安捷伦离子淌度质谱助力揭秘真假蜂蜜

　　蜂蜜好吃又营养，是一种历史悠久的药食同源产品，具有调节肠胃、抗菌消炎、治疗溃疡等功能。但蜂蜜的选购需要格外谨慎，掺假手段也层出不穷，从最初掺入水、蔗糖等物质，发展到掺入葡萄糖浆、玉米糖浆等与天然蜂蜜成分相同的物质，具有很大的隐蔽性，用常规方法难以检测。那如何才能有效地分辨真假蜂蜜呢？

　　本期我们特别分享来自中国农业科学院蜜蜂研究所吴黎明、薛晓锋团队最新发表在 Food Chemistry 上的一篇离子淌度质谱文章[1]，该文采用 Agilent 6560 IM LC/Q-TOF 平台，运用组学技术，成功建立了鉴别洋槐蜜和掺假洋槐蜂蜜的新方法。

　　专家解读核心信息

　　洋槐蜜是一种深受人们喜爱的蜂蜜，其特点是口味温和、不结晶、呈透明的淡黄色。高价值的洋槐蜜与廉价的高果玉米糖浆（HFCS）物理特性非常相似，直接用 HFCS 冒充或是掺入到洋槐蜜中的现象非常普遍。为了保护蜂农和消费者的权益，急需建立有效识别 HFCS 掺假洋槐蜜的方法。

　　天然洋槐蜜与 HFCS 的基质与受热过程不同，会产生不同的美拉德产物。α-二羰基化合物是一类典型的美拉德反应产物，已被应用于多种食品的质量控制中。本研究基于 α-二羰基化合物，利用离子淌度质谱，结合代谢组学数据处理方法，筛选出特征差异化合物，成功建立了鉴别洋槐蜜和 HFCS 的新方法。

　　研究策略

　　离子淌度质谱能提供保留时间、一级、二级质谱和碰撞截面积（CCS）四个维度的化合物信息，尤其对于同分异构体，可大大提高分离鉴定的准确度。本研究利用离子淌度质谱结合代谢组学数据处理方法从大量样品中筛选出鉴别洋槐蜜和 HFCS 的特征 α-二羰基化合物，进一步通过核磁质谱验证其结构，最后利用串联质谱建立测定特征化合物的方法。

　　研究包括五个步骤：

　　1. 优化及建立离子淌度质谱分析洋槐蜜或 HFCS 中 α-二羰基化合物的方法

　　2. 利用代谢组学数据处理的方法找出鉴别洋槐蜜与 HFCS 中的特征 α-二羰基化合物 — 3,4-DDPS（3,4-dideoxypentosulose）

　　3. 制备 3,4-DDPS 标准品，并用高分辨质谱和核磁质谱确定其结构

　　4. 利用串联质谱对样品中的 3,4-DDPS 进行准确定量

　　5. 新建立的鉴别方法与传统方法进行比较验证

Agilent 6560 IM LC/Q-TOF

　　研究结果

　　优化并建立了离子淌度质谱分析样品中 α-二羰基化合物的方法，并结合代谢组学数据处理的方法，筛选出一个质核比为 189.1023 m/z 和 CCS 值为 139.3 Å2 的 α-二羰基化合物，用于区分洋槐蜜和 HFCS。

　　图 1 洋槐蜜与 HFCS 的区分图（ a 韦恩图；b PCA 图；c 火山图）

　　从 HFCS 中，利用制备液相获得特征 α-二羰基化合物的邻苯二胺衍生物的标准品，通过高分辨质谱和核磁质谱鉴定其结构，确定该特征化合物是 3,4-DDPS，进一步根据标准品确定该化合物的准确 CCS 值。

图 2 3,4-DDPS 的离子淌度色谱图（a 189.1023 m/z 的同位素峰色谱图；b 提取离子色谱图；c 189.1023 m/z的离子热图）

　　建立串联质谱分析样品中 3,4-DDPS 的方法，并对实际样品进行分析，结果表明：3,4-DDPS 在洋槐蜜中的含量可以忽略不计，然而在 HFCS 中却普遍存在（≧1.174 mg/kg）。新建立的方法与传统的薄层色谱和同位素比率法比较，与同位素比率法结果一致且更为简便易行，且比薄层色谱法更为准确。基于特征化合物 3,4-DDPS，利用串联质谱建立的鉴别洋槐蜜和 HFCS 掺假蜜的新方法简单、有效、省时、准确。

　　结论

　　本文利用离子淌度质谱结合多元统计分析比较了洋槐蜜和高果玉米糖浆（HFCS）中的 α-二羰基化合物。经邻苯二胺衍生后，筛选出一个 m/z 为 189.1023 且 CCS 值为 139.3 Å2 的化合物可以用来区分 HFCS 和洋槐蜜，经核磁鉴定该化合物为 3,4-DDPS。进一步建立串联质谱方法定量 HFCS 和洋槐蜜中的 3,4-DDPS，其在洋槐蜜中的含量可以忽略不计，而在 HFCS 中却普遍存在（≧1.174 mg/kg）。由以上实验结果可知 3,4-DDPS 可作为潜在的指标来鉴别 HFCS 掺假的洋槐蜜。本研究为蜂蜜的掺假鉴别以及质量控制提供了借鉴和参考依据。