CN110780002A - 一种对精油成分定量的高效低成本检测方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种对精油成分定量的高效低成本检测方法，包括：精密量取艾叶精油，置于容量瓶中，用甲醇稀释至刻度，混匀，得到待测样品；以天然冰片为内参物，精密称取天然冰片，用甲醇稀释制成具有浓度梯度的标准系列上机溶液，摇匀，得到标准溶液；分别精密吸取待测样品和标准溶液，注入气相色谱‑串联质谱仪，计算待测样品中天然冰片含量，再通过下列公式计算待测样品中各其他被测物的含量：

其中，

为待测样品中其他被测物含量，f_si为校正因子，

为待测样品中天然冰片含量，

为待测样品中其他被测物响应值，

为待测样品中天然冰片响应值。该检测方法能够准确、快速地对精油中的多种成分进行定量分析。

Description

一种对精油成分定量的高效低成本检测方法

技术领域

本发明涉及精油检测方法技术领域，特别是涉及一种对精油成分定量的高效低成本检测方法。

背景技术

艾叶为菊科植物艾(学名：Artemisia argyi Levl.et Vant)的干燥叶，可采用如水蒸气蒸馏法、超临界提取-分子蒸馏提取分离法等不同的提取方式获得艾叶挥发性成分(即艾叶精油)，艾叶精油是黄色或草绿色(部分艾草挥发性成分为蓝绿色)澄明油状液体，具有艾特殊香气，具有抗菌、抗炎、抗过敏、止咳平喘等功效，研究发现表明，艾叶精油成分复杂，包括化学成分近百种，而且不同产地不同品种的艾叶制成的艾叶精油所含成分也具有较大差异。

近年来，随着各类精油的广泛应用，消费者、精油生产企业、科研工作者，以及市场监督管理机构都对精油质量提出了更高的要求。现有精油质量检测标准多以精油中单一成分含量反映精油产品质量，但精油(如艾叶精油)成分复杂，具有多成分、多靶点的特点，仅以其中一种成分含量无法全面反映精油质量的优劣真伪；但传统多指标同步测定精油中不同挥发性成分含量的检测方法具有检测过程繁琐、检测周期长、检测效率低等缺陷，且检测过程中必然需要众多易挥发难保存的对照品，然而，精油(如艾叶精油)检测所需的对照品往往资源紧缺、成本高昂。

发明内容

本发明实施例提供一种对精油成分定量的高效低成本检测方法，以准确、快速地对精油中的多种成分进行定量分析。

为了解决上述问题，本发明公开了一种对精油成分定量的高效低成本检测方法，包括如下步骤：

S11精密量取艾叶精油，置于容量瓶中，用甲醇稀释至刻度，混匀，得到待测样品；

S12以天然冰片为内参物，精密称取天然冰片，用甲醇稀释制成具有浓度梯度的标准系列上机溶液，摇匀，得到标准溶液；

S13分别精密吸取待测样品和标准溶液，注入气相色谱-串联质谱仪，计算供试品中天然冰片含量，再通过下列公式计算待测样品中各其他被测物的含量：

其中，

为待测样品中其他被测物含量，f_si为校正因子，

为待测样品中天然冰片含量，为待测样品中其他被测物响应值，

为待测样品中天然冰片响应值。

本发明基于一测多评法，以艾叶精油主要成分天然冰片含量作为主要质量控制指标，结合艾叶精油中各其他被测物的校正因子，能够同时测量艾叶精油中多种组成成分(包括其他被测物和天然冰片)的含量，与传统多指标同步测定的检测方法相比，无需设置多种对照品，从而能够减少对照品的使用量，降低检测成本，并且检测过程更简单，检测的周期大幅度缩短，检测效率更高，能够快速、准确的对艾叶精油中多种组成成分(其他被测物和天然冰片)的含量进行定量分析，进而能够更全面准确地反映艾叶精油质量优劣。而且，该检测方法稳定性和重复性好，适用范围广，除了艾叶精油，也适用于牡丹籽油、沉香精油等其他植物精油的质量检测。此外，当需要快速检测艾叶中多种成分含量时，可采用本发明基于一测多评法的检测方法；当需要更高的精确要求时，可以结合基于外标标准曲线法的精准定量方法，以满足不同的检测需求。

