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随着人们对食疗养生的追捧,越来越多药食同源食品受到青睐,而药食同源食品的质量受地域影响较大,市面上的商品质量参差不齐。目前,市场对药食同源食品的需求不断增大,商贩为获取更大的利益,常出现产地造假,成分掺假、功效组分不明确等现象。为规范药食同源食品市场同时保护消费者权益,建立科学、稳定的产地鉴别技术变得十分必要。本研究以枸杞和陈皮为研究对象,采用顶空-固相微萃取-全二维气相色谱-飞行时间质谱(Headspace-solid phase microextraction with comprehensive two-dimensional gas chromatography-time-of-flight mass spectrometry,HS/SPME-GC×GC-TOFMS)检测其挥发性化合物,并利用主成分分析、聚类分析和偏最小二乘法-判别分析等方法,通过建立模型鉴别不同产地的两类药食同源食品,为药食同源食品产地鉴别技术体系的建立提供支撑。HS/SPME-GC×GC-TOFMS系统由多功能自动进样器、气相色谱、固态调制器和高通量飞行时间质谱四部分组成,其中高通量飞行时间质谱由本人所在团队自主研发。该系统的性能测试结果显示:1 pg/μL八氟萘(Octafluoronaphthalene,OFN)的检测限测试中,m/z=272信噪比>100:1;调谐液全氟三丁胺(Perfluorotributylamine,PFTBA)的m/z=502的离子分辨率达1120;质量轴精确度偏差最大为0.04amu,小于基本规定0.1amu;定量重复性RSD=4.0%,动态测试范围达到105,可满足实验需求。本研究结论如下:(1)顶空固相微萃取-全二维气相色谱-飞行时间质谱检测枸杞挥发性物质的条件为柱系统为一维柱DB-Innowax(30 m×0.25 mm×0.25μm)搭配二维柱DB-17(1.3m×0.18 mm×0.18μm),萃取头类型为50/30μm PDMS/DVB/CAR,萃取温度为70℃,萃取时间为40 min时,样品的挥发性组分出峰效果最好,化合物出峰数量最多。(2)对不同产地的枸杞样品进行顶空固相微萃取-全二维气相色谱-飞行时间质谱分析。结果显示:宁夏枸杞挥发性成分中正反匹配度超过800的物质有328种,其中酮类76种、醛类54种、酯类52种、醇类47种,酸类25种、烯炔类14种,吡嗪类10种、芳烃类10种和40种其他化合物。通过主成分分析(PCA)和聚类分析(HCA),达到了区分五种产地的目的,并进一步使用偏最小二乘法-判别分析(OPLS-DA)得到宁夏枸杞和其他枸杞的15种潜在差异化合物,其中3,5-二羟基甲苯、(R)-3,5,5-三甲基-3-环己烯-1-醇、N-(邻茴香基)甲酸乙酯等10种化合物仅在宁夏枸杞中被检出,初步表明这10种化合物是宁夏枸杞特有的潜在标志物。(3)对不同产地的陈皮样品进行顶空固相微萃取-全二维气相色谱-飞行时间质谱分析,结果显示:单个陈皮样品检测到化合物约500种,通过筛选得到新会陈皮的共有组分102种,用以表征新会陈皮的挥发性成分,主要是萜烯类物质和醇类化合物,这些化合物共同形成了新会陈皮独特的香气特征和药理作用。利用主成分分析(PCA)和正交偏最小二乘法(OPLS-DA)进一步分析,达到鉴别新会陈皮与其他陈皮的目的,并得到新会陈皮与其他陈皮的13个潜在差异性化合物,而薄荷烯酮仅在新会陈皮中被检出,初步表明薄荷烯酮是新会陈皮特有的潜在标志物。HS/SPME-GC×GC-TOF-MS结合化学计量学方法能有效鉴别宁夏枸杞和新会陈皮,可为枸杞和陈皮的质量评价与鉴定提供参考依据,并为其他药食同源食品质量评价提供新思路和新方法。