基于RPLC×HILIC-ESI-Q-cIMS-qTOF联用技术的乳木果酚类物质非靶向分析及其在营养化妆品开发中的应用价值

本研究创新性地将二维液相色谱（RPLC×HILIC）与循环离子迁移-四极杆-飞行时间质谱（ESI-Q-cIMS-qTOF）联用，结合数据非依赖采集（DIA）模式，首次系统鉴定了乳木果仁与壳中50种次生代谢物，包括表紫杉叶素、原花青素B1-B4等新发现成分。该技术通过4D分离空间（保留时间×离子淌度×质荷比）显著提升异构体分辨能力，碰撞截面（CCS）验证偏差仅2.9%，为植物复杂基质分析建立新范式，同时揭示壳部富含槲皮素类物质（较仁部高4-15倍）的潜在开发价值。

　　

乳木果（Vitellaria paradoxa）作为撒哈拉以南非洲地区的重要经济作物，其果仁提取的乳木果油广泛应用于食品和化妆品领域。然而，这种野生资源的价值链开发仍面临两大挑战：一是传统品质评价仅关注甘油三酯含量，忽视了具有生物活性的酚类成分；二是现有分析方法难以应对植物基质中结构相似的酚类异构体分离难题。更令人遗憾的是，占果实重量约30%的果壳通常被废弃，其潜在价值未被挖掘。

针对这些瓶颈，哥本哈根大学联合AAK公司的研究团队在《Journal of Chromatography A》发表创新成果。研究者构建了反相液相色谱×亲水作用色谱（RPLC×HILIC）二维分离系统，耦合电喷雾-循环离子迁移-四极杆-飞行时间质谱（ESI-Q-cIMS-qTOF），采用数据非依赖采集（DIA）模式，对布基纳法索发酵处理的乳木果仁/壳样本进行深度分析。关键技术包括：优化调制周期（0.3-0.4分钟）的在线稀释二维色谱方法；建立包含24种校准物的离子淌度（TWIMS）校正模型（R²
=0.9988）；开发MatLab数据处理工具实现4D数据（¹
D Rtײ
D Rt×IMS×HRMS）可视化；应用区域识别算法（ROI）将原始数据压缩140倍。

研究结果部分：
3.1节开发的定制化分析工具成功实现4D数据空间导航，相比商业软件（如MassLynx），提取的质谱图信噪比提升显著。以表没食子儿茶素没食子酸酯（EGCG）为例，其离子淌度分离后的MS/MS谱图基线干扰减少80%。

3.2节揭示的二维色谱"化学类群分布规律"成为重要鉴定佐证。黄酮类物质在RPLC维度遵循黄烷酮醇<><><黄酮醇的洗脱顺序，而hilic维度则呈现糖苷数目与保留正相关。特别值得注意的是，原花青素b1-b4（m z 577.1351）通过特征性逆狄尔斯-阿尔德（rda）碎片m z 425>

3.4节验证环节显示，实验测得碰撞截面（CCS）与AllCCS数据库的偏差仅0.1-6.6%。典型案例如异荭草素（isoorientin）与槲皮苷（quercitrin）这对同量异位素（m/z 447.0933），其CCS值差异达6.1 ?²
（3%），证实C-6位葡萄糖苷化比O-3位鼠李糖苷化产生更大空间位阻。

3.6节的定量比较发现颠覆性分布特征：果仁富含黄烷-3-醇及其二聚体（较果壳高5-50倍），而果壳的槲皮素类物质含量惊人（槲皮素高4倍，槲皮苷高15倍）。这种差异可能与生物进化中果仁抗氧化保护机制相关，原花青素较强的涩味可能 deter 动物取食。

该研究通过4D分析技术突破传统代谢组学瓶颈，建立的RPLC×HILIC×cIMS×HRMS方法为复杂植物基质分析提供新范式。从应用角度看，果壳作为废弃资源富含槲皮素类物质的发现，为开发低成本抗氧化剂原料开辟新途径；而果仁中高含量的没食子酸酯化儿茶素（如EGCG）则支持乳木果油的营养强化价值。技术层面，研究揭示单次循环离子迁移（single-pass cIMS）即可实现DIA模式下的"伪纯化"效应，这对解决当前非靶向分析中的谱图混杂问题具有普适意义。未来需开发专用软件工具以降低4D数据分析门槛，推动该技术在全球植物资源深度开发中的应用。