CN115902065A - 一种植物油中甘油三酯产生的非挥发性衍生物的检测方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种植物油中甘油三酯在热处理条件下产生的非挥发性衍生物的精准结构解析的非靶向氧化脂质组学方法。该方法采用UPLC‑QTOF‑MS/MS方法对非挥发性衍生物进行质谱检测,并将非靶向氧化脂质组学与电子活化解离技术相结合,以解析植物油中TG在模拟油炸条件下产生的非挥发性衍生物的精准结构,通过氧化基团和特征结构在质谱中由中性丢失产生的特征质谱碎片离子,确定非挥发性衍生物的精准结构。本方法前处理条件简单、温和,不会改变样品中非挥发性衍生物的结构和轮廓组成,检测结果更接近样品中非挥发性衍生物的实际结构和组成。
Description
技术领域
本发明属于食品检测领域,具体涉及一种植物油中甘油三酯产出的非挥发衍生物的检测方法。
背景技术
油炸可为食品提供酥脆的口感和诱人的香味,是一种非常受欢迎的烹饪方式。甘油三酯(TG)是植物油中主要的脂质种类,占到95-98%,在高温下会发生复杂的反应,导致生成非挥发的极性化合物,包括氧化TG、甘油二酯、甘油一酯、游离脂肪酸、TG二聚物和TG寡聚物。这些非挥发性衍生物对植物油和食品的营养和安全产生影响,并会随着反复的深油炸在植物油中积累。然而不同极性化合物对人体的毒性存在差异,了解植物油中TG非挥发性衍生物在油炸条件下的组成至关重要。
TG的多样性取决于天然脂肪酰基链的差异,导致了植物油的脂质组成的复杂性。更多样的TG非挥发性衍生物,特别是氧化TG(oxTG),对温度、酸碱敏感。但是目前的TG非挥发性衍生物的分析方法往往涉及酶解、水解和衍生化等复杂的前处理,导致不能客观、完整地反映样品中非挥发性衍生物的结构和组成。因此TG非挥发性衍生物的分析需要温和的分析方法,不用酶解、水解和衍生化。此外TG氧化降解途径的复杂性以及TG非挥发性衍生物结构的不确定性,导致传统的脂质组学难以对样本中的TG非挥发性衍生物进行大规模和综合分析。而氧化脂质组学是传统脂质组学的补充,专注于基于质谱对氧化修饰脂质的结构表征、鉴定和定量。
常规的超高效液相色谱-四极杆飞行时间-串联质谱(UPLC-QTOF-MS/MS)技术,一般是基于碰撞诱导解离(CID)的MS/MS方法,可以表征TG和TG衍生物的酰基链长度和双键数,但由于特征碎片信息的不足难以对更深层次的结构进行表征。非靶向氧化脂质组学分析结合电子活化解离技术(EAD)为解析TG和TG衍生物的更深层次的结构信息(双键位置,脂肪酰基链位置和修饰基团)提供了可能。
目前暂未见将非靶向氧化脂质组学与电子活化解离技术结合用于检测植物油中甘油三酯在加热过程中产生的非挥发性衍生物的相关报道。
发明内容
针对目前存在的问题,本发明采用非靶向氧化脂质组学与电子活化解离技术相结合对植物油中甘油三酯加热过程中产生的非挥发性衍生物进行分析,并通过特征质谱碎片离子对非挥发性衍生物的结构进行精准解析。
具体而言,本发明第一方面提供一种植物油中甘油三酯产生的非挥发性衍生物的检测方法,该检测方法包括以下步骤:
(1)称取TG标品于玻璃瓶内,然后将玻璃瓶敞口放于精密烘箱中,在高温下加热以模拟油炸条件,加热之后玻璃瓶立即置于冰中以冷却,并加入异丙醇,剧烈涡旋使溶解,样品低温储存直至分析,分析前样品用异丙醇稀释;
(2)利用UPLC-QTOF-MS/MS对步骤(1)采集非挥发性衍生物进行分析,对每种标品的非挥发性衍生物进行分离和检测,收集质谱图;
(3)通过Peakview软件的MasterView插件的非靶向筛查功能,以未进行热处理的TG标品作为对照,确定TG的非挥发性衍生物;
(4)利用Peakview软件的FormulaFinder插件,依据精确质量和同位素分布,确定非挥发衍生物的分子式;