优选地，所述步骤S11具体为，精密量取艾叶精油200μl，置于2ml容量瓶中，用甲醇稀释至刻度，混匀，得到供试品储备溶液，精密吸取供试品储备溶液200ul，置于10ml容量瓶中，用甲醇稀释至刻度，混匀，得到待测样品。

优选地，所述步骤S12具体为，精密称取天然冰片，用甲醇稀释制成每1ml含天然冰片为5mg的溶液，摇匀，得到标准储备液，精密量取天然冰片标准储备液，用甲醇稀释制成具有浓度梯度的标准系列上机溶液，摇匀，得到标准溶液。

进一步优选地，所述步骤S12中，量取天然冰片标准储备液后，用甲醇稀释制成每1ml含天然冰片2、4、8、15、30、60、120、250、500μg的标准系列上机溶液。

将标准溶液设置多个浓度梯度，以得到标准溶液的浓度(横坐标)与响应值(纵坐标)的标准曲线，从而能够根据外标法或标准曲线法准确计算待测样品中天然冰片的含量。

优选地，所述步骤S13中，所述待测样品中其他被测物包括：桉油精、左旋樟脑、4-萜品醇、α-松油醇、L-香芹醇、β-石竹烯、α-侧柏酮。

进一步优选地，所述步骤S13中，所述校正因子的测量步骤如下：

S21精密称取桉油精、左旋樟脑、4-萜品醇、α-松油醇、L-香芹醇、β-石竹烯、α-侧柏酮和天然冰片，分别用甲醇稀释制成每1ml含桉油精、左旋樟脑、4-萜品醇、α-松油醇、L-香芹醇、β-石竹烯、α-侧柏酮、天然冰片为10mg的溶液，摇匀，得到对应的储备液，精密量取各储备液，用甲醇稀释制成具有不少于5个浓度梯度的混合标准系列上机溶液，摇匀，得到混合标准溶液；

S22精密吸取混合标准溶液，注入气相色谱-串联质谱仪，得到各浓度混合标准溶液中各其他被测物的响应值，以计算各其他被测物的校正因子；

S23依据步骤S22的响应值计算相同其他被测物的不少于5个浓度梯度的混合标准系列上机溶液的校正因子，将数理统计后RSD≤2％的不同浓度下相同其他被测物的校正因子的平均值作为其他被测物与内参物的线性范围内的校正因子。

该检测方法分别根据混合标准溶液中天然冰片(即内参物)与各其他被测物的相关性，分别确定各其他被测物相对天然冰片的校正因子，从而根据所述校准因子对待测样品中各其他被测物进行定量分析；

在计算校正因子时，对于同一种其他被测物，均采用不少于5个浓度梯度的混合标准系列上机溶液进行测定，得到不少于5个浓度梯度对应的响应值，从而根据响应值得到不少于5个校正因子，且每个校正因子均需满足相RSD≤2％(其中，RSD为相对标准偏差)的要求，否则，重新测定；得到满足精度要求的不少于5个校正因子后，对各校正因子取平均值，即得到该种其他被测物与内参物(即天然冰片)的线性范围内的校正因子，以确保校正因子的准确性。

更进一步优选地，采用如下公式计算校正因子f_si：

其中，f₃为标准溶液中天然冰片的校正参数，f_i为标准溶液中其他被测物的校正参数，

为标准溶液中其他被测物含量，

为标准溶液中天然冰片含量，为标准溶液中其他被测物响应值，为标准溶液中天然冰片(也称右旋龙脑)响应值。

优选地，所述气相色谱条件为：采用5％苯基甲基聚硅氧烷为固定相的色谱柱；升温程序为50℃保持10min，以5℃/min升至220℃保持10min；进样口温度为240℃；分流比为20:1。

优选地，所述质谱条件为：采用电子轰击离子源；离子源温度为230℃；采用选择离子检测的扫描方法。

与现有技术相比，本发明实施例包括以下优点：

1、以艾叶精油主要成分天然冰片含量作为主要质量控制指标，结合艾叶精油中其他各其他被测物的校正因子，能够同时测量艾叶精油中多种组成成分的含量。

2、该检测方法能够减少对照品的使用，降低检测成本，检测过程简单，检测的周期较短，检测效率高，能够快速、准确的对艾叶精油中多种组成成分的含量进行定量分析，进而能够更全面准确地反映艾叶精油质量优劣。

