[发明专利]一种基于超高效液相色谱串联四级杆飞行时间质谱鉴定五常大米真伪的方法

说明书

本发明涉及一种基于超高效液相质谱串联四级杆飞行时间质谱鉴定五常大米真伪的方法，所述方法先对大米进行预处理以提出其中的代谢物，再应用超高效液相色谱串联四级杆飞行时间质谱对大米中的代谢物进行检测，获得不同产地来源大米样品的代谢指纹图谱数据，对所述代谢指纹图谱数据进行分析处理从而得到五常大米的标志性化合物，检测待测五常大米样品中是否含有所述标志性化合物即可对待测样品的真伪进行鉴定。本发明提供的方法从代谢组学的角度出发，在一个宽泛的质量范围内(m/z 50～1200)，实现了对不同产地大米中复杂的差异代谢物的非目标筛查，为实际生产以及大米销售过程中五常大米的真伪鉴定提供了有力手段。

技术领域

本发明属于食品安全检测技术领域，具体涉及应用超高效液相色谱串联四级杆飞行时间质谱建立鉴定五常大米真伪的方法。

背景技术

大米是我国的主要粮食作物之一，富含蛋白质、碳水化合物、矿物质、脂肪等多种营养素，能为人体提供全面营养，我国60％以上的居民以大米为主食。我国大米种植区域广泛，由于产地生态和大米的遗传学的差异，不同区域所产大米的品质不尽相同，其中，五常大米是我国质检总局认定的地理标志产品(GB/T 19266-2008)，具有香气浓郁、颜色清白、绵软略粘、芳香爽口等特点，深受消费者的青睐。因此，在市场上，五常大米的价格高于其他品种的大米，一些不法商人为了追求利益，用其他产地的米冒充五常大米，或者，在五常大米中掺入其他产地的大米，再按正品五常大米的价格出售，从中获利，而这些“假米”，不仅让消费者花费了更多的金钱，而且由于“假米”来源不明，也会影响消费者的健康，而且，由于外观、气味以及香味的相似性，尽管不同来源大米的质量和组成不同，但是通过外观和常规分析并不能区分产地。因此，大米溯源研究对维护消费者的利益，保障消费者的健康具有重要意义。

有研究人员应用GC-MS进行大米的产地溯源研究，但是，在该研究中测定的大米中提取化合物的质量范围是m/z 40～300，测定的是挥发性成分，而本方法可在更宽泛的质量范围(m/z 50～1200)内找到差异代谢物的信息。

据研究报道，应用三重四级杆质谱结合直接进样的方式可以对大米进行溯源，此研究中m/z的扫描范围是50～1500m/z，不同样品经扫描后，得到的色谱峰数量是279.1～544.3个。与三重四级杆质谱相比，飞行时间质谱在灵敏度、准确度和精确分子质量的测定等方面，优于三重四级杆质谱。高通量质谱能够涵盖研究对象更多的化合物信息，在代谢组学研究方面优势明显。因此，本方法采用飞行时间质谱对样品进行分析，检测到的色谱峰数量超过3000个。

冯雪等应用液质对方正稻米进行了基于代谢指纹的产地溯源技术研究，该论文采用的数据处理方法为PCA法，PCA为无监督模式的分析方法，当组内差异较小时，该方法可以明显区分组间差异，但是，当样品组内差异较大，且组间差异不明显时，该方法则难以区分和发现组间差异。

综上所述，虽然应用质谱技术，从代谢物的角度进行大米产地鉴定研究已取得了一定的进展，但是在代谢物信息的提取、数据的分析处理等方面还有一定的提升空间。

发明内容

本发明的目的在于提供一种应用超高效液相色谱串联四级杆飞行时间质谱鉴定五常大米真伪的方法。本发明采用溶剂提取法，提取大米代谢物，并建立超高效液相色谱串联四级杆飞行时间质谱测定大米代谢指纹图谱的方法，对样品中质量范围在m/z 50～1200之间的代谢物进行了高通量分析，同时结合化学计量学的方法，对采集得到的数据进行PCA和OPLS-DA分析，得到五常大米的特征性化合物，实现对五常大米的真伪鉴定。

具体而言，本发明提供的方法包括如下步骤：

(1)样品预处理：取五常大米样品，磨成粉后过筛，先采用体积比98～100:1的水/甲酸溶液进行振荡提取，离心取上清液后再加入体积比95～100：2～5：1的乙醇/水/甲酸溶液进行振荡提取，离心后取上清液，得样品溶液；

(2)用超高效液相色谱串联四级杆飞行时间质谱对所述样品溶液进行检测，获得五常大米的代谢指纹图谱数据；其中：