(5)依据中性丢失原则对非挥发性衍生物的结构进行精准解析,确定氧化基团的类型和数量,氧化发生的sn位点、脂肪酰基链位点。
优选的,所述步骤(1)中TG标品在150℃下加热以模拟油炸条件。
优选的,所述步骤(1)中TG标品的加热时间包括短期加热和长期加热,短期加热分别为5、10、15、20、25和30min,长期加热为60、150、300和600min。
优选的,所述步骤(1)中样品低温储存于-20℃。
优选的,所述步骤(1)中分析前将样品用异丙醇稀释100倍。
优选的,所述步骤(2)中UPLC-QTOF-MS/MS分析时的液相色谱条件为:
色谱柱:采用Kinetex C18 column(2.1mm×100mm,2.6μm;Phenomenex,LA,USA);流动相A为体积比1:1:3的甲醇:乙腈:水,添加5mM乙酸铵,流动相B为异丙醇添加5mM乙酸铵;梯度洗脱条件:0.0-1.0min,20%B;1.0-3.0min,20%-70%B;3.0-13.0min,70%-98%B;13.0-15.0min,98%B;15.0-15.1min,98%-20%B;15.1-18.0min,20%B;流速:0.3mL/min。
优选的,所述步骤(2)中UPLC-QTOF-MS/MS分析时的质谱条件为:
采用Sciex ZenoTOF 7600系统采集质谱数据;550℃的离子源温度,5500V的喷雾电压,30psi的气帘气,50psi的雾化气,55psi的辅助加热气,80V的去簇电压;在TOF MS模式,采用250ms的滞留时间,扫描质量范围在m/z 200~1200;信息依赖采集为10个循环,以获得MS/MS谱图,50ms的滞留时间,扫描质量范围在m/z 150~1200;EAD的碰撞能量为15eV。
优选的,所述步骤(3)依据XIC响应强度大于1000、信噪比大于3,筛查加热TG标品中的非挥发性衍生物。
优选的,所述步骤(4)分子式计算的元素范围设定为C(n≤60)、H(n≤60)、N(n≤10)和O(n≤20),母离子实际精确质量值和理论精确质量值的偏差<5ppm,实际同位素的分布偏差在理论分布的20%以内;非挥发性衍生物的离子加合方式设置为[M+NH4]+。
优选的,所述步骤(5)的中性丢失规则如下:EAD导致C-C键依次断裂,而不利于环氧基团键断裂,导致生成“V”型碎裂模式,可用于确定环氧基团的位点;中性丢失脂肪酸+NH3+n个H2O用于确定脂肪酰基链的氧原子数量;中性丢失H2O2+NH3是氢过氧化衍生物的典型MS/MS裂解行为,用于确定初级过氧化物(氢过氧化物);相比于环氧基团,羟基基团更容易丢失,导致单羟基化非挥发性衍生物的中性丢失脂肪酸产生的碎片的响应更低,以用于区分羟基衍生物和环氧衍生物;甘油核心醛的特征碎片离子为[M+H-醛酸]+。并提出每种TG的理论衍生途径。
本发明的第二方面是提供包含典型三酯POP、OOO、LLL和LnLnLn中的一种或多种在热处理条件下产生的非挥发性特征衍生物的组合物。
优选的,所述组合物的种类包括环氧-TG、氢过氧-TG、羟基-TG、氧代-TG及其降解产物。
优选的,所述POP产生的非挥发性衍生物(A)包括DG32:0、DG34:1、oxDG34:1;1O、TG37:0、TG39:0、oxTG39:1;1O、TG40:0、oxTG38:1;2O、oxTG39:0;1O、TG41:1、oxTG39:2;2O、oxTG40:1;1O、oxTG39:1;2O、oxTG40:0;1O、TG42:1、oxTG40:2;2O、oxTG41:1;1O、oxTG40:1;2O、oxTG40:0;2O、oxTG42:2;1O、oxTG41:2;2O、oxTG42:1;1O、oxTG41:1;2O、oxTG43:2;1O、oxTG42:1;2O、oxTG44:2;2O、oxTG50:2;1O、oxTG50:1;1O(1)、oxTG50:1;1O(2)、oxTG50:2;2O和oxTG50:1;2O中一种或多种。
