韩璐 盛灵慧 高运华 吴枭 王志栋 李保山

（1. 北京化工大学，北京 100029；2. 中国计量科学研究院，北京 100029；3. 首都医科大学宣武医院，北京 100053）

脂肪酸是指一端含有一个羧基的长脂肪族碳氢链有机物，其直链饱和脂肪酸的通式为CnH2n+1COOH［1］。脂肪酸作为脂类的主要成分，影响到真核细胞功能的储藏、膜结构与动力学、信号转导等多个方面，而烷基链的长度、饱和程度和双键的位置赋予了各种脂肪酸特有的生物活性，脂肪酸能显著影响和改善神经类疾病，内分泌失调以及代谢综合征等疾病，如糖尿病、阿尔兹海默症等［2］。标准物质是分析测量行业中的量具，它提供衡量和评估绩效的通用语言，并且通过确保安全性，耐用性和市场公平性来保护消费者，标准物质的建立也确保了市场能够顺利运作，促进了研究和技术创新的进步，是发展的驱动力［3-4］。为了确保脂肪酸测定结果的准确和分析方法的创新，美国国家卫生研究所、药物管理局的药物评估和研究中心和国家标准与技术研究所（NIST）合作开发了脂肪酸标准物质系列标准物质，而欧盟标准物质和检测研究院、韩国标准科学研究院、中国计量科学研究院、国家粮食局科学研究院等单位也分别推出了各自的系列脂肪酸标准物质用于食品和临床检验。

1 各国脂肪酸标准物质的研究现状

1.1 中国脂肪酸标准物质研究现状

自然界中脂肪酸约有40 多种，其是脂类的关键组成成分，根据脂肪酸的组成、碳链的长度和饱和程度等使得脂肪酸具有不同的物理和化学性质［5-6］。脂肪酸标准物质按其基质材料可以分为植物、动物或混合基质标准物质。

目前我国研究脂肪酸标准物质的单位主要有国家粮食局科学研究院、中国计量科学研究院等。国家标准物质平台可以查询到8 种脂肪酸相关的标准物质，包括花生油、菜籽油和玉米油等，并提供了相应的标准值和不确定度，如GBW（E）100120 大豆油脂肪酸标准物质标示了5 种脂肪酸，分别是棕榈酸，硬脂酸，油酸，亚油酸和亚麻酸，标准值从4.5%到54.2%，不确定度在2.5%以内。其他脂肪酸标准物质具体结果见表1［7］。从表1 可以看出我国所提供的脂肪酸标准物质主要是液态植物油，对于动物体人体等复杂基体中脂肪酸标准物质的研究比较少。国家粮食局科学研究院共研发6 种脂肪酸标准物质（表2）［8］，包括油菜籽油、葵花籽油、大豆 油、花生油、玉米油和芝麻油，为我国粮油及加工制品中多种脂肪酸的分析检测提供了计量标准支撑，提高了分析检测的准确度［9-12］。中国计量科学研究院则提供了4 种脂肪酸标准物质，分别是大豆油、花生油、橄榄油和脂肪酸甲酯混合溶液标准物质，其中BW3652 大豆油脂肪酸标准物质较之前的标准有了进一步的提高，可以同时定值13 种脂肪酸，而除植物油以外还提供了脂肪酸甲酯混合溶液的标准物质，包括辛酸甲酯、癸酸甲酯、二十四碳一烯酸甲酯等26 种饱和，单不饱和多不饱和脂肪酸甲酯特性量值。

1.2 韩国脂肪酸标准物质研究进展

韩国标准科学研究院（KRISS）目前开发出了以测定仪器校正、测量方法评估和物质特性为标准的认证标准物质（CRM），并通过认证普及到产业界、试验研究机构和保健医疗机构等。其中脂肪酸标准物质主要是用于评价确认膳食中的营养成分和机体中脂质的含量，如CRM 108-02-003 标准物质主要用于配方奶粉及类似物质中有机营养物质含量的确定和相应分析方法的有效性评价，该标准对硬脂酸、亚油酸、α-亚麻酸3 种脂肪酸进行定值和不确定度评价；CRM 108-01-007 标准物质用于大米粉末中有机营养物质分析方法的有效性评价及分析仪器的校正和性能评价，给出了亚油酸的标准值和不确定度。KRISS 在脂肪酸相关标准物质的研制上主要集中在食品质量安全方面，基体种类并不复杂，脂肪酸纯度标准物质研究目前未见报道。

