液质联用分析常见植物油甘油三酯
液质联用分析常见植物油甘油三酯
天然植物油脂主要成分为甘油三酯，其含量在95%以上，组成甘油三酯的脂肪酸种类以及其在甘油骨架上的位置决定了植物油脂的营养价值;并且，各种植物油脂有着其各自独特的甘油三酯特性。因此，研究其甘油三酯组成特性有着重要的意义。
甘油三酯的分析方法主要有高温气相色谱法，该方法采用耐高温的毛细管色谱柱，可将单甘酯、甘油二酯和甘油三酯在较短时间内分离，但对单个类型的甘油三酯分离效果较差;薄层色谱法，该方法主要适用于中性油脂甘油三酯的分离;银离子色谱法及高效液相色谱法(HPLC)等。其中HPLC方法尤其是反相HPLC法应用最为广泛。反相HPLC法分析甘油三酯时，检测器的选择非常重要。由于甘油三酯在紫外区吸收很弱，因此紫外检测器灵敏度很低;示差检洗脱，并且灵敏度也不高，因此很难应用于甘油三酯的测定;蒸发光散射检测器对甘油酯灵敏度较高，是一种通用检测器，可弥补紫外和示差检测器不足;但对于物质定性仍需要标准品作对照，因此限制了该检测器的应用。利用高效液相色谱串联质谱(HPLC－MS)对甘油三酯进行分析非常合适，它将高效液相色谱分离和高灵敏度质谱检测结合起来，成为分析此类混合物一种简捷手段，无需考虑对照品购买难的问题。本文采用高效液相色谱－串联四极杆飞行时间质谱法分析了几种常见植物油如大豆油、芝麻油、花生油、特级初榨橄榄油、葵花籽油、玉米油、油茶籽油、棉籽油和菜籽油的甘油三酯，可为植物油品质鉴定及油脂掺伪鉴别提供理论依据。
1 材料与方法
1.1 原料与试剂
大豆油(原料为转基因大豆)、芝麻油、花生油、特级初榨橄榄油(原产地:意大利)、葵花籽油、玉米油、油茶籽油，市售;棉籽、菜籽，分别来自新疆和四川。
正己烷、异丙醇、乙腈、二氯甲烷、丙酮(色谱级):购自赛默飞世尔公司。
1.2 主要仪器
1200系列高效液相色谱仪串联6510型四极杆飞行时间质谱仪，美国安捷伦公司;AB304－S型电子天平，瑞士梅特勒－托利多公司;Knifetec1095型水分磨，瑞典福斯公司;0.2μm尼龙过滤膜，天津津腾公司。
1.3 实验方法
1.3.1 样品制备
油脂样品:样品存于4℃冷库中，实验前取出。称取约100mg植物油于100mL容量瓶中，加入正己烷溶解，正己烷定容，使溶液浓度约为1mg/mL。经0.2μm尼龙过滤膜过滤后备用。
油料样品:样品存于4℃冷库中，实验前取出。取约10g油料样品经Knifetec1095型水分磨粉碎10s，称取0.2g粉碎后样品于15mL玻璃管中，加入10mL正己烷超声振荡提取10min，经0.2μm尼龙过滤膜过滤后备用。
1.3.2 高效液相色谱－串联四极杆飞行时间质谱
(HPLC/Q－TOF)分析条件液相部分:保护柱:ZORBAXSB－C18(4.6×12.5mm，5μm)ZORBAX，SB－C18色谱柱(4.6×250mm，5μm);柱温40℃;流动相:A相为正己烷∶二氯甲烷(1∶1)B，相为丙酮∶乙腈(5∶95);洗脱条件:0～20min，20%A;20～35min，20～80%A;35～45min，20%A;流速为0.6mL/min;进样量5μL。
质谱部分:采集模式:APCI+，采集范围:m/z150～1000;干燥气温度:350℃;干燥气流速:10L/min;气化器温度:350℃;毛细管电压:3.5kV;电晕电流:10μA。
1.4 数据处理
1.4.1 甘油三酯定性
通过离子碎片信息判断甘油骨架上脂肪酸种类，并进一步推断甘油三酯类型。
1.4.2 甘油三酯含量分析
对定性的植物油甘油三酯采用面积归一化法确定其各自的相对百分含量。
1.4.3 等价碳原子数(ECN)
等价碳原子数(ECN)=甘油三酯脂肪酰基碳数之和－甘油三酯中双键数×2。
2 结果与分析
