超高效合相色谱—质谱法快速检测工业油酸中5种常见的脂肪酸
时间：2021-02-05 08:00:25 来源：雅意学习网 本文已影响 人 
摘 要 采用超高效合相色谱-质谱（UPC2-MS）技术，建立了工业油酸中5种常见的脂肪酸（软脂酸、硬脂酸、油酸、亚油酸和亚麻酸）的快速检测方法。样品用正己烷溶解，采用超临界CO2-甲醇/乙腈（1∶1， V/V）梯度洗脱，经Acquity UPC2BEH 2-EP色谱柱（100 mm × 2.1 mm，1.7 μm）分离，通过质谱检测器在负离子电喷雾模式下对目标化合物进行分析，外标法定量。通过对UPC2-MS条件的优化，5种脂肪酸在3 min内实现有效分离，目标物在0.5～100 mg/L 范围内具有良好的线性（相关系数大于0.9985）; 在3个添加水平下，5种脂肪酸的回收率在89.3%～106.7%之间，相对标准偏差为0.8%～3.0%; 方法检出限（S/N≥3）为0.07～0.26 mg/L。实际样品分析结果表明，本方法不但简单快速，分离效果好，而且无需对脂肪酸样品进行衍生化，同时为UPC2在油脂类相关领域的研究与开发提供一种快速有效的检测方法。
关键词 超高效合相色谱-质谱法; 工业油酸; 未衍生化; 脂肪酸
1 引 言
工业油酸是一种重要的化工中间体，可用于生产脂肪酸甲酯、生物柴油等，市场需求较大<sup>[1]</sup>。它是以植物油脂、皂脚为原料，通过水解、精馏而得到的一种混合脂肪酸，主要含有5种脂肪酸，其中以油酸（C18∶1）、亚油酸（C18∶2）为主，还含有少量的软脂酸（C16∶0）、硬脂酸（C18∶0）和亚麻酸（C18∶3）等<sup>[2]</sup>。原料和生产方法的差异会造成工业油酸中5种脂肪酸含量的不同<sup>[2]</sup>，而脂肪酸的不同比例将造成工业油酸的品类不同，因此建立快速、准确地检测这5种脂肪酸含量的方法是区分工业油酸品类的必然选择。
目前，对于脂肪酸的检测方法主要是气相色谱法[3～9]和液相色谱法<sup>[10，11]</sup>等，这些方法一般都要对样品进行脂肪酸衍生化的前处理<sup>[12]</sup>。近年来，也出现了采用超临界流体色谱法<sup>[13，14]</sup>、超高效液相色谱-蒸发光散射检测法<sup>[15]</sup>和快速气相色谱法<sup>[16，17]</sup>直接分析未衍生化脂肪酸的文献报道。但是，这些方法都有各自的不足之处。如衍生化不仅操作繁琐耗时，而且衍生化反应是否完全等因素直接影响产物的准确测定; 蒸发光散射检测器会降低分析的灵敏度，低浓度样品的分析受到一定的限制<sup>[7]</sup>; 气相色谱直接分析脂肪酸样品时，多次进样后高沸点物质的残留会大大降低色谱柱的使用寿命等; 超临界流体色谱法分析油脂类样品虽能得到更好的分离结果<sup>[18]</sup>，但由于其对仪器的硬件要求非常高，使得该技术在很长的时间内没有得到长足的发展。
超高效合相色谱（Ultra-performance convergence chromatography， UPC2）技术是Waters公司于2012年8月新推出的一种分离技术<sup>[19，20]</sup>。该技术基于超临界流体色谱技术原理，其流动相以超临界CO2为主要组成，辅助少量的有机溶剂，具有粘度低、分子扩散快、分离效率高、绿色环保的优势。本研究利用超高效合相色谱-质谱技术建立了上述5种结构类似的脂肪酸的简便、快速检测方法，为工业油酸中5种重要的脂肪酸的快速分析以及UPC2技术的推广应用提供参考。
2 实验部分
2.1 仪器与试剂
Acquity UPC2系统（美国Waters 公司）， 配Waters SQD 2 质谱检测器。Acquity UPC2BEH 2-EP 色谱柱（100 mm × 2.1 mm， 1.7 μm）、Acquity UPC2BEH 色谱柱（100 mm ×3 mm， 1.7 μm）、Acquity UPC2HSS C18 SB 色谱柱（100 mm × 2.1 mm， 1.8 μm）和Acquity UPC2CSHTM Fluoro-Phenyl Column 色谱柱（100 mm × 3 mm， 1.7 μm， 美国Waters公司）。TOLEDO AL204型电子天平（瑞士METTLER 公司）。PURELAB Ultra MK 2型超纯水仪（英国ELGA 公司）。可调式移液器（上海大龙公司）。
5种脂肪酸标准品：软脂酸（C16∶0）、硬脂酸（C18∶0）、油酸（C18∶1）、亚油酸（C18∶2）和亚麻酸（C18∶3）均购自Sigma Aldrich公司（纯度大于99%）; 正己烷、甲醇和乙腈（色谱纯，德国Merck公司）; 甲酸铵和醋酸铵（色谱纯，美国Agilent公司）。实验用水为超纯水。工业油酸（棉籽油酸、大豆油酸和菜籽油酸）均来源于湖北天门市诚鑫化工有限公司。
2.2 实验条件
2.2.1 色谱条件 采用 Acquity UPC2BEH 2-EP色谱柱; 系统背压为13.78 MPa; 色谱柱温度为
2.3 混合标准溶液的配制
分别准确称取0.05 g（精确至0.001 g）各种脂肪酸标样，用正己烷溶解并分别定容至50 mL，制备成1 g/L的单一标准品储备液; 再用正己烷制备成浓度为100 mg/L混合标准溶液，并稀释成系列标准工作溶液。
2.4 样品制备
准确称取0.01 g（精确至0.0001 g）工业油酸样品，用正己烷溶解并定容至10 mL，再稀释至100 mg/L，经有机膜过滤后直接进行UPC2系统分析。
