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使用保留时间锁定方法和保留时间锁定数据库分析
香精油
曹喆
（安捷伦科技有限公司）

长期以来，毛细管气相色谱一直是分析香精油成份的主要手段，并且使用了各种各样气相色谱
技术的组合，比如气相色谱（GC）和火焰离子化检测器（FID）加保留指数进行确认，气相色
谱和闻香器（Sniffing）。气相色谱和质谱检测器（GC/MS）以及气相色谱和元素选择性检测器
（火焰光离子化检测器，氮磷检测器，原子发射检测器等等）。虽然GC/MS可能是最好的检测
技术，而且质谱库的容量也在不断地增大，但是对香精油成份的完全判定也不是容易的事情。
香精油是单萜，类单萜，二萜，倍半萜烯，双萜类化合物组成的复杂混合物。没有一根色谱柱
能够分离所有的这些化合物，而且由于同分异构体有着相似的质谱图，所以谱库检索也并不总
是能够给出确定的答案。在香精香料的质量控制中，保留指数经常作为GC/MS技术的补充。对
于许多香精和香料化合物，月前有几个包含有保留指数信息的数据库可以利用。与绝对保留时
间相比，保留指数受操作参数的影响不大，但是它们仍然在很大程度上依赖于色谱柱类型（固
定液和生产厂家），程序升温条件，载气速率的影响。因此，在某些情况下，在不同的实验室
很难重现已发表的保留指数，此外，大多数的香精香料生产企业仍然根据自己多年的经验，使
用自己的柱子和条件以及方法。最后，保留指数的使用（以正烷烃为参考化合物）不适合元素
选择性检测器。使用硫选择性检测器在某个保留时间检测到了一个样品峰，在FID和MS的谱
图上就很难进行定位。
GC技术的发展，使得在某个领域应用保留时间锁定和匹配已经成为可能。使用保留时间
锁定，就不再需要计算保留指数，而使用绝对保留时间作为定性的依据。当然，保留时间仍然
依赖于操作条件，但是载气流速和色谱柱长度的微小差别能够在重新锁定方法的过程中，通过
调整柱头压力而得到修正。在重新锁定之后，化合物流出时的温度就能保持一致。而且保留时
间锁定能够在不同的检测器上得到应用。GC/FID，GC/Sniffing，GC/MS和GC/AED谱图上的坐
标能够完全匹配。所以保留时间锁定和保留时间数据库是香精香料QA/QC分析的有力手段。
在这篇文章当中展示了两个保留时间锁定方法，每一个方法都对应一个包含有大约400个
香精香料化合物的保留时间数据库。第一个方法是GC/FID方法，使用一根长的，厚液膜的色
谱柱和缓慢的程序升温条件。香精香料企业在QA/QC分析过程中经常使用这样的条件，因为高
的样品容量加上高的分离效率可以得到样品详细的谱图结果。第二个方法是GC/MS方法，在这
个方法中，使用了一根30m*O.25mmid*025um的HP-5MS色谱柱，因为这根柱子在GG/MS分析
当中经常用到。尽管分辨率和柱容量下降，但是GC/MS分析的主要目的在于化合物的定性。对
于这个方法，使用了一个含有保留时间的质谱扫描数据库。
因为目前有很多保留指数可以得到，本文还评价了是否这些数据能够被转换成与锁定保留
时间相符的绝对保留时间。结果证明，从已有保留指数库当中得到的数据能够在重新计算后转
换成绝对保留时间，而且能与实验值很好匹配。
实验部分
GC/FID的分析是在配有分流/不分流进样口的Agilent6890气相色谱上完成的。色谱柱
是50m*O.32mmid*1.05umHP-5柱。分析条件见表1。在恒压模式下使用氦气作为载气，压力
为85kPa（12.33psi），进样口压力的设定保证正十五烷的保留时间为70.000min，这是通过保

留时间锁定实现的。在不同的压力下（分别为70，80，90，100和110kPa）运行五次样品，
描绘出正十五烷的保留时间与进样口压力的关系曲线。从这条曲线可以计算出正十五烷的保留
时间为70.000min时相应的进样口压力。GC/FID方法的分析条件是典型的香精油质量控制时
的参数。选择的柱子和缓慢的程序升温条件保证了高的分辨率和详细的样品谱图。这样的色谱
柱同样提供了足够高的样品容量，这在香精油的分析当中十分重要，因为非常重要的某些痕量
组份能够显示出来，而且和含量高的组份的保留时间可以离得很近。如果色谱柱的容量不足，
在谱图当中高含量组份的谱峰往往会重叠而且倾斜。
第二个方法是GC/MS方法。这项工作是在配备分流/不分流进样口的Agilent6890气相色
谱和5973N质谱上完成的。使用的色谱柱是30m*O.25mmid*O.25umHP—5MS（β＝250）。分
析方法参数见表2。在恒压模式下使用氦气作为载气，压力为65kPa（9.43psi）。进样口压力
的设定保证正十五烷的保留时间为27.500min，这是通过保留时间锁定实现的。在不同的压力
下运行五次样品，描绘出正十五烷的保留时间与进样口压力的关系曲线