吹掃捕集-氣相色譜/質(zhì)譜法測(cè)定大熊貓糞便中揮發(fā)性成分

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(1.北京市理化分析測(cè)試中心，北京 100089；北京市科學(xué)技術(shù)研究院分析測(cè)試技術(shù)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，北京 100089；2.北京動(dòng)物園，北京 100044；圈養(yǎng)野生動(dòng)物技術(shù)北京市重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，北京 100044)

大熊貓(Ailuropodam elanoleuca)是我國(guó)國(guó)寶，以竹類植物為主要食物[1, 2]。通過(guò)測(cè)定大熊貓糞便中的揮發(fā)性成分，可為大熊貓覓食行為和消化代謝提供科學(xué)的依據(jù)和基礎(chǔ)。

吹掃捕集進(jìn)樣技術(shù)是針對(duì)揮發(fā)性物質(zhì)的一種動(dòng)態(tài)頂空樣品富集技術(shù)，具有前處理簡(jiǎn)單、富集倍數(shù)高等特點(diǎn)，其與氣相色譜/質(zhì)譜法聯(lián)用在揮發(fā)性物質(zhì)的分析中應(yīng)用廣泛[3-5]。本實(shí)驗(yàn)利用吹掃捕集-氣相色譜/質(zhì)譜法定性分析大熊貓糞便中的揮發(fā)性成分，并進(jìn)行了定性分析。

1 實(shí)驗(yàn)部分

1.1 主要儀器及試劑

CDS 7000E/7400吹掃捕集自動(dòng)進(jìn)樣器，配5 mL砂芯式吹掃管，Vocarb3000捕集阱； 40 mL VOC棕色樣品瓶，內(nèi)襯有聚四氟乙烯膜螺旋蓋；QP2010 Ultra GC/MS 氣相色譜/質(zhì)譜儀(日本島津公司)。

實(shí)驗(yàn)用水為超純水(電阻率≥18.3MΩ·cm)。

大熊貓糞便采集自北京動(dòng)物園圈養(yǎng)大熊貓。

1.2 儀器條件

吹掃捕集條件：吹脫氣(高純氮?dú)?，流速40 mL/min，吹掃時(shí)間11 min；10#捕集阱，解析預(yù)熱溫度180 ℃，解析溫度190 ℃，烘焙溫度220 ℃。解析時(shí)間0.5 min，烘焙時(shí)間10 min，樣品加熱溫度40 ℃。閥溫110 ℃，傳輸線溫度110 ℃。

氣相色譜條件：HP-VOC 毛細(xì)管色譜柱(60 m×0.32 mm×1.80 μm)。汽化室溫度220 ℃，分流進(jìn)樣，分流比5∶1。柱箱溫度：初溫30 ℃，保持5 min，以10 ℃/min升至190 ℃，不保持，再以20 ℃/min升至250 ℃，保持3 min。柱前壓70.9 kPa。

質(zhì)譜條件：電子轟擊(EI)離子源溫度200 ℃，接口溫度220 ℃。電子倍增器電壓1.2 kV，掃描速度666 amu/s，掃描范圍45～350 amu/s，掃描時(shí)間1～27 min。

1.3 實(shí)驗(yàn)方法

將大熊貓糞便樣品自然風(fēng)干后，取2 g于40 mL VOC棕色樣品瓶中，加入8 mL超純水，加蓋擰緊。在80 ℃水浴溫度下加熱30 min，然后在上述儀器條件下進(jìn)行分析。

2 結(jié)果與討論

2.1 分析結(jié)果

按上述實(shí)驗(yàn)條件和儀器條件分析得出氣相色譜/質(zhì)譜總離子流圖(TIC圖)如圖1 所示，利用NIST數(shù)據(jù)庫(kù)對(duì)所確認(rèn)的大熊貓糞便中揮發(fā)性成分的化合物名稱TIC圖的面積歸一法相對(duì)含量見(jiàn)表1。

圖1 大熊貓糞便樣品的吹掃捕集-氣相色譜/質(zhì)譜法分析總離子流圖

序號(hào)組分名稱TIC圖相對(duì)百分含量(%)樣品1樣品2樣品3樣品4樣品5樣品6樣品71二甲胺0.18 0.30 0.18 0.18 2三甲胺 0.43 0.22 3乙醇36.42 8.21 13.45 12.32 41.35 6.55 11.23 41-戊烯0.02 0.02 0.09 0.02 52-丙烯醛0.71 0.59 0.77 0.55 0.43 0.16 0.28 6丙酮2.33 1.63 1.27 1.66 2.16 0.46 1.40 7丙烯醛0.84 2.64 1.11 1.67 0.66 4.16 1.32 8乙醚0.52 0.12 9反-2-戊烯 0.08 0.01 10二甲氧基甲烷0.09 0.04

續(xù)表1

續(xù)表1

續(xù)表1

注 ①：利用NIST數(shù)據(jù)庫(kù)未能匹配度合適的化合物；

②：利用NIST數(shù)據(jù)庫(kù)不能確定具體的化合物類別。

2.2 結(jié)果分析

本研究利用吹掃捕集-氣相色譜/質(zhì)譜技術(shù)對(duì)大熊貓糞便樣品中的揮發(fā)性成分進(jìn)行了定性分析，獲得并鑒定出多種揮發(fā)性成分，其中主要以烯醇類、醛類、酯類和酮類化合物為主，且這些化合物中烷烴結(jié)構(gòu)一般含不飽和鍵結(jié)構(gòu)；針對(duì)7只不同大熊貓糞便樣品的揮發(fā)性成分分析，不同大熊貓的結(jié)果有所不同，樣品中揮發(fā)性成分最多的為83種，最少的為38種；至少在5種大熊貓糞便樣品中總離子流圖(TIC圖)峰面積百分含量均大于1%的揮發(fā)性成分，主要有乙醇、丙酮、3-甲基丁醛、2-甲基丁醛、3-戊酮、己醛、庚醛等。

3 結(jié)論

本研究采用吹掃捕集-氣相色譜/質(zhì)譜法對(duì)不同大熊貓糞便樣品中的揮發(fā)性成分進(jìn)行了定性分析，并利用總離子流圖峰面積歸一化法計(jì)算了各化合物的含量。

實(shí)驗(yàn)表明，吹掃捕集-氣相色譜/質(zhì)譜法可有效獲得揮發(fā)性組分的組成信息，本研究所鑒定出大熊貓糞便中的揮發(fā)性物質(zhì)對(duì)大熊貓取食竹葉及大熊貓消化代謝研究提供了一定的基礎(chǔ)和依據(jù)。