專利名稱：地溝油的直接化學(xué)電離質(zhì)譜檢測方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于檢測技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及地溝油的檢測方法。
背景技術(shù)：
地溝油又稱泔水油、潲水油，來源主要有餐飲廢棄油脂經(jīng)簡單加工提煉出的油； 煎炸油使用次數(shù)超過規(guī)定后，直接或添加部分新鮮油再重復(fù)使用的油；劣質(zhì)豬肉、動物內(nèi)臟 及皮等加工產(chǎn)出的油。地溝油中的重金屬和毒素嚴(yán)重超標(biāo)，長期攝入會使細(xì)胞功能衰竭，誘 發(fā)多種疾病，甚至致癌。不法投機者將摻兌地溝油的食用油用在食品中，從外觀和感官上很 難分辨，對社會和食品安全造成非常大的危害。目前，常用的檢測方法有高效液相色譜法、薄層色譜法、電導(dǎo)率測定法、氣質(zhì)聯(lián)用 法和電感耦合等離子體質(zhì)譜法等。這些方法一般都存在操作步驟繁瑣、費時等缺陷，給地溝 油的檢測帶來許多不便。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的提供一種新的地溝油的檢測方法，在無需樣品預(yù)處理的條件下，對 地溝油進行快速檢測和鑒別的方法。本發(fā)明方法可對地溝油及摻雜地溝油的食用油進行快 速檢測。本發(fā)明所述的檢測方法是借助常規(guī)的LTQ-XL型線性離子阱質(zhì)譜儀和表面解吸常 壓化學(xué)電離(DAPCI)源進行地溝油樣品的分析檢測。具體的說，本發(fā)明可分為負(fù)離子檢測模式和正離子檢測模式。所述的負(fù)離子檢測模式的技術(shù)方案如下
(1)將LTQ-MS設(shè)置為負(fù)離子檢測模式，質(zhì)譜檢測掃描范圍為m/z50 400 ；電離電壓 3. 6kV ；離子傳輸管溫度為100°C ；DAPCI源各參數(shù)x軸為9. 9 cm, y軸為-2 cm, ζ軸為-5 cm，放電針與水平面夾角為43°，其它參數(shù)采用LTQ-MS系統(tǒng)自動優(yōu)化；
(2)把油類樣品直接滴在載玻片上，均勻地涂成0.5-2.0cm2，厚度小于1 mm后直接進 行質(zhì)譜分析。以質(zhì)荷比(質(zhì)量范圍 /^ 50 400)為自變量，質(zhì)譜峰的絕對豐度為因變量， 將全部譜圖數(shù)據(jù)處理成一個矩陣I，每一行代表一個樣品，每一列為1個質(zhì)荷比值變量。矩 陣I導(dǎo)入到數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析軟件，直接進行PCA計算，計算結(jié)果輸入到SIGMAPLOT (version 11.0)中作圖顯示。所述的正離子檢測模式的技術(shù)方案如下
(1)將LTQ-MS設(shè)置為正離子檢測模式，質(zhì)譜檢測掃描范圍為m/z50 400 ；電離電壓 2. 7kV ；離子傳輸管溫度為100°C ；DAPCI源各參數(shù)x軸為5 cm, y軸為0，ζ軸為-1cm，離子 源放電針與水平面夾角為45°，其它參數(shù)采用LTQ-MS系統(tǒng)自動優(yōu)化；
(2)把油類樣品直接滴在載玻片上，均勻地涂成0.5-2.0cm2，厚度小于1 mm后直接進 行質(zhì)譜分析。以質(zhì)荷比(質(zhì)量范圍 /^ 50 400)為自變量，質(zhì)譜峰的絕對豐度為因變量， 將全部譜圖數(shù)據(jù)處理成一個矩陣I，每一行代表一個樣品，每一列為1個質(zhì)荷比值變量。矩陣I導(dǎo)入到數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析軟件，直接進行PCA計算，計算結(jié)果輸入到SIGMAPLOT (version 11.0)中作圖顯示。本發(fā)明無需對待測樣品預(yù)處理，即可對地溝油進行快速檢測和鑒別的方法，改善 了現(xiàn)有技術(shù)中檢測操作步驟繁瑣、費時等缺陷。本發(fā)明方法可對地溝油及摻雜地溝油的食 用油進行快速檢測。


