[發(fā)明專利]一種基于GC-MS/MS的煙用香精質(zhì)量監(jiān)控方法

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• 申請?zhí)枺?/td>: 201811134086.1
• 申請日: 2018-09-27
• 公開（公告）號: CN110954604A
• 公開（公告）日: 2020-04-03
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 蔣成勇;杜國榮;周駿;張杰;王麗達;嚴莉紅;張新恒;白若石;陳莉莎;王立云;蘆楠
• 申請（專利權(quán)）人: 上海煙草集團有限責任公司;上海煙草集團北京卷煙廠
• 主分類號: G01N30/02
• 分類號: G01N30/02
• 代理公司: 北京路浩知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11002
• 代理人: 王文君;陳征

1.一種基于GC-MS/MS的煙用香精質(zhì)量監(jiān)控方法，其特征在于，包括如下步驟：

1)將香精樣品、無水硫酸鈉加入至含有內(nèi)標溶液的萃取劑中，超聲提取，取上層萃取液，過濾，獲得香精樣品溶液；

其中，選取不少于12個批次，每個批次選取不少于5個的香精樣品；

2)將所述香精樣品溶液進行GC-MS/MS分析，獲得所述待測樣品溶液各香氣成分的峰面積與內(nèi)標峰面積的比值，對所述待測樣品進行半定量分析；

3)基于GC-MS/MS分析所得到的數(shù)據(jù)，建立PCA模型；設(shè)X_m×n為m行n列的數(shù)據(jù)矩陣，表示m個樣品的n個性質(zhì)的數(shù)據(jù)矩陣；通過主成分分析可以使X_m×n分解為主成分矩陣T_m×p、載荷矩陣和殘差矩陣E_m×n：

其中，p為主成分數(shù)，用λ表示X_m×n協(xié)方差陣的特征值；

4)計算統(tǒng)計量Hotelling T²，以3σ為控制上限，進行繪制，建立質(zhì)量監(jiān)控控制圖；

所述Hotelling T²是數(shù)據(jù)距離參考位置的馬氏距離，即為：

其中，S為X的方差-協(xié)方差陣，即為：

5)將待測香精樣品采用步驟1)相同的方法，獲得待測香精溶液，然后采用步驟2)相同的GC-MS/MS分析采集數(shù)據(jù)，然后將所述數(shù)據(jù)帶入T²模型中，計算其T²值，并根據(jù)控制限確定其是否為合格品。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的煙用香精質(zhì)量監(jiān)控方法，其特征在于，每10mL萃取液中加入0.4～0.6g香精樣品，以及4～6g無水硫酸鈉；

其中，每1L萃取劑中加入濃度為0.0001g/mL內(nèi)標溶液0.08～1.2mL；

優(yōu)選的，所述內(nèi)標溶液的溶劑與萃取劑一致。

3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的煙用香精質(zhì)量監(jiān)控方法，其特征在于，所述萃取劑選自甲醇、乙醇、丙酮、乙酸乙酯、二氯甲烷、環(huán)己烷中的一種或多種，優(yōu)選為丙酮。

4.根據(jù)權(quán)利要求1～3任一項所述的煙用香精質(zhì)量監(jiān)控方法，其特征在于，所述內(nèi)標溶液選自萘、苯甲酸正丙酯、乙酸苯乙酯溶液中的一種或多種；優(yōu)選為苯甲酸正丙酯溶液。

5.根據(jù)權(quán)利要求1～4任一項所述的煙用香精質(zhì)量監(jiān)控方法，其特征在于，所述GC-MS/MS分析中色譜分析條件具體為：采用DB-WAX毛細管柱，進樣口溫度：250℃；進樣量：1μL，不分流進樣；恒流模式，柱流量1mL/min；升溫程序：初始溫度45℃，保持5min，以4℃/min的速率升溫至200℃，再以10℃/min的速率升溫至240℃，保持5min。

6.根據(jù)權(quán)利要求1～5任一項所述的煙用香精質(zhì)量監(jiān)控方法，其特征在于，所述GC-MS/MS分析中質(zhì)譜分析條件具體為：EI電離模式，電離能70ev；離子源溫度：230℃；傳輸線溫度：250℃；Q1和Q3溫度：150℃；碰撞氣：N₂，純度99.999％，流速1.5mL/min；淬滅氣：He，流速2.25mL/min；；掃描方式：Scan、SIM、多反應(yīng)監(jiān)測MRM模式。

