大氣壓化學電離高分辨質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　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電離質譜直接分析檢測方法。在考察實驗條件影響的基礎上，選擇乙腈作為溶劑，正離子檢測模式，進樣流速為800 μL/h，噴霧器溫度250℃，電暈針電流為5000 nA。用本方法對10種食用油進行分析，結果表明，植物油與動物油之間差異較大。經主成分分析，選擇m/z 857.76與m/z 881.76峰強度比作為指標，重復性RSD<5%，可直接識別出玉米油中摻雜5%的豬油。用碰撞誘導解離（CID）實驗初步鑒別了食用油的3個特征峰。利用本方法對泔水油樣品和煎炸油樣品進行分析，結果泔水油樣品中含有植物油和動物油，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。

關鍵詞大氣壓化學電離； 質譜； 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。食用油的質量直接影響食用者健康，其摻假問題嚴重影響到食品的質量和安全[4，5]。開展食用油中甘油三酯的分析方法研究，實現食用油中甘油三酯的快速、直接分析，對于有效監控和識別食用油摻假具有重要意義。

食用油的分析方法有很多，其中質譜直接進樣應用廣泛。直接進樣質譜分析法具有簡便、迅速、高通量分析的特點，成為TAGs分析的重要技術手段之一[6]，包括基質輔助激光解吸電離質譜（MALDIMS）、電噴霧電離質譜（ESIMS）、電噴霧解吸電離質譜（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，進行聚類分析用以區分植物油（油菜籽油、大豆油、玉米油、橄欖油、花生油）和動物油（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據庫。Peruric'等[9]用MALDIMS飛行時間質譜分析橄欖油中的TAGs，區分不同產地橄欖油。Vaclavik等[10]用實時直接分析飛行時間質譜（DART–TOF MS）技術區分不同等級橄欖油，對摻雜有榛子油的橄欖油進行了研究。該課題組采用DARTMS高分辨質譜區分了不同植物油（橄欖油、油菜籽油、大豆油及葵花籽油）及其氧化產物，并用主成分分析法（PCA） 對所得數據進行分析處理[11]。Gerbig等[12]用ESIMS分析了食用油以及人造奶油中甘油三酯，在質譜圖中出現甘油三酯及其二聚物的峰，并證明了甘油三酯的3個不同的位置中， 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質譜聯用（LCAPCI/MS），在色譜分離后，用 APCI /MS檢測各成分， 實現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，結果摻雜了5% 豬油的大豆油可以被鑒定出來。Hu等[19]應用二維反相LCAPCI/MS/MS，內標法定量分析花生油中包括異構體在內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分析時間長，而直接質譜分析具有對樣品的快速識別能力， 本研究利用APCI /MS 對食用油中的甘油三酯進行直接進樣高分辨質譜分析研究。在考察實驗條件的基礎上，建立了簡便、快速的APCI質譜直接分析甘油三酯的方法。根據不同食用油中甘油三酯的種類不同，利用一級質譜圖區別植物油與動物油，并將少量的豬油摻入玉米油中研究對摻雜的識別能力，最后對地溝油和模擬煎炸油樣品進行了檢測。

2實驗部分

2.1儀器與試劑

SolariX 70傅立葉變換離子回旋共振質譜（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有限公司）。

異丙醇、正己烷、乙腈（HPLC級，沃凱，國藥集團化學試劑有限公司）； 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）均由上海糧油科學研究所提供。

2.2實驗方法

2.2.1樣品準備液體樣品：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實驗測定及數據處理待質譜采樣穩定出現樣品峰時直接測定質譜峰強度數據，設定累加4次作為一次測定結果，重復5次，測定峰強度取平均值，作為該質譜峰強度測定值。二級質譜測定時，選擇待分析的一級質譜峰， 以碰撞誘導解離（CID）碎裂，采集譜圖。

在測定玉米油中摻雜豬油的實驗中，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， 去除豐度低于30%的質譜峰，將剩余的強峰根據樣品的不同分類進行主成分分析。

3結果與討論

3.1質譜實驗條件的考察

本研究對實驗條件的影響因素，如溶劑、噴霧器溫度、電暈針電流以及進樣流速進行了優化。非極性溶劑正己烷等在APCI 源中不易發生電離，故其信噪比也較小； 進樣流速過高或過低都會導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，當電暈針電流為 2000 nA 或 8000 nA 時，其電離效果均較小，導致其信噪比比較低； 噴霧器溫度也對樣品的電離有影響，當溫度為220℃或300℃，質譜圖的信噪比都低于250℃時的信噪比。

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

3.2重復性

用上述方法分析3個不同廠家的玉米油樣品，按照2.2.3節方法，重復測定質譜圖中m/z 857.76與m/z 881.76峰強度，將其比值作為一次測定值，重復測定的結果見表1。 3種玉米油的日內重復性和日間重復性 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）、動物油（豬油、雞油及羊油）共10種食用油。見圖 1。

4結 論

建立了 APCI 質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行了分析。 在一級質譜圖中， 植物油與動物油之間存在明顯的區別，用二級質譜初步識別了部分特征峰。根據特征峰對玉米油中摻雜豬油進行分析，可以識別玉米油摻雜豬油5%的樣品。利用此方法對地溝油樣品進行了分析，結果表明，泔水油樣品含有植物油和動物油，煎炸油樣品也與商品食用油存在差異。本方法具有簡便、快速的優點。

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