食品成分分析：食用油中のトリアシルグリセロール...
5
1 ウォーターズのソリューション ACQUITY UPLC ® CSH™ C 18 カラム ACQUITY UPLC H-Class ACQUITY ® QDa ® 検出器 キーワード トリアシルグリセロール（TAG） 食品成分分析 食用油 アプリケーションのメリット ■ ■ トリアシルグリセロール分子種の推定 ■ ■ 液油、固形油に対応した前処理 ■ ■ 高感度分析による装置内部汚染の低減 ■ ■ これまでにない簡便な質量分析計 はじめに トリアシルグリセロール（ TAG ）は 1 分子のグリセロールに 3 分子の脂肪酸がエス テル結合した化合物であり中性脂肪の 1 つで多くの食品に含まれ、製造工程でも 多く使用される成分です（図 1）。中性脂肪は動物の体内脂肪組織に蓄えられる 脂肪や、食品中の油脂、植物油（種子）などを構成する脂質の 8 から 9 割を占め その主成分は TAG です。TAG は構成する脂肪酸の炭素鎖や不飽和度により様々 な成分が存在し、融点の違いなどから舌ざわりや味覚に大きく寄与します。使用 する TAG により食味が大きく異なるため、使用する油脂中の TAG 分子種を分析・ 管理することで品質の高い食品製品へつながります。 TAG は UV 吸収が低波長で弱いため UV での検出が困難です。一方質量分析計を 使用する場合でも APCI のイオン化法では低感度のため高い濃度のサンプルを注 入する必要があり、質量分析計の汚染につながります。本アプリケーションでは 低濃度のサンプルで高感度に検出できる ESI イオン化法を用い、これまでにない 簡便なシングル MS 検出器による TAG の分子種分析を紹介します。 食品成分分析：食用油中のトリアシルグリセロール分析 ― ACQUITY UPLC H-Class/QDa を用いたトリアシルグリセロール分子種分析 ― Nihon Waters K.K., Tokyo, Japan C H 3 CH 3 Sn 2 O O Sn-3 C18:1 - C18:1 Sn-1 C18:0 O O C O O CH 3 図 1. トリアシルグリセロールの構造例 ACQUITY UPLC CSH カラム ACQUITY UPLC H-Class/QDa システム
Transcript of 食品成分分析：食用油中のトリアシルグリセロール...
1
ウォーターズのソリューション
ACQUITY UPLC® CSH™ C18 カラム
ACQUITY UPLC H-Class
ACQUITY® QDa® 検出器
キーワード
トリアシルグリセロール（TAG）
食品成分分析
食用油
アプリケーションのメリット■■ トリアシルグリセロール分子種の推定
■■ 液油、固形油に対応した前処理
■■ 高感度分析による装置内部汚染の低減
■■ これまでにない簡便な質量分析計
はじめに
トリアシルグリセロール（ TAG）は 1分子のグリセロールに 3分子の脂肪酸がエス
テル結合した化合物であり中性脂肪の 1つで多くの食品に含まれ、製造工程でも
多く使用される成分です（図 1）。中性脂肪は動物の体内脂肪組織に蓄えられる
脂肪や、食品中の油脂、植物油（種子）などを構成する脂質の 8から 9割を占め
その主成分は TAGです。TAGは構成する脂肪酸の炭素鎖や不飽和度により様々
な成分が存在し、融点の違いなどから舌ざわりや味覚に大きく寄与します。使用
する TAGにより食味が大きく異なるため、使用する油脂中の TAG分子種を分析・
管理することで品質の高い食品製品へつながります。
TAGは UV吸収が低波長で弱いため UVでの検出が困難です。一方質量分析計を
使用する場合でも APCI のイオン化法では低感度のため高い濃度のサンプルを注
入する必要があり、質量分析計の汚染につながります。本アプリケーションでは
低濃度のサンプルで高感度に検出できる ESI イオン化法を用い、これまでにない
簡便なシングル MS検出器による TAGの分子種分析を紹介します。
食品成分分析：食用油中のトリアシルグリセロール分析― ACQUITY UPLC H-Class/QDa を用いたトリアシルグリセロール分子種分析 ―
Nihon Waters K.K., Tokyo, Japan
CH3
CH3
Sn 2
O OSn-3C18:1
-C18:1
Sn-1C18:0
O OC
OO
CH3
図 1. トリアシルグリセロールの構造例
ACQUITY UPLC CSH カラム