3、该检测方法的稳定性和重复性好，适用范围广，能够对艾叶精油、牡丹籽油、沉香精油等多种植物精油进行质量检测。

附图说明

图1是本发明所述标准溶液的总离子色谱图。

图2是本发明所述待测样品溶液的总离子色谱图。

图3是本发明所述标准溶液的标准曲线。

图4是本发明所述内参物的实验图谱。

具体实施方式

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。

实施例

本发明公开了一种对精油成分定量的高效低成本检测方法，具体包括：

S11待测样品的制备：精密量取艾叶精油200μl，置于2ml容量瓶中，用甲醇稀释至刻度，混匀，得到供试品储备溶液，精密吸取供试品储备溶液200ul，置于10ml容量瓶中，用甲醇稀释至刻度，混匀，得到待测样品。

S12标准溶液的制备：精密称取天然冰片，用甲醇稀释制成每1ml含天然冰片为5mg的溶液，摇匀，得到标准储备液，精密量取天然冰片标准储备液，用甲醇稀释制成每1ml含天然冰片2、4、8、15、30、60、120、250、500μg的标准系列上机溶液。

S13含量检测：分别精密吸取待测样品和标准溶液1μl，注入气相色谱-串联质谱仪，计算供试品中天然冰片含量，再通过下列公式计算待测样品中各其他被测物的含量：

其中，为待测样品中其他被测物含量，f_si为校正因子，为待测样品中天然冰片含量，

为待测样品中其他被测物响应值，

为待测样品中天然冰片响应值。

本发明的一种示例中，所述待测样品中其他被测物包括：桉油精、左旋樟脑、4-萜品醇、α-松油醇、L-香芹醇、β-石竹烯、α-侧柏酮。

本发明的一种示例中，步骤S13中，气相色谱条件为：采用5％苯基甲基聚硅氧烷为固定相的色谱柱；升温程序为50℃保持10min，以5℃/min升至220℃保持10min；进样口温度为240℃；分流比为20:1。

质谱条件为：采用电子轰击离子源(EI源)；离子源温度为230℃；扫描方法：选择离子检测(SIM)。

其中，表1为天然冰片(即内参物)的测量参数：

表1

本发明实施例采用10批次艾叶精油进行含量测定。

其中，该检测方法所用的仪器如表2所示：

表2

该检测方法所用的试剂耗材如表3所示：

表3

其中，步骤S11-S13的检测图谱如附图1-4所示，对附图1-4进行分析，计算得到的待测样品中其他被测物的含量如表13所示。

本发明的一种示例中，步骤S13中的校正因子的测量步骤如下：

S21混合标准溶液的制备：精密称取桉油精、左旋樟脑、4-萜品醇、α-松油醇、L-香芹醇、β-石竹烯、α-侧柏酮和天然冰片，分别用甲醇稀释制成每1ml含桉油精、左旋樟脑、4-萜品醇、α-松油醇、L-香芹醇、β-石竹烯、α-侧柏酮、天然冰片为10mg的溶液，摇匀，得到对应的储备液，精密量取各储备液，用甲醇稀释制成具有不少于5个浓度梯度的混合标准系列上机溶液，摇匀，得到混合标准溶液；

S22校正因子测量：精密吸取混合标准溶液，注入气相色谱-串联质谱仪，得到各浓度混合标准溶液中各其他被测物的响应值，以计算各其他被测物的校正因子；

S23校正因子计算：依据步骤S22的响应值计算相同其他被测物的不少于5个浓度梯度的混合标准系列上机溶液的校正因子，将数理统计后RSD≤2％的不同浓度下相同其他被测物的校正因子的平均值作为其他被测物与内参物的线性范围内的校正因子。

各所述其他被测物的校正因子f_si计算公式如下：

其中，f_s为标准溶液中天然冰片的校正参数，f_i为标准溶液中其他被测物的校正参数，

为标准溶液中其他被测物含量，

为标准溶液中天然冰片含量，

为标准溶液中其他被测物响应值，为标准溶液中天然冰片(也称右旋龙脑)响应值。

所述步骤S22中，气相色谱条件为：采用5％苯基甲基聚硅氧烷为固定相的色谱柱；升温程序为50℃保持10min，以5℃/min升至220℃保持10min；进样口温度为240℃；分流比为20:1。

