CN110455963A - 一种蔗糖的作物来源鉴别方法 - Google Patents
一种蔗糖的作物来源鉴别方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN110455963A CN110455963A CN201910869276.6A CN201910869276A CN110455963A CN 110455963 A CN110455963 A CN 110455963A CN 201910869276 A CN201910869276 A CN 201910869276A CN 110455963 A CN110455963 A CN 110455963A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- sucrose
- mobile phase
- sample
- crop
- discrimination method
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N30/00—Investigating or analysing materials by separation into components using adsorption, absorption or similar phenomena or using ion-exchange, e.g. chromatography or field flow fractionation
- G01N30/02—Column chromatography
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N30/00—Investigating or analysing materials by separation into components using adsorption, absorption or similar phenomena or using ion-exchange, e.g. chromatography or field flow fractionation
- G01N30/02—Column chromatography
- G01N30/04—Preparation or injection of sample to be analysed
- G01N30/06—Preparation
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N30/00—Investigating or analysing materials by separation into components using adsorption, absorption or similar phenomena or using ion-exchange, e.g. chromatography or field flow fractionation
- G01N30/02—Column chromatography
- G01N30/04—Preparation or injection of sample to be analysed
- G01N30/06—Preparation
- G01N30/14—Preparation by elimination of some components
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N30/00—Investigating or analysing materials by separation into components using adsorption, absorption or similar phenomena or using ion-exchange, e.g. chromatography or field flow fractionation
- G01N30/02—Column chromatography
- G01N30/26—Conditioning of the fluid carrier; Flow patterns
- G01N30/28—Control of physical parameters of the fluid carrier
- G01N30/34—Control of physical parameters of the fluid carrier of fluid composition, e.g. gradient
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N30/00—Investigating or analysing materials by separation into components using adsorption, absorption or similar phenomena or using ion-exchange, e.g. chromatography or field flow fractionation
- G01N30/02—Column chromatography
- G01N30/62—Detectors specially adapted therefor
- G01N30/72—Mass spectrometers
