同位素稀釋質(zhì)譜法在食品分析中的應(yīng)用研究進(jìn)展

張宏康，王中瑗，楊啟津，邵丹丹，李笑顏

（1.仲愷農(nóng)業(yè)工程學(xué)院輕工食品學(xué)院，廣東 廣州 510225；2.國家海洋局南海環(huán)境監(jiān)測(cè)中心，廣東 廣州 510300）

同位素稀釋質(zhì)譜法（isotopic dilution mass spectrometry，IDMS）是采用與待測(cè)物具有相同分子結(jié)構(gòu)的某種濃縮同位素物質(zhì)作為稀釋劑，通過同位素豐度的精確質(zhì)譜測(cè)量和所加稀釋劑的準(zhǔn)確稱量，經(jīng)數(shù)學(xué)計(jì)算求得樣品中待測(cè)物絕對(duì)量的一種靈敏、準(zhǔn)確的定量分析方法。其基本原理為：選擇待測(cè)元素的某種濃縮同位素物質(zhì)作為稀釋劑，按一定的比例，用天平準(zhǔn)確稱取一定量的稀釋劑加入到一定量的待測(cè)樣品基質(zhì)中，組成混合樣品，當(dāng)稀釋劑與待測(cè)物達(dá)到化學(xué)平衡，用質(zhì)譜法測(cè)定混合樣品的同位素豐度比，根據(jù)待測(cè)樣品、稀釋劑和混合樣品的同位素豐度比以及所加入的稀釋劑的量，即可確定待測(cè)物在樣品中的濃度。同位素稀釋質(zhì)譜法測(cè)量的僅僅是混合樣品里稀釋劑和待測(cè)物的同位素離子物質(zhì)的量之比，當(dāng)稀釋劑加入并與待測(cè)物達(dá)到平衡，同位素比值即已恒定，不受樣品基質(zhì)中其他因素的干擾，在測(cè)量過程中的系統(tǒng)誤差也能進(jìn)行準(zhǔn)確測(cè)量、估算和校正，測(cè)定結(jié)果的不確定度僅僅取決于測(cè)量精度，因此國際計(jì)量組織視該方法為基準(zhǔn)方法或絕對(duì)法[1-3]。

在食品分析過程中，定量地分離出某種待測(cè)元素或者化合物是一直以來的難題，用一般的方法有時(shí)甚至無法達(dá)到分離目的。而同位素稀釋質(zhì)譜法可以簡(jiǎn)單地解決這個(gè)問題，該方法在分析過程中不需嚴(yán)格定量分離待測(cè)元素，利用同位素質(zhì)量比值的變化來定量地測(cè)定待測(cè)元素的濃度，具有化學(xué)計(jì)量稱質(zhì)量高準(zhǔn)確度和同位素質(zhì)譜分析高精度的雙重優(yōu)點(diǎn)，是可提供最精確測(cè)定值的分析方法之一。同位素稀釋質(zhì)譜法最早應(yīng)用于核物理和地質(zhì)方面，自20世紀(jì)70年代以來已廣泛應(yīng)用于食品、環(huán)境、生物和醫(yī)學(xué)等領(lǐng)域，特別是在食品分析中的應(yīng)用得到迅猛發(fā)展，食品分析已成為目前同位素稀釋質(zhì)譜法的主要應(yīng)用研究方向之一[2,4-5]。

本文綜述了近年來同位素稀釋質(zhì)譜法在國內(nèi)食品分析中的應(yīng)用現(xiàn)狀，指出了同位素稀釋質(zhì)譜法在分析檢測(cè)研究中的局限性，并對(duì)其未來發(fā)展趨勢(shì)進(jìn)行展望，以期對(duì)同位素稀釋質(zhì)譜法在食品分析領(lǐng)域，特別是在食品安全檢測(cè)方面的應(yīng)用發(fā)展提供一定的參考。

1 在食品分析中的應(yīng)用

1.1 在農(nóng)藥殘留方面的應(yīng)用

農(nóng)藥殘留問題一直是各國關(guān)注的食品安全焦點(diǎn)之一，農(nóng)藥殘留的檢測(cè)對(duì)保障消費(fèi)者的身體健康和促進(jìn)農(nóng)產(chǎn)品貿(mào)易具有重大意義。食品中發(fā)現(xiàn)的農(nóng)藥殘留主要包括有機(jī)氯類農(nóng)藥、有機(jī)磷類農(nóng)藥、擬除蟲菊酯類農(nóng)藥、氨基甲酸酯農(nóng)藥等[2]。表1列出了近年來同位素稀釋質(zhì)譜法在檢測(cè)食品中農(nóng)藥殘留的應(yīng)用。

