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ZenoTOF系統 | 食用油中氧化甘油三酯類化合物精細結構鑒定方案

來源:SCIEX   2022年05月19日 16:52  

甘油三酯類化合物是常見的食用油中的主要組成成分,不飽和甘油三酯也是人體攝取不飽和脂肪酸的重要來源。同時,不同種類、來源的食用油中甘油三酯的組成也不盡相同。在生產、運輸、儲存和烹飪的各個環節,不飽和甘油三酯類化合物會發生氧化或進一步的降解,形成各種氧化產物,從而改變食用油本身的組成和營養價值。對于氧化形成的甘油三酯類代謝產物,目前通用的分析技術很難對其進行結構的精確表征,這也是其他來源的脂質化合物面臨的定性分析難題。



SCIEX ZenoTOF 7600系統的電子活化解離 (Electron activated dissociation, EAD)技術可以產生不同于傳統液質聯用技術中碰撞解離 (Collision-Induced Dissociation, CID)模式的特征碎片,從而可以高效解析脂質化合物及其代謝物的精細結構。


不飽和甘油酯反生氧化的脂肪酸鏈位置定位

對于一個發生了氧化反應的不飽和甘油三酯化合物 (TAG 18:1_18:1_18:1),通過CID圖譜顯示其代謝物分子在發生氧化后比原型化合物多了一個氧原子(圖1上)。但氧化反應具體發生在哪條脂肪酸鏈上,以及氧化后具體形成什么樣的結構,從CID圖譜無從解析判斷。而通過相應的EAD圖譜我們可以發現氧化產物更多的碎片信息(圖1下),由于在EAD模式下,甘油三酯化合物會發生甘油母核上C1-C2鍵的斷裂,故而可以通過相應的特征碎片推斷氧化僅發生在sn2鏈上。


圖1. TAG 18:1_18:1_18:1單氧化產物的MSMS圖譜。


不飽和甘油酯氧化產物分別用CID(上)和EAD(下)技術分析。使用CID的情況下,因為斷鍵發生在C-O之間,僅能了解氧化發生在其中一條脂肪酸鏈上,而EAD產生的特征碎片可以確定氧化發生在sn2鏈。

不飽和甘油酯氧化形成的精確結構確定

通過在相同反應條件下產生的三氧化產物EAD MS/MS碎片解析,我們可以發現,在原本雙鍵的位置 (C9-C10) 形成了CHOCH的結構,且其中存在對稱的CH結構,故可以推斷不飽和鍵氧化形成了三元環“氧橋”的結構,同理在發生單氧化時,也是在sn2鏈上形成相同的三元環“氧橋”結構。


圖2. TAG 18:1_18:1_18:1三氧化產物的EAD MSMS圖譜。


借助三氧化產物的脂肪酸鏈氧化產物碎片解析輔助了解單氧化產物的精細結構:不飽和甘油酯氧化產物用EAD技術分析,由于會特征的形成C-C單鍵斷裂,因而可以幫助確定甘油酯化合物脂肪酸鏈的精細結構組成。

不飽和甘油酯氧化反應位點確定

對于氧化位點更加復雜的不飽和甘油三酯化合物 (TAG 18:2_18:2_18:2),總共有6個不飽和鍵,均是潛在的氧化位點。在EAD圖譜中(圖3),通過甘油母核C1-C2鍵的特征斷裂我們可以了解氧化反應優先發生在sn2鏈上,而sn2鏈上有C9-C10和C12-C13兩個不飽和鍵位置,單氧化反應中是均會發生還是會優先發生在哪個位置也可以通過EAD圖譜進行解析獲得。


圖3. TAG 18:2_18:2_18:2單氧化產物的EAD MSMS圖譜。


不飽和甘油酯氧化產物用EAD技術分析,通過甘油三酯特征斷鍵規律以及脂肪酸鏈結構解析,可以了解多個不飽和鍵可能發生氧化時具體的氧化位點和形成的氧化結構。



通過使用ZenoTOF7600系統,在日常工作中應用更加豐富的二級質譜數據,使科學家和分析者們能夠更加快速地解決具有挑戰性的分析課題。


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