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N30/00—Investigating or analysing materials by separation into components using adsorption, absorption or similar phenomena or using ion-exchange, e.g. chromatography or field flow fractionation
- G01N30/02—Column chromatography
- G01N2030/022—Column chromatography characterised by the kind of separation mechanism
- G01N2030/027—Liquid chromatography
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N30/00—Investigating or analysing materials by separation into components using adsorption, absorption or similar phenomena or using ion-exchange, e.g. chromatography or field flow fractionation
- G01N30/02—Column chromatography
- G01N30/04—Preparation or injection of sample to be analysed
- G01N30/06—Preparation
- G01N30/14—Preparation by elimination of some components
- G01N2030/146—Preparation by elimination of some components using membranes
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- Biochemistry (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Immunology (AREA)
- Pathology (AREA)
- Other Investigation Or Analysis Of Materials By Electrical Means (AREA)
Abstract
本发明涉及一种蔗糖的作物来源鉴别方法,公开了一种应用超高效液相色谱‑离子淌度‑三重四级杆质谱串联飞行时间质谱技术的方法检测蔗糖的作物来源,首次使用分子碎片峰M/Z=341.108和M/Z=342.111的比值作为蔗糖分子同位素的特征指示;该方法高效、准确、选择性强、灵敏度高,可满足高通量检测需求,能为食糖产品的指纹谱库提供数据和技术支撑。
Description
技术领域
本发明涉及蔗糖分析检测领域,具体涉及一种蔗糖的作物来源鉴别方法。
背景技术
食糖,即白砂糖,在2018年全国消费量达到1500万吨,但累计产糖1031.41万吨,较上制糖期增加102.22万吨,同比增长11%。随着人口增长和生活水平的提升,国内食糖消费将继续增长势头,未来在产需缺口400万吨的基础上仍会进一步增加。随着人们对食品安全卫生问题的关注,白砂糖生产和消费及其产品质量安全也会越来越受到重视。
白砂糖的主要成分为蔗糖分子且纯度大于99.6%,主要由甜菜和甘蔗经过不同的工艺生产而来。由于甜菜白砂糖和甘蔗白砂糖的主体成分均为蔗糖分子,相似达99.8%以上,因此,现有的检测方法难以对其区分鉴别。
在日常研究中,我们发现甘蔗是C4植物,甜菜是C3植物,两者的光合作用的过程与中间产物不同,对同位素碳分馏机制的差别,导致其光合作用最终产物中C13的含量存在差异,利用这一机理上的差异,可以通过测定C13同位素的含量来对蔗糖来源产物进行鉴别。
发明内容
基于上述背景,本发明的目的在于提供一种蔗糖的作物来源鉴别方法,以期为食糖产品检测提供高效便捷准确的技术手段,准确辨别蔗糖的作物来源,为食糖产品的指纹谱库提供数据和技术支撑。
本发明提供的技术方案如下:
一种蔗糖的作物来源鉴别方法,使用超高效液相色谱-离子淌度-三重四级杆质谱串联飞行时间质谱,通过监测蔗糖分子碎片峰M/Z=341.108和M/Z=342.111的比值,判断蔗糖的作物来源。
在一个实施例中,上述方法包括以下步骤:
S1.样品的前处理
称取待测样品,加入水,经涡旋振荡和超声溶解后,将样品过滤到进样瓶中,待上机检测;
S2.样品分析
将S1中经前处理后样品注入超高效液相色谱-离子淌度-三重四级杆质谱串联飞行时间质谱,记录样品蔗糖分子碎片峰M/Z=341.108和M/Z=342.111的信号值比值,判断蔗糖的作物来源。
在一个实施例中,样品经过0.22μm滤膜过滤到到进样瓶中。
在一个实施例中,超高效液相色谱的色谱柱为ACQUITY UPLC BEH Amide(1.7μm,2.1×50mm)氨基柱。
在一个实施例中,超高效液相色谱的流动相A为氨水,流动相B为乙腈,梯度洗脱程序如下:0-3min,流动相A18%,流动相B 82%,3-6min,流动相A 20%,流动相B 80%,6-7min,流动相A 25%,流动相B 75%,7-10min流动相A 18%,流动相B 82%。
在一个实施例中,所述蔗糖作物来源鉴别方法,其质谱的条件为:
离子源:负化学源,
离子模式:负离子模式,
电压:-2500V,
电离方式:电喷雾电离,
离子趟度模式:高分辨碰撞面积模式,
离子源温度:90-100℃,
去溶剂气温度:230-280℃,
流速:700-900L/h,
监测方式:高分辨离子淌度全扫描模式,
监测同位素离子对:M/Z=341.108和M/Z=342.111。
