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【科教在线】第83期:我校生命与环境科学学院李华教授团队在智能仪器检测领域取得新突破(图)

作者:发布时间:2025年11月25日 08时55分

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近日,我校生命与环境科学学院李华教授团队在国际权威期刊《Food Chemistry》(中科院一区Top期刊,IF=9.8)上发表了题为“Determination of trace methanol in wine by improved distillation-dopant-assisted high-field asymmetric ion mobility spectrometry”的研究论文,我校为论文唯一署名单位。

甲醇是葡萄酒中有毒副产物,其快速精准检测对保障食品安全至关重要。尽管气相色谱法等传统检测方法精度较高,但依赖大型设备、操作复杂,且难以实现现场快速筛查。高场非对称波形离子迁移谱仪(high-field asymmetric ion mobility spectrometry , FAIMS)具有高灵敏度和易于便携性等优势,但在直接检测葡萄酒中痕量甲醇时仍面临两大挑战:一是基质干扰严重:葡萄酒中复杂的有机成分(如乙醇、高级醇、酯类)会严重干扰甲醇的信号;二是电离效率低:甲醇的电离能高于常用UV灯的光子能量,导致其在痕量水平下电离困难,信号微弱。为了解决这些问题,研究团队提出了一种结合改进蒸馏与前处理的掺杂剂辅助FAIMS新方法。该方法首先设计了一种氮气载流改进的蒸馏装置,通过引入定向氮气流,高效分离并富集了葡萄酒样品中的微量甲醇,成功突破了传统蒸馏无法有效收集低沸点组分的瓶颈,显著降低了复杂基质的干扰。同时,团队创新性地引入2-丁酮作为掺杂剂,其优先电离后通过与甲醇分子发生置换反应,为甲醇开辟了高效的电离新路径,犹如一座“分子桥梁”,极大地增强了甲醇的离子信号强度。实验结果表明,该方法对甲醇的检测限低至16 ppb。通过对14种市售红葡萄酒与白葡萄酒的实际样品测试,甲醇特征峰与干扰物均实现了有效分离,验证了仪器卓越的灵敏度与实用性,为酒类产品的现场质量监控与安全预警提供了一种强有力的新型智能仪器检测新方法。

我校生命与环境科学学院硕士研究生阿罗星行和刘亚峰、博士研究生杜晓霞等对本研究作出了重要贡献,学院张敏教授对本研究提供了重要指导。研究获国家自然科学基金(62163009、2564003)、广西自然科学基金重点项目(2021JJD170019)等的支持。

论文链接:https://doi.org/10.1016/j.foodchem.2025.146889