表1 同位素稀釋質(zhì)譜法在檢測(cè)食品中農(nóng)藥殘留的應(yīng)用Table1 Application of IDMS in the detection of pesticide residues in foods

為了提高農(nóng)業(yè)生產(chǎn)量，在種植過程中不可避免地使用農(nóng)藥，致使農(nóng)產(chǎn)品及其制品可能存在多種農(nóng)藥殘留。由于農(nóng)產(chǎn)品的基質(zhì)復(fù)雜，同時(shí)基于農(nóng)藥殘留痕量分析的要求，近年來應(yīng)用同位素稀釋質(zhì)譜法檢測(cè)食品中的農(nóng)藥殘留。由表1可知，同位素稀釋質(zhì)譜法前處理方法簡(jiǎn)便，食品樣品經(jīng)乙腈或正己烷-丙酮提取后，再經(jīng)固相萃取凈化，分析結(jié)果準(zhǔn)確度和精度高。農(nóng)藥殘留的常見檢測(cè)方法有氣相色譜-質(zhì)譜法、氣相色譜-串聯(lián)質(zhì)譜法和液相色譜-串聯(lián)質(zhì)譜法，這些方法有時(shí)即使采用高效的前處理手段，仍然無法避免基質(zhì)效應(yīng)，影響了分析檢測(cè)的準(zhǔn)確度；而同位素稀釋質(zhì)譜法有效克服了樣品前處理操作引入的誤差，補(bǔ)償了基質(zhì)效應(yīng)的影響，提高了方法的準(zhǔn)確性和重現(xiàn)性，在食品農(nóng)藥殘留測(cè)定中發(fā)揮出很大的優(yōu)勢(shì)[10]。

1.2 在獸藥殘留方面的應(yīng)用

表2 同位素稀釋質(zhì)譜法在檢測(cè)食品中抗生素類藥物方面的應(yīng)用Table2 Application of IDMS in the detection of antibiotic drugs in foods

表3 同位素稀釋質(zhì)譜法在檢測(cè)食品中抗寄生蟲類藥物的應(yīng)用Table3 Application of IDMS in the detection of anti-parasite drugs in foods

在畜牧業(yè)中，獸藥對(duì)于防治微生物感染性疾病方面具有重要作用，但因不合理使用和濫用獸藥造成的動(dòng)物性食品中獸藥殘留超標(biāo)，可能對(duì)人體產(chǎn)生急、慢性毒性作用，危害人類健康，并影響我國養(yǎng)殖行業(yè)的發(fā)展，因此需要嚴(yán)格監(jiān)控食品中的獸藥殘留。目前，在動(dòng)物源性食品中發(fā)現(xiàn)的獸藥殘留主要有抗生素類藥物、抗寄生蟲類藥物、激素類藥物等。表2～4分別列出了近年來同位素稀釋質(zhì)譜法在檢測(cè)食品中抗生素類藥物、抗寄生蟲類藥物和激素類藥物方面的應(yīng)用。

表4 同位素稀釋質(zhì)譜法在檢測(cè)食品中激素類藥物的應(yīng)用Table4 Application of IDMS in the detection of hormone drugs in foods

對(duì)獸藥殘留的傳統(tǒng)分析方法有酶聯(lián)免疫吸附測(cè)定法、高效液相色譜法，其中酶聯(lián)免疫吸附測(cè)定法易存在假陽性問題，而高效液相色譜法選擇性較差、靈敏度不高，難以準(zhǔn)確定性和定量分析。液相色譜-串聯(lián)質(zhì)譜法是目前檢測(cè)獸藥殘留的首選方法，且以同位素內(nèi)標(biāo)可有效抵消基質(zhì)效應(yīng)和前處理的操作損失，是液相色譜-串聯(lián)質(zhì)譜法的最佳內(nèi)標(biāo)。由于動(dòng)物性食品組分十分復(fù)雜，含高蛋白、高脂肪成分，嚴(yán)重干擾待測(cè)物質(zhì)的檢測(cè)，在多組分化合物殘留和復(fù)雜基質(zhì)條件下檢測(cè)獸藥殘留，應(yīng)用同位素稀釋質(zhì)譜法可以使定性和定量數(shù)據(jù)更加準(zhǔn)確可靠。由表2～4可知，樣品的前處理大多以乙酸乙酯或乙腈作為提取劑，常見的脫脂方法有正己烷脫脂和冷凍脫脂，并根據(jù)需要采用固相萃取技術(shù)凈化，以液相色譜-串聯(lián)質(zhì)譜檢測(cè)，添加同位素內(nèi)標(biāo)進(jìn)行定量，分析結(jié)果具有良好的線性關(guān)系，回收率較高，相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差較低，能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)食品中獸藥殘留的定量準(zhǔn)確檢測(cè)。

