基于高灵敏度真空紫外光电离质谱法的八角茴香及其有毒掺假品快速精准鉴别研究

针对八角茴香(Illicium verum)中混入有毒掺假品毒八角(Illicium lanceolatum)引发的食品安全问题，研究人员采用真空紫外光电离飞行时间质谱(VUV PI-TOF MS)技术，通过动态顶空采样直接分析挥发性有机物特征峰，发现m/z 148(反式茴香脑)和m/z 154(含氧单萜)分别为两者的标志物，建立化学模式识别方法实现100%准确鉴别。该研究为食品安全监管提供了无需复杂前处理的快速检测新方案。

　　

八角茴香作为中国传统香料和药材，在食品和医药领域应用广泛。然而市场上频繁出现有毒近缘物种毒八角的掺假现象，二者形态相似但后者含剧毒成分anisatin，误食会导致呕吐、昏迷甚至死亡。现有鉴别方法如形态学观察、色谱技术等存在耗时长或准确率不足等问题，亟需发展快速精准的检测技术。

中国科学院研究人员开发了基于真空紫外光电离质谱(VUV PI-MS)的新型检测方法。通过动态顶空采样直接捕获两种八角果实释放的挥发性有机物，使用10.0/10.6 eV的氪灯电离源结合飞行时间质量分析器获取质谱图。关键技术包括：1) 高灵敏度PI-MS系统构建；2) 直接采样避免复杂前处理；3) 特征峰(m/z 148和154)识别；4) 化学模式识别算法开发。样本来自广西产八角茴香和云南产毒八角。

材料与方法
研究采用商业购买的98%反式茴香脑标准品，实际样本通过动态顶空采样直接进样，以5%氪/氦混合气维持电离室压力，质谱采集时间仅需10秒。

结果与讨论

1. 反式茴香脑质谱特征：标准品测试确认m/z 148为其分子离子峰，碎片峰m/z 115和117呈现特征裂解模式。
2. 八角茴香特征谱：实际样本中m/z 148峰占主导，与标准品谱图一致，证实其富含反式茴香脑。
3. 毒八角特征谱：未检出m/z 148峰，但出现中等强度m/z 154峰，推测为含氧单萜类化合物。
4. 模式识别验证：基于两类特征峰建立的判别模型对测试样本实现100%准确分类。

结论
该研究首次将VUV PI-MS技术应用于八角属植物鉴别，利用软电离技术保留分子离子信息，通过特征质量数差异实现快速判别。相比传统方法，该技术具有三大优势：1) 无需复杂样本制备；2) 10秒完成检测；3) 结果直观易解读。研究为食品安全监管提供了新型技术支撑，特别适合市场快速筛查场景。

创新点

1. 发现m/z 154作为毒八角的新标志物
2. 开发环境电离质谱在八角掺假检测的新应用
3. 建立可推广的快速鉴别流程

展望
未来可扩展至其他掺假物检测，并探索便携式设备开发。研究获得国家自然科学基金(22076184)支持，相关成果发表于《International Journal of Mass Spectrometry》。