基于指紋圖譜的微損鑒別刺猬紫檀種屬的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及木材鑒別領(lǐng)域，特別是一種基于指紋圖譜的微損鑒別刺猬紫檀種屬的 方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 刺猜紫檀(拉丁文:Pterocarpus erinaceus)，蝶形花亞科紫檀屬，木材特征:①心 材紫紅褐或紅褐色，常帶深色條紋，劃痕可見。②散孔材，半環(huán)孔材傾向明顯，生長輪略明顯 或明顯。③木肩沉水后，熒光現(xiàn)象不明顯。辛辣氣味微弱，有時會有酸香氣味或酸臭氣味。④ 在放大鏡下，管孔中至細，薄壁組織很豐富。帶狀，波浪狀。⑤木紋紋理交錯，梢部較直，結(jié)構(gòu) 較細而均勻，新伐材有一股香氣，較久漸淡或消失，氣干密度〇. 85g/cm3。
[0003] 刺猬紫檀種屬是貴重紅木家具及美工工藝品和一些藥材的原材料。由于其成材需 要上百年的時間，加之自身材料耐用，具有很高的市場價值和實用價值。然而不同品種紅木 外觀相似，但功用和價值相差甚遠，以致市場上常出現(xiàn)刺猬紫檀木制品以其它低級木來冒 充以次充好的現(xiàn)象，因此需要對刺猬紫檀木進行真?zhèn)舞b別。
[0004] 目前，刺猬紫檀木的鑒別是根據(jù)木材特征的人工判別法，技術(shù)缺陷是:①取代表性 樣品需專業(yè)人員，過程繁雜且會嚴重破壞家具的外觀，使得家具恢復(fù)原狀比較困難。②人工 判別法鑒別木種需專家才能完成，但仍具有主觀不確定因素，難免出現(xiàn)誤判。③鑒別結(jié)果只 分辨到"類"，很難再深入到"種"的層面進行鑒別。
[0005] 盡管有人研究出了一種指紋圖譜法來鑒別紅木家具的方法，但是因其是進行切片 取樣，取樣量大，會破壞木材或家具的外觀和使用功能。再加之其是采用簡單的氣相色譜儀 測定來進行指紋圖譜的外形比對，本領(lǐng)域技術(shù)人員均知氣相色譜只是具備"指"的圖譜，定 性參數(shù)是特征峰的保留時間，也就是說氣相色譜只有"指"的鑒別，沒有"紋"的鑒別，如某一 成分含量多少差異比較大就會產(chǎn)生誤判，所以鑒別方法也難以滿足廣大消費者的要求。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006] 本發(fā)明的目的在于針對上述存在問題和不足，提供一種微損取樣，具有可多處隨 機取樣和抽檢的功能及取樣點易修復(fù)不會破壞制品外觀的優(yōu)點，且又是以樣品提取物總離 子流色譜圖特征峰的保留時間D1、質(zhì)譜圖D2和峰面積D3作為定性參數(shù)組成GC-MS 3D指紋圖 譜來快速準確判斷真?zhèn)?、準確率高的微損鑒別刺猬紫檀種屬的方法。
[0007] 本發(fā)明的技術(shù)方案是這樣實現(xiàn)的： 本發(fā)明所述基于指紋圖譜的微損鑒別刺猬紫檀種屬的方法，其特點是包括以下步驟。
[0008] (1)、刺猬紫檀種屬指紋圖譜的建立。
[0009] (1.1)、樣品的預(yù)處理： 用直徑為1.5-3.0mm的鉆頭鉆取深度為5-10mm的刺猬紫檀種屬木肩樣品0.05-0.2g于 提取瓶中，加入提取溶劑3-8mL，超聲提取5-1 Omin得提取液，再經(jīng)有機相微孔濾膜過濾置于 樣品瓶中，得到待上機預(yù)處理樣品，其中所述提取溶劑為乙酸乙酯：甲醇=10:1-8:1的混合 物。
[0010] (1.2)、指紋圖譜的獲?。?將上述預(yù)處理樣品進行氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用儀檢測，得到以總離子流色譜圖特征峰的 保留時間、質(zhì)譜圖和峰面積作為定性參數(shù)組成的GC-MS 3D指紋圖譜;氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用儀 參數(shù)設(shè)置為：毛細管色譜柱是DB-5MS: 30m X 0.25mm X 0.25μπι;進樣量是0.5-lyL，進樣口溫 度是230-250°C;柱溫初始溫度是50-70°C保持2min，然后以4-6°C/min升至280°C保持4-6min;質(zhì)譜接口溫度是250-270°C ;質(zhì)譜掃描模式是全掃描，質(zhì)量掃描范圍是35amu-350amu; 進樣方式是脈沖不分流;載氣是氦氣（2 99.999%)，流量是1.0-1.5mL/min;離子化方式是 EI，離子化電壓是70eV;離子源溫度是230°C，四級桿溫度是150°C ; 為方便理解指紋圖譜的3D，上述GC-MS 3D指紋圖譜中的三個定性參數(shù)保留時間、質(zhì)譜 圖和峰面積以下分別表示為保留時間D1、質(zhì)譜圖D2和峰面積D3。
