便捷式GC-MS-安益谱便携式 GC-MS 在艾草成分分析中的应用
技术博客 | 2025-09-16 | 阅读
一、引言
艾草，作为一种在中医药领域和日常生活中广泛应用的植物，其化学成分复杂多样，蕴含着挥发油、黄酮、多糖等多种活性成分。这些成分赋予了艾草抗菌、抗炎、抗氧化、驱蚊等多种功效，使其在医疗保健、香料、化妆品等行业具有极高的应用价值。例如，艾草挥发油可用于制备天然驱蚊剂，减少化学驱蚊产品对人体和环境的潜在危害；艾草中的黄酮类化合物在抗氧化保健品开发方面具有广阔前景。
准确分析艾草的成分，对于深入了解其药理作用机制、质量控制以及开发高附加值产品至关重要。气相色谱 - 质谱联用（GC - MS）技术作为一种强大的分析手段，能够高效分离和准确鉴定复杂混合物中的化学成分，在艾草成分分析中发挥着关键作用。传统的实验室 GC - MS 设备体积庞大、价格昂贵，且对使用环境要求苛刻，限制了其在现场快速检测和一些资源有限场景中的应用。而
安益谱便携式 GC - MS 的出现，有效解决了这些问题，为艾草成分分析带来了新的契机。
安益谱便携式 GC - MS 专为现场快速检测和非专业操作人员设计，它将实验室级别的分析能力集成到一个小巧便携的设备中。其具备质量范围宽、灵敏度高、扫描速度快等优势，同时操作界面简单易懂，可在野外现场直接使用实验室国标法进行检测。这使得在艾草种植基地、加工车间等场所，能够实时对艾草原料及产品进行成分分析，及时掌握产品质量信息，为生产过程的优化和质量控制提供有力支持。
安益谱便捷式GC-MS MATE 11
安益谱便携式 GC - MS 结合了气相色谱的高效分离能力和质谱的高灵敏度定性定量能力。在气相色谱部分，样品被气化后，在载气（通常为氦气）的带动下进入填充有固定相的色谱柱。由于不同成分在固定相和载气之间的分配系数不同，在色谱柱中移动的速度也不同，从而实现各成分的分离。分离后的组分依次进入质谱仪，在离子源中被电离成离子，离子在质量分析器中根据质荷比（m/z）的不同进行分离，最后由检测器检测并记录离子信号，生成质谱图。通过与标准质谱库中的图谱进行比对，即可对样品中的化合物进行定性分析；根据离子峰的强度，则可进行定量分析。
- 轻巧便携：该仪器体积仅为 400 mm×390 mm×210 mm，不含电池重量约 16.6 kg，含电池约 18.6 kg，单人即可轻松背负或车载运输。一体化设计使其内置可更换式氦气瓶、柱上加热色谱柱，气体 / 液体 / 顶空三合一进样，开机 10 - 15 min 即可进样分析，极大地提高了检测的便捷性，特别适合在野外艾草种植基地、偏远的加工场所等现场环境使用。
- 性能卓越：质量范围为 1.5 - 550 amu，能够覆盖广泛的化合物检测范围；动态范围达 7 个数量级，可对痕量和常量成分同时进行准确分析；灵敏度高达 1 pg OFN 信噪比 S/N = 150:1 RMS，能够检测出极低浓度的成分；最大扫描速率为 10000 amu/s，满足快速分析的需求，且具备单位质量分辨率，确保了分析结果的准确性。
- 操作简便：为现场快检和非专业操作人员量身定制，操作界面简单直观，易于上手。用户经过简单培训即可熟练掌握仪器的操作方法，降低了使用门槛，提高了检测效率。同时，安益谱还提供安装现场免费培训及一次技术中心培训，帮助用户更好地运用仪器进行检测工作。
- 数据可靠：采用与实验室台式机同级别的四极杆质量分析器和 67 L/s 大抽速涡轮分子泵，可直接沿用实验室国标法进行检测，确保在现场环境下也能获得与实验室相媲美的数据可信度，为艾草成分分析结果的准确性和可靠性提供了坚实保障。
- 样品采集：在不同地区的艾草种植基地，于艾草生长的不同阶段（如幼苗期、成熟期）采集新鲜艾草叶片。同时，收集不同加工工艺（如晒干、烘干、阴干）处理后的艾草样品，确保样品具有广泛的代表性。将采集到的样品迅速放入密封袋中，低温保存，避免成分挥发和变质。
- 仪器调试：将安益谱便携式 GC - MS 仪器运输至实验现场后，进行开机预热。检查仪器的各个部件是否正常工作，包括氦气压力、色谱柱温度、进样口温度等参数的设置是否符合实验要求。对仪器进行校准，确保质量轴的准确性和灵敏度的稳定性。