在一个实施例中,当M/Z=341.108和M/Z=342.111的比值为9.92±0.9时,该蔗糖来源于甜菜,当M/Z=341.108和M/Z=342.111的比值为8.31±0.72时,该蔗糖来源于甘蔗。
本发明的有益效果如下:
1.利用甜菜和蔗糖的光合作用中碳循环机制不同,存在对同位素碳分馏机制的差别,通过使用超高效液相色谱-离子淌度-三重四级杆质谱串联飞行时间质谱对两种质荷比不同的蔗糖分子碎片峰,341.108和342.111进行测定,发现来源于甘蔗和甜菜的蔗糖存在一个较为恒定的、不同的比值,当蔗糖来源于甜菜时,该比值为9.92±0.9,当蔗糖来源于甘蔗时,该比值为8.31±0.72,本发明的准确性和普适性达到了95.74%,能准确高效的辨别蔗糖的作物来源,为食糖产品的指纹谱库提供数据和技术支撑。
2.通过使用超高效液相色谱-离子淌度-三重四级杆质谱串联飞行时间质谱,选择高分辨碰撞面积模式的离子淌度模式和高分辨离子淌度全扫描模式的检测方式,能有效精确分析鉴别蔗糖分子,防止白砂糖产品中的其他还原性糖、低聚糖C13引入导致结果的差异。
附图说明
图1为白砂糖(10mg/L)的总离子流图;
图2A为不同作物来源的蔗糖的M341/M342的区域统计图;
图2B为不同作物来源的蔗糖的M341/M342的区域箱式图;
图2C为不同作物来源的蔗糖的M341/M342的区域正态分布图。
具体实施方式
为了便于本领域技术人员的理解,下面结合实施例对本发明作进一步的说明,实施例的内容并非对本发明的限定。
一种蔗糖的作物来源鉴别方法,包括以下步骤:
1.标准储备液制备
准确称取蔗糖标准品10.00mg,分别在10mL容量瓶用超纯水溶解并定容到10mL,配制成1000mg/L的标准储备液单标;并置于4℃冰箱中保存。
取上述的储备液用超纯水逐级稀释,配制浓度为特定浓度的标准系列溶液,于4℃冰箱中保存,待测使用。
2.样品前处理
准确称取白砂糖样品0.1g到50mL离心管中,加入1mL超纯水溶解且充分振荡,经涡旋振荡后再超声5min,然后过0.22μm滤膜到进样瓶中,得到处理后的样品于4℃冰箱中保存,待测使用。
3.仪器条件
超高效液相色谱:使用的色谱柱为1.7μm填料的ACQUITY BEH Amide氨基柱(2.1×50mm)。流动相为A:0.1%氨水溶液,B:乙腈(色谱纯),柱流量:0.3mL/min;进样量:1μL;梯度洗脱变化如表1所示。
表1 梯度洗脱程序
三重四级杆串联飞行时间质谱:使用ESI-(负化学源)作为离子源,使用负离子模式,电压为-2500V,离子源温度设为100℃,去溶剂气温度250℃,流速为800L/h。使用HMSE模式(高分辨离子淌度全扫描模式)对样品进行采集和监测,使用一级和二级离子碎片进行定量,保留时间和离子趟度漂移时间进行定性,具体监测条件如表2所示:
表2 蔗保留时间与多反应检测条件
4.样品检测
a.将步骤1得到的标准系列溶液注入超高效液相色谱-离子淌度-三重四级杆质谱串联飞行时间质谱,使用高分辨离子淌度全扫描(HMSE)模式进行分析测定。记录蔗糖分子的精确保留时间、分子离子碎片漂移时间。
b.将步骤2中经前处理后得到的样品注入超高效液相色谱-离子淌度-三重四级杆质谱串联飞行时间质谱,对比步骤a中标准系列溶液保留时间,分子碎片以及离子漂移时间,精确鉴定蔗糖分子峰,排除样品中其他还原性糖及低聚糖的C13丰度的干扰。记录样品蔗糖分子峰中M/Z=341.108(不含C13)和M/Z=342.111(含C13)的信号值比值。当M341/M342比值为9.92±0.9时,该白砂糖来源于甜菜,当M341/M342比值为8.31±0.72时,该白砂糖来源于甘蔗。
5.准确度分析
如图1所示,通过对30个不同厂家的白砂糖中两种不同的质荷比的蔗糖分子离子碎片341.108(不含δ)和342.111(含δ)进行测定,得到的峰面积两者相除可以得出一个比率,设为M341/M342,30个不同样品的结果如图2A、图2B、图2C所示。从图2A可以明显看出不同地区厂的白砂糖比值存在差异,通过图2B箱式统计图两者的四分位区间(即图2B中的方框区域,意味着主要概率区间)存在着明细的分布差异,经过双T检验计算得出显著值P=0.00013<0.01,说明两者存在显著差异,即可以通过M341/M342的比率对白砂糖的来源产物进行鉴别。
从图2A可看出个别样品的M341/M342存在离散现象,通过对30个不同区域的样品进行正态分布的计算,如图2C所示,发现两者交界处分别为甘蔗蔗糖为(μ±1.92σ),甜菜蔗糖为(μ±2.16σ)处,说明使用M341/M342检测甘蔗白砂糖有2.67%和甜菜白砂糖有1.59%概率得出离散的可疑值,方法的对于上述白砂糖样品适用率达到95%以上,仅有4.26%的样品表现出可疑的离散值,可通过增加同一批次样品数量可以有效解决可疑值的问题。即当白砂糖中的蔗糖M341/M342比值为9.92±0.9时,该白砂糖来源于甜菜;当M341/M342比值为8.31±0.72时,该白砂糖来源于甘蔗,方法准确性和普适性达到了95.74%。
上述实施例为本发明较佳的实现方案,除此之外,本发明还可以其它方式现,在不脱离本发明构思的前提下任何显而易见的替换均在本发明的保护范围之内。
Claims (7)
1.一种蔗糖的作物来源鉴别方法,其特征在于,使用超高效液相色谱-离子淌度-三重四级杆质谱串联飞行时间质谱,通过监测蔗糖分子碎片峰M/Z=341.108和M/Z=342.111的比值,判断蔗糖的作物来源。
2.权利要求1所述蔗糖的作物来源鉴别方法,其特征在于,包括以下步骤:
S1.样品的前处理
称取待测样品,加入水,经涡旋振荡和超声溶解后,将样品过滤到进样瓶中,待上机检测;
S2.样品分析
