基于指纹图谱的微损鉴别交趾黄檀种属的方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及木材鉴别领域，特别是一种基于指纹图谱的微损鉴别交趾黄檀种属的 方法。
【背景技术】
[0002] 交趾黄檀(拉丁文:Dalbergia cochinchinensis)，蝶形花亚科黄檀属，木材特征： ①心材新切面紫红褐或暗红褐，常带黑褐或栗褐色深条纹。②散孔材，生长轮不明显或略明 显。③轴向薄壁组织颇明显，主为同心层式细线状，稀翼状，木纤维壁甚厚。④木射线在放大 镜下可见，波痕亦然，射线组织同形单列及多列。⑤木纹质朴美观，优雅清新，有深褐色或黑 色直丝状条纹，有酸香气或微弱，气干密度l.oi-l. 09g/cm3。
[0003] 交趾黄檀种属是贵重红木家具及美工工艺品和一些药材的原材料。由于其成材需 要上百年的时间，加之自身材料耐用，木纹质朴美观，优雅清新，有深褐色或黑色直丝状条 纹，具有很高的市场价值和实用价值。然而不同品种红木外观相似，但功用和价值相差甚 远，以致市场上常出现交趾黄檀木制品以其它低级木来冒充以次充好的现象，因此需要对 交趾黄檀木进行真伪鉴别。
[0004] 目前，交趾黄檀木的鉴别是根据木材特征的人工判别法，技术缺陷是:①取代表性 样品需专业人员，过程繁杂且会严重破坏家具的外观，使得家具恢复原状比较困难。②人工 判别法鉴别木种需专家才能完成，但仍具有主观不确定因素，难免出现误判。③鉴别结果只 分辨到"类"，很难再深入到"种"的层面进行鉴别。
[0005] 尽管有人研究出了一种指纹图谱法来鉴别红木家具的方法，但是因其是进行切片 取样，取样量大，会破坏木材或家具的外观和使用功能。再加之其是采用简单的气相色谱仪 测定来进行指纹图谱的外形比对，本领域技术人员均知气相色谱只是具备"指"的图谱，定 性参数是特征峰的保留时间，也就是说气相色谱只有"指"的鉴别，没有"纹"的鉴别，如某一 成分含量多少差异比较大就会产生误判，所以鉴别方法也难以满足广大消费者的要求。
【发明内容】
[0006] 本发明的目的在于针对上述存在问题和不足，提供一种微损取样，具有可多处随 机取样、具备抽检的功能及取样点易修复不会破坏制品外观的优点，且又是以样品提取物 总离子流色谱图特征峰的保留时间D1、质谱图D2和峰面积D3作为定性参数组成GC-MS 3D指 纹图谱来快速准确判断真伪、准确率高的微损鉴别交趾黄檀种属的方法。
[0007] 本发明的技术方案是这样实现的： 本发明所述基于指纹图谱的微损鉴别交趾黄檀种属的方法，其特点是包括以下步骤。
[0008] (1)、交趾黄檀种属指纹图谱的建立。
[0009] (1.1)、样品的预处理： 用直径为1.5-3.0_的钻头钻取深度为5-10_的交趾黄檀种属木肩样品0.05-0.2g于 提取瓶中，加入提取溶剂3-8mL，超声提取5-1 Omin得提取液，再经有机相微孔滤膜过滤置于 样品瓶中，得到待上机预处理样品，其中所述提取溶剂为乙酸乙酯：甲醇=10:1-8:1的混合 物。
[0010] (1.2)、指纹图谱的获取： 将上述预处理样品进行气相色谱-质谱联用仪检测，得到以总离子流色谱图特征峰的 保留时间、质谱图和峰面积作为定性参数组成的GC-MS 3D指纹图谱;气相色谱-质谱联用仪 参数设置为：毛细管色谱柱是DB-5MS: 30m X 0.25mm X 0.25μπι;进样量是0.5-lyL，进样口温 度是230-250°C;柱温初始温度是50-70°C保持2min，然后以4-6°C/min升至280°C保持4-6min;质谱接口温度是250-270°C ;质谱扫描模式是全扫描，质量扫描范围是35amu-350amu; 进样方式是脉冲不分流;载气是氦气（2 99.999%)，流量是1.0-1.5mL/min;离子化方式是 EI，离子化电压是70eV;离子源温度是230°C，四级杆温度是150°C ; 为方便理解指纹图谱的3D，上述GC-MS 3D指纹图谱中的三个定性参数保留时间、质谱 图和峰面积以下分别表示为保留时间D1、质谱图D2和峰面积D3。
