[发明专利]微波等离子体炬串联质谱鉴别蜂蜜掺假的方法

摘要

本发明的目的是提供一种鉴别蜂蜜掺假的检测方法，本发明不需要经过复杂的样品预处理过程，便可对蜂蜜的糖浆掺假进行直接质谱检测；结合化学计量学的方法可以有效的区分蜂蜜和糖浆样品，区分掺入不同质量比的大米糖浆的掺假蜂蜜。本发明所述的检测方法是基于微波等离子体炬源和LTQ‑XL型线性离子阱质谱仪进行蜂蜜样品和糖浆样品的检测。本发明的优点是：(1)蜂蜜和糖浆不经过任何预处理，采用基于MPT‑MS直接获取质谱数据，结合化学计量学方法判别蜂蜜和糖浆，以及不同大米糖浆掺假比例的掺假蜂蜜。(2)检测速度快，可实现高通量分析，单个样品检测时间不到2min。(3)无需消耗大量有机溶剂，可实现绿色分析。

主权项

一种微波等离体炬串联质谱(MPT‑MS)直接检测蜂蜜掺假的方法，其特征在于：包含下列步骤：(1)蜂蜜和糖浆的准备：所有蜂蜜(洋槐蜜、杂花蜜和紫云英蜜)样品和糖浆(大米糖浆、玉米糖浆、甜菜糖浆和菊粉糖浆)样品置于40℃水浴锅中水浴30min；(2)大米糖浆掺假蜂蜜的配制：取经步骤(1)中处理后的大米糖浆和洋槐蜜按质量比为1：10(10％)，1：5(20％)和1：2.5(40％)配制大米糖浆掺假蜂蜜，40℃水浴2h，涡旋30min，待测；(3)微波等离体炬串联质谱(MPT‑MS)检测：将MS设置为正离子检测模式，质谱扫描范围m/z 50～700；毛细管温度100～200℃，毛细管电压25～35V，其它参数由LTQ‑MS软件系统自动优化；氩气为等离子体的工作气和载气，分别由中管和内管引入；MPT炬管顶端的中管和内管之间形成等离子体；载气流速为700～900mL/min，工作气流速为300～500mL/min，MPT炬管与质谱仪离子传输管的水平夹角α为25～35°，等离体火焰尖端与质谱口的水平距离d为5～15mm，样品表面与质谱口的垂直距离h为5～15mm；(4)蜂蜜和糖浆的MPT‑MS分析：3种蜂蜜(洋槐蜜、紫云英蜜和杂花蜜)和4种糖浆(大米糖浆、玉米糖浆、甜菜糖浆和菊粉糖浆)进行MPT‑MS分析；在正离子模式下，洋槐蜜、紫云英蜜、杂花蜜、大米糖浆、玉米糖浆、甜菜糖浆和菊粉糖浆7个样品的MPT‑MS一级质谱图都有明显的m/z 198、m/z 180、m/z 163和m/z 145离子峰；选择m/z 198为母离子进行二级串联质谱分析，得到特征碎片离子m/z 180、m/z 163、m/z 145，MPT模式下化合物易与H2O、H+、K+和Na+结合，推断m/z 198为果糖或葡萄糖结合一个H2O生成的，碎片离子分别为母离子丢失(H2O)、(H3O2)和(H5O3)得到；选择m/z 180为母离子进行三级串联质谱分析，得到特征碎片离子m/z 163、m/z145分别为母离子丢失(‑OH)和(H3O2)，结合HMDB(the human metabolome database)数据库m/z 180为果糖或葡萄糖(5)MPT‑MS实验条件优化：以洋槐蜂蜜为检测对象，以m/z 298净响应信号平均值为指标，对微波功率、载气流速和维持气流速等实验参数进行系统优化。(6)蜂蜜和糖浆的主成分分析(PCA)、聚类(CA)：利用Matlab软件对3种蜂蜜和4种糖浆共70个(每种样品选10个，共7*10＝70个)MPT‑MS数据进行PCA，计算特征值、特征向量及累计贡献率；利用SPSS软件对3种蜂蜜和4种糖浆共70个(每种样品选10个，共7*10＝70个)MPT‑MS数据进行CA，测量方法为平方Euclidean距离；(7)蜂蜜和糖浆偏最小二乘判别分析(PLS‑DA)、判别分析(DA)分析：利用SIMCA软件对3种蜂蜜和4种糖浆共70个(每种样品选10个，共7*10＝70个)MPT‑MS数据进行PLS‑DA；采用SPSS软件，按统计量Wilk’sλ最小值原则选择变量，进行逐步DA，建立判别方程；根据非标准化判别方程系数，得到判别函数方程组的变量与系数；计算3种蜂蜜和4种糖浆的得分，以F1为横坐标、F2为纵坐标，得到蜂蜜和糖浆判别图；计算判别函数F1、F2的特征值、典型相关系数、类间差异极性，训练样本和交叉验证的正确率；(8)大米糖浆掺假蜂蜜的偏最小二乘判别分析(PLS‑DA)、判别分析(DA)分析：利用Matlab软件对质量比为1：10(10％)，1：5(20％)和1：2.5(40％)的大米糖浆掺假洋槐蜜3组(每组30个样品)90个MPT‑MS数据进行PCA，计算特征值、特征向量及累计贡献率；利用SIMCA软件对质量比为1：10(10％)，1：5(20％)和1：2.5(40％)的大米糖浆掺假洋槐蜜3组(每组30个样品)90个MPT‑MS数据进行PLS‑DA。