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      高分辨質(zhì)譜及核磁共振技術(shù)在蜂蜜摻假鑒別中的應用①

      2019-12-22 15:38:04張進杰
      熱帶農(nóng)業(yè)工程 2019年5期
      關(guān)鍵詞:質(zhì)量數(shù)酪胺甲氧基

      李 響 曹 悅 裴 崗 張進杰

      (秦皇島海關(guān)技術(shù)中心 河北秦皇島 066004)

      蜂蜜深受廣大消費者的喜愛,但是不法商販為謀利將低價的糖漿摻入到蜂蜜中,這種行為嚴重損害了消費者的權(quán)益?,F(xiàn)有的蜂蜜摻假鑒別,如穩(wěn)定同位素質(zhì)譜技術(shù)可檢測蜂蜜中摻入的C4植物糖,而薄層色譜法等可檢測摻假蜂蜜中含有的寡糖[1]。但是摻假的手段不斷翻新,C3植物糖漿(大米糖漿、甜菜糖漿)的碳同位素值與蜂蜜在同一范圍內(nèi),其中的寡糖也可被去除。因此,有必要建立一種適應新?lián)郊偈侄蔚蔫b別技術(shù)。

      1 高分辨質(zhì)譜及核磁共振技術(shù)概述

      線性離子阱-靜電場軌道阱組合式高分辨質(zhì)譜(LTQ-Orbitrap)以串聯(lián)的方式將離子阱質(zhì)譜與靜電場軌道阱質(zhì)譜進行聯(lián)用,兼具2種質(zhì)譜的優(yōu)勢與特長[2],具有極高的質(zhì)量分辨率,可以減少樣品基質(zhì)干擾,提高檢測的選擇性與靈敏度。與LTQ的聯(lián)用,可以對分析物進行多級質(zhì)譜測定,而多級質(zhì)譜圖中每個碎片離子都可以測到精確質(zhì)量數(shù),極大便利了對未知物結(jié)構(gòu)的推斷[3]。核磁共振技術(shù)(NMR)可以鑒定分析物的分子結(jié)構(gòu),因此結(jié)合液相色譜的餾分收集能力,使用NMR進行結(jié)構(gòu)鑒定。

      2 高分辨質(zhì)譜及核磁共振技術(shù)的應用

      將蜂蜜與糖漿溶解后,使用C18色譜柱進行色譜分離,LTQ-Orbitrap進行檢測。研究中收集到了35個典型蜂蜜樣品,其中包含楊槐蜜、油菜蜜等典型蜜種,收集到大米糖漿樣品22個與甜菜糖漿樣品12個。采取數(shù)據(jù)比對的方式,對典型蜂蜜與典型糖漿中的組分進行比對分析,以發(fā)現(xiàn)糖漿中的特征物質(zhì)。通過兩兩比對發(fā)現(xiàn)的差異物質(zhì),只能作為糖漿中的候選特征物質(zhì),還需要進一步在收集到的所有蜂蜜和糖漿中進行篩查,只有在所有大米糖漿/甜菜糖漿中都存在,而且在蜂蜜中都不存在的物質(zhì),才能作為大米糖漿/甜菜糖漿的特征物質(zhì)。

      3 鑒別方法

      首先在大米糖漿中發(fā)現(xiàn)了質(zhì)量數(shù)為599的特征離子(RS)。選擇典型大米糖漿作為標準糖漿摻入蜂蜜中,分別配制糖漿含量為5%、10%、20%的樣品。可以發(fā)現(xiàn),摻雜有5%糖漿的蜂蜜中的RS仍可以被檢測到,因此該方法的檢測限為5%。RS可以作為大米糖漿的特征物質(zhì),用于大米糖漿的檢測。其次在甜菜糖漿中發(fā)現(xiàn)了質(zhì)量數(shù)為347(BS)和168(SM-B)的特征離子。BS可以在大部分甜菜糖漿中檢測到,對于部分無法檢測到BS的甜菜糖漿,其中SM-B的含量卻很高,因此這2個離子可互為補充。選擇2種典型甜菜糖漿作為標準糖漿,其中1種只含有BS,另1種只含有SM-B,摻入蜂蜜中,分別配制糖漿含量為5%、10%、20%的樣品??梢园l(fā)現(xiàn),摻雜有5%糖漿的蜂蜜中的BS和SM-B仍可以被檢測到,因此該方法的檢測限為5%。BS和SM-B可以作為甜菜糖漿的特征物質(zhì),用于甜菜糖漿的檢測。

      LTQ-Orbitrap可以測定離子及其碎片的精確質(zhì)量數(shù),由此用于結(jié)構(gòu)推定。RS的精確質(zhì)量數(shù)為599.157 3,其碎片的精確質(zhì)量數(shù)為311.072 9,而三級碎片的精確質(zhì)量數(shù)為185.041 7與149.020 7。由此可推斷出RS的分子式為C24H32O16Na,其碎片的分子式為C12H16O8Na,其三級碎片的分子式為C6H10O5Na和C6H6O3Na。結(jié)合糖漿生產(chǎn)工藝可推斷,分子量為185的碎片是脫水葡萄糖,分子量為149的碎片是糖類深度脫水產(chǎn)物。因此,分子量為311的碎片是雙糖類物質(zhì)脫水產(chǎn)物,而RS是311離子的加合離子。因此,RS來源于淀粉水解中糖類受熱脫水過程。

      BS的精確質(zhì)量數(shù)為347.074 3,其碎片的精確質(zhì)量數(shù)為329.083 6和185.041 7。由此可推斷出BS的分子式為C12H20O10Na,其碎片的分子式為C12H18O9Na和C6H10O5Na。與RS類似,分子量為185的碎片是脫水葡萄糖,而BS是雙糖類物質(zhì)脫水產(chǎn)物。由糖漿工藝可知,BS來源于甜菜糖受熱脫水過程。

      SM-B的精確質(zhì)量數(shù)為168.101 7,其碎片的精確質(zhì)量數(shù)為151.074 9。由此可推斷出,SM-B的分子式為C9H14NO2,其碎片的分子式為C9H12NO。查找數(shù)據(jù)庫,該物質(zhì)可能是3-甲氧基酪胺。使用液相色譜收集SM-B并濃縮,NMR測定氫譜,發(fā)現(xiàn)SM-B與數(shù)據(jù)庫中3-甲氧基酪胺的氫譜相同。因此結(jié)合2方法可確定SM-B是3-甲氧基酪胺。3-甲氧基酪胺是產(chǎn)生3-甲氧基酪胺-甜菜黃素的前體物質(zhì),來自甜菜色素代謝途徑。因此,3-甲氧基酪胺源于甜菜,蜂蜜中不會含有。

      4 結(jié)語

      本研究發(fā)現(xiàn)了C3植物糖漿中的3種特征物質(zhì)RS,BS和SM-B,在蜂蜜與糖漿中的含量具有顯著性差異,可以用于蜂蜜中C3植物糖漿的摻假鑒別。結(jié)合高分辨質(zhì)譜與NMR,可以確定這些物質(zhì)的結(jié)構(gòu)與來源,證明了其作為糖漿特征物質(zhì)的特異性。因此高分辨質(zhì)譜與NMR可以為蜂蜜摻假鑒別提供有力的手段,并且會發(fā)揮越來越重要的作用。

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