[0011] (1.3)、确定交趾黄檀种属的标准GC-MS 3D指纹图谱特征峰： 确定多批交趾黄檀种属标准样品，按上述(1.1)(1.2)步骤得到提取物总离子流色谱图 共有特征峰的保留时间D1、质谱图D2和峰面积D3,整理得出用作标准的交趾黄檀提取物GC-MS 3D指纹图谱特征峰及其化学物质信息表。
[0012] (2 )、交趾黄檀种属真伪鉴别判定方法： 将按上述（1.1)(1.2 )的步骤操作获得的交趾黄檀种属待检样品GC-MS 3D指纹图谱中 特征峰的保留时间D1、质谱图D2和峰面积D3的数据与标准GC-MS 3D指纹图谱中的特征峰对 照，通过核对两特征峰保留时间D1、质谱图D2和峰面积D3的一致性或相似性来判定交趾黄 檀种属样品的真伪。
[0013] 本发明的鉴别是基于提取物总离子流色谱图特征峰的保留时间D1、质谱图D2和峰 面积D3作为定性参数组成GC-MS 3D指纹图谱准确判断交趾黄檀种属制品真伪的鉴别方法， 鉴于待检样品的产地、取样部位及取样量等的差异性，存在提取物个别特征峰含量差异性 较大，甚至缺少个别低含量特征峰属于正常现象。所以上述保留时间D1的一致性允许偏差 ±0.5min，质谱图D2的一致性是匹配率大于90%，允许出现5个检出的化学物质匹配率小于 90%，峰面积D3的准确性是最多允许5个检出的化学物质峰面积低于检出限，必不可少的成 分是第11个特征峰(简称特征峰11)的成分紫檀芪和第15个特征峰(简称特征峰15 )的成分 雌二醇-3-甲醚，且两者百分比含量总和大于50%，一般小于80%。
[0014] 本发明的有益效果是:①对交趾黄檀种属木材里料采用微损取样，可以有多处随 机的取样点，具备抽检的功能，取样点易修复不会破坏木材或家具的外观，适用于对各类名 贵家具的进行取样。②取样和测试无需专业技术工作者，只需经过培训即可上岗。③总离子 流色谱图特征峰的化学成分信息表具有专属性和稳定性，可以快速、准确的鉴别样品的真 伪。④鉴别的结果从"类"的级别提升到"种"的层面。⑤预处理时使用的提取溶剂对木肩中 的极性和非极性物质都能提取，比现有鉴别方法中的提取溶剂只能提取挥发性物质更好， 提取的物质更多，这样指纹谱图中的峰也就越多，鉴别结果更准确。
[0015] 本发明由于采用定值电钻微孔取样及将待检样品加入溶剂超声提取（也可叫萃 取），以提取液总离子流色谱图特征峰的保留时间D1、质谱图D2和峰面积D3作为定性参数组 成的GC-MS 3D指纹图谱与真交趾黄檀种属标准样的GC-MS 3D指纹图谱进行对照进行真伪 鉴别的方法，核心是以交趾黄檀种属木材自身有机物的结构为基础，依据检出的化学物质 质谱图特征碎片离子m/z对交趾黄檀制品进行真伪鉴别，采样方式是对名贵木材制品里料 进行微损取样，取样少易修复。本发明利用有机物唯一性的质谱图D2作为重要定性参数之 一，构成3D指纹图谱，多层面"指""纹"的确证保证交趾黄檀种属进行准确判断真伪的鉴别 方法，结果准确可靠且不破坏制品的外观。
[0016]下面结合附图对本发明作进一步详细的描述。
【附图说明】
[0017]图1为标准交趾黄檀种属总离子流色谱图。
[0018] 图2为本发明实施例1的待检样品总离子流色谱图。