优选的,所述OOO产生的非挥发性衍生物(B)包括DG36:2、oxDG36:2;1O、oxDG36:3;2O、oxDG36:2;2O(1)、oxDG36:2;2O(2)、TG43:2、TG44:2、TG45:3、oxTG44:3;1O、oxTG44:2;1O(1)、oxTG44:2;1O(2)、oxTG43:2;1O、oxTG45:3;1O、oxTG44:3;2O、oxTG44:2;2O、oxTG46:4;1O、oxTG45:3;2O、oxTG47:4;1O、oxTG54:4;1O(1)、oxTG54:4;1O(2)、oxTG54:3;1O(1)、oxTG54:3;1O(2)、oxTG54:4;2O(1)、oxTG54:4;2O(2)、oxTG54:4;2O(3)、oxTG54:3;2O(1)、oxTG54:3;2O(2)、oxTG54:3;2O(3)、oxTG54:4;3O(1)、oxTG54:4;3O(2)、oxTG54:4;3O(3)、oxTG54:3;3O(1)、oxTG54:3;3O(2)、oxTG54:3;3O(3)、oxTG54:2;3O、oxTG54:3;4O(1)、oxTG54:3;4O(2)和oxTG54:3;4O(3)中一种或多种。
优选的,所述LLL产生的非挥发性衍生物(C)包括oxDG36:4;1O、TG44:4、oxTG44:4;1O(1)、oxTG44:4;1O(2)、oxTG45:5;1O、oxTG44:4;2O、oxTG46:6;1O、oxTG45:5;2O、oxTG47:6;1O、oxTG47:5;1O、oxTG46:6;3O、oxTG49:7;1O、oxTG49:7;2O、oxTG54:7;1O、oxTG54:6;1O(1)、oxTG54:6;1O(2)、oxTG54:5;1O、oxTG54:7;2O、oxTG54:6;2O(2)、oxTG54:6;2O(1)、oxTG54:7;3O、oxTG54:6;3O(1)、oxTG54:6;3O(2)和oxTG54:6;3O(3)中一种或多种。
优选的,所述LnLnLn产生的非挥发性衍生物(D)包括:TG44:6、oxTG45:7;1O、oxTG44:6;2O、oxTG46:8;1O、oxTG45:7;2O、oxTG47:8;1O、oxTG47:7;1O、oxTG48:8;1O、oxTG47:7;2O、oxTG49:9;1O、oxTG50:9;1O、oxTG49:9;2O、oxTG52:10;1O、oxTG51:8;2O、oxTG54:10;1O、oxTG54:9;1O(1)、oxTG54:9;1O(2)、oxTG52:10;3O、oxTG54:9;2O(1)、oxTG54:9;2O(2)、oxTG54:9;2O(3)、oxTG54:10;3O、oxTG54:9;3O、oxTG54:9;4O(1)和oxTG54:9;4O(2)中一种或多种。。
优选的,所述四种典型三酯POP、OOO、LLL和LnLnLn同时在热处理条件下产生的非挥发性特征衍生物,其中所述POP产生的非挥发性衍生物(A)包括DG32:0、DG34:1、oxDG34:1;1O、TG37:0、TG39:0、oxTG39:1;1O、TG40:0、oxTG38:1;2O、oxTG39:0;1O、TG41:1、oxTG39:2;2O、oxTG40:1;1O、oxTG39:1;2O、oxTG40:0;1O、TG42:1、oxTG40:2;2O、oxTG41:1;1O、oxTG40:1;2O、oxTG40:0;2O、oxTG42:2;1O、oxTG41:2;2O、oxTG42:1;1O、oxTG41:1;2O、oxTG43:2;1O、oxTG42:1;2O、oxTG44:2;2O、oxTG50:2;1O、oxTG50:1;1O(1)、oxTG50:1;1O(2)、oxTG50:2;2O和oxTG50:1;2O;
