不同产地沉香的化学组分差异分析

样品

     选取四个不同国家(马来西亚、孟加拉国、印度、印度尼西亚)的八种不同的沉香样品,取适量样品粉碎过筛后,用甲醇浸泡后,在55℃条件下超声提取2.5h,提取后液体直接进样分析。


分析方法

仪器

      雪景科技固态热调制器 SSM1810

      安捷伦 GC-QTOF 7890B-7250

      共同构建一套风味及异味物质全组分定性分析系统


色谱柱

      一维柱:HP-5ms, 60m, 0.25mm, 0.25um

      二维柱:DB-17ms, 1.0m, 0.18mm, 0.18um

      调制柱:HV柱(C5-C30)


GC条件

      进样口温度:280°C

      分流比:5:1

      载气:He

      流量:1.5mL/min

      温度:70C 保持5min,4C/min升温至135C,再2C/min升至250C,保持15min


调制器条件

       进口:与柱温偏置 30°C

       出口:与柱温偏置 120°C,最高320°C

       冷区:-51°C,柱温高于150°C后,升高至9°C

       调制周期:5s


质谱条件

      传输线温度:250°C

      离子源温度:230°C

      电离源:EI源,70V

      扫描范围:50-500m/z

      采集速度:50谱/s

      溶剂延迟:7min


软件

      安捷伦MassHunter软件进行数据采集,然后使用雪景科技Canvas全二维色谱数据处理软件处理。


结果与讨论

       对某样品的全二维分析谱图如下,与一维谱图相对,全二维显著提高了分离度,另外,基于两个不同物理性质的正交分离(沸点和极性),不同化学类别的化合物在二维谱图上呈现很有规律的排布——类似的化合物排列在二维空间上相互靠近的区域,与其他化合物类别产生明显的分离。这样,结合QTOF出色的定性能力,可以将样品中绝大部分化合物进行归类和确定。


      

      本研究将沉香中的主要化合物分成芳香烃取代物(Aromatic Derivatives, AD)、倍半萜(Sesquiterpene hydrocarbon, SH)、倍半萜氧化物(Oxygenated Sesquiterpene, OS)、脂肪酸酯(Fatty Acid Ester, FAE)、色酮类(Chromones, CH)、及其他化合物(Other Compounds, OC)六大类。这些类别化合物在谱图上的位置如上图所示。对同类化合物进行族类分析定量后,得到不同产地沉香中这些族类的相对含量。

      八种样品中,根据不同族类化合物相对含量,可以初步分成三类,第一类包含六个样品,共同点为OS含量较高,脂肪酸酯类含量较低;第二类包含一个样品,表现为较高含量的色酮;第三类包含一个样品,表现为其他化合物较高。接下来,考察这些样品中的具体化合物的区别。倍半萜氧化物和色酮是其中最重要的化合物,包括γ-eudesmol,α-agarofuran,dihydrocolumellarin,columellarin,以及不同取代位置的色酮类。这些化合物的细微差异可以用来进一步了解这些沉香的化学组成差异。

       对第一类六个样品分别进行聚类分析和因子分析,两种方法的分析结果保持一致。结果中得到了4个类别,并且类别与产地分类相符。将因子得分大于1的化合物定义为该样品中关键的特征化合物,共有36种,可用于区分和鉴定这些不同产地的沉香。





参考文献

Yu‐an Sun, Hengmao Zhang, Zhenxing Li , et al.,Determination and comparison of agarwood from different origins by comprehensive two‐dimensional gas chromatography–quadrupole time‐of‐flight mass spectrometry, J. Sep. Sci., 2020, 43 (7), 1284-1296