[0019] 图3为本发明实施例2的待检样品总离子流色谱图。
[0020] 图4为本发明实施例3的待检样品总离子流色谱图。
【具体实施方式】
[0021] 本发明所述基于指纹图谱的微损鉴别交趾黄檀种属的方法，包括以下步骤： (1) 、交趾黄檀种属指纹图谱的建立： (1.1) 、样品的预处理： 用直径为1.5-3.0_的钻头钻取深度为5-10_的交趾黄檀种属木肩样品0.05-0.2g于 提取瓶中，加入提取溶剂3-8mL，超声提取(也叫萃取)5-10min得提取液，再经有机相微孔滤 膜过滤置于样品瓶中，得到待上机预处理样品，其中所述提取溶剂为乙酸乙酯：甲醇=10:1-8:1的混合物； (1.2) 、指纹图谱的获取： 将上述预处理样品进行气相色谱-质谱联用仪检测，得到以总离子流色谱图特征峰的 保留时间D1、质谱图D2和峰面积D3作为定性参数组成GC-MS 3D指纹图谱;气相色谱-质谱联 用仪参数设置为:毛细管色谱柱是DB-5MS: 30m X 0.25mm X 0.25μπι;进样量是0.5-lyL，进样 口温度是230-250 °C;柱温初始温度是50-70 °C保持2min，然后以4-6 °C/min升至280 °C保持 4-6min;质谱接口温度是250-270°C;质谱扫描模式是全扫描，质量扫描范围是35amu-350amu;进样方式是脉冲不分流;载气是氦气（2 99.999%)，流量是1.0-1.5mL/min;离子化 方式是EI，离子化电压是70eV;离子源温度是230°C，四级杆温度是150°C ; (1.3) 、确定交趾黄檀种属的标准GC-MS 3D指纹图谱特征峰： 确定多批交趾黄檀种属标准样品，按上述(1.1)(1.2)步骤得到提取物总离子流色谱图 共有特征峰的保留时间D1、质谱图D2和峰面积D3,整理得出用作标准的交趾黄檀提取物GC-MS 3D指纹图谱特征峰及其化学物质信息表； (2) 、交趾黄檀木真伪鉴别判定方法： 将按上述（1.1)(1.2)步骤操作获得的待检样品的GC-MS 3D指纹图谱中特征峰的保留 时间D1、质谱图D2和峰面积D3的数据与标准GC-MS 3D指纹图谱中的特征峰对照，通过核对 两特征峰保留时间D1、质谱图D2和峰面积D3的一致性或相似性来判定交趾黄檀种属样品的 真伪； 其中保留时间D1的一致性允许偏差± 0.5min，质谱图D2的一致性是匹配率大于90%，允 许出现五个检出的化学物质匹配率小于90%，峰面积D3的准确性是最多允许五个检出的化 学物质峰面积低于检出限，必不可少的成分是特征峰11(紫檀芪)和特征峰15(雌二醇-3-甲 醚），且两者百分比含量总和大于50%小于80%。
[0022]本发明中的保留时间D1的一致性是参考安捷伦数据处理系统来判断的，保留时间 允许偏差± 0.5min，超出允许偏差列为可疑特征峰。为进一步的提高其鉴别的准确率，上述 保留时间D1的一致性优选方案是偏差应小于0.2min，以避免色谱峰漂移影响分析结果。上 述质谱图D2的一致性可参考收入安捷伦数据处理系统的谱库的交趾黄檀提取物GC-MS 3D 指纹图谱特征峰的质谱图，保证样品检出的化学物质质谱图得到合理解释的匹配率大于 90%，保证样品检出的化学物质质谱图D2检索的一致性。上述峰面积D3的响应值是参考《色 谱质谱联用技术》检出限D=2N/S，信噪比（S/N)采用峰/峰信噪比，即待测质量离子峰高除以 1/2平均噪声高度，确定样品检出的化学物质的检出限，保证样品检出的化学物质峰面积D3 响应值的检出限和准确性。
[0023] 本发明的有益效果是:①对交趾黄檀种属制品里料采用微孔取样，可以有多处随 机的取样点，具备抽检的