所述OOO产生的非挥发性衍生物(B)包括DG36:2、oxDG36:2;1O、oxDG36:3;2O、oxDG36:2;2O(1)、oxDG36:2;2O(2)、TG43:2、TG44:2、TG45:3、oxTG44:3;1O、oxTG44:2;1O(1)、oxTG44:2;1O(2)、oxTG43:2;1O、oxTG45:3;1O、oxTG44:3;2O、oxTG44:2;2O、oxTG46:4;1O、oxTG45:3;2O、oxTG47:4;1O、oxTG54:4;1O(1)、oxTG54:4;1O(2)、oxTG54:3;1O(1)、oxTG54:3;1O(2)、oxTG54:4;2O(1)、oxTG54:4;2O(2)、oxTG54:4;2O(3)、oxTG54:3;2O(1)、oxTG54:3;2O(2)、oxTG54:3;2O(3)、oxTG54:4;3O(1)、oxTG54:4;3O(2)、oxTG54:4;3O(3)、oxTG54:3;3O(1)、oxTG54:3;3O(2)、oxTG54:3;3O(3)、oxTG54:2;3O、oxTG54:3;4O(1)、oxTG54:3;4O(2)和oxTG54:3;4O(3);
所述LLL产生的非挥发性衍生物(C)包括oxDG36:4;1O、TG44:4、oxTG44:4;1O(1)、oxTG44:4;1O(2)、oxTG45:5;1O、oxTG44:4;2O、oxTG46:6;1O、oxTG45:5;2O、oxTG47:6;1O、oxTG47:5;1O、oxTG46:6;3O、oxTG49:7;1O、oxTG49:7;2O、oxTG54:7;1O、oxTG54:6;1O(1)、oxTG54:6;1O(2)、oxTG54:5;1O、oxTG54:7;2O、oxTG54:6;2O(2)、oxTG54:6;2O(1)、oxTG54:7;3O、oxTG54:6;3O(1)、oxTG54:6;3O(2)和oxTG54:6;3O(3);
所述LnLnLn产生的非挥发性衍生物(D)包括:TG44:6、oxTG45:7;1O、oxTG44:6;2O、oxTG46:8;1O、oxTG45:7;2O、oxTG47:8;1O、oxTG47:7;1O、oxTG48:8;1O、oxTG47:7;2O、oxTG49:9;1O、oxTG50:9;1O、oxTG49:9;2O、oxTG52:10;1O、oxTG51:8;2O、oxTG54:10;1O、oxTG54:9;1O(1)、oxTG54:9;1O(2)、oxTG52:10;3O、oxTG54:9;2O(1)、oxTG54:9;2O(2)、oxTG54:9;2O(3)、oxTG54:10;3O、oxTG54:9;3O、oxTG54:9;4O(1)和oxTG54:9;4O(2)。
本发明的第三方面提供上述非挥发性衍生物的组合物作为甘油三酯在加热条件下的特征非挥发性衍生物的应用。
优选的,所述组合物的种类包括环氧-TG、氢过氧-TG、羟基-TG、氧代-TG及其降解产物。
本发明的有益效果:
1、本发明首次采用电子活化解离技术结合非靶向氧化脂质组学策略,探究植物油中典型TG在热处理条件下非挥发性衍生物的精准结构及其氧化途径,可实现非挥发性衍生物的非靶向筛查、结构精准解析和氧化降解途径推测。
2、本发明样品非挥发性衍生物采集无需进行酶解/衍生化,前处理条件温和,检测结果更接近样品中非挥发性衍生物的实际结构和组成。
