大氣壓化學(xué)電離高分辨質(zhì)譜直接分析食用油中的甘油三酯

張耀利　裴興麗　龔燦　韓玉良　倪天強(qiáng)　王帆　王盛君　盧海鵬　許旭

摘要建立了食用油中甘油三酯的大氣壓化學(xué)電離質(zhì)譜直接分析檢測方法。在考察實(shí)驗(yàn)條件影響的基礎(chǔ)上，選擇乙腈作為溶劑，正離子檢測模式，進(jìn)樣流速為800 μL/h，噴霧器溫度250℃，電暈針電流為5000 nA。用本方法對10種食用油進(jìn)行分析，結(jié)果表明，植物油與動(dòng)物油之間差異較大。經(jīng)主成分分析，選擇m/z 857.76與m/z 881.76峰強(qiáng)度比作為指標(biāo)，重復(fù)性RSD<5%，可直接識(shí)別出玉米油中摻雜5%的豬油。用碰撞誘導(dǎo)解離（CID）實(shí)驗(yàn)初步鑒別了食用油的3個(gè)特征峰。利用本方法對泔水油樣品和煎炸油樣品進(jìn)行分析，結(jié)果泔水油樣品中含有植物油和動(dòng)物油，而煎炸油樣品也與商品食用油存在差異。本方法可用于食用油樣品的快速篩查。

關(guān)鍵詞大氣壓化學(xué)電離； 質(zhì)譜； 食用油； 甘油三酯

1引 言

食用油是食品中脂肪的重要來源，也是人體營養(yǎng)中必不可少的成分[1]。甘油三酯（TAGs）是食用油的主要成分，因其甘油骨架上結(jié)合的脂肪酸不同而種類繁多，對心血管疾病[2]、血糖[3]等都有較大影響。食用油的質(zhì)量直接影響食用者健康，其摻假問題嚴(yán)重影響到食品的質(zhì)量和安全[4，5]。開展食用油中甘油三酯的分析方法研究，實(shí)現(xiàn)食用油中甘油三酯的快速、直接分析，對于有效監(jiān)控和識(shí)別食用油摻假具有重要意義。

食用油的分析方法有很多，其中質(zhì)譜直接進(jìn)樣應(yīng)用廣泛。直接進(jìn)樣質(zhì)譜分析法具有簡便、迅速、高通量分析的特點(diǎn)，成為TAGs分析的重要技術(shù)手段之一[6]，包括基質(zhì)輔助激光解吸電離質(zhì)譜（MALDIMS）、電噴霧電離質(zhì)譜（ESIMS）、電噴霧解吸電離質(zhì)譜（DESIMS）等。Lay等[7]采用 MALDIMS方法，半定量分析脂肪酸組成及其不飽和度，確定了食用油中的20種甘油三酯，進(jìn)行聚類分析用以區(qū)分植物油（油菜籽油、大豆油、玉米油、橄欖油、花生油）和動(dòng)物油（豬油）。Ng等[8]將MALDIMS方法用于篩查地溝油，并初步建立了食用油的圖譜數(shù)據(jù)庫。Peruric'等[9]用MALDIMS飛行時(shí)間質(zhì)譜分析橄欖油中的TAGs，區(qū)分不同產(chǎn)地橄欖油。Vaclavik等[10]用實(shí)時(shí)直接分析飛行時(shí)間質(zhì)譜（DART–TOF MS）技術(shù)區(qū)分不同等級橄欖油，對摻雜有榛子油的橄欖油進(jìn)行了研究。該課題組采用DARTMS高分辨質(zhì)譜區(qū)分了不同植物油（橄欖油、油菜籽油、大豆油及葵花籽油）及其氧化產(chǎn)物，并用主成分分析法（PCA） 對所得數(shù)據(jù)進(jìn)行分析處理[11]。Gerbig等[12]用ESIMS分析了食用油以及人造奶油中甘油三酯，在質(zhì)譜圖中出現(xiàn)甘油三酯及其二聚物的峰，并證明了甘油三酯的3個(gè)不同的位置中， 脂肪酸在 sn1 位或 sn3 位比sn2 位更容易脫落。Zeb等[13] 建立反相LCESIMS的方法，檢測[M+ H]+、[M+ NH+]+、[M+ Na+]+及甘油二脂離子，分析了玉米油中的15種TAGs，油菜籽油中的14種TAGs，葵花籽油中的16種TAGs。