质谱条件为：采用电子轰击离子源(EI源)；离子源温度为230℃；扫描方法：选择离子检测(SIM)。

其中，表4为天然冰片和各其他被测物的测量参数：

表4

其中，步骤S21-22所用桉油精、左旋樟脑、4-萜品醇、α-松油醇、L-香芹醇、β-石竹烯、α-侧柏酮、天然冰片的信息如表5所示：

表5

根据步骤S21-22所得的各其他被测物的校正因子计算结果如表6所示：

表6

表6中，RT为保留时间(RT，retention time)；A/C代表其他被测物的响应值与浓度的比值；RSD为相对标准偏差(RSD，relative standard deviation)。

根据表6可知，测量得到的桉油精、左旋樟脑、4-萜品醇、α-松油醇、L-香芹醇、β-石竹烯、α-侧柏酮的RSD≤20％，因此，采用步骤S21-22的检测方法得到的校正因子较理想。

方法学验证：

本发明实施例一种对精油成分定量的高效低成本检测方法是经过筛选获得，通过方法学考察确定：

1、选择性(专属性)

本发明实施例的试剂空白溶液及标准空白溶液中均无定量干扰。

2、***适应性

取标准溶液为QC check standard(品质控制检测标准，Quality Control checkstandard)，每进样不超过10次及进样结束均测一次QC check standard，比较样品测试前后所得QC check standard。其中，所有测试结果须在***适应性符合要求的前提下有效，测试结果如表7所示：

表7

天然冰片单位：μg/ml

根据表7可知，标准溶液(天然冰片)的QC check standard测试结果的准确度高，所述对精油成分定量的高效低成本检测方法的***适应性好。

3、线性关系考察

取标准溶液及标准空白溶液进样分析，以测得的响应值为纵坐标，对应溶液的浓度为横坐标，进行线性回归分析，计算获得标准溶液天然冰片的校准曲线和相关系数，具体测试结果如表8所示：

表8

根据表8可知，天然冰片的校准曲线呈现出良好的线性关系。

4、准确度

取低、中、高浓度加标溶液(即低、中、高浓度的天然冰片)进样分析，计算低、中、高浓度加标溶液加入艾叶精油的供试品储备溶液中所得的加标回收率，具体测试结果如表9所示：

表9

天然冰片

根据表9可知，所述对精油成分定量的高效低成本检测方法的准确度高。

5、精密度(重复性)

取平行制备的6份相同浓度加标溶液进样分析，计算天然冰片的相对标准偏差RSD％，具体计算结果如表10所示：

表10

根据表10可知，天然冰片的RSD为1.17％，表明该检测方法具有较好的重复性。

6、检出限、定量限

测定最低浓度标准溶液的信噪比，根据检出限、定量限计算公式计算所用仪器及该检测方法的检出限、定量限，具体计算结果如表11所示：

表11

表11中，S/N(pk-pk)代表峰高信噪比；C_stdmin是指所用标准溶液的浓度；RequiredS/N代表检测的灵敏度；IDL为仪器检出限(Instrument Detection Limit)；MDL为方法检出限(Method Detection Limit)；IQL为仪器定量限(Instrument quantitative limit)；MQL为方法定量限(Method quantitative limit)。

一测多评法与精准定量方法比较：

采用外标标准曲线法对艾叶精油的待测样品中各其他被测物进行精准定量分析，该精准定量方法的气相色谱条件为：采用5％苯基甲基聚硅氧烷为固定相的色谱柱(30m*0.25mm*0.25μm)；流速为1ml/min；加热器温度为240℃；进样量为1μl；分流比为20:1。

升温程序如表12所示：

表12

MSD(质量选择检测器Mass Selective Detector)加热器温度为280℃。

质谱条件为：离子源采用EI源，离子源温度为230℃；扫描方法为选择离子检测(SIM)。

其中，表13为天然冰片和各其他被测物的测量参数：

表13

步骤S11-S13的一测多评法(本发明所述对精油成分定量的高效低成本检测方法)与上述外标标准曲线法实际测定结果比较，如表14所示：

表14

从表14可知，以天然冰片为内参物，采用本发明所述的对精油成分定量的高效低成本检测方法(即表14中的一测多评法)检测得到的待测样品中其他被测物(包括桉油精、左旋樟脑、4-萜品醇、α-松油醇、L-香芹醇、β-石竹烯、α-侧柏酮)含量的准确度高，检测结果可靠。

需要说明的是，说明书中所描述的实施例均属于优选实施例，所涉及的动作并不一定是本发明实施例所必须的。本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可。