ACQUITY UPLC H-Class/QDa システム
2食品成分分析：食用油中のトリアシルグリセロール分析
分析条件
LC条件
LCシステム： ACQUITY UPLC H-Class システム
カラム： ACQUITY UPLC CSH C18
2.1 × 150 mm、1.7 µm
（製品番号 186005298）
カラム温度： 55℃
サンプル温度： 20℃
洗浄溶媒 : T HF/イソプロパノール（20/80）
移動相 A： 10 mM ‐ギ酸アンモニウム水溶液 /
アセトニトリル（40/60）
移動相 B： 10 mM ‐ギ酸アンモニウム含有イソプ
ロパノール /アセトニトリル（9/1）
流量： 0.4 mL /分
注入量： 0.5 µL
プレインジェクタ：250 µL
グラジエント：
時間（分） %A %B 曲線
0.0 35 65 6
13.5 80 20 6
14.5 0 100 11
16.0 35 65 11
分析時間： 20 分
MS 条件
MS システム： ACQUITY QDa 検出器
イオン化モード： ESI ポジティブ
分析モード： Scan
キャピラリー： 1.5 kV
コーン電圧： 10 V（Low）、 45 V（High）
脱溶媒温度： 500 ℃
脱溶媒ガス： 1200 L/hr
マスレンジ： m/z = 200-1250
サンプル前処理
液油としてキャノーラ油、ゴマ油、オリーブ油、固形油として牛脂を用いました。
各食用油を T H F で溶解し 20 mg/mLに調製しました。液油についてはさらに
T H F /イソプロパノールで 20倍希釈、固形油については T H F にて 20倍希釈し
注入溶液としました。
分離条件
脂溶性の高いトリアシルグリセロールを高分離するために適した移動相とカラム
（ACQUITY UPLC CSH C18）を用いました。TAGの溶出は Partition Number（PN）ごと
のグループとして溶出されます 1。TAGの分子種を特定するためには PNごとに高
分離が必要です。PNは（総アシル炭素数 -2×二重結合数）で定義され、図 2のよう
に同じ PNの分子種は同じグループとして溶出されます。
MS条件
MSのイオン化は ESI を用いました。ESI ではトリアシルグリセロールはアンモニ
ウムアダクト（NH4+）のイオンが観察されます。これは APC I での M+のイオン化
より高感度で検出でき、注入絶対量を低減することでシステムの汚染が少なくな
ります。測定モードは Scanとし、コーン電圧をプリカーサーイオンを測定する
10 V、フラグメントイオンを測定する 45 Vの両 Scanを 1度の測定で実施します。
TAGは分子種によらずに高い電圧値で分子内の同じ結合位置でフラグメントし
ます（図 3中の赤色の結合）。これら 2電圧の Scanデータを用いることにより
TAGの分子種を特定できます。
Olive
1004
%
Olive
100
4.000
7
%
0
1: Scan ES+ BPI
1.83e77.74
48
7.11
6 48
8.45
50
46
5244
1: Scan ES+ 1.72e7902.9
Time5.00 6.00 7.00 8.00 9.00 10.00 11.00
6.489.16
C18:1C18:1C18:1PN=(18+18+18) -2×3 = 48
C16:0C18:1C18 1
m/z00 750 800 850 900 950 1000 1050
876.8
877.9
878.8
903.8
904.8
907.8
2C18:1PN =(16+18+18)-2×2 =48
図 2. トリアシルグリセロールの溶出順位
3食品成分分析：食用油中のトリアシルグリセロール分析
サンプル分析
4つのサンプルのトータルイオンクロマトグラム（低コーン電圧）と PNを図 4に示します。各サンプルで異なる PNのピークが検出され構成す
る分子種の強度も異なることがわかります。図 5に高コーン電圧でのフラグメントスペクトルを示します。図 3に示すとおり、TAGではフラグ
メンテーションする結合位置が分子種に関わらず同じ場所のため、図 5のフラグメントスペクトルより分子種を構成する脂肪酸が推定できます。
図 3. トリアシルグリセロールのフラグメンテーション
図 4. 食用油サンプルのトータルイオンクロマトグラム
図 5. フラグメントイオンによる構成脂肪酸の同定（ゴマ油）
CH3
プリカーサーイオンCH
O O
O OCH3
OO
CH3
NH4+
Sn-3C18:1
