氣相色譜質(zhì)譜聯(lián)用儀測(cè)定食用酒精中的甲醇含量

楊曉梅

（寧夏大學(xué)測(cè)試分析中心，寧夏銀川 750021）

在釀酒生產(chǎn)過程中，不可避免地產(chǎn)生甲醇，甲醇為易揮發(fā)性略有酒精氣味的液體，是一種對(duì)人體有害的物質(zhì)。GB 5009.266—2016《食品安全國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)食品中甲醇的測(cè)定》，甲醇的檢測(cè)方法為氣相色譜毛細(xì)管柱內(nèi)標(biāo)法[1-4]。氣相色譜用于定性時(shí)需要比對(duì)每一種物質(zhì)的標(biāo)準(zhǔn)溶液的保留時(shí)間，測(cè)試過程繁瑣，而氣相色譜質(zhì)譜儀用于定性分析很方便，可通過自帶數(shù)據(jù)庫(kù)的相似度檢索準(zhǔn)確定性。另外，氣相色譜質(zhì)譜聯(lián)用儀有多種采集模式，靈敏度更高，定量更準(zhǔn)確。

1 材料與方法

1.1 材料、試劑及儀器

酒精樣品：所用食用酒精來(lái)自于某學(xué)?；W(xué)院精餾實(shí)驗(yàn)粗原料。分析所用Rtx?-Wax 毛細(xì)管色譜柱是極性柱子，能進(jìn)水樣，但是進(jìn)水樣時(shí)，因水的汽化體積非常大，水汽有可能會(huì)從襯管溢出，對(duì)機(jī)器造成損害，所以上機(jī)前需對(duì)樣品進(jìn)行脫水處理。取5.0 mL 食用酒精樣品經(jīng)2.5 g 無(wú)水硫酸鈉脫水處理[5]，用旋渦混合器振蕩10 min，靜置，用濾紙過濾至樣品瓶，用氣相色譜質(zhì)譜聯(lián)用儀分析檢測(cè)。

試劑：甲醇（色譜純），乙醇（分析純），無(wú)水硫酸鈉（分析純），超純水。

儀器設(shè)備：島津GCMS-TQ8040 氣相色譜質(zhì)譜聯(lián)用儀，Rtx?-Wax 毛細(xì)管色譜柱（30 m×0.25 mm×0.25 μ m），島津AOC-20i 自動(dòng)進(jìn)樣器（10 μL 進(jìn)樣針），分析天平（萬(wàn)分之一）梅特勒ME204，XH-T 全套頭漩渦混合器。

1.2 試驗(yàn)方法

1.2.1 測(cè)定條件

進(jìn)樣口溫度200 ℃，離子源溫度200 ℃，接口溫度250 ℃。程序升溫從40 ℃開始，保持3 min；以5 ℃/min 上升至125 ℃，保持3 min；以20 ℃/min上升至180 ℃，保持2 min。進(jìn)樣量1 μL，分流進(jìn)樣，分流比為20∶1。載氣為氦氣，流量控制方式為線速度，柱流量為1.00 mL/min。采樣方式：全掃描方法和選擇離子掃描方法，全掃描方法溶劑延遲時(shí)間0 min，開始時(shí)間0 min；選擇離子掃描方法溶劑延遲時(shí)間2 min，開始時(shí)間2.5 min。

1.2.2 甲醇標(biāo)準(zhǔn)溶液的配制

取1.263 mL甲醇溶液，用乙醇溶液稀釋定容至50 mL 容量瓶，即得濃度為20 μg/mL 的甲醇標(biāo)準(zhǔn)溶液，分別稀釋到15 μg/mL、10 μg/mL、5 μg/mL、2 μg/mL的標(biāo)準(zhǔn)溶液，待上機(jī)測(cè)試。

2 結(jié)果與分析

2.1 實(shí)驗(yàn)條件分析

因食用酒精中有刺激性氣味，懷疑樣品中含有甲醇或乙酸乙酯，用氣相色譜質(zhì)譜聯(lián)用儀定性測(cè)試，發(fā)現(xiàn)食用酒精中無(wú)乙酸乙酯，有丙酮、乙醇和甲醇，見圖1。

