Сравнение ароматических соединений в двух разных красных винах с помощью ГХ-TOFMS высокого разрешения со встроенным анализом данных msFineAnaанализ AI.
MSTips №449
Введение
JMS-T2000GC AccuTOFTM ГК-Альфа
Известно, что вкус алкогольных напитков, например вина, находится под сильным влиянием ароматических соединений. Также известно, что существует множество общих ароматических соединений, которые определяют типичный вкус и аромат вина независимо от региона производства, а также существует множество ароматических соединений, которые сильно зависят от регионов производства и сортов винограда.
В случае с вином часто обсуждается разница во вкусе и аромате вин, сваренных в разных регионах производства. Интересно узнать, какие ароматические соединения способствуют этим различиям.
Комбинация микротвердофазной экстракции (ТФМЭ) и газового хроматографа-масс-спектрометра (ГХ-МС) широко используется для анализа не только ароматических соединений, но и летучих органических соединений. Комбинированный метод анализа был использован для обнаружения характерных соединений двух типов красных вин: Бордо и Бургундии. Все ароматические образцы были измерены не только с помощью электронной ионизации (EI), но и фотоионизации (PI) для идентификации характерных химических соединений, которые были включены только в вина Бордо или только в вина Бургундии. Кроме того, данные обоих измерений были проанализированы с помощью программного обеспечения msFineAnaанализ AI. Характеристики химических соединений, которые различаются между двумя винами, были идентифицированы с помощью функции дифференциального анализа msFineAnaанализ AI.
Эксперимент
В качестве тестовых образцов были использованы два типичных красных вина, произведенных в Бордо и Бургундии, которые обычно доступны в супермаркетах. Порцию образцов вина объемом 2 мл помещали в стеклянный флакон емкостью 15 мл и сразу же закупоривали. Волокно ТФМЭ вводили в свободное пространство стеклянного флакона и подвергали воздействию в течение 20 минут при комнатной температуре. Все экстрагированные соединения в волокне ТФМЭ вводили в ГХ путем нагревания в порту ввода ГХ в течение 1 минуты. Подробности условий измерения показаны в Таблице 1. Чтобы использовать функцию дифференциального анализа, каждый образец измерялся три раза с использованием ионизации ЭУ. Затем эти результаты измерений были применены к msFineAnaанализ AI (JEOL Ltd.) вместе с результатами измерений путем ионизации PI.
Таблица 1. Условия измерения
Результаты
Хроматограммы полного ионного тока (TICC), полученные в результате измерения ароматических компонентов вин Бордо и Бургундии методом ЭУ-ионизации, представлены на рис.1. Кроме того, на рис.2 показан график вулкана, полученный в результате проведения разностного анализа с использованием бордоского вина в качестве образца А (синий) и бургундского вина в качестве образца Б (красный). На графике вулкана программного обеспечения msFineAnasis AI горизонтальная ось представляет соотношение интенсивностей между двумя образцами (Log2(B/A)), а вертикальная ось представляет статистическую воспроизводимость (-log10(p-значение)). Используя этот график вулкана, становится легко понять разницу в компонентах. Графики в области с синим фоном, показанные на рис. 2, представляют собой характерные пики образца А, и наоборот, графики с красным фоном представляют собой характерные пики образца Б.
Рис.1 TICC с EI для образца A(Blue) и Б (красный)
Рис.2 График вулкана Бордо(Синий) против Бургундия(Красный)
Таблица 2. Результаты комплексного качественного анализа характерных соединений для Образец А (Бордо) и Образец Б (Бургундия)
Характеристические соединения в каждом образце (Бордо: образец А и Бургундия: образец В) были идентифицированы и перечислены в таблице 2. Всего было идентифицировано 14 соединений (9 из Бордо, 5 из Бургундии). В отношении 8 из 14 соединений молекулярные ионы были идентифицированы, и точные значения m/z этих молекулярных ионов совпали с точными значениями m/z оцененных соединений. Кроме того, высокими значениями оказались и значения покрытия фрагментов ЭУ для тех соединений, которые рассчитываются по соотношению элементного состава фрагментных ионов и молекулярного иона. Это означает, что достоверность идентификации соединения намного выше, чем при простом поиске в библиотеке.
Известно, что некоторые «эфиры карбоновых кислот» являются типичными ароматическими соединениями, характеризующими аромат вина. Многие виды метиловых и/или этиловых эфиров низких жирных кислот были обнаружены как в винах Бордо, так и в винах Бургундии. Это означает, что эфиры низких жирных кислот в значительной степени придают аромат винам.
Сравнение TICC по EI и PI для этилового эфира гексановой кислоты, обнаруженного как в винах Бордо, так и в Бургундии, показано на рис. 3. Положение этилового эфира гексановой кислоты на графике вулкана также показано на рис. 4. Благодаря использованию функции дифференциального анализа msFineAnalysis для каждого пика доступен подробный анализ данных и подтверждающая информация.
Рис.3 TICC EI и PI для этилового эфира гексановой кислоты, обнаруженного в образце A и образце B.
Рис.4 Взаимное положение этилового эфира гексановой кислоты на графике Вулкан.
Рис.5 TICC EI и PI для 3,4,4a,5,6,7-hexahydro-1,1,4a-trimethyl-2(1H)-Нафталенон обнаружен только в образце B (не в образце A)
Рис.6 Масс-спектр 3,4,4a,5,6,7-hexahydro-1,1,4a-trimethyl-2(1H)-Нафталенон обнаружен в образце B
Интересно отметить, что в качестве характерных соединений бургундского вина были обнаружены эфиры жирных кислот с относительно большим количеством атомов углерода.
Некоторые соединения, такие как пропиленгликоль и метилсалицилат в винах Бордо и 3,4,4а,5,6,7-гексагидро-1,1,4а-триметил-2(1Н)-нафталенон в винах Бургундии, были обнаружены как характерные соединения для только один из двух типов вина.
TICC измерений EI и PI для 3,4,4a,5,6,7-гексагидро-1,1,4a-триметил-2(1H)-нафталенона показаны на рис.5. Хотя пик, соответствующий 3,4,4а,5,6,7-гексагидро-1,1,4а-триметил-2(1H)-нафталенону, был обнаружен как плечевой пик рядом с огромным пиком, он был четко обнаружен с помощью функция хроматографической деконволюции msFineAnalysis AI. Масс-спектры 3,4,4а,5,6,7-гексагидро-1,1,4а-триметил-2(1Н)-нафталенона, измеренные методами ЭУ и ПИ, представлены на рис. 6.
Всего в этом исследовании было обнаружено 14 соединений в качестве характерных соединений только в винах Бордо и только в винах Бургундии. Предполагается, что эти соединения придают обоим винам характерный аромат и вкус.
Заключение
В этом MSTips мы представили пример анализа различий с использованием искусственного интеллекта msFineAnaанализ в отношении ароматических компонентов в винах из разных областей производства.
Ожидается, что использование msFineAnasis AI позволит сделать качественный анализ для GC-TOFMS более точным и эффективным.
Решения по областям применения
Сопутствующие продукты
Категория продукта
Вы медицинский работник или персонал, занимающийся медицинским обслуживанием?
Нет
Напоминаем, что эти страницы не предназначены для предоставления широкой публике информации о продуктах.