近年來同位素稀釋質(zhì)譜法在多種類別的獸藥同時(shí)檢測(cè)方面得到很好地應(yīng)用[27]。朱勇等[28]建立了同位素稀釋-超高效液相色譜-串聯(lián)質(zhì)譜分析方法同時(shí)檢測(cè)牛奶中的氯霉素、克倫特羅、己烯雌酚。侯建波等[29]建立了同位素稀釋-液相色譜-串聯(lián)質(zhì)譜分析方法同時(shí)檢測(cè)豬肉中54 種藥物殘留。曹慧等[30]建立了同位素稀釋-固相萃取-超高效液相色譜-串聯(lián)質(zhì)譜分析方法同時(shí)檢測(cè)畜禽肉中硝基咪唑類、喹諾酮類、磺胺類和青霉素類4 種獸藥殘留。劉偉等[31]用同位素稀釋-固相萃取-超高效液相色譜-串聯(lián)質(zhì)譜法同時(shí)檢測(cè)蜂蜜中甲硝唑和氯霉素殘留量。獸藥殘留的檢測(cè)逐步從單一類別向多種類別的同時(shí)定性與定量分析方向發(fā)展，從而滿足獸藥種類不斷增加、分析要求不斷提高的要求。

1.3 在食品加工過程中產(chǎn)生的有害物質(zhì)方面的應(yīng)用

在食品加工過程中，特別是在高溫高壓的加工條件下或者在發(fā)酵等工藝過程中，食品中產(chǎn)生有害健康的物質(zhì)，具有遺傳毒性和致癌性，對(duì)人體健康產(chǎn)生嚴(yán)重威脅，需要嚴(yán)格加以監(jiān)控。

1.3.1 氯丙醇酯

氯丙醇酯是主要是在油脂精煉過程中形成的污染物，其中污染水平最高的是3-氯-1,2-丙二醇脂肪酸酯（3-monchloropropane-1,2-diol，3-MCPD）酯，其次是2-氯-1,2-丙二醇脂肪酸（2-chloro-1,3-propanediol，2-MCPD）酯、1,3-二氯-2-丙醇（1,3-dichloro-2-propanol，1,3-DCP）酯和2，3-二氯-1-丙醇（2,3-dichloro-1-propanol，2,3-DCP）酯?，F(xiàn)行GB 5009.191—2016《食品安全國家標(biāo)準(zhǔn) 食品中氯丙醇及其脂肪酸酯含量的測(cè)定》[32]中第一法采用同位素稀釋-氣相色譜-質(zhì)譜法測(cè)定食品中3-MCPD含量。表5列出了近年來同位素稀釋質(zhì)譜法在檢測(cè)食品中氯丙醇酯的應(yīng)用。

表5 同位素稀釋質(zhì)譜法在檢測(cè)食品中氯丙醇酯的應(yīng)用Table5 Application of IDMS in the detection of chloropropanol fatty acid esters in foods

食品中氯丙醇酯的檢測(cè)方法包括液相色譜-質(zhì)譜法和氣相色譜-質(zhì)譜法，其中液相色譜-質(zhì)譜法需要有各種檢測(cè)物質(zhì)的標(biāo)準(zhǔn)樣品，難以獲取所有的標(biāo)準(zhǔn)品，費(fèi)用高，且前處理往往需要繁瑣的凈化操作。而氣相色譜-質(zhì)譜法應(yīng)用更為普遍，測(cè)定靈敏度高，需要的標(biāo)準(zhǔn)品少，只需要一種同位素標(biāo)記的3-MCPD或同位素標(biāo)記的3-MCPD酯及3-MCPD。由表5可知，食品中氯丙醇酯的主要檢測(cè)目標(biāo)是含脂肪食品，應(yīng)用同位素稀釋質(zhì)譜法檢測(cè)食品中的氯丙醇酯，可用正己烷或甲基叔丁基醚-乙酸乙酯提取目標(biāo)物，再經(jīng)甲醇鈉-甲醇溶液水解，結(jié)合硅藻土小柱固相萃取技術(shù)進(jìn)行凈化，PBA/HFBI衍生，以氣相色譜-質(zhì)譜法檢測(cè)，同位素內(nèi)標(biāo)法定量。該方法操作簡(jiǎn)單，線性相關(guān)系數(shù)不小于0.999 5，目標(biāo)物的檢出限低、準(zhǔn)確度高、重現(xiàn)性好，在實(shí)際工作中取得令人滿意的效果。

1.3.2 氨基甲酸乙酯

氨基甲酸乙酯主要是在發(fā)酵和儲(chǔ)存過程中產(chǎn)生的一種化學(xué)污染物。目前，對(duì)氨基甲酸乙酯的檢測(cè)目標(biāo)樣品多集中于腐乳、乳制品、酒類等產(chǎn)品。表6列出了近年來同位素稀釋質(zhì)譜法在檢測(cè)食品中氨基甲酸乙酯的應(yīng)用。

表6 同位素稀釋質(zhì)譜法在檢測(cè)食品中氨基甲酸乙酯的應(yīng)用Table6 Application of IDMS in the detection of ethyl carbamate in foods

由表6可知，應(yīng)用同位素稀釋質(zhì)譜法檢測(cè)食品中氨基甲酸乙酯，前處理方法簡(jiǎn)單，可用體積分?jǐn)?shù)20%乙醇或乙酸乙酯溶液提取，常結(jié)合C18固相萃取柱和硅藻土固相萃取凈化，用氣相色譜質(zhì)譜法檢測(cè)，同位素內(nèi)標(biāo)定量，檢測(cè)靈敏度、準(zhǔn)確度均滿足檢測(cè)要求，適合作為食品中氨基甲酸乙酯的監(jiān)控和定量確證方法。而對(duì)酒類樣品的檢測(cè)，最簡(jiǎn)單的方法是采用液相色譜-串聯(lián)質(zhì)譜法直接進(jìn)樣分析，無需對(duì)樣品進(jìn)行萃取凈化操作，同位素內(nèi)標(biāo)以克服基質(zhì)效應(yīng)，即可滿足精確定量和檢測(cè)需要。

1.3.3 食品添加劑的衍生物

焦糖色素是一種著色劑，絕大多數(shù)是氨法生產(chǎn)的，在熬制過程中會(huì)產(chǎn)生一些小分子化合物，如4-甲基咪唑，這種物質(zhì)經(jīng)實(shí)驗(yàn)證實(shí)能導(dǎo)致動(dòng)物產(chǎn)生腫瘤，有可能使人體患癌。王麗英等[39]用同位素稀釋-超高效液相色譜-串聯(lián)質(zhì)譜法檢測(cè)醋、醬油和飲料中的4-甲基咪唑。醋、醬油和飲料樣品通過MCX固相萃取柱進(jìn)行凈化處理，采用乙腈-水（含體積分?jǐn)?shù)0.05%氨水）作為色譜分離條件，在多反應(yīng)監(jiān)測(cè)（multiple reaction monitoring，MRM）模式下采集4-甲基咪唑的信號(hào)，同位素內(nèi)標(biāo)法定量。目標(biāo)化合物的線性范圍為10～1 000 μg/L，相關(guān)系數(shù)為0.999 5，平均回收率為90.5%～101.6%，相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差低于6.6%。

偶氮甲酰胺是一種面粉改良劑，在面制品加工過程中，偶氮甲酰胺可經(jīng)小麥蛋白還原成聯(lián)二脲，在高溫條件下進(jìn)一步降解為氨基脲，氨基脲已被證明具有致癌性與致突變作用。阮莎莎等[40]用同位素稀釋-高效液相色譜-串聯(lián)質(zhì)譜法測(cè)定面粉及面制品中的聯(lián)二脲。方法的線性范圍為0.2～100.0 μg/L，相關(guān)系數(shù)為0.999 9，在面粉、饅頭、面包、油條和面條5 種基質(zhì)中的平均加標(biāo)回收率為82.0%～113.6%，相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差為2.1%～9.3%，定量限為20 μg/kg。該方法適用于面粉及其制品中聯(lián)二脲的測(cè)定。

1.4 在天然毒素方面的應(yīng)用

動(dòng)植物性食品可能在自身機(jī)體或其他微生物作用下，產(chǎn)生天然毒素，危害人體健康，需要嚴(yán)格加以監(jiān)控。表7列出了近年來同位素稀釋質(zhì)譜法在檢測(cè)食品中天然毒素的應(yīng)用。

表7 同位素稀釋質(zhì)譜法在檢測(cè)食品中天然毒素的應(yīng)用Table7 Application of IDMS in the detection of natural toxins in foods

由表7可知，對(duì)食品中天然毒素的檢測(cè)主要目標(biāo)為水果、谷物及其制品和植物性食品，一些蛋白質(zhì)含量高的谷物制品和植物性食品在提取時(shí)可加入乙腈沉淀蛋白，避免糊化，采用固相萃取進(jìn)行樣品前處理，可降低成本，簡(jiǎn)化操作，檢測(cè)結(jié)果準(zhǔn)確可靠，方法靈敏度高，適合于食品中天然毒素的快速確證和定量測(cè)定。液相色譜法是測(cè)定天然毒素最常用的方法，但需進(jìn)行柱前或柱后衍生，操作繁瑣且檢測(cè)對(duì)象單一，易受雜質(zhì)干擾。近年來對(duì)食品中天然毒素的檢測(cè)逐漸開始應(yīng)用高效液相色譜-串聯(lián)質(zhì)譜法，并以同位素稀釋法進(jìn)行定量，以克服基質(zhì)效應(yīng)帶來的誤差和校正試驗(yàn)的損失，避免了液相色譜法檢測(cè)時(shí)出現(xiàn)假陽性結(jié)果，具有高準(zhǔn)確度和高精確度。

1.5 在環(huán)境污染物方面的應(yīng)用

環(huán)境污染物種類多，且化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定，不易被分解，廣泛殘留于生態(tài)系統(tǒng)中，經(jīng)食物鏈富集后，嚴(yán)重威脅人體健康。

1.5.1 重金屬

重金屬是一類全球性的重要污染物，經(jīng)食物鏈的富集作用進(jìn)入人體，從而威脅人體健康。表8列出了近年來同位素稀釋質(zhì)譜法在檢測(cè)食品中重金屬的應(yīng)用。

表8 同位素稀釋質(zhì)譜法在檢測(cè)食品中重金屬的應(yīng)用Table8 Application of IDMS in the detection of heavy metals in foods

檢測(cè)食品中重金屬的傳統(tǒng)分析方法有分光光度法、原子熒光法、原子吸收光譜法等，由于食品樣品基體復(fù)雜，且重金屬含量低，這些方法有的操作條件需嚴(yán)格控制、操作繁瑣；有的靈敏度較低，需要經(jīng)過復(fù)雜的萃取凈化和富集才能準(zhǔn)確測(cè)定。由表8可知，同位素稀釋質(zhì)譜法檢測(cè)食品中的重金屬，常結(jié)合硝酸消解和微波消解的前處理方法，在同時(shí)測(cè)定食品中的甲基汞和乙基汞時(shí)，選擇超聲輔助下的酸提取法，可降低不同形態(tài)汞之間的轉(zhuǎn)化率，以提高測(cè)定結(jié)果的準(zhǔn)確性。該方法靈敏度高、重現(xiàn)性好，能夠快速準(zhǔn)確測(cè)定食品中的微量重金屬含量[49-50]。

1.5.2 多氯聯(lián)苯

多氯聯(lián)苯是一種典型環(huán)境污染物，具有持久性、高蓄積性和高毒性，通過食物鏈富集而在高營養(yǎng)等級(jí)的生物中達(dá)到較高水平。陳嵐等[51]用同位素稀釋-氣相色譜-質(zhì)譜法測(cè)定魚中多氯聯(lián)苯，建立各分量的數(shù)學(xué)模型，從而估算各不確定度分量對(duì)總不確定度的影響。當(dāng)置信概率P為95%時(shí)，魚類樣品中總多氯聯(lián)苯的測(cè)定結(jié)果為（27.26±0.72）μg/kg，包含因子k＝2，同位素內(nèi)標(biāo)的應(yīng)用可有效控制分析過程對(duì)不確定度的影響。

1.5.3 多環(huán)芳烴

多環(huán)芳烴廣泛存在于環(huán)境中，具有致畸、致癌、致突變作用，對(duì)人體具有潛在危害性。多環(huán)芳烴還具有很強(qiáng)的親脂性，植物油料污染和不當(dāng)?shù)挠椭庸ざ伎赡苁故秤糜彤a(chǎn)品受多環(huán)芳烴污染的風(fēng)險(xiǎn)加大。表9列出了近年來同位素稀釋質(zhì)譜法在檢測(cè)食品中多環(huán)芳烴的應(yīng)用。

表9 同位素稀釋質(zhì)譜法在檢測(cè)食品中多環(huán)芳烴的應(yīng)用Table9 Application of IDMS in the detection of polycyclic aromatic hydrocarbons in foods

高效液相色譜熒光法是食品中多環(huán)芳烴常見的測(cè)定方法，但由于多環(huán)芳烴中苊烯熒光吸收微弱，該方法無法同時(shí)對(duì)多種多環(huán)芳烴進(jìn)行準(zhǔn)確檢測(cè)。由表9可知，對(duì)多環(huán)芳烴的監(jiān)測(cè)主要針對(duì)油脂類食品和水產(chǎn)品，油脂和水產(chǎn)品基質(zhì)復(fù)雜，干擾物質(zhì)較多，應(yīng)用同位素稀釋法可簡(jiǎn)化前處理操作，以乙腈或環(huán)己烷作為食用油中的多環(huán)芳烴的提取劑，以乙腈-丙酮或二氯甲烷作為水產(chǎn)品中多環(huán)芳烴的提取劑，再進(jìn)行凝膠滲透色譜凈化或固相萃取凈化，用氣相色譜-質(zhì)譜法檢測(cè)，定量結(jié)果準(zhǔn)確，檢測(cè)成本低。同位素稀釋質(zhì)譜法可靠、準(zhǔn)確，可用于食品中多種多環(huán)芳烴的同時(shí)準(zhǔn)確定量檢測(cè)。

1.5.4 高氯酸鹽

高氯酸鹽是一種有毒無機(jī)物，使用高氯酸鹽污染的灌溉水或含有高氯酸鹽的天然肥料都可能引起食品污染。李雨哲等[57]用同位素稀釋-超高效液相色譜-串聯(lián)質(zhì)譜法測(cè)定茶葉中的高氯酸鹽含量。該方法用0.2%乙酸溶液提取高氯酸鹽，經(jīng)石墨炭黑柱凈化，以SynergiTMMAX-RP柱為分析柱，用超高效液相色譜質(zhì)譜法測(cè)定，同位素稀釋內(nèi)標(biāo)法定量。高氯酸鹽在0.25～50.00 μg/L范圍內(nèi)線性良好，線性相關(guān)系數(shù)為0.999 6，檢出限為2.5 μg/kg，當(dāng)加標(biāo)劑量為0.05～0.50 mg/kg時(shí)，回收率為95.6%～120.0%，相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差為1.9%～17.5%。該方法前處理簡(jiǎn)單、準(zhǔn)確、靈敏度高，適用于茶葉中高氯酸鹽的測(cè)定。

1.5.5 全氟化合物

全氟化合物是一種有機(jī)污染物，通過土壤、水體等環(huán)境介質(zhì)進(jìn)入食物鏈，危害人體健康。賀小敏等[58]建立了魚肉中全氟化合物的同位素稀釋-超高效液相色譜-串聯(lián)質(zhì)譜分析方法。目標(biāo)物經(jīng)乙腈超聲萃取后，經(jīng)WAX固相萃取小柱凈化，再用C18反相色譜柱進(jìn)行分離，用三重四極桿質(zhì)譜進(jìn)行多反應(yīng)離子監(jiān)測(cè)，同位素內(nèi)標(biāo)法定量分析。8 種全氟化合物在0.1～50.0 μg/L范圍內(nèi)呈現(xiàn)良好的線性關(guān)系，相關(guān)系數(shù)在0.998 7～0.999 1之間，方法的檢出限為0.03～0.15 μg/kg，平均加標(biāo)回收率為87.7%～104.4%，相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差為4.1%～10.7%。該方法回收率較高，重復(fù)性較好，能夠滿足全氟化合物的分析測(cè)定要求。

1.5.6 二噁英類化合物

二噁英類化合物是一類重要的有機(jī)污染物，通過土壤污染蔬菜、水果及谷物，也可吸附在水體污物中，經(jīng)食物鏈從而富集到魚體、家禽及禽蛋中。張莉娜等[59]采用同位素稀釋高分辨氣相色譜-高分辨質(zhì)譜法測(cè)定植物油中的二噁英類化合物。樣品經(jīng)濃硫酸磺化，多段混合硅膠凈化，氧化鋁柱凈化，用高分辨氣相色譜-高分辨質(zhì)譜法測(cè)定，同位素內(nèi)標(biāo)定量分析。二噁英類化合物提取內(nèi)標(biāo)的平均回收率為60%～109%，相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差小于8.10%，樣品平行4 次的平均回收率為78.5%～100.3%，相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差為2.2%～8.4%。該方法準(zhǔn)確、可靠，適用于分析食品中二噁英類化合物。

1.5.7 雙酚類化合物

雙酚類化合物是食品包裝材料的成分，因其較強(qiáng)的親脂性，特別容易遷移到高蛋白、高脂肪的動(dòng)物性食品中，具有生殖毒性和發(fā)育毒性。高夢(mèng)婕等[60]采用同位素稀釋-固相萃取-高效液相色譜-串聯(lián)質(zhì)譜法同時(shí)測(cè)定嬰幼兒配方食品中14 種雙酚類化合物。嬰幼兒配方乳粉、谷粉和輔食果泥經(jīng)乙腈提取后，通過ProElut PLS固相萃取小柱凈化，以Atlantis T3色譜柱分離，正負(fù)離子同時(shí)掃描模式下進(jìn)行MRM，同位素內(nèi)標(biāo)進(jìn)行定量。方法的定量限為1.0～2.0 μg/kg，檢出限為0.3～0.7 μg/kg，回收率為83.0%～107.1%（n＝6），相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差為5.1%～9.8%（n＝6）。該方法操作簡(jiǎn)單、靈敏、高效，適用于嬰幼兒食品中雙酚類化合物的定性定量檢測(cè)。

1.5.8 鄰苯二甲酸酯

鄰苯二甲酸酯是一種全球性的環(huán)境有機(jī)污染物，對(duì)環(huán)境和生物體產(chǎn)生慢性毒害作用，在包裝材料與糕點(diǎn)、油脂等食品接觸時(shí)，鄰苯二甲酸酯會(huì)從塑料中溢出，遷移到與其接觸的食品中，有潛在危害性。表10列出了近年來同位素稀釋質(zhì)譜法在檢測(cè)食品中鄰苯二甲酸酯的應(yīng)用。

有關(guān)鄰苯二甲酸酯的檢測(cè)分析方法有氣相色譜法、氣相色譜-質(zhì)譜法、液相色譜-質(zhì)譜法和高效液相色譜-串聯(lián)質(zhì)譜法等，這些方法大都采用外標(biāo)法測(cè)定，而采用同位素內(nèi)標(biāo)進(jìn)行檢測(cè)，則定量更加準(zhǔn)確。由表10可知，同位素稀釋質(zhì)譜法檢測(cè)食品中鄰苯二甲酸酯，其前處理方法操作簡(jiǎn)單，可采用乙腈超聲提取，或以正己烷作為提取劑，同時(shí)加入乙酸乙酯可提高不同組分的提取率，若檢測(cè)樣品為白酒時(shí)，在提取時(shí)可加入水以降低乙醇體積分?jǐn)?shù)，使提取更完全，提高方法的準(zhǔn)確度，對(duì)于油脂類樣品增加固相萃取操作。該方法的靈敏度、精密度和檢出限均符合樣品檢測(cè)要求，適用于食品中鄰苯二甲酸酯的定量檢測(cè)。

表10 同位素稀釋質(zhì)譜法在檢測(cè)食品中鄰苯二甲酸酯的應(yīng)用Table10 Application of IDMS in the detection of phthalates in foods

1.6 在食品營養(yǎng)活性成分方面的應(yīng)用

1.6.1 微量元素

微量元素在人體中的含量很少，但對(duì)人們的身體健康，甚至對(duì)生命的維持都起著重要作用，為了更進(jìn)一步研究人體對(duì)微量元素的吸收和微量元素對(duì)人體的作用，準(zhǔn)確檢測(cè)食品中微量元素的含量具有重要意義。周霄[66]建立了脫脂奶粉中Zn和IMEP-6樣品中Cu含量的同位素稀釋質(zhì)譜分析方法，其中Zn的測(cè)定結(jié)果的相對(duì)不確定度為±2.01%，Cu的不確定度為±2.14%。與標(biāo)準(zhǔn)相比較而言，該方法準(zhǔn)確、可靠，并減少了測(cè)量結(jié)果的不確定度。萬渝平等[67]建立了食品中碘含量的同位素稀釋法-電感耦合等離子體質(zhì)譜分析方法，方法檢出限為1.8 μg/kg，在2.50、5.00 mg/kg和10.00 mg/kg 3 個(gè)添加水平下，加標(biāo)回收率為80.29%～104.70%，相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差小于5.0%。該方法準(zhǔn)確、靈敏，適用于多類食品中碘含量的測(cè)定[68]。

1.6.2 維生素

維生素對(duì)于人體的生長發(fā)育和維持健康有著重要的意義，食品中大部分維生素的穩(wěn)定性較差，而且食品基質(zhì)較復(fù)雜，所以維生素的高準(zhǔn)確度分析一直是在研究的課題[69]。表11列出了近年來同位素稀釋質(zhì)譜法在檢測(cè)食品中維生素的應(yīng)用。

表11 同位素稀釋質(zhì)譜法在檢測(cè)食品中維生素的應(yīng)用Table11 Application of IDMS in the detection of vitamins in foods

食品中維生素的穩(wěn)定性不高，而且基體復(fù)雜，特別是配方奶粉中蛋白質(zhì)及脂肪含量很高，在食品分析過程中前處理復(fù)雜，基質(zhì)干擾嚴(yán)重，很難對(duì)維生素進(jìn)行準(zhǔn)確定性定量。目前，對(duì)于維生素的檢測(cè)常常采用高效液相色譜法，也采用高效液相色譜串聯(lián)質(zhì)譜法測(cè)定，由于皂化和液-液萃取等前處理操作導(dǎo)致維生素不同程度的損失，基質(zhì)效應(yīng)在質(zhì)譜分析中表現(xiàn)明顯，也不易對(duì)維生素進(jìn)行準(zhǔn)確定量。由表11可知，應(yīng)用同位素稀釋質(zhì)譜法簡(jiǎn)化了前處理操作步驟，以同位素內(nèi)標(biāo)定量，降低了基質(zhì)效應(yīng)，提高了準(zhǔn)確性。該方法簡(jiǎn)單、準(zhǔn)確、重復(fù)性好，適用于食品中維生素的檢測(cè)。

1.7 在食品中不確定性外源污染物檢測(cè)中的應(yīng)用

三聚氰胺是一種有機(jī)工業(yè)原料，氮元素含量高，且無色無味，不法商人向奶粉及乳制品中添加三聚氰胺，從而使劣質(zhì)奶粉及乳制品通過食品檢驗(yàn)機(jī)構(gòu)的檢測(cè)抽查[74]。湯樺等[75]用同位素稀釋-氣相色譜質(zhì)譜法測(cè)定液態(tài)奶與奶粉中的三聚氰胺，測(cè)定了3 個(gè)液態(tài)奶和5 個(gè)奶粉的實(shí)際樣品，原料奶的回收率為95.7%～96.3%，相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差小于4.13%，奶粉中三聚氰胺的回收率為70.2%～103.2%，相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差小于6.87%。該方法準(zhǔn)確、可靠、高效，適用于液態(tài)奶和奶粉中三聚氰胺的定性定量檢測(cè)。

雙氰胺是一種有毒物質(zhì)，有農(nóng)民在牧場(chǎng)使用雙氰胺以防止硝酸鹽等不利于人體健康的肥料副產(chǎn)物進(jìn)入環(huán)境水體中，新西蘭牛奶及奶制品被抽檢出雙氰胺殘留[76]，這對(duì)整個(gè)新西蘭的奶產(chǎn)業(yè)造成嚴(yán)重影響。許嬌嬌等[77]建立了奶粉中雙氰胺的同位素稀釋液相色譜-串聯(lián)質(zhì)譜的分析方法。該方法在50～1 200 μg/kg范圍內(nèi)線性良好，相關(guān)系數(shù)大于0.998，在原料奶粉、配方奶粉、乳清粉3 種不同基質(zhì)樣品中的檢測(cè)限為2.5 μg/kg，定量限為8 μg/kg，加標(biāo)回收率為93.4%～112.3%，相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差均小于10.3%。該方法簡(jiǎn)便、靈敏、精確，適用于奶粉中雙氰胺殘留的檢測(cè)。

正常食用油中基本不會(huì)含辣椒堿，而作為地溝油主要來源的泔水油，若在烹飪過程中接觸了辣味調(diào)料，就會(huì)含有辣椒堿成分。辣椒堿具有親脂性、高穩(wěn)定性和高沸點(diǎn)的特點(diǎn)，很難從地溝油中清除干凈，可作為鑒別地溝油的特異性指標(biāo)。國振等[78]用液相色譜-同位素稀釋質(zhì)譜法檢測(cè)食用油中辣椒堿類化合物。方法的檢出限為0.015 μg/kg，平均加標(biāo)回收率為96.2%～105%，相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差為0.5%～3.8%（n＝6）。該方法提高了樣品前處理效率和結(jié)果的重現(xiàn)性，且靈敏、準(zhǔn)確，可以作為鑒別地溝油的重要手段之一。

2 結(jié) 語

同位素稀釋質(zhì)譜法是一種快速、靈敏、準(zhǔn)確的定量分析方法，可以有效地消除樣品處理過程中元素的損失和測(cè)定過程的基體效應(yīng)等因素對(duì)分析準(zhǔn)確度的影響，已在食品分析、環(huán)境分析、生物分析和醫(yī)學(xué)分析等領(lǐng)域獲得長足發(fā)展。但同位素稀釋質(zhì)譜法本身也存在無法忽略的局限性，其一是它只能應(yīng)用于不少于兩個(gè)穩(wěn)定同位素的元素測(cè)定，這使測(cè)量元素的范圍受到限制；其二是在處理樣品時(shí)需加入適量的同位素稀釋劑，但稀釋劑的制備成本較高，試劑來源較困難。針對(duì)稀釋劑種類稀缺、價(jià)格昂貴的問題，我國對(duì)同位素稀釋劑的研發(fā)工作已在國內(nèi)多個(gè)研究院所開展。隨著質(zhì)譜儀器的進(jìn)一步推廣和更新?lián)Q代，同位素稀釋法不斷優(yōu)化和各種新型同位素稀釋劑的不斷開發(fā)，同位素稀釋質(zhì)譜法將會(huì)在食品分析中得到更廣泛的應(yīng)用，也將應(yīng)用到更廣闊的領(lǐng)域。