圖1 食用酒精的總離子流色譜圖

在圖1 的全掃描測(cè)試條件下乙醇飽和，設(shè)置在3.5 min 燈絲關(guān)，5 min 燈絲開,見圖2，在乙醇出峰的時(shí)間燈絲是關(guān)閉的，避開出峰時(shí)間，保護(hù)燈絲壽命。在開關(guān)燈絲的同時(shí)，由于信號(hào)強(qiáng)度的急劇變化，會(huì)出現(xiàn)一個(gè)向下或者向上的信號(hào)強(qiáng)度。

圖2 食用酒精的總離子流色譜圖（關(guān)燈絲圖）

全掃描方法一般測(cè)定樣品的濃度范圍是1～100 μg/mL，通過濃縮、稀釋樣品或更改分流比使樣品在上述濃度范圍內(nèi)檢測(cè)。選擇離子掃描方法的靈敏度比全掃描方法靈敏度高一個(gè)數(shù)量級(jí)以上，可以分析濃度更低的樣品，比如μg/L 級(jí)別的樣品。在定量分析中，選擇離子掃描方法比掃描方法可以得到更小的檢測(cè)限，用選擇離子掃描方法靈敏度更高。選取定量離子32 m/z，定性離子31 m/z，在全掃描的數(shù)據(jù)基礎(chǔ)上建立選擇離子掃描方法，測(cè)得甲醇食用酒精中的質(zhì)量色譜圖見圖3。

圖3 甲醇的質(zhì)量色譜圖

2.2 精密度實(shí)驗(yàn)

取5 mL 食用酒精，經(jīng)處理后測(cè)定日內(nèi)精密度，平行測(cè)試7次，結(jié)果見表1。

計(jì)算其相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差RSD為4.52%。7次測(cè)試得到食用酒精中甲醇的平均濃度為17.19 μg/mL。

表1 精密度實(shí)驗(yàn)

2.3 回收率實(shí)驗(yàn)

在樣品中加入已知濃度的標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)，經(jīng)過與前面相同的前處理，上機(jī)測(cè)試，測(cè)得的值減去原樣品中的值后與理論加標(biāo)的比值的百分?jǐn)?shù)為加標(biāo)回收率。本實(shí)驗(yàn)測(cè)試了兩組數(shù)據(jù)。第一組，取0.5 mL食用酒精，加入0.5 mL 配制好的15 μg/mL 的標(biāo)準(zhǔn)溶液，上機(jī)測(cè)試，測(cè)得濃度為16.88 μg/mL，利用精密度實(shí)驗(yàn)中測(cè)試的甲醇的平均濃度，計(jì)算得到回收率為110%。第二組，取0.6 mL食用酒精，加入0.4 mL配制好的15 μg/mL 的標(biāo)準(zhǔn)溶液，上機(jī)測(cè)試，測(cè)得濃度為16.10 μg/mL，計(jì)算得到回收率為96%。該方法的加標(biāo)回收率為96%、110%，完全符合實(shí)驗(yàn)室質(zhì)量控制在80%～120%的要求。

2.4 標(biāo)準(zhǔn)曲線及線性相關(guān)性

以標(biāo)準(zhǔn)溶液的濃度為橫坐標(biāo)，峰面積為縱坐標(biāo)，繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線，見圖4。

標(biāo)準(zhǔn)曲線線性范圍見表2。線性回歸方程為Y=2717891X+6212430，R=0.9994，說(shuō)明甲醇標(biāo)準(zhǔn)溶液的濃度與峰面積呈良好線性關(guān)系。

3 結(jié)果及討論

用本方法測(cè)定食用酒精中的甲醇含量，甲醇標(biāo)準(zhǔn)溶液的濃度與峰面積呈良好線性關(guān)系，線性相關(guān)系數(shù)在0.999 以上；精密度高，相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差RSD為4.52%；回收率好，加標(biāo)回收率為96%、110%。

圖4 標(biāo)準(zhǔn)曲線

表2 標(biāo)準(zhǔn)曲線線性范圍

實(shí)驗(yàn)結(jié)果證明，用氣相色譜質(zhì)譜聯(lián)用儀測(cè)定食用酒精中的甲醇含量，靈敏度高，能夠快速地定性分析和準(zhǔn)確地定量分析。