图1为大豆油、芝麻油、花生油、特级初榨橄榄油、葵花籽油、玉米油、油茶籽油、棉籽油和菜籽油甘油三酯HPLC－Q/TOF总离子流图。由图1对比可以看出，各种植物油的甘油三酯分离效果较好，但各成分差距较大，可作为植物油鉴定的指纹信息。
a大豆油;b芝麻油;c花生油;d特级初榨橄榄油;e葵花籽油;f玉米油。
图1几种常见植物油甘油三酯的HPLC－Q/TOF总离子流图(一)
g油茶籽油;h棉籽油;i菜籽油。
图1几种常见植物油甘油三酯的HPLC－Q/TOF总离子流图(二)
根据脂肪酸在甘油骨架上的分布，可将甘油三酯分为aaa型、aab型(可分为aab型和aba型异构体)和abc型(a、b、c分别代表不同的脂肪酸，aaa型即表示甘油骨架上有三个相同的脂肪酸，aab型即表示有两个相同的脂肪酸，而abc型即表示3个脂肪酸均不同)。由于从sn－2位上断裂一个脂肪酸要比从sn－1和sn－3位断裂一个脂肪酸所需的能量要大，因此对于aaa型、aab型和abc型甘油三酯来说，可通过APCI质谱图中各种碎片离子峰丰度和质量数规律，从而可判断甘油三酯分子量、脂肪酸组成等。在本实验给定的条件下，甘油三酯的
APCI质谱图中同时存在信号强度较大的准分子离子峰［M+1］+和失去1个脂肪酸的碎片离子峰［M+1－脂肪酸］+，通过碎片离子峰丰度的比较可推断该断裂脂肪酸位于甘油骨架的位置。由此对大豆油、芝麻油、花生油、特级初榨橄榄油、葵花籽油、玉米油、油茶籽油、棉籽油和菜籽油甘油三酯进行鉴定;采用面积归一化法确定甘油三酯的相对百分含量(表1)。
通过对几种常见植物油脂甘油三酯的分析，总共有30个色谱流出峰，并对其进行了定性。常见植物油甘油三酯组成及含量均不相同，见表1。从大豆油中共鉴定出16种甘油三酯，其中含量较大的三种甘油三酯分别为LLL、LLO和PLL，占总甘油三酯的63.13%;芝麻油为14种，其中含量较大的为LLL、LLO和LOO，占70.02%;花生油为17种，其中含量较大的为LLO、LOO和PLO+SLL，占53.90%;特级初榨橄榄油为14种，含量较大的为OOO、POO和LOO，占83.72%，其中OOO占总甘油三酯的54.71%;葵花籽油为13种，含量较大的为LLL、LLO和PLO+SLL，占79.27%，其中LLL接近50%(48.98%);玉米油为18种，其中含量较大的为LLL、LLO和PLL，占71.41%;油茶籽油为12种，含量较大的为OOO、SSL和LOO，占71.53%，其中OOO占55.44%;棉籽油为12种，其中含量较大的为LLL、PLL和LLO，占85.56%;菜籽油中鉴定出的甘油三酯最多，为22种，其中含量较大的为OOO、LOO和PLL，占56.45%。比较特级初榨橄榄油和油茶籽油的OOO，发现两者相对含量及其接近，有文献报道两者油酸含量亦非常接近。
通过表1的对比还可看出，本实验中分析的每种植物油脂均含有LLO、PLL、LOO、PLO、SLL、OOO和POO等几种甘油三酯;MyLL(0.77%)仅存在于棉籽油中;菜籽油中含有［M+H］+为913.82、967.86、941.87、995.89、969.88的质谱峰，而其它植物油中均未检测到;除大豆油和菜籽油外，其余植物油均不含LLnLn;只有花生油和玉米油中含有BOL;仅油茶籽油中含有［M+H］+为971.89的质谱峰，SOS只存在于特级初榨橄榄油中。这些特性均可作为油脂掺伪鉴别依据。
3 结论
采用高效液相色谱－串联飞行时间质谱法分析几种常见植物油如大豆油、芝麻油、花生油、特级初榨橄榄油、葵花籽油、玉米油、油茶籽油、棉籽油和菜籽油的甘油三酯非常有效可行。由于实验采用APCI电离源，分子碎片少且规律性较好，根据这些碎片信息可以推断脂肪酸类型，从而进一步推断甘油三酯类型。采用面积归一化法确定各甘油三酯的相对含量。该研究方法可为甘油三酯结构信息研究及油脂掺伪鉴别提供基础支持。
