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GC-MS/MS分析在受體敏化天然活性香料成分的應用
閱讀：968 發布時間：2019-3-7【概述】
香辛調料是所有傳統烹飪食物制品中的常用成分。長期以來，香料也一直用于傳統中藥（TCM）中。除此之外，由于其可產生即時生理刺激作用，現代人還將香料的活性成分用于各類個人防衛產品和執法產品中，如辣椒噴霧劑。在這些活性成分中，有許多成分與特異性受體相互作用并調節人體[1]的感官機制。這些受體可對多種天然和合成化合物引起的化學刺激作出響應。當受體激活時，神經信號轉化為痛苦的灼燒感，也就是人們食用辣味菜肴時的感受[2]。受體敏化和活化可由多個天然化合物和許多其他化合物引起，包括辣椒素、胡椒堿和百里酚。
具有*、強烈的味道。由于其具有抗菌性，也將其用作家用護理產品中的抗菌劑。反式肉桂醛（CAS 104-55-2）是肉桂樹和其他樟屬類樹皮中存在的天然成分，并賦予肉桂粉典型的味道和氣味。*，肉桂醛常用作調味劑，但也用作殺真菌劑和抗菌劑[3]。在此討論肉桂醛是因為其常在辣椒噴霧劑產品中用作香味組分。
本應用文檔介紹了香料提取物的GC-MS/MS分析方法，并將其作為天然活性香料成分中代表性成分辣椒素、胡椒堿、百里酚和肉桂醛定量測定的高選擇性分析工具。
【實驗/設備條件】
圖1.配置TRACE 1310 GC和TriPlus RSH自動進樣器的TSQ 8000系統
TSQ 8000軟件套件中包含*的MS/MS方法開發工具AutoSRM，儀器的采集方法使用該工具優化。該AutoSRM方法開發通過對標準溶液樣品自動進樣，自動測定保留時間、選擇兩對適合的母離子和子離子，并優化佳靈敏度所需的碰撞能量。該程序運行高度自動化，并基于定時SRM模式提供SRM采集方法。
選擇定時SRM模式時，不需要進行繁瑣的手動檢索，也不需要設置以往三重四極桿系統所要求的掃描片段。定時SRM模式通過設定化合物保留時間前后一段時間的窗口進行掃描，該窗口的時間可由用戶自定義。AutoSRM處理一旦完成，則立即使用表2中所示生成的采集方法分析樣品。
表1. TRACE 1310 GC和TSQ 8000 MS/MS的方法參數
圖2. TRACE 1310 GC方法設置SSL進樣器
【實驗/操作方法】
樣品的測定
活性化合物辣椒素和二氫辣椒堿洗脫的保留時間僅有微小的差別。若要在低濃度水平下進行可靠的峰積分（得到低
RSD值），峰必須得到良好的分離且無拖尾（圖3）。研究發現，使用不同的GC色譜柱時，色譜柱去活的質量、色譜柱老化和基質沉積對辣椒素和二氫辣椒堿的峰形和定量重現性均會產生不利的影響。此外，胡椒堿也受到了影響，而百里酚的峰形始終保持對稱，顯然不受逐漸活躍的色譜柱膜條件的影響。
為了維持進樣口襯管和分析柱的惰性以完成對大量樣品進行高精密度定量并得到可重現的結果，將分析保護劑加入分析物的提取液一起進樣[4，5，6]。這類分析保護劑已應用于農藥分析、一些活性成分和極性化合物的分析中。在所有實驗中，將2 ppm濃度的山梨糖醇加入到提取物中。
圖3.辣椒素和二氫辣椒堿分別從（A）一根短的15 m已去活毛細管柱上洗脫，濃度為100 ppb，（B）一根30 m含活性位點的色譜柱上，濃度為500 ppb，其得到的峰形差，信噪比低。兩根色譜柱的尺寸均為0.25 µm膜厚，0.25 mm內徑，不添加分析保護劑
圖4.辣椒素和二氫辣椒堿的峰形，（A）不加分析保護劑和（B）加分析保護劑，兩者均在10 ppb濃度下運行，采用圖3中的30 m色譜柱
圖5.百里酚校正峰10-1000 ppb
圖6.α-甲基-反式-肉桂醛校正峰10-1000 ppb
圖7.辣椒素校正峰10-1000 ppb
圖8.胡椒堿校正峰10-1000 ppb
圖9.低濃度范圍10-200 ppb內的定量校正曲線
精密度
在重現性研究中，連續三天三次對一系列樣品進行了測量，以相對標準偏差計算峰面積結果的精密度（RSD％）。在低水平校正點（高200 ppb）上測定了百里酚、α-甲基-反式-肉桂醛、辣椒素和胡椒堿的峰面積精密度。百里酚的RSD值在任意情況下均小于等于3%。該化合物受
GC系統中的潛在活性位點的影響較小。α-甲基-反式-肉桂醛、辣椒素和胡椒堿等活性化合物也呈現出優異的精密度數據，研究期間RSD介于0.5%-8%之間。在低濃度水平下，其他活性分析物的優異峰面積精密度是通過在分析提取物中加入分析保護劑來實現的。
連續三天，對實際使用的加標香料樣品進行了測量，同時也計算測量值的精密度。表3中的峰面積數據表明加標量低于10 ppb。所有供試化合物三天內的重現性介于1-3％范圍內。
【實驗結果/結論】
上述方法采用賽默飛TSQ 8000 GC-MS/MS系統為受體敏化的活性化合物如辣椒素、胡椒堿和百里酚的痕量分析提供了一種靈敏、精密的分析方法。使用山梨糖醇作為分析保護劑，可得到這些極性香料成分優異穩定的對稱峰形。
分析保護劑可以減少較差的色譜峰形，并保持色譜峰的完整性，從而得到樣品的對稱峰形和非常穩定的結果，并具有優異的精密度。此外，自動峰積分更方便，峰面積增大，重現性得到了顯著提高。
分析研究的所有化合物，特別是辣椒素、胡椒堿和百里酚，可以獲得很高的信噪比，即使在10 ppb低水平下。
TRACE 1310 GC系統的優異重現性通過檢測濃度遠低于10 ppb的基質樣品得到了證實。在所有檢測濃度水平下（包括10 ppb低濃度水平），其精密度均低于10％ RSD。