3、本发明的非靶向氧化脂质组学方法可提供非挥发性衍生物更多的结构特征碎片离子,对于植物油中TG非挥发性衍生物的精准结构解析和氧化途径分析具有良好的效果。
附图说明
图1是通过EAD确定的POP非挥发性衍生物oxTG50:1;1O(1)(A)和oxDG34:1;1O(B)的MS/MS图谱;
图2是通过EAD确定的OOO非挥发性衍生物oxTG54:3;1O(2)(A)、oxTG54:3;2O(2)(B)和oxTG54:3;3O(1)(C)的MS/MS谱图;
图3是热处理条件下POP衍生的(A)和OOO衍生的(B)非挥发性产物的潜在反应途径;
图4是热处理条件下LLL衍生的(A)和LnLnLn衍生的(B)非挥发性产物的潜在反应途径。
具体实施方式
通过实施例的方式对本发明作进一步的说明,但是本发明并不仅仅局限于以下实施例。
实施例1、植物油中四种典型甘油三酯(POP、OOO、LLL和LnLnLn)在热处理条件下产生的非挥发性衍生物及其氧化途径
1、实验方法
本实施例的分析方法具体包括以下步骤:
(1)四种分析纯甘油三酯(TG)标品(POP、OOO、LLL和LnLnLn)分别称取16mg于玻璃瓶内。然后将玻璃瓶敞口放于精密烘箱中,在150℃下加热以模拟油炸条件。加热时间包括短期加热(5、10、15、20、25和30min)和长期加热(60、150、300和600min)。每个加热时间分别进行一式三份。加热之后玻璃瓶立即置于冰中以冷却,然后加入16mL异丙醇,剧烈涡旋使溶解,样品储存于-20℃,直至分析,UPLC-QTOF-MS/MS分析前将样品用异丙醇稀释100倍。
(2)利用UPLC-QTOF-MS/MS对步骤(1)的非挥发性衍生物进行分析,收集每个样品的质谱数据。
液相条件:色谱柱采用KinetexC18column(2.1mm×100mm,2.6μm;Phenomenex,LA,USA);流动相A为体积比1:1:3的甲醇:乙腈:水,添加5mM乙酸铵,流动相B为异丙醇添加5mM乙酸铵;梯度洗脱条件:0.0-1.0min,20%B;1.0-3.0min,20%-70%B;3.0-13.0min,70%-98%B;13.0-15.0min,98%B;15.0-15.1min,98%-20%B;15.1-18.0min,20%B;流速:0.3mL/min。
质谱条件:采用SciexZenoTOF7600系统采集质谱数据。550℃的离子源温度,5500V的喷雾电压,30psi的气帘气,50psi的雾化气,55psi的辅助加热气,80V的去簇电压。在TOFMS模式,采用250ms的滞留时间,扫描质量范围在m/z200~1200。信息依赖采集为10个循环,以获得MS/MS谱图,50ms的滞留时间,扫描质量范围在m/z150~1200。EAD的碰撞能量为15eV。
(3)对步骤(2)获得的质谱数据进行非靶向筛查。通过Peakview软件的MasterView插件的非靶向筛查功能,以未加热的TG标品作为对照组,依据XIC响应强度大于1000、信噪比大于3,筛查加热TG标品中的非挥发性衍生物。
(4)利用Peakview软件的FormulaFinder插件,依据精确质量和同位素分布,确定步骤(3)筛查到的非挥发性衍生物的分子式。分子式计算的元素范围设定为C(n≤60)、H(n≤60)、N(n≤10)和O(n≤20),母离子实际精确质量值和理论精确质量值的偏差<5ppm,实际同位素的分布偏差在理论分布的20%以内。非挥发性衍生物的离子加合方式设置为[M+NH4]+。
