基于指纹图谱的微损鉴别巴里黄檀种属的方法
【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巴里黄檀种属的 方法。
【背景技术】
[0002] 巴里黄檀(拉丁文:Dalbergia bariensis)，蝶形花科黄檀属，木材特征:①心边材 区别明显，心材新切面紫红褐或暗红褐，常带黑褐或栗褐色细条纹。②散孔材，有半环孔材 趋势。③横切面木射线与轴向薄壁组织所成的网纹明显。④板面具明显的深色山水花纹，弦 切面纺锤形木射线排列整齐且叠生。⑤酸香气无或很微弱，结构细，纹理交错，气干密度 1·07-1·09g/cm 3。
[0003] 巴里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，酸香气无或很微弱，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，以致市场上常出现巴里黄檀木制 品以其它低级木来冒充以次充好的现象，因此需要对巴里黄檀木进行真伪鉴别。
[0004] 目前，巴里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 机取样和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、质谱图和峰面积作为定性参数组成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巴里黄檀种属的方法。
[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巴里黄檀种属的方法，其特点是包括以下步骤。
[0008] (1)、巴里黄檀种属指纹图谱的建立。
[0009] (1.1)、样品的预处理： 用直径为1.5-3.0mm的（电钻)钻头钻取深度为5-10mm的巴里黄檀种属木肩样品0.05-〇. 2g于提取瓶中，加入提取溶剂3-8mL，超声提取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。
[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;气相色谱-质谱 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)、确定巴里黄檀种属的标准GC-MS 3D指纹图谱特征峰： 确定多批巴里黄檀种属标准样品，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巴里黄檀提取物GC-MS 3D指纹图谱特征峰及其化学物质信息表。
[0012] (2)、巴里黄檀木真伪鉴别判定方法： 将按上述（1.1)(1.2)的步骤操作获得的巴里黄檀种属待检样品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巴里黄 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指纹图谱准确判断巴里黄檀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的一致性允许偏差土 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(也叫目标物） 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 不可少的成分是第17个特征峰(简称特征峰17)的成分美迪紫檀素和第18个特征峰的成分 孕三烯酮(简称特征峰18)，且两者百分比含量总和要大于30%小于60%。
[0014] 本发明的有益效果是:①对巴里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指纹图谱与真巴里黄檀种属标准样的GC-MS 3D指纹图谱进行对照进行真伪 鉴别的方法，核心是以巴里黄檀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对巴里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，再 加上定性参数D1和D3，构成3D指纹图谱，多层面"指""纹"的确证保证巴里黄檀种属进行准 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为标准巴里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巴里黄檀种属的方法，包括以下步骤： (1) 、巴里黄檀种属指纹图谱的建立： (1.1) 、样品的预处理： 用直径为1.5-3.0mm的钻头钻取深度为5-10mm的巴里黄檀种属木肩样品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； (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 )、确定巴里黄檀种属的标准GC-MS 3D指纹图谱特征峰： 确定多批巴里黄檀种属标准样品，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巴里黄檀提取物GC-MS 3D指纹图谱特征峰及其化学物质信息表； (2) 、巴里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巴里黄檀种属样品的 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（也叫目标物）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17(美迪紫檀素）和特 征峰18(孕三烯酮），且两者百分比含量总和一般要大于30%小于60%。
[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巴里黄檀提取物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对巴里黄檀种属制品里料采用微孔取样，可以有