1.3 美国脂肪酸标准物质的研制

美国标准物质的研制机构主要是美国标准与技术研究院（NIST）［13-15］，共计研制了10 余种与脂肪酸相关的标准物质，NIST 所提供的脂肪酸标准物质具有多种基体，如人体血清、植物果实、肉质食品等。该标准不仅提供了脂肪酸标准物质，还提供了维生素、卡路里、微量元素等众多化学成分的质量分数，较为典型的有SRM 1546a 肉均浆标准物质［16］，主要用于验证脂肪酸的测定方法。SRM 1849a 婴儿/成人营养奶粉标准物质，主要用于验证确定如婴儿和成人营养配方食品中的脂肪酸，胆固醇，维生素，微量元素，氨基酸和核苷酸等类似的产品［17］。SRM 1846 标准物质由婴儿配方奶粉的商业生产商生产，在奶粉基体中加入了某些维生素和矿物质，以满足婴儿配方法规定的要求，总脂肪含量的质量分数为27%，包含了18 种标准值［18］。SRM 1946 苏必利尔湖鱼类组织标准物质，此标准是一种冷冻鱼组织均浆，由在苏必利尔湖附近收集的湖鳟制备而成，主要用于评估测定多氯联苯（PCB）同系物、氯化农药、多溴联苯醚（PBDE）同系物、全氟辛烷磺酸（PFOS）、脂肪酸（包括ω-3 脂肪酸）的分析方法。SRM 1950人血浆中的代谢物标准物质，该标准主要用于验证代谢物的测定方法。SRM 2384 烤巧克力标准物质［19］，主要用于验证确定烘焙巧克力中的成分，如脂肪酸、卡路里、维生素、微量元素、咖啡因和可可碱等；SRM 2387 花生油标准参考物质主要用于验证确定花生酱或其近似物的成分，如脂肪酸、卡路里、维生素、微量元素、氨基酸、黄曲霉毒素和丙烯酰胺等。

表1 中国有证脂肪酸标准物质信息表

NIST 开发了两种不同形式的锯叶棕榈标准材料。SRM 3250 锯叶棕榈果实标准参考物质主要用于验证分析锯棕榈和其果实中植物甾醇和脂肪酸的含量、SRM 3251 标准物质则用于验证锯叶棕榈提取物中脂肪酸和植物甾醇的含量［20］；SRM 2772 生物柴油标准物质是一种以大豆中脂肪酸为原料生产的脂肪酸甲酯标准物质，主要用于评估生物柴油的化学和物理性能；SRM 3274 标准物质为含有Omega-3和Omega-6 脂肪酸的植物油，该标准参考物质主要用于验证分析植物油和类似基质中脂肪酸的测定。SRM 3274 标准物质由4种油脂组成，包含4种种子油：3274-1 琉璃苣（Boragoofficinalis）、3274-2 月见草（Oenotherabiennis）、3274-3 亚 麻（Liniumusitatissimum）和3274-4 紫苏（Perillafrutescens）。SRM 3275 为 鱼 油 中 的Omega-3 和Omega-6 标 准 物 质［21］，3275-1 为富含二十二碳六烯酸（DHA）的鱼油，3275-2 为富含DHA 和二十碳五烯酸（EPA）的凤尾鱼油、3275-3 是含有60%长链ω-3 脂肪酸的鱼油。SRM 2378 是由3 种不同人群的冷冻血清组成的脂肪酸标准物质，主要用于临床中脂肪酸含量的准确 测量。

表2 国家粮食局科学研究院脂肪酸标注物质信息表

美国标准与技术研究院提供各种天然基质和溶液型脂肪酸标准参考物质，天然基质主要用作对照材料，也可用于方法验证，新分析方法的开发等，但是不建议使用复杂基质的参考材料进行仪器校准。除校准用途外，标准溶液还可用作样品强化的加标溶液，研究萃取回收率、色谱分离，以及用于鉴定更复杂基质萃取物中成分的可靠标准。同时脂肪酸标准物质具有很强的实用价值，用于鉴定营养标签的准确性，食品的制造公差（如婴儿配方食品），食品出口测量的可追溯性，临床营养测量，以及替代能源的特征（如生物柴油）［22-23］。