(5)依据中性丢失规则对非挥发性衍生物的结构进行精准解析,提出每种TG的理论衍生途径。中性丢失规则如下:EAD导致C-C键依次断裂,而不利于环氧基团键断裂,导致生成“V”型碎裂模式,可用于确定环氧基团的位点;中性丢失脂肪酸+NH3+n个H2O用于确定脂肪酰基链的氧原子数量;中性丢失H2O2+NH3是氢过氧化衍生物的典型MS/MS裂解行为,用于确定初级过氧化物(氢过氧化物);相比于环氧基团,羟基基团更容易丢失,导致单羟基化非挥发性衍生物的中性丢失脂肪酸产生的碎片的响应更低,以用于区分羟基衍生物和环氧衍生物;甘油核心醛的特征碎片离子为[M+H-醛酸]+。
2、实验结果
植物油中四种典型TG(POP、OOO、LLL和LnLnLn)在热处理条件下产生的非挥发性衍生物如表1-4所示。
表1 POP在热处理条件下产生的非挥发性衍生物
表2OOO在热处理条件下产生的非挥发性衍生物
表3LLL在热处理条件下产生的非挥发性衍生物
表4LnLnLn在热处理条件下产生的非挥发性衍生物
注:脂肪酰基链组成列中的“/”代表未知;加合方式均为+NH4。
通过非靶向氧化脂质组学分析,四种TG在热处理条件下一共衍生了118种非挥发物(表1-4)。在氧化降解的POP、OOO、LLL和LnLnLn中分别筛选到31、38、24和25种非挥发性衍生物。利用EAD的MS/MS谱图,对TG非挥发性衍生物的结构进行推测。这些衍生物为环氧-TG、氢过氧-TG、羟基-TG、氧代-TG及其降解产物,并确定为[M+NH4]+离子。
共筛选到POP产生的31种非挥发性衍生物,其中21种物质的结构被通过MS/MS谱图被解析。在m/z 882.7757被鉴定为oxTG 50:1;2O,是POP的sn-2位的油酸被氧化产生的氢过氧化衍生物。中性丢失H2O2加NH3是氢过氧化衍生物的典型MS/MS裂解行为。在oxTG 50:1;2O的MS/MS谱图中,观察到m/z 831.7581,是由于中性丢失H2O2加NH3。四种氢过氧化异构体产生的甘油核心醛均被分离和鉴定到,分别是oxTG 40:1;1O(16:0_8-oxo_16:0)、oxTG 41:1;1O(16:0_9-oxo_16:0)、oxTG 42:2;1O(16:0_10-oxo-8_16:0)和oxTG 43:2;1O(16:0_11-oxo-9_16:0)。相比于环氧基团,羟基基团更容易丢失,导致单羟基化POP中性丢失棕榈酸产生的碎片的响应更低。对于单环氧化POP,在EAD中会发生C-O键的断裂,产生两个碎片离子是m/z 451.3784和m/z 467.3726,可以确定环氧化基团位于C9和C10之间(图1A)。此外,通过C-C键依次断裂产生的高m/z的碎片离子也可以确定环氧化基团位于C9和C10之间(图1A)。单环氧化POP会继续发生水解反应,生成环氧化甘油二酯,即oxDG 34:1;1O(16:0_9,10-epoxy-18:0)(图1B)。基于上述分析,提出了可能的表征到的POP非挥发性衍生物的反应途径(图3A)。
共筛选到OOO产生的38种非挥发性衍生物,其中24种物质的结构通过MS/MS谱图解析。通过非挥发性衍生物的结构可以确定,OOO的氧化降解主要是由于sn-1,-2,-3位油酸的C=C键的热不稳定性导致的。羟基基团更容易产生中性丢失H2O,导致单羟基化OOO几乎不产生中性丢失油酸的碎片离子(m/z 619.5305)。对于单环氧化OOO,在EAD中会发生C-O键的断裂,产生两个碎片离子是m/z 477.3931和493.3902,可以确定环氧化基团位于C9和C10之间(图2A)。在EAD模式下,单环氧化OOO会发生甘油母核上C1-C2键的断裂,进而产生含有sn-2和sn-3链结构的特征碎片离子,即m/z为623.55(图2A),故而可以判断在sn-1链上连接的脂肪酸是油酸。若氧化发生在sn-1或sn-3位,则还会产生m/z 607.56的碎片离子,但在EAD图谱中没有发现,故而可以推断氧化仅发生在sn-2链上。