- 试剂准备：准备分析纯的正己烷作为样品提取溶剂，以及一系列已知浓度的标准化合物（如桉油精、樟脑、龙脑、β - 石竹烯等艾草中常见成分的标准品），用于绘制标准曲线和定性定量分析。
- 挥发油提取：采用水蒸气蒸馏法对艾草样品中的挥发油进行提取。称取一定量剪碎的艾草样品，放入圆底烧瓶中，加入适量蒸馏水，连接水蒸气蒸馏装置，加热回流提取数小时。将蒸馏出的油水混合物用环己烷萃取，收集环己烷层，加入适量无水硫酸钠干燥，过滤后得到含有艾草挥发油的环己烷溶液。
- 样品制备：将干燥后的含有挥发油的环己烷溶液转移至容量瓶中，用正己烷定容至一定体积，得到供试品溶液。同时，根据标准品的浓度，用正己烷配制一系列不同浓度的标准品溶液，用于建立标准曲线。
- 气相色谱条件：载气为纯度 99.99% 的氦气，流速设置为 1 mL/min；进样口温度设定为 250℃，确保样品能够迅速气化；分流比为 10:1，以保证进样的准确性和重复性。程序升温条件为：初始温度 40℃，保持 2 min，然后以 3℃/min 的速率升温至 80℃，再以 5℃/min 的速率升温至 180℃，最后以 8℃/min 的速率升温至 280℃，并保持 3 min，这样的升温程序能够有效分离艾草挥发油中的各种成分。
- 质谱条件：电离方式采用 EI 源，源温设置为 230℃，检测器温度为 280℃，传输线温度为 250℃，电离电压为 70 eV。质量范围设置为 35 - 550 m/z，进行全程扫描，以获取全面的质谱信息。
- 定性分析：将样品的总离子流图与标准质谱库（如 NIST 库）中的图谱进行比对，根据保留时间和质谱图的相似度，对艾草挥发油中的成分进行定性鉴定。例如，在总离子流图中出现的某一峰，其保留时间与标准品桉油精的保留时间一致，且质谱图的相似度高于 90%，则可初步确定该峰对应的成分为桉油精。
- 定量分析：采用外标法进行定量分析。以不同浓度的标准品溶液进样，绘制标准曲线，得到峰面积与浓度的线性关系。然后，根据样品中各成分的峰面积，在标准曲线上查找对应的浓度，从而计算出艾草样品中各成分的含量。例如，已知桉油精标准曲线的线性方程为 y = 10000x + 500（y 为峰面积，x 为浓度），样品中桉油精的峰面积为 50000，则可计算出其浓度为 4.95 μg/mL。
通过
安益谱便携式 GC - MS 分析，在艾草挥发油中鉴定出了多种化学成分，包括萜类、醇类、酮类、烯类等。其中，主要成分有桉油精、樟脑、龙脑、β - 石竹烯、α - 蒎烯、β - 蒎烯等。不同地区和生长阶段的艾草样品，其挥发油成分的种类和相对含量存在一定差异。例如，在南方地区采集的成熟期艾草样品中，桉油精的相对含量较高，可达 30% 以上；而在北方地区采集的幼苗期艾草样品中，α - 蒎烯和 β - 蒎烯的相对含量相对较高。这可能与不同地区的气候、土壤等环境因素以及艾草的生长阶段有关。
对艾草挥发油中主要成分的含量测定结果表明，不同加工工艺对艾草成分含量有显著影响。晒干处理的艾草样品中，樟脑和龙脑的含量相对较高；烘干处理的样品，由于温度较高，部分热敏性成分如桉油精的含量有所降低；阴干处理的样品，其成分含量相对较为稳定。这为艾草加工工艺的优化提供了重要参考，在实际生产中，可根据产品对成分含量的要求，选择合适的加工工艺。
与传统的实验室 GC - MS 分析方法相比，
安益谱便携式 GC - MS 在艾草成分分析中表现出了相似的准确性和可靠性。在对同一批艾草样品的分析中，两种方法鉴定出的主要成分一致，且含量测定结果的相对偏差在可接受范围内。然而，便携式 GC - MS 具有明显的优势，它能够在现场快速进行检测，无需将样品运输至实验室，大大缩短了检测周期，提高了工作效率。同时，其操作简便，对操作人员的专业要求相对较低，降低了检测成本。
- 样品采集和保存：样品的采集时间、地点以及保存条件对分析结果有重要影响。不同生长阶段和产地的艾草，其成分差异较大，因此在采集样品时应尽量保证样品的代表性。同时，样品保存过程中应避免高温、光照和氧化，防止成分发生变化。
- 仪器参数设置：气相色谱和质谱的参数设置会影响成分的分离效果和检测灵敏度。例如，不合适的升温程序可能导致某些成分无法有效分离，从而影响定性和定量分析的准确性；质谱的离子源温度、电离电压等参数也会对离子化效率和质谱图的质量产生影响，需要根据实际样品进行优化。