圖1為本發(fā)明負(fù)離子檢測模式下地溝油和茶油的DAPCI指紋譜圖，圖中，(a)為茶 油，(b)為地溝油。圖2為本發(fā)明正離子檢測模式下地溝油和茶油的DAPCI指紋譜圖，圖中，(a)為茶 油，(b)為地溝油。圖3為本發(fā)明2-氨基-1，3-丙二醇m/z 90的MS2譜圖。圖4為本發(fā)明油酸m/z 281的MSn譜圖。圖5為使用本發(fā)明負(fù)離子檢測下地溝油和茶油的DAPCI-MS數(shù)據(jù)PCA的三維得分 結(jié)果，圖中，(a) :m/z 50-400 ;(b) :m/z 77、80、90、123、151 和 179。圖6為使用本發(fā)明正離子檢測下地溝油和茶油的DAPCI-MS數(shù)據(jù)PCA的三維得分 結(jié)果，圖中，(a) :m/z 50-400 ;(b) m/z54、78、91、153、沘3、304、332。
具體實施例方式下面結(jié)合附圖對本發(fā)明做進一步的詳細(xì)說明，但本發(fā)明不僅僅局限于以下實施 例。本發(fā)明所述的實施例使用的質(zhì)譜儀為美國Firmigan公司的LTQ-XL型線性離子阱 質(zhì)譜儀，數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)為美國Firmigan公司的kalibur數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)。在優(yōu)化的實驗參數(shù)下，記錄在負(fù)離子模式下地溝油和茶油的指紋譜圖，如圖1所 示。從圖1可見，具有顯著強度的信號主要集中在質(zhì)量范圍m/z 50 200，而將信號強度放 大一定倍數(shù)后，m/z 200以上看到較少的的離子峰。因為油類樣品具有較高的粘性，質(zhì)量較 高的分子不易被解吸，而在負(fù)離子模式下具有顯著高信號強度的待測物可能歸因于待測物 的高濃度和相對高的氣相酸度。地溝油和茶油的DAPCI-MS指紋譜圖既有相同之處，又有明 顯的差異。相同之處在于2種油均有較明顯的m/z 77、80、90、123、151和179等信號，不同 之處在于2種油共有信號的強弱有所差異，地溝油中m/z 90、123、179信號較強，而油茶油 中m/z 90、123、179信號相對較弱。除此之外，茶油的信號較弱的m/z的數(shù)量明顯多于地溝 油。在正離子模式下，在優(yōu)化的實驗條件下，記錄了地溝油和茶油的指紋譜圖，如圖2 所示。由圖可知，地溝油和茶油的DAPCI-MS指紋譜圖相同之處較多，而差異較少。這說明 在正離子模式下2種樣品中易質(zhì)子化的物質(zhì)比較相似，導(dǎo)致它們的DAPCI-MS指紋譜圖較相 似。在負(fù)離子檢測模式下，地溝油和茶油的一級質(zhì)譜圖中均有較明顯的m/z 77、80、 90、123、151、179和281等信號，選擇其中的m/z 90，281物質(zhì)進行了碰撞誘導(dǎo)解離(CID) 串聯(lián)質(zhì)譜分析，其他的不贅述。首先選擇m/z 90為母離子，碰撞時間為30 ms，碰撞能量為35%，所獲得的二級質(zhì)譜中的主要碎片離子為m/z 60 (基峰)，72，如圖3所示，分別為母離 子丟失CH20、H2O或NH3所致，因此初步確定，m/z 90可能為C3H9NO2的分子陰離子。然后選 擇m/z 281為母離子，碰撞時間為30 ms，碰撞能量為33%，如圖4所示，所獲得的二級質(zhì)譜 中的主要碎片離子為m/z 237 (基峰)，沈5，沈3，151等，分別為母離子丟失0)2、014、!120和 C6H13COOH所致；繼續(xù)選擇m/z 237進行CID分析，所獲得的三級質(zhì)譜中主要的碎片離子為 m/z 209 (基峰)，195，167等，均為m/z 237丟失CH2CH2X3H6和C5H10后獲得的離子；再選擇 m/z 209進行CID分析，所獲得的四級質(zhì)譜中主要的碎片離子為m/zl93 (基峰)，165和123 等，離子m/z 209在CID裂解后丟失CH4生成碎片離子m/z 193，同時還可以丟失C3H8得到 離子m/z 165以及丟失C6Hw得到m/z 123。因此初步確定，m/z 281為油酸C18H34O2的去 質(zhì)子化陰離子。