双环氧化OOO在EAD中会发生C-O键的断裂,产生两个碎片离子是m/z 477.3899和m/z493.3883,可以确定环氧化基团位于C9和C10之间(图2B)。如图2C所示,三环氧化OOO在EAD中会发生C-O键的断裂,产生两个碎片离子是m/z493.3892和m/z 509.3957,可以确定环氧化基团位于C9和C10之间。四种氢过氧化异构体产生的甘油核心醛被分离和鉴定到,分别是oxTG 44:3;1O(18:1_8-oxo_18:1)、oxTG45:3;1O(18:1_9-oxo_18:1)、oxTG 46:4;1O(18:1_10-oxo-8_18:1)和oxTG 47:4;1O(18:1_11-oxo-9_18:1)。基于上述分析,提出了OOO非挥发性衍生物可能的反应途径(图3B)。
共筛选到LLL产生的24种非挥发性衍生物,其中21种物质的结构通过MS/MS谱图被解析。通过非挥发性衍生物的结构可以确定,LLL的氧化降解主要是由于sn-1,2,3位亚油酸的C=C键的热不稳定性导致的。在m/z 912.7651,在8.3和7.5min处有两个洗脱峰,分别被鉴定为单环氧化LLL(oxTG 54:6;1O(1),18:2_12,13-epoxy-18:1_18:2)和单羟基化LLL(oxTG 54:6;1O(2),18:2_hydroxy-18:2_18:2)。两种氢过氧化异构体产生的甘油核心醛均被分离和鉴定到,分别是oxTG 45:5;1O(18:2_9-oxo_18:2)和oxTG49:7;1O(18:2_13-oxo-9,11_18:2)。这两个甘油核心醛的亚油酸可被进一步发生环氧化以分别产生oxTG45:5;2O(12,13-epoxy-18:1_9-oxo_18:2)和oxTG49:7;2O(12,13-epoxy-18:1_13-oxo-9,11_18:2)。基于上述分析,提出了LLL非挥发性衍生物可能的反应途径(图4A)。
共筛选到LnLnLn产生的25种非挥发性衍生物,其中17种物质的结构通过MS/MS谱图被解析。通过非挥发性衍生物的结构可以确定,LnLnLn的氧化降解主要是由于sn-1,-2,-3位亚麻酸的C=C键的热不稳定性导致的。在m/z906.7181,在6.6和7.4min处有两个洗脱峰,分别被鉴定为单羟基化LnLnLn(oxTG54:9;1O(1),18:3_hydroxy-18:3_18:3)和单环氧化LnLnLn(oxTG54:9;1O(2),18:3_15,16-epoxy-18:2_18:3)。四种氢过氧化异构体产生的甘油核心醛均被分离和鉴定到,分别是oxTG45:7;1O(18:3_9-oxo_18:3)、oxTG48:8;1O(18:3_12-oxo-9_18:3)、oxTG49:9;1O(18:3_13-oxo-9,11_18:3)和oxTG52:10;1O(18:3_16-oxo-9,12,14_18:3)。基于上述分析,提出了LnLnLn非挥发性衍生物可能的反应途径(图4B)。
综上所述,本发明的氧化脂质组学方法可以解析TG在热处理条件下的非挥发性衍生物的结构特征,将EAD应用于植物油中典型TG在热处理条件下衍生的氧化脂质的结构解析,有助于分辨和定位不饱和脂质发生氧化的具体位置和形成的精准结构。
尽管已经对本方法实施步骤进行详细说明,但是对于本领域的技术人员来讲,依然可以在本发明范围内对方法中部分参数及整体方案进行修改。因此,凡在本发明精神和原则范围之内做的更改、替换、调整等行为均应在该发明所涵盖范围内。
Claims (10)
1.一种植物油中甘油三酯产生的非挥发性衍生物的检测方法,其特征在于,该检测方法包括以下步骤:
(1)称取TG标品于玻璃瓶内,然后将玻璃瓶敞口放于精密烘箱中,在高温下加热以模拟油炸条件,加热之后玻璃瓶立即置于冰中以冷却,并加入异丙醇,剧烈涡旋使溶解,样品低温储存直至分析,分析前样品用异丙醇稀释;
