白酒中1-丙醇的氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用測(cè)定法*

葛 城， 費(fèi)俊杰， 謝軼羲

(湘潭大學(xué) 化學(xué)學(xué)院，湖南 湘潭 411105)

1-丙醇是一種無色透明易揮發(fā)的液體，能與水、醇混溶.資料顯示，1-丙醇大鼠經(jīng)口LD50為1 870 mg/kg.1-丙醇能對(duì)眼部造成嚴(yán)重?fù)p傷，蒸汽可能導(dǎo)致困倦或頭暈[1-2].白酒中通常含有微量的1-丙醇，它能影響白酒的口感以及香味.2002年以及2008年，國家質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)檢疫總局頒布實(shí)施《GB10343—2002 食用酒精》《GB10343—2008 食用酒精》，先后規(guī)定了不同級(jí)別食用酒精中1-丙醇等的要求(表1).快速、精準(zhǔn)地檢測(cè)白酒中1-丙醇含量對(duì)于鑒別白酒真?zhèn)?，評(píng)價(jià)白酒品質(zhì)具有重要的意義.目前有關(guān)1-丙醇含量測(cè)定的文獻(xiàn)報(bào)道主要采用氣相色譜法分析1-丙醇溶劑的純度[3]，測(cè)定酒精中1-丙醇含量[4-6]，測(cè)定工作場(chǎng)所空氣中1-丙醇的含量[7]，測(cè)定血液中1-丙醇的含量[8-9]，以及采用氣相色譜-氫火焰離子化檢測(cè)法[10-11]檢測(cè)液體樣品中的1-丙醇，但該方法精確度不高，雜質(zhì)樣品中的基質(zhì)會(huì)干擾檢測(cè)[11].相對(duì)而言，氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用法在1-丙醇分析中也有所應(yīng)用，該法靈敏度高、定性及定量測(cè)量較為準(zhǔn)確[12-13].本次實(shí)驗(yàn)采用氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用法來測(cè)定白酒中1-丙醇的含量，并對(duì)其方法做了一定的優(yōu)化.

表1 食用酒精國標(biāo)2002版及2008版中1-丙醇要求

1 實(shí)驗(yàn)部分

1.1 試劑

Thermo氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用儀(GC-MS)，進(jìn)樣口具有分流進(jìn)樣方式，具有選擇離子檢測(cè)(SIM)功能.電子天平，精確至0.000 1 g.振蕩器.錐形瓶，50 mL.有機(jī)相濾膜，0.22 μm.

1.2 儀器和材料

乙醇(純度≥99%)、1-丙醇(純度≥99%)、氘代正丙醇-1,1,3,3,3-d5(內(nèi)標(biāo)，純度≥99%).所有試劑純度均為色譜純.

1.3 色譜分析條件

1.3.1氣相色譜條件色譜柱：INNOWAX彈性毛細(xì)管柱(固定相為聚乙二醇；規(guī)格30 m×0.25 mm×0.25 μm).進(jìn)樣口溫度：220 ℃.載氣：氦氣(純度≥99.999%).恒流流速：1.0 mL/min.進(jìn)樣量：1 μL.分流進(jìn)樣，分流比10∶1.程序升溫：初始溫度40 ℃，保持5 min,然后以10 ℃/min的速率升溫至100 ℃，再以20 ℃/min的速率升溫至220 ℃，并保持5 min.

1.3.2質(zhì)譜條件傳輸線溫度，230 ℃.電離方式，電子轟擊源(EI).電離能量，70 eV.離子源溫度，230 ℃.四極桿溫度，150 ℃.溶劑延遲，4.5 min.測(cè)定方式，選擇離子監(jiān)測(cè)(SIM)模式.離子選擇參數(shù)見表2.

表2 1-丙醇和氘代正丙醇-1,1,3,3,3-d5的定性定量離子

表3 1-丙醇系列標(biāo)準(zhǔn)溶液

1.4 內(nèi)標(biāo)溶液的配置

精確配制氘代正丙醇-1,1,3,3,3-d5的乙醇溶液，其濃度為200.0 mg/L.

1.5 標(biāo)準(zhǔn)溶液的配置

精確移取10 mg 1-丙醇至于100 mL容量瓶中，用乙醇定容以作為標(biāo)準(zhǔn)儲(chǔ)備液.分別移取0.1、0.5、2.0、5.0、10.0 mL 的儲(chǔ)備液于不同的10 mL容量瓶中，準(zhǔn)確加入0.1 mL的內(nèi)標(biāo)溶液，用乙醇稀釋定容，每個(gè)標(biāo)準(zhǔn)溶液中內(nèi)標(biāo)物濃度均為2.0 mg/L，配制成如表3所示的5級(jí)工作溶液.

1.6 樣品處理

準(zhǔn)確移取10 mL樣品，精確至0.001 mL，置于50 mL錐形瓶中，并準(zhǔn)確加入100 μL內(nèi)標(biāo)溶液，振蕩5 min，經(jīng)0.22 μm有機(jī)相濾膜過濾，濾液進(jìn)行GC-MS分析.空白樣則準(zhǔn)確移取10 mL乙醇，不加樣品.