[0011] (1.3)、確定刺猬紫檀種屬的標準GC-MS 3D指紋圖譜特征峰： 確定多批刺猬紫檀種屬標準樣品，按上述(1.1)(1.2)步驟得到提取物總離子流色譜圖 共有特征峰的保留時間D1、質(zhì)譜圖D2和峰面積D3,整理得出用作標準的刺猬紫檀提取物GC-MS 3D指紋圖譜特征峰及其化學(xué)物質(zhì)信息表。
[0012] (2 )、刺猬紫檀木真?zhèn)舞b別判定方法： 將按上述（1.1)(1.2 )的步驟操作獲得的刺猬紫檀種屬待檢樣品GC-MS 3D指紋圖譜中 特征峰的保留時間D1、質(zhì)譜圖D2和峰面積D3的數(shù)據(jù)與標準GC-MS 3D指紋圖譜中的特征峰對 照，通過核對兩特征峰保留時間D1、質(zhì)譜圖D2和峰面積D3的一致性或相似性來判定刺猬紫 檀種屬樣品的真?zhèn)巍?br>[0013] 本發(fā)明的鑒別是基于提取物總離子流色譜圖特征峰的保留時間D1、質(zhì)譜圖D2和峰 面積D3作為定性參數(shù)組成GC-MS 3D指紋圖譜準確判斷刺猬紫檀種屬制品真?zhèn)蔚蔫b別方法， 鑒于待檢樣品的產(chǎn)地、取樣部位及取樣量等的差異性，存在提取物個別特征峰含量差異性 較大，甚至缺少個別低含量特征峰屬于正?，F(xiàn)象。所以上述保留時間D1的一致性允許偏差 ±0.5min，質(zhì)譜圖D2的一致性是匹配率大于90%，允許出現(xiàn)五個檢出的化學(xué)物質(zhì)匹配率小于 90%，峰面積D3的準確性是最多允許5個檢出的化學(xué)物質(zhì)峰面積低于檢出限，必不可少的成 分是是第18個特征峰(簡稱特征峰18)的成分茴香偶姻，且百分比含量最高。一般要大于70% 小于95%。
[0014] 本發(fā)明的有益效果是:①對刺猬紫檀種屬木材里料采用微損取樣，可以有多處隨 機的取樣點，具備抽檢的功能，取樣點易修復(fù)不會破壞木材或家具的外觀，適用于對各類名 貴家具的進行取樣。②取樣和測試無需專業(yè)技術(shù)工作者，只需經(jīng)過培訓(xùn)即可上崗。③總離子 流色譜圖特征峰的化學(xué)成分信息表具有專屬性和穩(wěn)定性，可以快速、準確的鑒別樣品的真 偽。④鑒別的結(jié)果從"類"的級別提升到"種"的層面。⑤預(yù)處理時使用的提取溶劑對木肩中 的極性和非極性物質(zhì)都能提取，比現(xiàn)有鑒別方法中的提取溶劑只能提取揮發(fā)性物質(zhì)更好， 提取的物質(zhì)更多，這樣指紋譜圖中的峰也就越多，鑒別結(jié)果更準確。
[0015] 本發(fā)明由于采用定值電鉆微孔取樣及將待檢樣品加入溶劑超聲提?。ㄒ部山休?取），以提取液總離子流色譜圖特征峰的保留時間D1、質(zhì)譜圖D2和峰面積D3作為定性參數(shù)組 成的GC-MS 3D指紋圖譜與真刺猬紫檀種屬標準樣的GC-MS 3D指紋圖譜進行對照進行真?zhèn)?鑒別的方法，核心是以刺猬紫檀種屬木材自身有機物的結(jié)構(gòu)為基礎(chǔ)，依據(jù)檢出的化學(xué)物質(zhì) 質(zhì)譜圖特征碎片離子m/z對刺猬紫檀種屬制品進行真?zhèn)舞b別，采樣方式是對名貴木材制品 里料進行微損取樣，取樣少易修復(fù)。本發(fā)明利用有機物唯一性的質(zhì)譜圖D2作為重要定性參 數(shù)之一，再加上定性參數(shù)D1和D3，構(gòu)成3D指紋圖譜，多層面"指""紋"的確證保證刺猬紫檀種 屬進行準確判斷真?zhèn)蔚蔫b別方法，結(jié)果準確可靠且不破壞制品的外觀。
[0016]下面結(jié)合附圖對本發(fā)明作進一步詳細的描述。
【附圖說明】
[0017]圖1為標準(真品）刺猬紫檀種屬總離子流色譜圖。
[0018] 圖2為本發(fā)明實施例一的待檢樣品總離子流色譜圖。
[0019] 圖3為本發(fā)明實施例二的待檢樣品總離子流色譜圖。