(2)利用UPLC-QTOF-MS/MS对步骤(1)采集非挥发性衍生物进行分析,对每种标品的非挥发性衍生物进行分离和检测,收集质谱图;
(3)通过Peakview软件的MasterView插件的非靶向筛查功能,以未进行热处理的TG标品作为对照,确定TG的非挥发性衍生物;
(4)利用Peakview软件的FormulaFinder插件,依据精确质量和同位素分布,确定非挥发衍生物的分子式;
(5)依据中性丢失原则对非挥发性衍生物的结构进行精准解析,确定氧化基团的类型和数量,氧化发生的sn位点、脂肪酰基链位点。
2.根据权利要求1所述的检测方法,其特征在于,所述步骤(1)中TG标品在150℃下加热以模拟油炸条件。
3.根据权利要求1所述的检测方法,其特征在于,所述步骤(2)中UPLC-QTOF-MS/MS分析时的液相色谱条件为:色谱柱采用KinetexC18column;流动相A为体积比1:1:3的甲醇:乙腈:水,添加5mM乙酸铵,流动相B为异丙醇添加5mM乙酸铵;梯度洗脱条件:0.0-1.0min,20%B;1.0-3.0min,20%-70%B;3.0-13.0min,70%-98%B;13.0-15.0min,98%B;15.0-15.1min,98%-20%B;15.1-18.0min,20%B;流速:0.3mL/min。
4.根据权利要求1所述的检测方法,其特征在于,所述步骤(2)中UPLC-QTOF-MS/MS分析时的质谱条件为:采用SciexZenoTOF7600系统采集质谱数据;550℃的离子源温度,5500V的喷雾电压,30psi的气帘气,50psi的雾化气,55psi的辅助加热气,80V的去簇电压;在TOFMS模式,采用250ms的滞留时间,扫描质量范围在m/z200~1200;信息依赖采集为10个循环,以获得MS/MS谱图,50ms的滞留时间,扫描质量范围在m/z150~1200;EAD的碰撞能量为15eV。
5.根据权利要求1所述的检测方法,其特征在于,所述步骤(3)依据XIC响应强度大于1000、信噪比大于3,筛查加热TG标品中的非挥发性衍生物。
6.根据权利要求1所述的检测方法,其特征在于,所述步骤(4)分子式计算的元素范围设定为C(n≤60)、H(n≤60)、N(n≤10)和O(n≤20),母离子实际精确质量值和理论精确质量值的偏差<5ppm,实际同位素的分布偏差在理论分布的20%以内;非挥发性衍生物的离子加合方式设置为[M+NH4]+。
7.根据权利要求1所述的检测方法,其特征在于,所述步骤(5)的中性丢失规则如下:EAD导致C-C键依次断裂,而不利于环氧基团键断裂,导致生成“V”型碎裂模式,可用于确定环氧基团的位点;中性丢失脂肪酸+NH3+n个H2O用于确定脂肪酰基链的氧原子数量;中性丢失H2O2+NH3是氢过氧化衍生物的典型MS/MS裂解行为,用于确定初级过氧化物(氢过氧化物);相比于环氧基团,羟基基团更容易丢失,导致单羟基化非挥发性衍生物的中性丢失脂肪酸产生的碎片的响应更低,以用于区分羟基衍生物和环氧衍生物;甘油核心醛的特征碎片离子为[M+H-醛酸]+。并提出每种TG的理论衍生途径。
8.包含典型三酯POP、OOO、LLL和LnLnLn中的一种或多种在热处理条件下产生的非挥发性特征衍生物的组合物。
9.根据权利要求7所述的组合物,其特征在于,所述非挥发性衍生物的种类包括环氧-TG、氢过氧-TG、羟基-TG、氧代-TG及其降解产物。
10.权利要求8或9所述的非挥发性衍生物的组合物作为甘油三酯在加热条件下的特征非挥发性衍生物的应用。
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