前言:反式脂肪酸(Trans Fatty Acids, 簡稱 TFA),包括單不飽 和反式脂肪酸和多不飽和反式脂肪酸,其化學結構分別對 應一個或多個非共軛的雙鍵構型。在人工催化普通植物油 為“氫化植物油”的過程中,有一部分剩余不飽和脂肪酸 發生了“構型轉變”,從天然的“順式”結構異化為“反 式”,即為 TFA。研究表明,大量使用含 TFA 的食物會 加速動脈硬化,導致心腦血管疾病、冠心病、糖尿病和老 年癡呆癥等 [1],反式脂肪酸問題在食品安全領域已經引 起了全社會的廣泛關注。 2016 年 8 月 31 日發布的 GB 5009.257-2016《食品中反式脂肪酸的測定》于 2017 年 03 月 01 日正式實施,該標準將反式脂肪酸的分析物擴 充至 C16:1t~C22:1t,共 15 種反式脂肪酸。
實驗部分:試劑和儀器 質譜儀: TSQ 8000 Evo 三重四極桿串聯質譜儀(賽默飛世 爾科技,美國); 氣相色譜儀: Trace 1310 氣相配TriPlus RSH 自動進樣器(賽 默飛世爾科技,美國); 色譜柱: TR-FAME (100 m * 0.25 mm * 0.20 µm) 毛細管色 譜柱(賽默飛世爾科技,美國); 試劑:異辛烷、氫氧化鉀甲醇溶液
樣品前處理方法 參考 GB 5009.168-2016《食品中脂肪酸的測定》、 GB 5009.257-2016《食品中反式脂肪酸的測定》中酯交換法 進行樣品前處理。 儀器方法 氣相色譜 升溫程序: 150 ℃保持 1 min,以 25 ℃ / min 升溫到 200 ℃, 以 4 ℃ /min 升溫到 215 ℃,保持 10 min, 再以 20 ℃ /min 升溫到 240 ℃并保持 3 min; 載氣:氦氣, 1.0 mL/min(恒流); 進樣口: 240 ℃; 進樣方式:分流進樣(分流比: 30: 1) 進樣量: 1 µL
結果與討論 氣相分離方法建立 待測的 15 種反式脂肪酸包含多種同分異構體,常規分析 (GB 5009.257-2016)采用 GC-FID 配 100 m 聚二氰丙基 硅氧烷色譜柱分離,分析時間較長(50 min) , 且 C18: 1、 C18: 3 的多個同分異構體無法基線分離,如圖 1 所示。
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質譜方法優化 現今,脂肪酸甲酯的常規檢測通常使用 GC-MS 的選擇離 子掃描(SIM)模式替代傳統的 GC 檢測, SIM 模式下質 譜只掃描選定的定量(定性)離子,能獲得較好的定性、 定量結果。然而,對于低濃度樣品,尤其是復雜基質樣品, SIM 模式無法*去除干擾,檢測結果容易受到影響。相 較于單四極桿 GC-MS,三重四極桿 GC-MS 可兼容多種掃 描模式,其中 SRM 選擇離子對掃描可以通過二級質譜的 模式采集離子對信息,有效去除基質干擾,提高靈敏度。 如圖 5 所示,低濃度樣品中, SIM 模式采集 C18:3 的基峰 79 m/z 時, RT 15.7-16.1 的四個 C18:3 的同分異構體色譜 峰響應較差,基線干擾嚴重;而在 SRM 選擇離子對掃描 模式下, C18:3 無論是峰面積還是信噪比都明顯優于 SIM 模式的結果。另一方面,脂肪酸甲酯的 EI 質譜圖中豐度 較高的離子 m/z 較小(如: 41、 55、 69、 74 等),并不 是母離子的*,但在常量分析對它們進行選擇離子 掃描(SIM)可以獲得較好的響應。因此,本文在 TimedSIM 方法的基礎上,采用 Timed-SRM 模式,建立了一種 靈活結合選擇離子和選擇離子對的掃描模式,以零碰撞能 SRM 模式作常規定量分析,同時用常規 SRM 模式進行確 證和干擾排除,大大提高分析準確和靈敏度。最終優化出 的質譜條件如表 1 所示。
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結論 本方法使用賽默飛 TSQ 8000 Evo 三重四級桿氣質聯用儀 結合 TR-FAME 脂肪酸分析專用柱,建立了一套 TimedSRM 分析 15 種反式脂肪酸甲酯的方法,通過串聯質譜有 效地降低基質干擾,提高分析的準確度和靈敏度。并結合 GB 2009.257-2016《食品中反式脂肪酸的測定》中的前處 理方法,通過乳粉樣品對方法進行驗證。該方法操作簡單、 靈敏度高、重現性好,*符合對食品中反式脂肪酸的檢 測要求。
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