[0020] 圖4為本發(fā)明實施例三的待檢樣品總離子流色譜圖。
【具體實施方式】
[0021] 本發(fā)明所述基于指紋圖譜的微損鑒別刺猬紫檀種屬的方法，包括以下步驟： (1) 、刺猬紫檀種屬指紋圖譜的建立： (1.1) 、樣品的預(yù)處理： 用直徑為1.5-3.0mm的（電鉆)鉆頭鉆取深度為5-10_的刺猬紫檀種屬木肩樣品0.05-〇.2g于提取瓶中，加入提取溶劑3-8mL，超聲提取(也叫萃取)5-10min得提取液，再經(jīng)有機相 微孔濾膜過濾置于樣品瓶中，得到待上機預(yù)處理樣品，其中所述提取溶劑為乙酸乙酯：甲醇 =10:1-8:1的混合物； (1.2) 、指紋圖譜的獲?。?將上述預(yù)處理樣品進行氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用儀檢測，得到以總離子流色譜圖特征峰的 保留時間D1、質(zhì)譜圖D2和峰面積D3作為定性參數(shù)組成GC-MS 3D指紋圖譜;氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián) 用儀參數(shù)設(shè)置為:毛細管色譜柱是DB-5MS: 30m X 0.25mm X 0.25μπι;進樣量是0.5-lyL，進樣 口溫度是230-250 °C;柱溫初始溫度是50-70 °C保持2min，然后以4-6 °C/min升至280 °C保持 4-6min;質(zhì)譜接口溫度是250-270°C;質(zhì)譜掃描模式是全掃描，質(zhì)量掃描范圍是35amu-350amu;進樣方式是脈沖不分流;載氣是氦氣（2 99.999%)，流量是1.0-1.5mL/min;離子化 方式是EI，離子化電壓是70eV;離子源溫度是230°C，四級桿溫度是150°C ; (1.3) 、確定刺猬紫檀種屬的標準GC-MS 3D指紋圖譜特征峰： 確定多批刺猬紫檀種屬標準樣品，按上述(1.1)(1.2)步驟得到提取物總離子流色譜圖 共有特征峰的保留時間D1、質(zhì)譜圖D2和峰面積D3,整理得出用作標準的刺猬紫檀提取物GC-MS 3D指紋圖譜特征峰及其化學(xué)物質(zhì)信息表； (2) 、刺猬紫檀木真?zhèn)舞b別判定方法： 將按上述（1.1)(1.2)步驟操作獲得的待檢樣品的GC-MS 3D指紋圖譜中特征峰的保留 時間D1、質(zhì)譜圖D2和峰面積D3的數(shù)據(jù)與標準GC-MS 3D指紋圖譜中的特征峰對照，通過核對 兩特征峰保留時間D1、質(zhì)譜圖D2和峰面積D3的一致性或相似性來判定刺猬紫檀種屬樣品的 真?zhèn)危?其中保留時間D1的一致性允許偏差± 0.5min，質(zhì)譜圖D2的一致性是匹配率大于90%，允 許出現(xiàn)五個檢出的化學(xué)物質(zhì)匹配率小于90%，峰面積D3的準確性是最多允許五個檢出的化 學(xué)物質(zhì)峰面積低于檢出限，必不可少的成分是第18個特征峰(簡稱特征峰18)的成分茴香偶 姻，且百分比含量最高，一般要大于70%小于95%。
[0022]本發(fā)明中的保留時間D1的一致性是參考安捷倫數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)來判斷的，保留時間 允許偏差± 0.5min，超出允許偏差列為可疑特征峰。為進一步的提高其鑒別的準確率，上述 保留時間D1的一致性優(yōu)選方案是偏差應(yīng)小于0.2min，以避免色譜峰漂移影響分析結(jié)果。上 述質(zhì)譜圖D2的一致性可參考收入安捷倫數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)的譜庫的刺猬紫檀提取物GC-MS 3D 指紋圖譜特征峰的質(zhì)譜圖，保證樣品檢出的化學(xué)物質(zhì)質(zhì)譜圖得到合理解釋的匹配率大于 90%，保證樣品檢出的化學(xué)物質(zhì)質(zhì)譜圖D2檢索的一致性。上述峰面積D3的響應(yīng)值是參考《色 譜質(zhì)譜聯(lián)用技術(shù)》檢出限D(zhuǎn)=2N/S，信噪比（S/N)采用峰/峰信噪比，即待測質(zhì)量離子峰高除以 1/2平均噪聲高度，確定樣品檢出的化學(xué)物質(zhì)的檢出限，保證樣品檢出的化學(xué)物質(zhì)峰面積D3 響應(yīng)值的檢出限和準確性