大氣壓化學(xué)電離源（APCI）更適合于分析中等極性或低極性的化合物，很多研究者使用高效液相色譜與APCI質(zhì)譜聯(lián)用（LCAPCI/MS），在色譜分離后，用 APCI /MS檢測各成分， 實(shí)現(xiàn)對食用油的定性與定量分析[14～18]。何榕等[14]利用RPLCAPCI/MS分離分析食用油中的甘油三酯，結(jié)果摻雜了5% 豬油的大豆油可以被鑒定出來。Hu等[19]應(yīng)用二維反相LCAPCI/MS/MS，內(nèi)標(biāo)法定量分析花生油中包括異構(gòu)體在內(nèi)48種甘油三酯。Wei等[20]建立了單柱二維反相LCAPCI/MS分析方法，用于3種食用植物油（花生油、玉米油和大豆油）中甘油三酯的分析和鑒定，他們還將苯基已基色譜柱用于LCAPCI/MS分析大豆油、花生油、玉米油和芝麻油中的甘油三酯[21]。

考慮到LCMS分析時(shí)間長，而直接質(zhì)譜分析具有對樣品的快速識(shí)別能力， 本研究利用APCI /MS 對食用油中的甘油三酯進(jìn)行直接進(jìn)樣高分辨質(zhì)譜分析研究。在考察實(shí)驗(yàn)條件的基礎(chǔ)上，建立了簡便、快速的APCI質(zhì)譜直接分析甘油三酯的方法。根據(jù)不同食用油中甘油三酯的種類不同，利用一級質(zhì)譜圖區(qū)別植物油與動(dòng)物油，并將少量的豬油摻入玉米油中研究對摻雜的識(shí)別能力，最后對地溝油和模擬煎炸油樣品進(jìn)行了檢測。

2實(shí)驗(yàn)部分

2.1儀器與試劑

SolariX 70傅立葉變換離子回旋共振質(zhì)譜（FT ICRMS，瑞士 Bruker 公司）； 配有主成分分析軟件ProfileAnalysis（Version 2.1）； sartorius BS224S電子天平（北京賽多利斯儀器系統(tǒng)有限公司）。

異丙醇、正己烷、乙腈（HPLC級，沃凱，國藥集團(tuán)化學(xué)試劑有限公司）； 四氫呋喃、乙醇、丙酮（分析純，上海泰坦科技有限公司）； 食用油樣品，除豬油、羊油為自制外，其它均購自本地超市。泔水油樣品（編號： 450102）和煎炸油樣品（編號：750013）均由上海糧油科學(xué)研究所提供。

2.2實(shí)驗(yàn)方法

2.2.1樣品準(zhǔn)備液體樣品：取1 μL樣品溶于1 mL乙腈，再加入1 μL甲酸，混勻。

固體樣品：稱取7～10 mg固體動(dòng)物油，溶于10 mL乙腈。取此溶液1 mL， 再加入1 μL甲酸，混勻。

2.2.3實(shí)驗(yàn)測定及數(shù)據(jù)處理待質(zhì)譜采樣穩(wěn)定出現(xiàn)樣品峰時(shí)直接測定質(zhì)譜峰強(qiáng)度數(shù)據(jù)，設(shè)定累加4次作為一次測定結(jié)果，重復(fù)5次，測定峰強(qiáng)度取平均值，作為該質(zhì)譜峰強(qiáng)度測定值。二級質(zhì)譜測定時(shí)，選擇待分析的一級質(zhì)譜峰， 以碰撞誘導(dǎo)解離（CID）碎裂，采集譜圖。

在測定玉米油中摻雜豬油的實(shí)驗(yàn)中，用玉米油的特征峰m/z 881.76 和豬油的特征峰m/z 857.76 的離子強(qiáng)度比值（I857.76/I881.76），比較樣品之間的差異。