尽管已描述了本发明实施例的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例做出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本发明实施例范围的所有变更和修改。

最后，还需要说明的是，在本文中，术语“包括”意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法中还存在另外的相同要素。

以上对本发明所提供的一种对精油成分定量的高效低成本检测方法，进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

Claims (9)

1.一种对精油成分定量的高效低成本检测方法，其特征在于，包括如下步骤：

S11精密量取艾叶精油，置于容量瓶中，用甲醇稀释至刻度，混匀，得到待测样品；

S12以天然冰片为内参物，精密称取天然冰片，用甲醇稀释制成具有浓度梯度的标准系列上机溶液，摇匀，得到标准溶液；

S13分别精密吸取待测样品和标准溶液，注入气相色谱-串联质谱仪，计算供试品中天然冰片含量，再通过下列公式计算待测样品中各其他被测物的含量：

其中，

为待测样品中其他被测物含量，f_si为校正因子，

为待测样品中天然冰片含量，

为待测样品中其他被测物响应值，

为待测样品中天然冰片响应值。

2.根据权利要求1所述的对精油成分定量的高效低成本检测方法，其特征在于，所述步骤S11具体为，精密量取艾叶精油200μl，置于2ml容量瓶中，用甲醇稀释至刻度，混匀，得到供试品储备溶液，精密吸取供试品储备溶液200ul，置于10ml容量瓶中，用甲醇稀释至刻度，混匀，得到待测样品。

3.根据权利要求1所述的对精油成分定量的高效低成本检测方法，其特征在于，所述步骤S12具体为，精密称取天然冰片，用甲醇稀释制成每1ml含天然冰片为5mg的溶液，摇匀，得到标准储备液，精密量取天然冰片标准储备液，用甲醇稀释制成具有浓度梯度的标准系列上机溶液，摇匀，得到标准溶液。

4.根据权利要求3所述的对精油成分定量的高效低成本检测方法，其特征在于，所述步骤S12中，量取天然冰片标准储备液后，用甲醇稀释制成每1ml含天然冰片2、4、8、15、30、60、120、250、500μg的标准系列上机溶液。

5.根据权利要求1所述的对精油成分定量的高效低成本检测方法，其特征在于，所述步骤S13中，所述待测样品中其他被测物包括：桉油精、左旋樟脑、4-萜品醇、α-松油醇、L-香芹醇、β-石竹烯、α-侧柏酮。

6.根据权利要求5所述的对精油成分定量的高效低成本检测方法，其特征在于，所述步骤S13中，所述校正因子的测量步骤如下：

S21精密称取桉油精、左旋樟脑、4-萜品醇、α-松油醇、L-香芹醇、β-石竹烯、α-侧柏酮和天然冰片，分别用甲醇稀释制成每1ml含桉油精、左旋樟脑、4-萜品醇、α-松油醇、L-香芹醇、β-石竹烯、α-侧柏酮、天然冰片为10mg的溶液，摇匀，得到对应的储备液，精密量取各储备液，用甲醇稀释制成具有不少于5个浓度梯度的混合标准系列上机溶液，摇匀，得到混合标准溶液；

S22精密吸取混合标准溶液，注入气相色谱-串联质谱仪，得到各浓度混合标准溶液中各其他被测物的响应值，以计算各其他被测物的校正因子；

S23依据步骤S22的响应值计算相同其他被测物的不少于5个浓度梯度的混合标准系列上机溶液的校正因子，将数理统计后RSD≤2％的不同浓度下相同其他被测物的校正因子的平均值作为其他被测物与内参物的线性范围内的校正因子。

7.根据权利要求6所述的对精油成分定量的高效低成本检测方法，其特征在于，采用如下公式计算校正因子f_si：

其中，

为标准溶液中其他被测物含量，

为标准溶液中天然冰片含量，

为标准溶液中其他被测物响应值，

为标准溶液中天然冰片响应值。

8.根据权利要求1-7任一项所述的对精油成分定量的高效低成本检测方法，其特征在于，所述气相色谱条件为：采用5％苯基甲基聚硅氧烷为固定相的色谱柱；升温程序为50℃保持10min，以5℃/min升至220℃保持10min；进样口温度为240℃；分流比为20:1。

9.根据权利要求1-7任一项所述的对精油成分定量的高效低成本检测方法，其特征在于，所述质谱条件为：采用电子轰击离子源；离子源温度为230℃；采用选择离子检测的扫描方法。

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