近日，Talanta在线发表了江南大学糖化学与生物技术教育部重点实验室刘龙教授课题组的研究成果“Detection and analysis of triacylglycerol regioisomers via electron activated dissociation (EAD) tandem mass spectrometry”(Zhang et al., Talanta. 2024. 270:125552)。江南大学2019级博士生张晨阳为论文第一作者，刘龙教授为论文通讯作者。甘油三酯(triacylglycerol, TG)是动植物来源油脂的主要成分，由三个脂肪酸和甘油骨架进行酯化而成。脂肪酸在甘油骨架上的酯化位置分别被命名为sn-1、sn-2和sn-3。人体内的脂肪酶会选择性地水解释放sn-1和sn-3位的脂肪酸，生成游离脂肪酸用于氧化供能；而sn-2位的脂肪酸则被保留在甘油骨架上，以甘油一酯的形式被人体吸收。因此，脂肪酸在甘油三酯中的位置分布是影响脂质营养价值的重要因素。母乳中含有大量特殊结构的TG（如：OPO、OPL），这些特殊结构的TG在为婴儿生长提供能量和矿物质吸收方面起着重要的作用，但母乳中这些TG的含量存在着明显的地域性差异。因此，要实现婴幼儿配方奶粉的本土化，必须借助于一种可靠且高效的TG位置异构体鉴定方法。然而，目前TG位置异构体检测方法存在检测时间较长(24~140 min)、保留时间缺乏良好的重复性、产生的碎片数据复杂、手动分析困难等问题，限制了婴幼儿配方奶粉的开发。针对上述问题，该研究开发了一种基于电子激活解离(EAD)串联质谱技术检测和分析ABA/AAB与BAC/ABC/ACB型TG位置异构体的方法。首先，通过对EAD方法的色谱和质谱条件进行优化，在6 min内对六种TG位置异构体标准品进行了鉴定，发现仅根据特定的sn-2特征子离子，即可直接区分和鉴定TG位置异构体标准品，且不存在离子碎片串扰 (图1)。其次，为了探究EAD对于复杂TG中位置异构体的鉴别能力，该研究使用脂质随机化的方式构建了大量TG位置异构体，并通过优化色谱条件，在17 min内成功对复杂TG位置异构体进行定性分析(图2)。之后，通过检测两种分子量相同、双键位置不同的TG (三岩芹酸甘油酯和三油酸甘油酯)中的不饱和双键位置(图3)，证实了该方法具有鉴定不饱和双键位置的能力。根据上述EAD方法鉴定TG位置异构体的特性，该研究还分别建立了6种单一及其混合TG标准品中位置异构体含量与sn-2特征离子丰度之间的线性关系(图4,5)，通过保留时间和峰面积的日内、日间精密度以及基质效应验证了EAD方法的精密度与可靠性。最后，以对母乳、牛奶、婴幼儿配方奶粉、棕榈油等6种不同的复杂油脂样品中特定TG位置异构体为例，进行了定量分析与不饱和脂肪酸的双键位置鉴定。总之，该研究建立了一种基于EAD技术的快速、准确定量分析复杂油脂中TG位置异构体的方法。上述研究工作得到了国家自然科学基金(32021005)、国家重点研发项目(2021YFD2100700)、中央高校基本科研专项资金(JUSRP622004, JUSRP222007)等项目的资助。

图1 不同甘油三酯标准品EAD模式下的二级质谱图及特征诊断离子

图2 EAD模式检测四种单酸甘油三酯脂质随机化产生的甘油三酯位置异构体色谱图

图3 EAD模式下 (a) 三岩芹酸甘油酯 (18:1/18:1/18:1, C18:1(6)) 和 (b) 三油酸甘油酯 (18:1/18:1/18:1, C18:1(9)) 的二级质谱图和双键位置确认过程

图4 单一甘油三酯标准品浓度与sn-2特征子离子峰面积的线性关系曲线

图5 甘油三酯混合标准品中不同甘油三酯浓度与sn-2特征子离子峰面积的线性关系曲线

图6 母乳、牛奶、婴幼儿配方奶粉、葵花籽油和棕榈油中六种特定甘油三酯的含量