利用電子活化解離技術(shù)鑒定食用油中的氧化甘油三酯類(lèi)化合物精細(xì)結(jié)構(gòu)

甘油三酯類(lèi)化合物是常見(jiàn)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(lái)源。同時(shí)，不同種類(lèi)、來(lái)源的食用油中甘油三酯的組成也不盡相同。在生產(chǎn)、運(yùn)輸、儲(chǔ)存和烹飪的各個(gè)環(huán)節(jié)，不飽和甘油三酯類(lèi)化合物會(huì)發(fā)生氧化或進(jìn)一步的降解，形成各種氧化產(chǎn)物，從而改變食用油本身的組成和營(yíng)養(yǎng)價(jià)值。對(duì)于氧化形成的甘油三酯類(lèi)代謝產(chǎn)物，目前通用的分析技術(shù)很難對(duì)其進(jìn)行結(jié)構(gòu)的精確表征，這也是其他來(lái)源的脂質(zhì)化合物面臨的定性分析難題。

SCIEX ZenoTOF™ 7600系統(tǒng)的電子活化解離 (Electron activated dissociation, EAD)技術(shù)可以產(chǎn)生不同于傳統(tǒng)液質(zhì)聯(lián)用技術(shù)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(zhì)化合物及其代謝物的精細(xì)結(jié)構(gòu)。
 
對(duì)于一個(gè)發(fā)生了氧化反應(yīng)的不飽和甘油三酯化合物 (TAG 18:1_18:1_18:1)，通過(guò)CID圖譜顯示其代謝物分子在發(fā)生氧化后比原型化合物多了一個(gè)氧原子（圖1上）。但氧化反應(yīng)具體發(fā)生在哪條脂肪酸鏈上，以及氧化后具體形成什么樣的結(jié)構(gòu)，從CID圖譜無(wú)從解析判斷。而通過(guò)相應(yīng)的EAD圖譜我們可以發(fā)現(xiàn)氧化產(chǎn)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(huì)發(fā)生甘油母核上C1-C2鍵的斷裂，故而可以通過(guò)相應(yīng)的特征碎片推斷氧化僅發(fā)生在sn2鏈上。
圖1. TAG 18:1_18:1_18:1單氧化產(chǎn)物的MSMS圖譜。不飽和甘油酯氧化產(chǎn)物分別用CID（上）和EAD（下）技術(shù)分析。使用CID的情況下，因?yàn)閿噫I發(fā)生在C-O之間，僅能了解氧化發(fā)生在其中一條脂肪酸鏈上，而EAD產(chǎn)生的特征碎片可以確定氧化發(fā)生在sn2鏈。
 
通過(guò)在相同反應(yīng)條件下產(chǎn)生的三氧化產(chǎn)物EAD MS/MS碎片解析，我們可以發(fā)現(xiàn)，在原本雙鍵的位置 (C9-C10) 形成了CHOCH的結(jié)構(gòu)，且其中存在對(duì)稱(chēng)的CH結(jié)構(gòu)，故可以推斷不飽和鍵氧化形成了三元環(huán)“氧橋”的結(jié)構(gòu)，同理在發(fā)生單氧化時(shí)，也是在sn2鏈上形成相同的三元環(huán)“氧橋”結(jié)構(gòu)。
圖2. TAG 18:1_18:1_18:1三氧化產(chǎn)物的EAD MSMS圖譜。借助三氧化產(chǎn)物的脂肪酸鏈氧化產(chǎn)物碎片解析輔助了解單氧化產(chǎn)物的精細(xì)結(jié)構(gòu)：不飽和甘油酯氧化產(chǎn)物用EAD技術(shù)分析，由于會(huì)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(xì)結(jié)構(gòu)組成。
對(duì)于氧化位點(diǎn)更加復(fù)雜的不飽和甘油三酯化合物 (TAG 18:2_18:2_18:2)，總共有6個(gè)不飽和鍵，均是潛在的氧化位點(diǎn)。在EAD圖譜中（圖3），通過(guò)甘油母核C1-C2鍵的特征斷裂我們可以了解氧化反應(yīng)優(yōu)先發(fā)生在sn2鏈上，而sn2鏈上有C9-C10和C12-C13兩個(gè)不飽和鍵位置，單氧化反應(yīng)中是均會(huì)發(fā)生還是會(huì)優(yōu)先發(fā)生在哪個(gè)位置也可以通過(guò)EAD圖譜進(jìn)行解析獲得。 圖3. TAG 18:2_18:2_18:2單氧化產(chǎn)物的EAD MSMS圖譜。不飽和甘油酯氧化產(chǎn)物用EAD技術(shù)分析，通過(guò)甘油三酯特征斷鍵規(guī)律以及脂肪酸鏈結(jié)構(gòu)解析，可以了解多個(gè)不飽和鍵可能發(fā)生氧化時(shí)具體的氧化位點(diǎn)和形成的氧化結(jié)構(gòu)。

通過(guò)使用ZenoTOF™ 7600系統(tǒng)，在日常工作中應(yīng)用更加豐富的二級(jí)質(zhì)譜數(shù)據(jù)，使科學(xué)家和分析者們能夠更加快速地解決具有挑戰(zhàn)性的分析課題。