将S1中经前处理后样品注入超高效液相色谱-离子淌度-三重四级杆质谱串联飞行时间质谱,记录样品蔗糖分子碎片峰M/Z=341.108和M/Z=342.111的信号值比值,判断蔗糖的作物来源。
3.根据权利要求2所述蔗糖的作物来源鉴别方法,其特征在于,步骤S1中,样品经过0.22μm滤膜过滤到到进样瓶中。
4.根据权利要求1所述蔗糖的作物来源鉴别方法,其特征在于,超高效液相色谱的色谱柱为ACQUITY UPLC BEH Amide氨基柱。
5.根据权利要求1所述蔗糖作物来源鉴别方法,其特征在于,超高效液相色谱的流动相A为氨水,流动相B为乙腈,梯度洗脱程序如下:0-3min,流动相A18%,流动相B 82%,3-6min,流动相A 20%,流动相B 80%,6-7min,流动相A 25%,流动相B 75%,7-10min流动相A18%,流动相B 82%。
6.根据权利要求1所述蔗糖的作物来源鉴别方法,其特征在于,质谱的条件为:
离子源:负化学源,
离子模式:负离子模式,
电压:-2500V,
电离方式:电喷雾电离,
离子趟度模式:高分辨碰撞面积模式,
离子源温度:90-100℃,
去溶剂气温度:230-280℃,
流速:700-900L/h,
监测方式:高分辨离子淌度全扫描模式,
监测同位素离子对:M/Z=341.108和M/Z=342.111。
7.根据权利要求1所述蔗糖的作物来源鉴别方法,其特征在于,当M/Z=341.108和M/Z=342.111的比值为9.92±0.9时,该蔗糖来源于甜菜,当M/Z=341.108和M/Z=342.111的比值为8.31±0.72时,该蔗糖来源于甘蔗。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN201910869276.6A CN110455963A (zh) | 2019-09-13 | 2019-09-13 | 一种蔗糖的作物来源鉴别方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN201910869276.6A CN110455963A (zh) | 2019-09-13 | 2019-09-13 | 一种蔗糖的作物来源鉴别方法 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN110455963A true CN110455963A (zh) | 2019-11-15 |
Family
ID=68492001
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN201910869276.6A Pending CN110455963A (zh) | 2019-09-13 | 2019-09-13 | 一种蔗糖的作物来源鉴别方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN110455963A (zh) |
Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN104215731A (zh) * | 2014-09-18 | 2014-12-17 | 祝伟霞 | 采用液相色谱-同位素质谱测定鉴别真假苹果汁的方法 |
CN105699478A (zh) * | 2016-03-21 | 2016-06-22 | 长春中医药大学 | 一种识别糖的快速方法 |
CN106053654A (zh) * | 2016-06-27 | 2016-10-26 | 中国食品发酵工业研究院 | 测定食醋中乙酸δ13C值的方法 |
CN106057626A (zh) * | 2016-06-06 | 2016-10-26 | 复旦大学 | 三维离子淌度质谱联用仪 |
US20170254777A1 (en) * | 2016-02-18 | 2017-09-07 | Waters Technologies Corporation | Method to improve the identification, quantification and spatial localization of multiply charged molecules in biological samples using ion mobility information |
CN109374779A (zh) * | 2018-12-17 | 2019-02-22 | 杭州奕安济世生物药业有限公司 | 一种蔗糖含量的快速检测方法 |
-
2019
- 2019-09-13 CN CN201910869276.6A patent/CN110455963A/zh active Pending
Patent Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN104215731A (zh) * | 2014-09-18 | 2014-12-17 | 祝伟霞 | 采用液相色谱-同位素质谱测定鉴别真假苹果汁的方法 |
US20170254777A1 (en) * | 2016-02-18 | 2017-09-07 | Waters Technologies Corporation | Method to improve the identification, quantification and spatial localization of multiply charged molecules in biological samples using ion mobility information |
CN105699478A (zh) * | 2016-03-21 | 2016-06-22 | 长春中医药大学 | 一种识别糖的快速方法 |