Sn-2C18:1
Sn-1C18:0
(C57H106O6+NH4)+ CH3
CH3
フラグメンO O
+H2CO
O
フラグメン(C40H75
CH2+
O O CH
フラグメント(C40H75O4)+
CH3
O O
OO
CH3
O O
CH2+OCH3
O
ント
フラグメント(C40H73O4)+
CH3
ント5O4)+
Tallow
3 00 4 00 5 00 6 00 7 00 8 00
%
0
1000119_034
7.74
7.11
6.488.45
48
5046
44
%
0
100
3.00 4.00 5.00 6.00 7.00 8.00
%
0
100
3.00 4.00 5.00 6.00 7.00 8.000119_037
5.83 6.48 7.147.78
7.868.50
0119_0407.14
6.535.91
5.31
7.78
8.517.88
42
4038
3.00 4.00 5.00 6.00 7.00 8.00
%
0
100
3.00 4.00 5.00 6.00 7.00 8.000
0119_0427.76
7.016.28 7.11
8.50
8.15
9 00 10 00 11 00 12 00 13 00
1: Scan ES+ BPI
1.83e7
9.1652
オリーブ油
9.00 10.00 11.00 12.00 13.00
9.00 10.00 11.00 12.00 13.001: Scan ES+
BPI1.36e7
09.20
1: Scan ES+ BPI
1.37e7
1 9.21
ゴマ油
キャノーラ油
Time9.00 10.00 11.00 12.00 13.00
9.00 10.00 11.00 12.00 13.001: Scan ES+
BPI1.05e70
9.208.71 9.86
54牛脂
100
550 600 650 700 7
%
0
100 601.6599.5
575.5576.6
602.6
-C18
-C18
-C18:2
-C16:0
550 600 650 700 7
%
0
2: Scan ES+
m/z750 800 850 900 950 1000
2: Scan ES+4.43e6
898.8881.8 903.8
1: Scan ES+ 6.55e6898.8
899.8
コーン電圧45 V
C18:1C18:2C18:2
+NH4+
8:1
8:2
コーン電圧C16:0C18:2 +NH4+
m/z750 800 850 900 950 1000
872.8873.8 900.8
10 VC18:2
4
オリーブ油PN 構成脂肪酸 組成式 （MW） Adduct プリカーサー フラグメント フラグメント フラグメント
44 16:2 18:1 18:1 C55H98O6 854.7 NH4+ 872.8 603.5 573.5 573.5
44 16:0 18:2 18:2 C55H98O6 854.7 NH4+ 872.8 599.5 575.5 575.5
44 16:0 18:1 18:3 C55H98O6 854.7 NH4+ 872.8 599.5 577.5 573.5
44 18:1 18:1 18:3 C57H100O6 880.8 NH4+ 898.8 603.5 599.5 599.5
44 18:1 18:2 18:2 C57H100O6 880.8 NH4+ 898.8 601.5 601.5 599.5
46 16:0 18:1 18:2 C55H100O6 856.8 NH4+ 874.8 601.5 577.5 575.5
46 18:1 18:1 18:2 C57H102O6 882.8 NH4+ 900.8 601.5 601.5 603.5
48 16:0 18:1 18:1 C55H102O6 858.8 NH4+ 876.8 603.5 577.5 577.5
48 18:1 18:1 18:1 C57H104O6 884.8 NH4+ 902.8 603.5 603.5 603.5
50 16:0 18:0 18:1 C55H104O6 860.8 NH4+ 878.8 605.6 579.5 577.5
50 18:0 18:1 18:1 C57H106O6 886.8 NH4+ 904.8 605.6 605.6 603.5
52 18:0 18:0 18:1 C57H108O6 888.8 NH4+ 906.8 607.6 605.6 605.6