7.根據(jù)權(quán)利要求1～6任一項所述的煙用香精質(zhì)量監(jiān)控方法，其特征在于，所述主成分數(shù)可以通過計算累積貢獻率δ來確定：

計算中一般滿足第p個主成分的λ大于1，且前p個主成分的累積貢獻率大于85％。

8.根據(jù)權(quán)利要求1～7任一項所述的煙用香精質(zhì)量監(jiān)控方法，其特征在于，計算T²前，先通過主成分分析計算主成分，去掉干擾信息，并去除數(shù)據(jù)共線性問題，然后用主成分計算T²。

9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的煙用香精質(zhì)量監(jiān)控方法，其特征在于，在主成分分析前，為了消除量綱的影響，對數(shù)據(jù)進行標準歸一化，即為：

10.根據(jù)權(quán)利要求1～9所述的煙用香精質(zhì)量監(jiān)控方法，其特征在于，包括如下步驟：

1)將香精樣品、無水硫酸鈉按每10mL丙酮中加入0.4～0.6g香精樣品，以及4～6g無水硫酸鈉的量，加入至含有內(nèi)標溶液的丙酮中，超聲提取，取上層萃取液，過濾，獲得香精樣品溶液；

其中，每1L丙酮中加入濃度為0.0001g/mL內(nèi)標溶液0.08～1.2mL；所述內(nèi)標溶液為苯甲酸正丙酯的丙酮溶液

其中，選取不少于12個批次，每個批次選取不少于5個的香精樣品；

2)將所述香精樣品溶液進行GC-MS/MS分析，獲得所述待測樣品溶液各香氣成分的峰面積與內(nèi)標峰面積的比值，對所述待測樣品進行半定量分析；

其中，所述GC-MS/MS分析中色譜分析條件具體為：采用DB-WAX毛細管柱，進樣口溫度：250℃；進樣量：1μL，不分流進樣；恒流模式，柱流量1mL/min；升溫程序：初始溫度45℃，保持5min，以4℃/min的速率升溫至200℃，再以10℃/min的速率升溫至240℃，保持5min；

質(zhì)譜分析條件具體為：EI電離模式，電離能70ev；離子源溫度：230℃；傳輸線溫度：250℃；Q1和Q3溫度：150℃；碰撞氣：N₂，純度99.999％，流速1.5 mL/min；淬滅氣：He，流速2.25mL/min；；掃描方式：Scan、SIM、多反應(yīng)監(jiān)測MRM模式；

3)基于GC-MS/MS分析所得到的數(shù)據(jù)，建立PCA模型；設(shè)X_m×n為m行n列的數(shù)據(jù)矩陣，表示m個樣品的n個性質(zhì)的數(shù)據(jù)矩陣；通過主成分分析可以使X_m×n分解為主成分矩陣T_m×p、載荷矩陣和殘差矩陣E_m×n：

其中，p為主成分數(shù)，用λ表示X_m×n協(xié)方差陣的特征值；

4)計算統(tǒng)計量Hotelling T²，以3σ為控制上限，進行繪制，建立質(zhì)量監(jiān)控控制圖；

所述Hotelling T²是數(shù)據(jù)距離參考位置的馬氏距離，即為：

其中，S為X的方差-協(xié)方差陣，即為：

其中，所述主成分數(shù)可以通過計算累積貢獻率δ來確定：

計算中一般滿足第p個主成分的λ大于1，且前p個主成分的累積貢獻率大于85％；

計算T²前，先通過主成分分析計算主成分，去掉干擾信息，并去除數(shù)據(jù)共線性問題，然后用主成分計算T²；

在主成分分析前，為了消除量綱的影響，對數(shù)據(jù)進行標準歸一化，即為：

5)將待測香精樣品采用步驟1)相同的方法，獲得待測香精溶液，然后采用步驟2)相同的GC-MS/MS分析采集數(shù)據(jù)，然后將所述數(shù)據(jù)帶入T²模型中，計算其T²值，并根據(jù)控制限確定其是否為合格品。