利用DSA/TOF快速筛查掺杂了苹果汁的石榴

资料显示石榴汁对健康有益，因此需求量大。基于一个重要的科研机构对正宗石榴汁的研究结果表明：与其它受欢迎的水果相比，如葡萄、橘子和苹果，石榴汁具有抗氧化活性。在过去的10多年中，石榴汁有益于人体健康的因素使其需求量不断增加，从而导致石榴汁的成本显著高于其它果汁，尤其与苹果、橘子和葡萄汁相比。如此高的成本，从经济利益方面诱导石榴汁造假。还有其它的造假原因，包括：客户要求供应商降低成本；供应商可能掺假，以降低成本来维持相对可观的利润。另外，石榴汁造假原因是供不应求，从而诱导通过加入其它更便宜的果汁来扩大供应量。石榴汁的掺假通常是通过加入廉价的果汁来实现。石榴汁常见的伪品之一是一种更便宜的所谓添加果汁，如使用苹果汁添加。使用苹果汁掺假石榴汁的好处是，果汁是澄清的，且其中的糖分没有发生很明显的变化。有机酸的测定在石榴汁的真伪鉴定中起着根本性的作用，一种引起兴趣的有机酸是苹果酸。虽然其在苹果汁和石榴汁中都存在，但是在苹果汁中的含量很明显比在石榴汁中含量高，在苹果汁中的含量是4.5g/L，而在石榴汁中的含量为0.57g/L。因此，判断石榴汁是否使用苹果汁进行掺假，可以通过检测果汁中苹果酸的含量是否增加来实现。常规用于果汁中有机酸检测方法是使用液相色谱（反相或离子交换）与UV检测器或质谱仪联用。该类测定技术昂贵或耗时，或者两者兼而有之，并且需要大量的方法开发和样品制备工作。在本应用文献中，我们建立了使用AxION®直接样品分析（DSATM）系统与AxION 2时间飞行（TOF）质谱仪联用的方法，采用最小的样品制备，根据稳定的同位素稀释，快速测定用苹果汁掺假的石榴汁。

实验部分石榴汁和苹果汁样品均是从当地市场上购买。两种果汁均用水稀释200倍，并加入氘代苹果酸作为内标物质，其浓度为0.005g/L。两种果汁以不同的比例进行混合，以模拟石榴汁中掺杂不同浓度苹果汁的样品，加入苹果汁的量分别为5,10,20,30和50%。在本应用文献中，氘代的苹果酸分别加入石榴汁、苹果汁及它们以不同比例混合的样品中，以对各样品中苹果酸的量进行定量分析。每个样品用滴管直接移取10μL点于AxION DSA系统的不锈钢靶板上，在电离和分析之前，靶板的位置经过优化。DSA/TOF的实验参数如下所示：电晕电流5μA，加热温度300oC，辅助气（N2）温度为25oC。AxION 2TOF MS 使用负离子采集模式，飞行电压为8000V。分析时毛细管出口电压为-80V，质谱采集的质量范围为50-700m/z，采集速率为5 spectra/s，每个样品的分析时间少于15s。为了获得较高的质量准确度，AxION 2TOF在每个样品分析之前以10μl/min注射校准溶液进行校准。

结论添加了内标物质（氘代苹果酸）的石榴汁、苹果汁及它们以不同比例混合的样品除了进行稀释处理外，未做更多的样品制备，直接被DSA/TOF进行分析。图1和2是分别DSA/TOF使用负离子采集模式分析用水稀释200倍的石榴汁和苹果汁样品的色谱图，该两个样品中分别加入0.005g/L的内标物质（氘代苹果酸）。图1和图2结果显示，石榴汁和苹果汁样品中苹果酸与加入的氘代苹果酸内标物质的比例分别为0.575、3.453。在本应用文献中，我们使用了稳定同位素标记的化合物作为被分析物（苹果酸）的内标，其具有与被分析物相同的结构性质，因此，可以假定被分析物与内标物具有相似的电离效率。基于这样的假设和稀释倍数的计算，石榴汁和苹果汁中苹果酸的含量分别为0.575和3.453g/L。使用内标和不使用内标，测定的相对标准偏差分别为2%和20%。该结果显示，加入内标物质，增加了DSA/TOF测定的准确度。表1显示，DSA/TOF测定的苹果酸的含量与文献报道的石榴汁和苹果汁样品中的含量一致。图3显示，石榴汁中苹果酸的含量随着掺杂苹果汁的量增加而增加，且线性关系良好，R2=0.9997。利用DSA/TOF，我们能够测定石榴汁中掺杂了5%甚至更多苹果汁的样品。表2显示测定的石榴汁样品中苹果酸的含量与其中添加苹果汁的量之间有良好的相关性。