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使用全二維液相色譜對不同類型的啤酒進(jìn)行指紋圖譜分析
閱讀：746 發(fā)布時間：2020-10-12摘要：啤酒是一種成分非常復(fù)雜的酒*料，以水、大麥芽或小麥芽為主要原料，并添加啤酒花釀造而成。啤酒花中的 a-酸在麥汁煮沸的過程中形成異-a酸，異-a-酸是啤酒典型苦味的主要來源。本應(yīng)用簡報展示了使用 Agilent 1290 Infinity 二維液相色譜解決方案對不同類型的啤酒進(jìn)行全二維液相色譜分析。分別在第yi維堿性與第二維酸性 pH 值條件下使用 C18 色譜柱獲得了良好的正交性。通過與標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)進(jìn)行對比分析及質(zhì)譜檢測，鑒定出啤酒中的苦味化合物。非靶向多樣品分析（指紋圖譜分析）能夠?qū)λ治龅牟煌【祁愋瓦M(jìn)行分類。
前言：啤酒是由淀粉糖化，再經(jīng)淀粉水解糖發(fā)酵釀造而成的一種酒*料。其主要原料是水、大麥芽或小麥芽以及啤酒花1,2。啤酒加工階段包括麥芽制造、釀造、發(fā)酵與成熟。啤酒中含有超過 800 種有機(jī)化合物，其成分非常復(fù)雜。不同啤酒之所以風(fēng)味各異，主要是由于水中礦物質(zhì)含量、原料類型以及釀造方法不同。啤酒有兩種典型的發(fā)酵方式：頂部發(fā)酵（如愛爾啤酒與德國小麥啤酒）與底部發(fā)酵（如拉格啤酒與德國皮爾森啤酒）1 。在麥汁煮沸過程中添加啤酒花 (Humulus lupulus L) 穗、啤酒花顆粒或其提取物獲得啤酒苦味。啤酒花中含有 a-酸（葎草酮）與 b-酸（蛇麻酮），它們主要以 n-、co- 和 ad-同系物形式存在。在麥汁煮沸過程中，幾乎無味的啤酒花 a-酸轉(zhuǎn)換成異-a酸（異葎草酮），后者賦予了典型的啤酒苦味與啤酒泡沫穩(wěn)定性。異-a-酸具有光敏性，光照會導(dǎo)致異味的形成（日光嗅）3-5。因此，還原的異-a-酸（例如四氫異-a-酸）用于釀造業(yè)以提高啤酒的光穩(wěn)定性與泡沫穩(wěn)定性。德國啤酒純凈法 禁止添加還原的異a-酸，該法規(guī)定只能使用天然酒花化合物4 。使用配備紫外 (UV) 或質(zhì)譜 (MS) 檢測的高效液相色譜 (HPLC) 可對啤酒花產(chǎn)品中的 a-酸與 b-酸以及啤酒中的異-a-酸與還原的異-a-酸進(jìn)行分析3-5。之前的應(yīng)用簡報介紹了對異-a-酸和還原的異-a-酸進(jìn)行定量分析6 。
除 a-酸與 b-酸之外，啤酒花中還有多種多酚化合物，其中某些多酚化合物增添了典型的啤酒苦味。重要的多酚化合物是黃腐酚相關(guān)的異戊二烯類黃酮，例如黃腐酚、異黃腐酚與去甲基黃腐酚3,5。圖 1 展示了異-a-酸與還原的異-a酸，以及黃腐酚相關(guān)的異戊二烯類黃酮的結(jié)構(gòu)。由于啤酒成分非常復(fù)雜，而全二維液相色譜（全 2D-LC）因其固有的高峰容量，非常適用于對啤酒進(jìn)行全面分析。本應(yīng)用簡報展示了通過對不同類型啤酒進(jìn)行指紋圖譜分析，進(jìn)而可以對所分析的啤酒樣品進(jìn)行分類。
實(shí)驗(yàn)部分設(shè)備安捷倫 1290 Infinity 二維液相色譜解決方案包括以下模塊：
• 兩個 Agilent 1290 Infinity 二元泵 (G4220A) • Agilent 1290 Infinity 自動進(jìn)樣器 (G4226A)，配有 Agilent 1290 Infinity 恒溫器 (G1330B) • Agilent 1290 Infinity 柱溫箱 (G1316C) • Agilent 1290 Infinity 閥驅(qū)動 (G1170A)，帶 2 位/4 通雙向閥（二維液相色譜閥頭，1200 bar（部件號 5067-4214），配備兩個 60 µL 定量環(huán)） • Agilent 1290 Infinity 二極管陣列檢測器 (G4212A)，配備 60 mm 大光強(qiáng)卡套式流通池 (G4212-60007)
使用配備安捷倫噴射流電噴霧離子源 (G1958-65538) 的 Agilent 6530 質(zhì)量數(shù) Q-TOF LC/MS 系統(tǒng)進(jìn)行質(zhì)譜檢測。
軟件 • Agilent OpenLAB CDS ChemStation 版，版本 C.01.06 [61] 以及 Agilent 1290 Infinity 二維液相色譜采集軟件，產(chǎn)品版本 A.01.01 [26] • Agilent MassHunter 工作站軟件，用于 Agilent 6200 系列 TOF/ 6500 系列 Q-TOF 的 LC/MS 數(shù)據(jù)采集，版本 B.05.01，定性分析版本 B.06.00 • 用于二維液相色譜數(shù)據(jù)分析的 GC Image LCxLC-HRMS 版軟件來自 GC Image LLC., Lincoln, NE, USA 色譜柱第yi維 Agilent ZORBAX Extend-C18 窄徑 RR 柱，2.1 × 100 mm, 3.5 µm（部件號 761753-902）第二維 Agilent Poroshell HPH-C18, 4.6 × 50 mm, 2.7 µm（部件號 699975-702 化學(xué)品所有試劑純度均為液相色譜級。乙腈和乙醇購自 Merck (Darmstadt, Germany)。新制超純水來自配置 0.22 µm 膜式終端過濾器 (Millipak) 的 Milli-Q Integral 水純化系統(tǒng) (Millipak, EMD Millipore, Billerica, MA, USA)。 DCHA-ISO、ICS-I3（由反式-異-a酸的二環(huán)己胺鹽純化制備）與 Tetra ICS-T2（由同時含有順式 與反式異構(gòu)體的四氫異-a-酸純化制備）均購自 Labor Veritas AG (Zurich, Switzerland)。乙酸銨購自 Sigma Aldrich (Steinheim, Germany)，氨水購自 Merck (Darmstadt, Germany)。甲酸來自安捷倫（部件號 G2453-85060）。
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結(jié)論本應(yīng)用簡報展示了使用 Agilent 1290 Infinity 二維液相色譜解決方案對不同類型的啤酒進(jìn)行全二維液相色譜分析。分別在第yi維堿性與第二維酸性 pH 值條件下使用 C18 色譜柱，可獲得良好的正交性。根據(jù)標(biāo)樣的對比分析與 MS 檢測，對啤酒苦味化合物（異-a-酸與還原的異-a-酸）進(jìn)行鑒定。使用 LCxLC 軟件進(jìn)行非靶向多樣品分析，隨后進(jìn)行主成分分析，可對所分析的不同類型啤酒進(jìn)行分類。