮的 EI 和 PI TICC（未在样品 A 中检测到）
图6 样品B中检测到的3,4,4a,5,6,7-六氢-1,1,4a-三甲基-2(1H)-萘酮的质谱
另一方面，有趣的是，碳原子数相对较多的脂肪酸酯已被检测为勃艮第葡萄酒的特征物质。此外，还发现了仅在一种葡萄酒中检测到的化合物，例如波尔多葡萄酒中的丙二醇和水杨酸甲酯，以及勃艮第葡萄酒中特有的3,4,4a,5,6,7-六氢-1,1,4a-三甲基-2(1H)-萘酮。图 6 显示了 3, 4, 4a, 5, 6, 7-六氢-1, 1, 4a-三甲基-2(1H)-萘酮的 EI/PI 测量中的 TICC。在 EI 测量期间，检测到的峰在 TICC 中被检测为相邻峰的肩部，但在 msFineAnalysis AI 中，由于反卷积，它被检测为清晰的峰。此外，仅在勃艮第葡萄酒中检测到用于 PI 测量的 TICC 上的清晰峰，表明用于该测量的勃艮第葡萄酒中特有含有该物质。图 6 显示了通过 EI/PI 测量相同峰获得的质谱。
这次，在两种葡萄酒中都发现了14种特征性化合物，表明这些化合物对两种葡萄酒的香气和味道都起到了某种贡献。
结论
在本MSTips中，我们介绍了一个利用msFineAnalysis AI的差异分析功能分析不同产区葡萄酒香气成分差异的示例。通过该功能，可以轻松提取样品之间的差异成分和共同成分，并且还可以轻松地对各个成分进行鉴定。使用 msFineAnalysis AI 有望提高使用 GC-TOFMS 进行定性分析的准确性，并实现高效的分析工作。