這些特征離子與標(biāo)準(zhǔn)品的油酸的特征碎片基本一致，表明DAPCI可對油類 樣品化學(xué)成分進行定性檢測。但是，實驗獲得的油酸特征離子與其它方法獲得的結(jié)果不完 全一致，例如，使用電子轟擊電離(EI)源，電離能量為70 eV,界面溫度230°C，得到油酸m/ ζ 282 的主要質(zhì)譜碎片為 m/z 263，220，192，164，150，123，95，81，67(基峰)，55，41，與本文 得到的油酸的主要質(zhì)譜碎片相同的為m/z 263和123，其它的特征碎片均不相同；運用電噴 霧電離(ESI)源，噴霧電壓-4kV，毛細(xì)管溫度300°C，油酸m/z 281的主要特征離子為m/z 141,127,113,111,97,95,83,71 ；利用電噴霧解吸電離(DESI)源，噴霧電壓-3. 5 -5. OkV， 毛細(xì)管溫度200-300°C，油酸m/z 281的主要質(zhì)譜碎片為m/z 263，125，111，83，與本文得 到的油酸的主要質(zhì)譜碎片相同的為m/z沈3，其它的特征碎片均不相同。導(dǎo)致此現(xiàn)象的原因 可能為不同技術(shù)電離時的化學(xué)和物理過程不同，再加上離子化條件和質(zhì)量分析器方面的差 異，以致獲得的待測物離子的形式和能量均可能存在差異。在負(fù)離子模式下，如圖如所示，選擇前三個主成分用于構(gòu)建模型，用來說明變量 的PCl (本征值，186. 70)，PC2 (本征值，62. 79)和PC3 (本征值，49. 09)的百分?jǐn)?shù)分別為 33. 9%，11. 4%和8. 9%。其中，PCl描述了數(shù)據(jù)集合中最大變量的方向，并且PCl對于樣品之 間的差異具有最好的區(qū)分能力，因為它正確地表示了種類的差異。圖如所示，不同種類油 的PCA的差異顯而易見。來自不同種類的樣品嚴(yán)格地被區(qū)分開，因為2種油簇彼此距離較 遠，并且來自同一種油的所有數(shù)據(jù)集中分布在相同的區(qū)域。PCA證實了根據(jù)種類區(qū)分樣品的 目的已經(jīng)達到。在相同條件下，如圖釙所示，利用2種油均有較明顯的m/z 77、80、90、123、151和 179信號進行PCA，選擇前三個主成分用于構(gòu)建模型，用來說明變量的PCl (本征值，2. 41)， PC2 (本征值，1. 61)和PC3 (本征值，0. 84)的百分?jǐn)?shù)分別為40. 2%, 26. 9%和13. 9%。因此， 這些PC代表了大約總變量的81. 1%。其中，PCl描述了數(shù)據(jù)集合中最大變量的方向，對于樣 品之間的差異具有最好的區(qū)分能力。圖恥所示，不同種類油的PCA的差異顯而易見。來自 不同種類的樣品嚴(yán)格地被區(qū)分開，因為2種油簇彼此距離較遠，并且來自同一種油的所有 數(shù)據(jù)集中分布在相同的區(qū)域。這說明DAPCI-MS所得的原始數(shù)據(jù)加之PCA有助于區(qū)分不同 種類的油，根據(jù)DAPCI-MS方法區(qū)分不同種類樣品的目的已經(jīng)達到。同一條件下，分別利用m/z 50 400和m/z 77、80、90、123、151、179等特征峰數(shù)
據(jù)進行PCA分析，結(jié)果是，利用特征峰所得PCA的三維得分展現(xiàn)了前三個主成分的累積貢獻 率達到了 80%以上。更能體現(xiàn)出樣品之間的差異。在正離子模式下，采用同一數(shù)據(jù)處理方式，分別利用m/z 50 400和m/z 54,78,91、153、283、304、332等特征峰數(shù)據(jù)進行PCA分析。如圖6a和6b所示，同一種油的所有數(shù)據(jù) 分布的比較集中，但不同種類油的PCA在一定區(qū)域內(nèi)存在一定的重疊，說明兩種油中的主 要成分的種類存在相似，這也表現(xiàn)出PCA分析結(jié)果與指紋譜圖數(shù)據(jù)的特征是保持一致的。同時，實驗結(jié)果也表明，在正離子模式下也能對兩種油進行一定程度上的區(qū)分，但 是沒有達到在負(fù)離子模式下的更有效更明顯的區(qū)分，造成這種情況的原因可能是由于油類 樣品中含有大量酸性物質(zhì)，它們在負(fù)離子模式下更易去質(zhì)子化形成[Μ-ΗΓ的分子離子，從 而更好地反映這些樣品中存在的化學(xué)差異；在正離子模式下，這些酸性物質(zhì)難以獲得良好 的信號，因而難以在PCA結(jié)果中進行良好的區(qū)分。