CN106057626A (zh) * | 2016-06-06 | 2016-10-26 | 复旦大学 | 三维离子淌度质谱联用仪 |
CN106053654A (zh) * | 2016-06-27 | 2016-10-26 | 中国食品发酵工业研究院 | 测定食醋中乙酸δ13C值的方法 |
CN109374779A (zh) * | 2018-12-17 | 2019-02-22 | 杭州奕安济世生物药业有限公司 | 一种蔗糖含量的快速检测方法 |
Non-Patent Citations (5)
Title |
---|
ANA I. CABANERO ET AL.: "Liquid Chromatography Coupled to Isotope Ratio Mass Spectrometry: A New Perspective on Honey Adulteration Detection", 《J. AGRIC. FOOD CHEM.》 * |
BLANKA ZÁBRODSKÁ ET AL.: "Adulteration of honey and available methods for detection-a review", 《ACTA VET. BRNO》 * |
张遴 等: "稳定同位素比质谱法鉴别蔗糖和甜菜糖", 《食品科学》 * |
王道兵 等: "发酵乙醇中13C/12C分布的影响因素研究", 《酿酒科技》 * |
蒋佳芮 等: "超高效液相色谱-串联质谱法测定卷烟中果糖、葡萄糖、蔗糖、麦芽糖", 《化学分析计量》 * |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CABANero et al. | Liquid chromatography coupled to isotope ratio mass spectrometry: a new perspective on honey adulteration detection | |
CN104597165A (zh) | 一种减肥类中成药和保健食品中非法添加物的Q-Orbitrap高分辨质谱检测方法 | |
CN107144646B (zh) | 一种应用液质联用技术结合代谢组学方法判别真蜂蜜与糖浆掺假蜂蜜的分析方法 | |
CN104634895A (zh) | 一种超高效液相色谱-三重四极杆串联质谱仪同时检测白酒中6种甜味剂的方法 | |
CN104713895A (zh) | 基于氢核磁共振结合偏最小二乘法鉴别蜂蜜真假的方法 | |
Wang et al. | HPLC method for the simultaneous quantification of the major organic acids in Angeleno plum fruit | |
Boutin et al. | Tandem Mass Spectrometry Quantitation of Lyso‐Gb3 and Six Related Analogs in Plasma for Fabry Disease Patients | |
CN111999332B (zh) | 一种利用核磁氢谱法测定蜂蜜中松二糖含量的方法 | |
CN109212120A (zh) | 一种吴茱萸药材特征图谱的构建方法和吴茱萸药材质量检测方法 | |
CN112162054A (zh) | 一种沙生槐蜂蜜的真实性评价方法 | |
CN109541060A (zh) | 一种通过蛋白质检测鉴别蜂蜜掺假的方法 | |
Kawashima et al. | Determination of carbon isotope ratios for honey samples by means of a liquid chromatography/isotope ratio mass spectrometry system coupled with a post‐column pump | |
CN107192770B (zh) | 一种鉴别荆条蜜与糖浆掺假荆条蜜的分析方法 | |
CN104730185B (zh) | 掺假蜂蜜中甜菜糖浆特征物的快速检测方法 | |
CN111208252B (zh) | 一种人血浆中维a酸的定量检测方法 | |
JP2021525872A (ja) | 医薬品中の未知微量不純物の単離及び分取のための高分解能セミ分取リサイクリングクロマトグラフィーシステム | |
CN109374779A (zh) | 一种蔗糖含量的快速检测方法 | |
CN106918655A (zh) | 一种远志uplc测定方法 | |
CN103592376B (zh) | 一种疏血通注射液的高效液相色谱检测方法 | |
CN104880506A (zh) | 一种食品中合成药物成分的检测方法及其应用 | |
CN103278586B (zh) | 乳制品中双氰胺成分的提取及检测方法 | |
CN110455963A (zh) | 一种蔗糖的作物来源鉴别方法 | |
CN108287206A (zh) | 一种毛发中巴比妥类药物定量检测方法及应用 | |
CN104931637B (zh) | 一种生物样本中peg含量的测定方法 | |
CN110487937A (zh) | 一种白砂糖来源产地的鉴别方法 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PB01 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20191115 |
|
RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |