液相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用技術(shù)在水產(chǎn)品藥殘分析中的應(yīng)用

鐘仕花 陳成良 林敏霞 許遠(yuǎn)泉

（深圳市農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安全檢驗(yàn)檢測中心，廣東深圳518005）

液相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用技術(shù)在水產(chǎn)品藥殘分析中的應(yīng)用

鐘仕花*陳成良 林敏霞 許遠(yuǎn)泉

（深圳市農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安全檢驗(yàn)檢測中心，廣東深圳518005）

根據(jù)常見水產(chǎn)品獸藥殘留的檢測項(xiàng)目，介紹了幾種液相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用技術(shù)在水產(chǎn)品藥殘檢測的應(yīng)用，總結(jié)了其發(fā)展趨勢。目前，超高效液相色譜被越來越廣泛的用于分離系統(tǒng)，電噴霧電離源離子化模式能滿足90%以上化合物的要求，三重四極桿質(zhì)譜儀成為水產(chǎn)品的定量分析的首選儀器，而四極桿-飛行時(shí)間質(zhì)譜儀可成為多種獸藥殘留全化合物的篩查檢測和未知物定性分析的重要手段。

色譜；質(zhì)譜；水產(chǎn)品；獸藥殘留

經(jīng)常攝入含有低劑量藥物殘留的水產(chǎn)品，殘留的藥物即可在人體內(nèi)慢慢蓄積而導(dǎo)致體內(nèi)各器官的功能紊亂或病變，嚴(yán)重危害人體健康。水產(chǎn)品的安全日益受到國家和有關(guān)國際組織的關(guān)注和嚴(yán)格控制，殘留分析技術(shù)的研究成為食品安全的重要課題。

液相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用技術(shù)集合了色譜的分離能力和質(zhì)譜極強(qiáng)的定性能力，一般采用色譜為分離系統(tǒng)和質(zhì)譜為檢測器。多種形式的液相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用技術(shù)，在各檢測分析領(lǐng)域中得以廣泛的應(yīng)用。本文介紹近年來液相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用技術(shù)在水產(chǎn)品獸藥殘留分析中的應(yīng)用。

1 液相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用技術(shù)在水產(chǎn)品藥殘檢測的應(yīng)用

水產(chǎn)品檢測項(xiàng)目主要有氯霉素、孔雀石綠、硝基呋喃代謝物、喹諾酮類、磺胺類、四環(huán)素類、喹乙醇、己烯雌酚、甲基睪酮、惡喹酸、結(jié)晶紫等。查閱近5年來關(guān)于水產(chǎn)品獸藥殘留分析項(xiàng)目的研究論文，現(xiàn)今使用的液相色譜-聯(lián)用技術(shù)主要集中于采用高效液相色譜和超高效液相色譜為分離系統(tǒng)，離子阱、四極桿、飛行時(shí)間質(zhì)譜單級(jí)聯(lián)用以及三重四極桿、四極桿-飛行時(shí)間質(zhì)譜等多級(jí)聯(lián)用作為檢測器。

1.1 高效液相色譜和超高壓液相色譜

高效液相色譜儀（HPLC）技術(shù)非常成熟，幾乎成為檢測分析類實(shí)驗(yàn)室的必備儀器，應(yīng)用于定量和定性分析的眾多領(lǐng)域，成為最為常見的分離或檢測手段。但HPLC分離耗時(shí)較長，通過各種手段縮短分析時(shí)間卻會(huì)使分辨率降低，不利于大批量的日常檢測工作。超高效液相色譜（UPLC）比HPLC具有更強(qiáng)的分析速度、分離度和靈敏度。對(duì)水產(chǎn)品樣品的前處理要求較低，可以節(jié)省時(shí)間、人力和物力。質(zhì)譜與UPLC具有很高的兼容性，提高了質(zhì)譜的可靠性與靈敏度，提高了色譜的分辨率，大部分復(fù)雜基質(zhì)的水產(chǎn)品中低含量的獸藥殘留都能分析。因此，UPLC為分離系統(tǒng)的液相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用技術(shù)在水產(chǎn)品藥殘檢測中的應(yīng)用也越來越廣泛。

1.2 離子源

應(yīng)用最廣泛電離源主要有電噴霧電離源（ESI）、基質(zhì)輔助激光解吸電離源（MALDI）、離子大氣壓化學(xué)電離源（APCI）和大氣壓光電離源（APPI）等。ESI主要用于有極性的成分，MALDI用于蛋白質(zhì)等生物大分子的電離，APCI應(yīng)用于中等極性小分子化合物，APPI用于芳烴等。一般認(rèn)為能通過ESI進(jìn)行離子化的化合物大約有90%，水產(chǎn)品日常檢測的獸藥基本都為極性化合物，主要采用ESI離子化模式。

1.3 質(zhì)譜儀

1.3.1 單級(jí)質(zhì)譜儀

離子阱、四極桿為低分辨質(zhì)譜儀，飛行時(shí)間、扇形磁場質(zhì)譜和傅立葉變換質(zhì)譜為高分辨質(zhì)譜儀。

1.3.1.1 離子阱質(zhì)譜儀

離子阱內(nèi)置，壓力較高，標(biāo)準(zhǔn)譜和樣品譜存在一定的差距，線性范圍小，離子不能太多，由于其設(shè)計(jì)原理的局限，準(zhǔn)確度和分辨率還不理想。2007年有采用離子阱質(zhì)譜法檢測草魚中孔雀石綠、結(jié)晶紫及其代謝產(chǎn)物的報(bào)道，但隨著質(zhì)譜儀器的層出不窮，離子阱逐漸被其他質(zhì)譜替代。

1.3.1.2 四極桿質(zhì)譜儀

適于定性和定量分析。但其為低分辨質(zhì)譜，只有當(dāng)目標(biāo)物不與背景雜質(zhì)重疊，才能準(zhǔn)確定性和定量，對(duì)樣品及其的前處理要求較高。陳永平等采用四極桿質(zhì)譜儀測定水產(chǎn)品中喹乙醇及其代謝物。

1.3.1.3 飛行時(shí)間質(zhì)譜儀

采用離子的延遲引出和快速電子技術(shù)，使其具有高質(zhì)量準(zhǔn)確度和高分辨的性能。離子阱與四極桿可提供在線的質(zhì)譜信息，方便于目標(biāo)物的確證，但給的是名義質(zhì)量，不利于結(jié)構(gòu)解析。飛行時(shí)間質(zhì)譜能給出物質(zhì)的精確質(zhì)量而卻沒有質(zhì)量上限，更好的解析未知物的結(jié)構(gòu)，適用于各種分子量的未知物的篩查，在高分子量分析中有明顯的優(yōu)勢，眾多的優(yōu)點(diǎn)使其發(fā)展非常迅速，可應(yīng)用于水產(chǎn)品未知獸藥殘留的篩查。

1.3.1.4 扇形磁場質(zhì)譜和傅立葉變換質(zhì)譜儀

關(guān)于色譜與磁質(zhì)譜和傅立葉變換質(zhì)譜聯(lián)用技術(shù)應(yīng)用于水產(chǎn)品檢測的報(bào)道甚少。扇形磁場質(zhì)譜和傅立葉變換質(zhì)譜儀具有掃描速度快、質(zhì)量范圍寬、靈敏度高（全掃描模式）的優(yōu)點(diǎn)，且可提供母離子和碎片離子的精確質(zhì)量數(shù)，是進(jìn)行化合物分子結(jié)構(gòu)確認(rèn)和分子重排反應(yīng)研究強(qiáng)有力的工具。但其十分昂貴的磁場及其復(fù)雜的操作，限制了它在工業(yè)實(shí)驗(yàn)室和研究性實(shí)驗(yàn)室的應(yīng)用。

1.3.2 串聯(lián)質(zhì)譜儀

1.3.2.1 三重四極桿質(zhì)譜儀

三重四極桿質(zhì)譜儀（TQ/MS）一般采用第一級(jí)四極桿用做母離子的選擇，第二級(jí)四極桿作為碰撞誘導(dǎo)解離區(qū)，第三級(jí)四極桿分析子離子。其定量能力強(qiáng)，可滿足大批量樣品的測定，為水產(chǎn)品獸藥殘留檢測提供可靠的的確證方法。TQ/MS為低分辨率質(zhì)譜，對(duì)未知化合物的定性分析不能完全勝任。如今，TQ/MS成為水產(chǎn)品的定量分析的首選儀器。有大量采用三重四極桿進(jìn)行水產(chǎn)品檢測的文章，如硝基呋喃代謝物、氯霉素、甲基睪丸酮和己烯雌酚等的方法研究。但隨著質(zhì)譜技術(shù)的發(fā)展，哪怕同一個(gè)公司生產(chǎn)的不同型號(hào)的TQ/MS的靈敏度都存在幾個(gè)數(shù)量級(jí)的差別。當(dāng)然，有條件購買較新型號(hào)的質(zhì)譜儀，更有利于像SEM、AHD等這些響應(yīng)相對(duì)偏低的目標(biāo)物的準(zhǔn)確定量。

1.3.2.2 離子阱和飛行時(shí)間質(zhì)譜串聯(lián)質(zhì)譜儀

離子阱-飛行時(shí)間質(zhì)譜（IT-TOF/MS）具備多級(jí)質(zhì)譜功能（最多10級(jí)），適合于大分子化合物的分析，由于水產(chǎn)品藥殘的項(xiàng)目大部分是小分子化合物（質(zhì)量數(shù)一般500以內(nèi)），較少應(yīng)用于水產(chǎn)品檢測。在此，離子阱的作用不是結(jié)構(gòu)解析，而是利用其分離和富集的功能，彌補(bǔ)飛行時(shí)間質(zhì)譜不能在加速區(qū)儲(chǔ)存離子的缺點(diǎn)，IT-TOF/MS相比單級(jí)飛行時(shí)間質(zhì)譜在水產(chǎn)品分析中沒有質(zhì)的飛躍。

1.3.6 四極桿和飛行時(shí)間質(zhì)譜串聯(lián)質(zhì)譜儀

四極桿-飛行時(shí)間質(zhì)譜（Q-TOF/MS）是高分辨率質(zhì)譜儀，其中四極桿分選質(zhì)量，飛行時(shí)間質(zhì)譜質(zhì)量分析。通常使用四極桿獲得母離子信息，經(jīng)過裂解，飛行時(shí)間質(zhì)譜對(duì)子離子進(jìn)行鑒別，提供豐富的結(jié)構(gòu)信息，有較強(qiáng)的定量和定性能力。四極桿-飛行時(shí)間質(zhì)譜可成為水產(chǎn)品中多種獸藥殘留全化合物的篩查檢測和未知物定性分析的重要手段。

2 發(fā)展趨勢

2.1 由低分辨向高分辨發(fā)展

對(duì)比低分辨質(zhì)譜，高分辨質(zhì)譜可進(jìn)行精確質(zhì)量測定，掃描速度快。盡管如此，高分辨質(zhì)譜在水產(chǎn)品分析的應(yīng)用依然相對(duì)較少。

2.2 由單重聯(lián)用向多重串聯(lián)聯(lián)用發(fā)展

串聯(lián)質(zhì)譜能明顯改善信噪比，具有更強(qiáng)的選擇性和靈敏度，雖然多重串聯(lián)能降低干擾，但隨著級(jí)數(shù)的變多，信號(hào)會(huì)逐漸降級(jí)，一般采用2級(jí)到3級(jí)。

2.3 由同類型向雜交型串聯(lián)發(fā)展

三重四極桿為同類型的串聯(lián)，四極桿-飛行時(shí)間串聯(lián)和離子阱-飛行時(shí)間串聯(lián)為雜交型串聯(lián)，雜交串聯(lián)可以相互彌補(bǔ)不足。

2.4 由單組分的檢測向多組分同時(shí)檢測發(fā)展

水產(chǎn)品中的獸藥殘留檢測范圍已逐步從單一類別的獸藥檢測發(fā)展為多種不同類別獸藥的定性與定量分析。目前，已有同時(shí)測定豬肉、豬肝、蝦、牛奶和雞蛋中6類共76種獸藥殘留以及同時(shí)測定鰻魚和蝦中33種喹諾酮和磺胺類藥物等的報(bào)道。

3 結(jié)論

三重四級(jí)桿質(zhì)譜的定量能力強(qiáng)，成為水產(chǎn)品獸藥殘留分析的首選儀器，但其為低分辨質(zhì)譜儀，僅適用于已知化合物的定量和定性分析。四極桿-飛行時(shí)間質(zhì)譜為高分辨質(zhì)譜儀，可成為水產(chǎn)品中多種獸藥殘留全化合物的篩查檢測和未知物定性分析的重要手段。離子阱和四極桿由于容易受基質(zhì)干擾而逐漸淡出舞臺(tái)。隨著液相色譜-串聯(lián)質(zhì)譜技術(shù)的快速發(fā)展，水產(chǎn)品分析沿著低分辨向高分辨、單重聯(lián)用向多重串聯(lián)聯(lián)用、同類型向雜交型串聯(lián)、單組分的檢測向多組分同時(shí)檢測的趨勢發(fā)展。

［1］李超，夏廣濟(jì)，岳繼海.水產(chǎn)品藥殘的危害與應(yīng)對(duì)措施［J］.漁業(yè)致富指南，2011（21）：65-66.

［2］陳曉紅，張衛(wèi)紅，張倩芝.液相色譜和液質(zhì)聯(lián)用技術(shù)在水產(chǎn)品安全檢測中的應(yīng)用［J］.廣州化工，2005，33（3）：16-18.

［3］吳學(xué)立，吳永寧，趙云峰，等.液相色譜-線性離子阱質(zhì)譜法檢測草魚中孔雀石綠-結(jié)晶紫及其代謝產(chǎn)物［J］.中國食品衛(wèi)生雜志，2007，19（3）：209-214.

［4］陳永平，張素青，林黎明，等.高效液相色譜-串聯(lián)質(zhì)譜法測定水產(chǎn)品中喹乙醇及其代謝物［J］.理化檢驗(yàn)：化學(xué)分冊(cè)，2011，47（9）：1 108-1 110.

［5］馮紅，潘桂湘.高分辨質(zhì)譜在中藥化學(xué)成分分析中的應(yīng)用［J］.遼寧中醫(yī)藥大學(xué)學(xué)報(bào)，2012，14（8）：40-42.

［6］孫濤，胡開峰，喬昆云，等.超高效液相色譜-串聯(lián)質(zhì)譜法測定水產(chǎn)品中硝基呋喃代謝物殘留［J］.分析儀器，2010（5）：27-30.

［7］張小軍，鄭斌，李鐵軍，等.超高效液相色譜-串聯(lián)四極桿質(zhì)譜法測定水產(chǎn)品中氯霉素殘留量［J］.分析試驗(yàn)室，2010，29（6）：115-118.

［8］聶建榮，李大光，鄧香連，等.LC-MS-MS法同時(shí)測定動(dòng)物源性食品中甲基睪丸酮和己烯雌酚的方法研究［J］.中國獸藥雜志，2009，43（4）：20-24.

［9］郭德華，鄧曉軍，趙善貞，等.固相萃取-高效液相色譜-串聯(lián)質(zhì)譜同時(shí)檢測動(dòng)物源性食品中76種獸藥殘留［J］.分析化學(xué)，2010（38）：318-324.

［10］王志杰，冷凱良，孫偉紅，等.高效液相色譜-串聯(lián)質(zhì)譜法同時(shí)測定鰻魚和蝦中殘留的33種喹諾酮和磺胺類藥物［J］.色譜，2009，27（3）：138-143.

The Application ofdrug residue detection by Liquid chromatography-mass spectrometry in aquatic products

ZHONGShi-hua*CHENCheng-liangLINMin-xiaXUYuan-quan
（Shenzhen centre ofinspection and testingfor agricultural products，GuangdongShenzhen518005，China）

Accordingtothe testingitems ofcommon aquatic products veterinarydrugresidues,introduces the application ofseveral liquid chromatography-mass spectrometrytechnologyin aquatic products drugresidue detection:UPLCis usedtoseparatethesystemmoreandmorewidely,ESIionizationmodecanmeettherequirementsofmorethan 90%compounds,TQ/MShas become the preferred instrument ofquantitative analysis ofwater products,and Q-TOF/MScan becomean importantmeanstoscreeningunknown materialand qualitative compound ofveterinarydrugresidues.Its developmenttrendwassummarized.

chromatographic；mass spectrometry；aquatic products；veterinarydrugs

TS225.1

A

1673-6044（2014）01-0046-03

10.3969/j.issn.1673-6044.2014.01.015

*鐘仕花，女，1981年出生，2005年畢業(yè)于深圳大學(xué)應(yīng)用化學(xué)專業(yè)，工程師。

2013-11-28