1.4 欧洲脂肪酸标准物质研究现状

欧盟标准物质和检测研究院是世界上标准物质的提供者之一［24-25］。目前在食品饲料分析、环境分析、工程和健康应用领域提供近800 种不同的标注物质［26-27］。在脂肪酸标准物质方面，欧盟标准物质和检测研究院提供了3 种相关物质，它们分别是BCR-162R 标准物质、BCR-163 标准物质和ERM-EF003标准物质，具体的定值结果见表3。BCR-162R 大豆玉米混合油标准物质定值5 种脂肪酸，主要有单不饱和脂肪酸和多不饱和脂肪酸（如油酸、亚油酸和亚麻酸）。BCR-163 牛肉猪肉脂肪混合物标准物质，给出了十六烷酸、十八烷酸、十八碳一烯酸、十八碳二烯酸和十八碳三烯酸 5 种脂肪酸的特性量值和不确定度。ERM-EF003 柴油（B7）标准物质给出了脂肪酸甲酯的标准值，质量分数为6.88%，不确定度为0.17%。欧洲各国的脂肪酸标准物质的参考材料种类繁多，植物基质参考材料的实例包括植物油、谷物、坚果、蔬菜和来自大豆的生物柴油；动物基质参考材料的实例包括动物油和脂肪、鱼、贻贝、肉、牛奶和蛋类，还有几种参考材料是动物和植物食品的复合物，此类脂肪酸标准物质在食品安全方面有较大应用［28-30］。

2 脂肪酸成分标准物质的定值技术方法

气相色谱法是一种可以便捷、准确的实现多种不同脂肪酸分离和测定的方法［31-32］。在测定的过程中所有的脂肪酸都需要进行衍生化处理，变成易挥发的物质，甲酯化是目前最为常见和便于实现的衍生方式［33-34］。在目前已经报道的脂肪酸标准物质定值过程中更多的选择了气相色谱法和脂肪酸甲酯的方式，具体参见表4。同位素稀释质谱法因为同位素标记物使目标脂肪酸具有良好的物理化学性质，可以很好的拟合目标物在前处理过程中的理化行为，因此在基体标准物质的研制过程中被广泛的采 用［35-36］，在已报道的基体标准物质中有RM2378、BW3652 和CRM108-02-003 等均采用了此种方法。重量法和电位滴定法因其和质量基本单位千克和电量基本单位库伦基本物理量具有清晰的溯源链，在很多的标准物质研制过程被采用。美国NIST 采用重量法和气相色谱法研制了26 种脂肪酸甲酯混合溶液标准物质SRM2377；中国计量院采用重量法、气相色谱法和电位滴定法研制了BW3655，脂肪酸纯度标准物质的定值目前报道的有气相色谱法、电位滴定法，如BW3613 硬脂酸纯度标准物质，BW3643二十二酸纯度标准物质等。

表3 欧洲脂肪酸标准物质信息表

表4 脂肪酸标准物质定值技术

3 展望

本文综述了脂肪酸标准物质的研究进展，对目前在售的脂肪酸标准物质的原料、特性量值、不确定度等方面进行了全面的总结，并对脂肪酸标准物质定值技术做了综合性的介绍［37］。通过国内外比较，不难看出我国较国际上脂肪酸标准物质的研究水平仍存在一定差距，我国的标准物质主要基体是油类，并无其他基体方面的研究，而国际上脂肪酸标准物质的研制则更加全面和完善，包含油类、肉类、水果、鱼类等各种复杂基体，特别是美国NIST 不但基体全面同时特性量值较多，涵盖无机元素、维生素、脂肪酸和蛋白质等多种指标。而我国研制的脂肪酸标准物质仅为脂肪酸，种类相对单一，不能满足于复杂基体中多组分特性量值的测量。因此，加快多组分、复杂基体标准物质的研制是我国脂肪酸标准物质研制的发展趋势，也是我国脂肪酸相关产品检测的急需。在竞争日益激烈的世界中，产业需要框架条件，框架条件是投资、创新和获得全球市场份额的基础，标准化给行业和消费者带来了效率和信任，是工业部门、食品和环境控制的测量标准和质量保证工具，中国标准化不仅要适应新技术的发展，而且要适应迅速变化的全球发展，这对支撑中国食品检验、临床疾病诊断等脂肪酸相关的产业和技术发展至关 重要［38-40］。