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先進檢測技術如何幫助我們吃上健康油
2019-6-19 14:21:00
來源:中國食品網
作者: -
編輯:小碗

地溝油問題一直是食品安全領域的熱門話題之一,自地溝油問題首次曝光以來,即使在監管力度不斷增加的今天,地溝油事件仍然時有出現。而在檢測糧油和食品中所使用的食用油是否安全的時候,脂肪酸甘油脂類化合物則是最主要的檢測指標物之一。

欧美成年性色生活片而食用油的檢測往往需要在較短的時間內完成大批量樣本數,因此,沃特世開發了一種利用中性丟失實現脂肪酸甘油酯類化合物的方法。脂肪酸甘油酯類化合物的結構相似,即以甘油的丙三醇結構為母體,結合1~3個脂肪酸,其碰撞誘導解離(CID)有比較一致的規律性,可以脫掉分子中的一個或幾個中性脂肪酸。而這種檢測方法正是利用這一結構與裂解規律。

方法通過使用Waters UNIFI科學信息管理平臺,通過中性丟失功能,批量尋找油類樣品中的脂肪酸甘油酯類化合物并對其結構進行初步判定;結合超高效合相色譜(UPC2)分離系統,建立了UPC2欧美成年性色生活片/QTof快速分離與定性分析脂肪酸甘油酯的方法,實現對脂肪酸甘油酯類化合物的快速、穩定分離,有效克服了液相、氣相色譜分離的局限性。

欧美成年性色生活片該篩查分析的策略基于Waters高分辨質譜的專屬全信息數據采集方式(MSE)。MSE是一種數據非依賴性(DIA)采集方式,母離子、碎片離子交替采集,無邏輯判斷選擇步驟,所以可以確保樣品體系中的母離子、碎片離子的全部采集,而后續的數據解析與處理使用UNIFI科學管理平臺,與MSE良好對接,根據保留時間、色譜峰形的微小差別進行母、子離子歸屬,并可以很方便的設置共同中性丟失、共同碎片離子作為篩選條件。

實驗條件

樣品前處理

植物油樣品以正庚烷/異丙醇(7/3)配制成0.1 mg/mL溶液,離心,取上清液進樣。

UPLC條件

系統: ACQUITY UPC2

色譜柱: ACQUITY UPC2HSS C18(2.1 mm x 150 mm, 1.8 μm)

柱溫: 40˚C

流動相 A: CO2

流動相B: 乙腈

ABPR: 2000 psi

進樣量: 1 μL

補償液: 5mM NH4Ac in MeOH/IPA(1/1)

欧美成年性色生活片補償液流速: 0.3 mL/min

分離梯度:

MS條件

離子化模式: ESI+

欧美成年性色生活片毛細管電壓: 3.0 kV

源溫度: 150˚C

欧美成年性色生活片霧化氣溫度: 500˚C

霧化氣流速: 800 L/h

采集模式: MSE,高碰撞能量 30~60 eV(Ramp)

錐孔電壓: 30 V

掃描范圍: 50~1200 Da

數據采集

Masslynx MSE全信息數據采集方式

數據處理

欧美成年性色生活片UNIFI科學數據管理平臺,篩查分析工作流程

實驗結果

分離是任何復雜系統定性分析的前提。本實驗采用UPC2對脂肪酸甘油酯類化合物進行分離,克服了液相、氣相色譜分離的局限性,分離效果好,分離容量高,圖1是油類樣品UPC2欧美成年性色生活片分離的總離子流圖,由圖可知,該方法質譜響應好,分離度高,會大大降低后續質譜解析的困擾,確保篩查分析的順利進行。

圖1. 油類樣品UPC2分離QTof檢測的總離子流圖。

根據脂肪酸甘油酯類的裂解規律,選擇以中性丟失作為重要篩查及判斷依據。采集MSE數據,將UNIFI對脂肪酸甘油酯的解析分為兩條思路:1、目標脂肪酸甘油酯的篩查,將目標脂肪酸甘油酯及主要碎片離子信息存入數據庫,以母離子精確質量誤差,碎片離子匹配度進行定向篩選,結合中性丟失結果驗證篩查結果的可靠性;2、未知脂肪酸甘油酯的查找與解析,以中性丟失為依據,將所有具有脂肪酸中性丟失的候選質荷比快速找到,并直觀得到丟失的脂肪酸種類(UNIFI分析平臺可以將結果自動按響應由高至低排序,方便解析),進而通過UNIFI的Elucidate功能進行快速結構解析。