52 18:1 18:1 20:0 C59H110O6 914.8 NH4+ 932.9 633.6 633.6 603.5
ゴマ油PN 構成脂肪酸 組成式 （MW） Adduct プリカーサー フラグメント フラグメント フラグメント
42 18:2 18:2 18:2 C57H98O6 878.7 NH4+ 896.8 599.5 599.5 599.5
44 16:0 18:2 18:2 C55H98O6 854.7 NH4+ 872.8 599.5 575.5 575.5
44 18:1 18:2 18:2 C57H100O6 880.8 NH4+ 898.8 601.5 601.5 599.5
46 16:0 18:1 18:2 C55H100O6 856.8 NH4+ 874.8 601.5 577.5 575.5
46 16:1 18:1 18:1 C55H100O6 856.8 NH4+ 874.8 603.5 575.5 575.5
46 18:1 18:1 18:2 C57H102O6 882.8 NH4+ 900.8 603.5 601.5 601.5
48 16:0 18:1 18:1 C55H102O6 858.8 NH4+ 876.8 603.5 577.5 577.5
48 18:1 18:1 18:1 C57H104O6 884.8 NH4+ 902.8 603.5 603.5 603.5
50 16:0 18:0 18:1 C55H104O6 860.8 NH4+ 878.8 605.6 579.5 577.5
50 18:0 18:1 18:1 C57H106O6 886.8 NH4+ 904.8 605.6 605.6 603.5
52 18:0 18:0 18:1 C57H108O6 888.8 NH4+ 906.8 607.6 605.6 605.6
52 18:1 18:1 20:0 C59H110O6 914.8 NH4+ 932.9 633.6 633.6 603.5
キャノーラ油PN 構成脂肪酸 組成式 （MW） Adduct プリカーサー フラグメント フラグメント フラグメント
38 18:2 18:3 18:3 C57H94O6 874.7 NH4+ 892.7 595.5 597.5 597.5
40 18:1 18:3 18:3 C57H96O6 876.7 NH4+ 894.8 599.5 599.5 595.5
40 18:2 18:2 18:3 C57H96O6 876.7 NH4+ 894.8 599.5 597.5 597.5
42 18:1 18:2 18:3 C57H98O6 878.7 NH4+ 896.8 601.5 599.5 597.5
44 16:1 18:1 18:2 C55H98O6 854.7 NH4+ 872.8 601.5 575.5 573.5
44 18:1 18:1 18:3 C57H100O6 880.8 NH4+ 898.8 603.5 599.5 599.5
46 16:1 18:1 18:1 C55H100O6 856.8 NH4+ 874.8 603.5 575.5 575.5
46 18:1 18:1 18:2 C57H102O6 882.8 NH4+ 900.8 601.5 601.5 603.5
48 16:0 18:1 18:1 C55H102O6 858.8 NH4+ 876.8 603.5 577.5 577.5
48 18:1 18:1 18:1 C57H104O6 884.8 NH4+ 902.8 603.5 603.5 603.5
50 16:1 18:0 18:0 C55H104O6 860.8 NH4+ 878.8 607.6 577.5 577.5
50 18:0 18:1 18:1 C57H106O6 886.8 NH4+ 904.8 605.6 605.6 603.5
50 18:1 18:1 20:1 C59H108O6 912.8 NH4+ 930.8 631.6 631.6 603.5
52 18:0 18:0 18:1 C57H108O6 888.8 NH4+ 906.8 607.6 605.6 605.6
52 18:1 18:1 20:0 C59H110O6 914.8 NH4+ 932.9 633.6 633.6 603.5
54 18:1 18:1 22:0 C61H114O6 942.9 NH4+ 960.9 661.6 661.6 603.5
牛脂PN 構成脂肪酸 組成式 （MW） Adduct プリカーサー フラグメント フラグメント フラグメント