使用主成分分析軟件時(shí)， 去除豐度低于30%的質(zhì)譜峰，將剩余的強(qiáng)峰根據(jù)樣品的不同分類進(jìn)行主成分分析。

3結(jié)果與討論

3.1質(zhì)譜實(shí)驗(yàn)條件的考察

本研究對實(shí)驗(yàn)條件的影響因素，如溶劑、噴霧器溫度、電暈針電流以及進(jìn)樣流速進(jìn)行了優(yōu)化。非極性溶劑正己烷等在APCI 源中不易發(fā)生電離，故其信噪比也較小； 進(jìn)樣流速過高或過低都會(huì)導(dǎo)致其信噪比明顯降低； APCI 電離源中電暈針放電使得樣品電離，因此電暈針的電流對樣品的電離效果有很大作用，當(dāng)電暈針電流為 2000 nA 或 8000 nA 時(shí)，其電離效果均較小，導(dǎo)致其信噪比比較低； 噴霧器溫度也對樣品的電離有影響，當(dāng)溫度為220℃或300℃，質(zhì)譜圖的信噪比都低于250℃時(shí)的信噪比。

本研究最終選用的實(shí)驗(yàn)條件為：樣品用乙腈溶解，進(jìn)樣流速為 800 μL/h，電暈針電流為5000 nA，噴霧器溫度為 250℃。

3.2重復(fù)性

用上述方法分析3個(gè)不同廠家的玉米油樣品，按照2.2.3節(jié)方法，重復(fù)測定質(zhì)譜圖中m/z 857.76與m/z 881.76峰強(qiáng)度，將其比值作為一次測定值，重復(fù)測定的結(jié)果見表1。 3種玉米油的日內(nèi)重復(fù)性和日間重復(fù)性 RSD 均低于5%。

3.3食用油樣品的分析

3.3.1不同種類食用油的分析對不同種類的食用油進(jìn)行的分析，包括植物油（玉米油、葵花籽油、稻米油、芝麻油、大豆油、花生油、小麥胚芽油）、動(dòng)物油（豬油、雞油及羊油）共10種食用油。見圖 1。

4結(jié) 論

建立了 APCI 質(zhì)譜分析食用油中甘油三酯的方法， 對不同種類的食用油以及不同廠家的食用油進(jìn)行了分析。 在一級質(zhì)譜圖中， 植物油與動(dòng)物油之間存在明顯的區(qū)別，用二級質(zhì)譜初步識(shí)別了部分特征峰。根據(jù)特征峰對玉米油中摻雜豬油進(jìn)行分析，可以識(shí)別玉米油摻雜豬油5%的樣品。利用此方法對地溝油樣品進(jìn)行了分析，結(jié)果表明，泔水油樣品含有植物油和動(dòng)物油，煎炸油樣品也與商品食用油存在差異。本方法具有簡便、快速的優(yōu)點(diǎn)。

AbstractAn atmospheric pressure chemical ionization mass spectrometry （APCIMS） method was developed for the direct analysis of triglycerides in edible oils. The edible oil sample was dissolved in acetonitrile. Under the optimal conditions such as positive ion detection， 800 μL/h of sample flow rate， 250℃ of vaporizer temperature and 5000 nA of corona needle current， the repeatability （RSD） of peak intensity rate of m/z 857.76 to m/z 881.76 was less than 5%. Then， different kinds of oil from different manufacturers were analyzed by the proposed method. After a principal component analysis for the analytical results， the peak intensity rate of m/z 857.76 and m/z 881.76 was selected for oil identification. The adulteration of 5% lard in corn oil could be recognized directly using the peak intensity rate. Three characteristic triglycerides in edible oil were preliminarily identified by collision induced dissociation （CID） experiments. The method was applied to analyze the swill oil and fried oil samples， and the results showed that the swill oil contained both vegetable oil and animal fat， and the fried oil was also different with commercial vegetable oil.

KeywordsAtmospheric pressure chemical ionization； Mass spectrometry； Edible oil； Triglyceride