以甘油三酯(TAG)L-O-P(亞油酸-油酸-棕櫚酸)為例,圖2為甘油三酯L-O-P可能存在的裂解方式示意圖,由圖可以看出,該化合物容易脫掉一個或多個中性脂肪酸,得到碎片離子。但是預實驗中發現,脂肪酸甘油酯類化合物,較易在ESI正離子模式下電離,且以+NH4的加合離子為主,也會有少量+Na、+K離子的產生,但幾乎沒有+H離子,而其碎片離子均為+H離子,圖3為L-O-P的MSE圖譜,可見一斑。

圖2. 甘油三酯L-O-P的CID裂解規律。

圖3. L-O-P的MSE圖譜,上面為低碎裂能通道質譜圖,下面為高碎裂能通道質譜圖。

由以上獲得的該類化合物的電噴霧(ESI)和碰撞誘導解離(CID)的規律,在UNIFI篩查分析方法中,設置相應的中性丟失,即在中性脂肪酸分子式的基礎上,加NH3,如圖4所示,確保篩查結果的準確可靠(已驗證若不加NH3,篩查結果多為假陽性)。

圖4. UNIFI篩查方法中,中性丟失列表的設置(脂肪酸分子式基礎上+NH3)。

欧美成年性色生活片在中性丟失查找過程中,發現目標化合物存在查找遺漏的情況,可能的原因是,脂肪酸甘油酯類化合物由于其脂肪酸鏈不飽和度的差異會出現質量數差2的情況,故某個質量數如876常會被系統識別為874的同位素峰,從而遺漏母離子876的結果。同樣,碎片離子也會存在類似的情況,如脂肪酸甘油酯丟失不同脂肪酸分別產生603與605的碎片時,605可能也會被識別為603的同位素峰,從而遺漏丟失后產生605碎片的中性脂肪酸。針對這類化合物的普遍現象,將質譜峰(包括母離子、碎片離子)識別時所使用的同位素峰的個數由5改為2,有效解決了這一問題。

欧美成年性色生活片圖5、圖6、圖7展示了利用UNIFI中性丟失來進行脂肪酸甘油脂篩查與確認的邏輯、流程等界面。

欧美成年性色生活片圖5. 篩查思路1:目標脂肪酸甘油酯的UNIFI篩查。(以精確質量數和碎片離子匹配定向篩查,并以中性丟失結果驗證篩查結果可靠性)

欧美成年性色生活片圖6. 篩查思路2:未知脂肪酸甘油酯類化合物的篩查。(利用中性丟失進行未知脂肪酸甘油酯篩查。從中性丟失結果可以直觀看出該候選質量數對應的化合物是否為脂肪酸甘油酯類,以及其含有的脂肪酸的種類)

欧美成年性色生活片圖7. 未知脂肪酸甘油酯類化合物的結構解析。(采用UNIFI中Discovery一鍵式解析,綜合元素組成/ChemSpider搜索/碎片離子匹配于一體,快速得到未知脂肪酸甘油酯的可能結構,該候選質荷比經解析確定為甘油三酯L-O-O,匹配上的碎片離子自動以藍色小圖標標注于質譜圖中)

結論

本研究利用脂肪酸甘油酯裂解易丟失中性脂肪酸分子的特點,結合MSE欧美成年性色生活片同時采集母離子及碎片離子,在UNIFI中設置中性丟失進行篩查,并對篩查出的候選化合物進行快速解析。該分析策略和方案也適用于其他裂解規律與特征明顯的分析對象,即按照其化合物的類別進行有效的篩選,為在復雜的樣品體系中實現對化合物的類別篩選分析大大拓寬了視野,提供了有力的分析手段。

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