2 結(jié)果與討論

(1) 內(nèi)標(biāo)的選擇. 白酒內(nèi)的成分比較復(fù)雜，與1-丙醇性質(zhì)相近的醇類均很有可能存在于其中，因此宜選用氘代試劑作為內(nèi)標(biāo)物.常見的氘代正丙醇有1個(gè)氫到5個(gè)氫被氘取代，被氘取代的氫越少，與1-丙醇出峰越接近，特征離子之間質(zhì)量數(shù)相差小，會(huì)對(duì)二者的檢測(cè)造成影響.因此，本研究選擇氘代正丙醇-1,1,3,3,3-d5為內(nèi)標(biāo)，雖然氘代正丙醇-1,1,3,3,3-d5的出峰位置與1-丙醇接近，但二者能實(shí)現(xiàn)基線分離，且二者的特征離子之間相差5 Da，不會(huì)影響二者的準(zhǔn)確定量.

(2) 分析條件優(yōu)化.考察了不同色譜柱(INNOWAX柱和VOCOL柱)、不同定量離子下，被測(cè)組分的分離情況.兩種色譜柱極性和規(guī)格不同，但對(duì)1-丙醇均有良好的保留和分辨率.VOCOL柱色譜柱內(nèi)徑大、柱子長(zhǎng)，所需載氣流量大，對(duì)分析物保留時(shí)間長(zhǎng)，需要較長(zhǎng)的分析時(shí)間才能使柱中殘留物流出.由于目標(biāo)分析物較為簡(jiǎn)單，考慮到節(jié)省載氣流量、縮短分析時(shí)間等，最終選擇固定相為聚乙二醇的INNOWAX毛細(xì)管柱作為標(biāo)準(zhǔn)方法的推薦色譜柱.另外，1-丙醇選擇離子31的響應(yīng)最好峰形尖銳對(duì)稱，因此選為定量離子，同樣的比較氘代正丙醇1,1,3,3,3-d5的3個(gè)選擇離子，最終選擇離子33選為定量離子.在優(yōu)化的色譜條件下1-丙醇標(biāo)準(zhǔn)溶液和實(shí)際樣品的色譜分離圖見圖1和圖2.

(3) 標(biāo)準(zhǔn)溶液的穩(wěn)定性.為了考察標(biāo)準(zhǔn)溶液和樣品萃取液的穩(wěn)定性，把同一標(biāo)準(zhǔn)溶液和樣品萃取液放置在4 ℃冰箱中保存，放置不同時(shí)間后采用當(dāng)天配制的標(biāo)準(zhǔn)曲線進(jìn)行測(cè)定，結(jié)果如表4所示.標(biāo)樣在放置過程中比較穩(wěn)定，放置5周后與新配制時(shí)測(cè)定結(jié)果的相對(duì)偏差大于5%，建議在4周后重新配置.

表4 標(biāo)準(zhǔn)溶液穩(wěn)定性實(shí)驗(yàn)

(4) 工作曲線. 取配制好的系列標(biāo)準(zhǔn)溶液進(jìn)行檢測(cè)，以1-丙醇的定量離子峰面積與內(nèi)標(biāo)物氘代正丙醇-1,1,3,3,3-d5定量離子峰面積的比值為縱坐標(biāo)，1-丙醇的濃度為橫坐標(biāo)，繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線.取最低濃度標(biāo)準(zhǔn)溶液連續(xù)重復(fù)進(jìn)樣10次，以3倍標(biāo)準(zhǔn)偏差(3SD)作檢出限，10SD作定量限，其檢出限和定量限分別為0.020、0.065 mg/L，如表5所示.

表5 方法評(píng)價(jià)結(jié)果

(5) 精密度考察. 選取3個(gè)不同的樣品，進(jìn)行5次日內(nèi)和5次日間平行測(cè)定，考察方法重復(fù)性，結(jié)果如表6所示.日內(nèi)及日間重復(fù)性相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差均在5%以下，說明方法的精密度良好.

(6) 加標(biāo)回收率考察. 分別取白酒樣品3種，以5次平行測(cè)定的平均值作為1-丙醇的原始含量.以已知含量的樣品為實(shí)驗(yàn)本底，在本底樣品中準(zhǔn)確加入低、中、高三個(gè)水平的1-丙醇標(biāo)樣.1-丙醇標(biāo)準(zhǔn)溶液加入后，經(jīng)渦旋振蕩樣品，使其混合均勻.得到的樣品按照實(shí)驗(yàn)方法，進(jìn)行樣品加標(biāo)回收率測(cè)定，平行測(cè)定5次，取均值.測(cè)試結(jié)果如表7所示.結(jié)果表明本方法檢測(cè)1-丙醇的回收率在96.83%～105.21%之間，滿足定量分析要求.

表6 方法的日內(nèi)及日間精密度

表7 方法回收率

(7) 結(jié)論. 本次實(shí)驗(yàn)采用氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用的方法，應(yīng)用INNOWAX毛細(xì)管柱并以氘代正丙醇-1,1,3,3,3-d5為內(nèi)標(biāo)，對(duì)白酒樣品中正丙醇進(jìn)行了定性和定量分析.與其他方法相比較，由于白酒的成分十分復(fù)雜[17]，采用氣相色譜法有可能存在其他相似醇類或者是沸點(diǎn)相近的酯類物質(zhì)的干擾，而氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用可以通過選擇定量離子，使得實(shí)驗(yàn)更加準(zhǔn)確，其定性結(jié)果更為可靠；INNOWAX彈性毛細(xì)管柱對(duì)目標(biāo)物質(zhì)1-丙醇有良好的保留與分辨率，同時(shí)分析時(shí)間短；氘代試劑的選擇可以避免其他相似醇類物質(zhì)對(duì)目標(biāo)的干擾.實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，該方法的回收率在90.33%～105.21%之間，準(zhǔn)確性好、靈敏度高，同時(shí)操作方法和處理方法簡(jiǎn)單快捷，能夠滿足白酒樣品中1-丙醇含量的檢測(cè)要求.