44 12:0 16:0 18:1 C49H92O6 776.7 NH4+ 794.7 577.5 521.5 495.4
44 14:0 14:0 18:1 C49H92O6 776.7 NH4+ 794.7 549.5 549.5 495.4
44 18:1 14:1 16:0 C51H94O6 802.7 NH4+ 820.7 577.5 547.5 521.5
44 14:1 18:1 18:1 C53H96O6 828.7 NH4+ 846.8 603.5 547.5 547.5
46 14:0 16:0 16:0 C49H94O6 778.7 NH4+ 796.7 551.5 523.5 523.5
46 14:0 16:0 18:1 C51H96O6 804.7 NH4+ 822.8 577.5 549.5 523.5
46 16:0 16:1 18:1 C53H98O6 830.7 NH4+ 848.8 577.5 575.5 549.5
46 16:0 16:1 20:2 C55H100O6 856.8 NH4+ 874.8 603.5 601.5 549.5
46 16:0 18:1 18:2 C55H100O6 856.8 NH4+ 874.8 601.5 577.5 575.5
48 16:0 16:0 18:1 C53H100O6 832.8 NH4+ 850.8 577.5 577.5 551.5
48 16:0 18:1 18:1 C55H102O6 858.8 NH4+ 876.8 603.5 577.5 577.5
48 18:1 18:1 18:1 C57H104O6 884.8 NH4+ 902.8 603.5 603.5 603.5
50 16:0 16:0 18:0 C53H100O6 834.8 NH4+ 852.8 579.5 579.5 551.5
50 16:0 18:0 18:1 C55H104O6 860.8 NH4+ 878.8 605.6 579.5 577.5
50 18:0 18:1 18:1 C57H106O6 886.8 NH4+ 904.8 605.6 605.6 603.5
52 16:0 18:0 18:0 C55H106O6 862.8 NH4+ 880.8 607.6 579.5 579.5
52 18:0 18:0 18:1 C57H108O6 888.8 NH4+ 906.8 607.6 605.6 605.6
54 18:0 18:0 18:0 C57H110O6 890.8 NH4+ 908.9 607.6 607.6 607.6
食品成分分析：食用油中のトリアシルグリセロール分析
各サンプルの構成脂肪酸
各サンプルでの TAG分子種および構成脂肪酸を下記に示します。同じ PNでもサンプルにより構成脂肪酸が異なり、植物油より牛脂で炭素鎖
が短い脂肪酸が多い傾向が認められました。
Waters、ACQUITY UPLC、ACQUITY、QDa および The Science of What’s possible は Waters Corporation の登録商標です。CSH は Waters Corporation の商標です。その他すべての登録商標はそれぞれの所有者に帰属します。
©2016 Waters Corporation. Produced in Japan. 2016年2月 MKT16025 PDF
日本ウォーターズ株式会社 www.waters.com東京本社 〒140 -0001 東京都品川区北品川1-3-12 第5小池ビル TEL 03-3471-7191 FAX 03-3471-7118大阪支社 〒532-0011 大阪市淀川区西中島5-14-10 新大阪トヨタビル11F TEL 06-6304-8888 FAX 06-6300-1734ショールーム 東京 大阪サービス拠点 東京 大阪 札幌 福島 静岡 富山 名古屋 徳島 福岡
結論
トリアシルグリセロールの分子種分析および構成脂肪酸の推定を
ACQUITY UPLC H-Classおよび QDa検出器を用いて行いました。ESI
の高感度分析および 1回の測定でプリカーサーおよびフラグメント
イオンを同時測定することにより、液油および固形油中のトリアシ
ルグリセロール分子種および構成脂肪酸の推定が可能となりました。
参考文献
1. 和田俊 :天然の脂質分子種組成および食品の脂質機能性保全に関する研究 , オレオサイエンス , 第 6巻 , 12号 , (2006)