在LTQ質(zhì)譜儀中，為提高檢測靈敏度和信號穩(wěn)定性，設(shè)定全譜掃描時間為100 ms, 因此，單個樣品的測定時間小于1 s，所以，表面解吸常壓化學(xué)電離質(zhì)譜法特別適合對大批 量樣品進行快速檢測。采用自動進樣則可能克服手動進樣時樣品中代表性組分(如油酸)信 號強度的相對標(biāo)準(zhǔn)偏差(RSD)較大的問題。實驗表明，表面解吸常壓化學(xué)電離質(zhì)譜法可對 油類樣品中2-氨基-1，3-丙二醇、油酸等進行快速定性分析。
權(quán)利要求
1.一種地溝油的直接化學(xué)電離質(zhì)譜檢測方法，其特征是包含下列步驟(1)將LTQ-MS設(shè)置為負(fù)離子檢測模式，質(zhì)譜檢測掃描范圍為m/z50 400 ；電離電壓 3. 6kV ；離子傳輸管溫度為100°C ；DAPCI源各參數(shù)x軸為9. 9 cm, y軸為-2 cm, ζ軸為-5 cm，放電針與水平面夾角為43°，其它參數(shù)采用LTQ-MS系統(tǒng)自動優(yōu)化；(2)把油類樣品直接滴在載玻片上，均勻地涂成0.5-2.0cm2，厚度小于1 mm后直接進 行質(zhì)譜分析，以質(zhì)荷比(質(zhì)量范圍 /^ 50 400)為自變量，質(zhì)譜峰的絕對豐度為因變量，將 全部譜圖數(shù)據(jù)處理成一個矩陣I，每一行代表一個樣品，每一列為1個質(zhì)荷比值變量；矩陣I 導(dǎo)入到數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析軟件，直接進行PCA計算，計算結(jié)果輸入到SIGMAPL0T中作圖顯示。
2.一種地溝油的直接化學(xué)電離質(zhì)譜檢測方法，其特征是包含下列步驟(1)將LTQ-MS設(shè)置為正離子檢測模式，質(zhì)譜檢測掃描范圍為m/z50 400 ；電離電壓 2. 7kV ；離子傳輸管溫度為100°C ；DAPCI源各參數(shù)x軸為5 cm, y軸為0，ζ軸為-1cm，離子 源放電針與水平面夾角為45°，其它參數(shù)采用LTQ-MS系統(tǒng)自動優(yōu)化；(2)把油類樣品直接滴在載玻片上，均勻地涂成0.5-2.0cm2，厚度小于1 mm后直接進 行質(zhì)譜分析，以質(zhì)荷比(質(zhì)量范圍 /^ 50 400)為自變量，質(zhì)譜峰的絕對豐度為因變量，將 全部譜圖數(shù)據(jù)處理成一個矩陣I，每一行代表一個樣品，每一列為1個質(zhì)荷比值變量；矩陣I 導(dǎo)入到數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析軟件，直接進行PCA計算，計算結(jié)果輸入到SIGMAPL0T中作圖顯示。
全文摘要
地溝油的直接化學(xué)電離質(zhì)譜檢測方法,其特征是(1)將LTQ-MS設(shè)置為負(fù)或正離子檢測模式，調(diào)整質(zhì)譜檢測掃描范圍、電離電壓、離子傳輸管溫度，設(shè)置DAPCI源各參數(shù)；(2)把油類樣品直接滴在載玻片上，均勻地涂層，以質(zhì)荷比為自變量，質(zhì)譜峰的絕對豐度為因變量，將全部譜圖數(shù)據(jù)處理成一個矩陣X；矩陣X導(dǎo)入到數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析軟件，直接進行PCA計算，計算結(jié)果輸入到SIGMAPLOT中作圖顯示。本發(fā)明無需對待測樣品預(yù)處理，即可對地溝油進行快速檢測和鑒別的方法，改善了現(xiàn)有技術(shù)中檢測操作步驟繁瑣、費時等缺陷。
文檔編號G01N27/64GK102128875SQ20101059878
公開日2011年7月20日 申請日期2010年12月21日 優(yōu)先權(quán)日2010年12月21日
發(fā)明者張麗麗, 張興磊, 方小偉, 羅麗萍, 郇延富, 郭夏利, 陳煥文 申請人:東華理工大學(xué), 南昌大學(xué)