液質(zhì)聯(lián)用高通量技術(shù)監(jiān)測保健食品中非法添加的化學(xué)藥物

王小喬 許曉輝 楊志敏 吳福祥 張虹艷

摘 要：保健食品中非法添加化學(xué)藥物已成為影響其質(zhì)量安全的問題，加強(qiáng)監(jiān)測，完善監(jiān)控體系，實(shí)現(xiàn)對非法添加化學(xué)藥物違法行為的早發(fā)現(xiàn)、早處置，以預(yù)防為主，使監(jiān)管前移，保障人民群眾的飲食安全，構(gòu)建健康中國。本文主要探討了如何利用液質(zhì)聯(lián)用技術(shù)（LC-MS）建立非法添加化學(xué)藥物監(jiān)測技術(shù)平臺(tái)，形成全面完善的非法添加化學(xué)藥物監(jiān)控體系，以期為進(jìn)一步提升非法添加化學(xué)藥物的科學(xué)監(jiān)測水平提供參考。

關(guān)鍵詞：保健食品；非法添加化學(xué)藥物；液質(zhì)聯(lián)用；高通量

保健食品一般含有“藥食同源”成分，一些不法商家為了提升功效，往往在保健食品中非法添加化學(xué)藥物，而化學(xué)藥物如果不按劑量合理服用，則會(huì)產(chǎn)生毒副作用，如果長期服用這類保健食品會(huì)嚴(yán)重危害身體健康，非法添加化學(xué)藥物是影響保健食品質(zhì)量安全的主要風(fēng)險(xiǎn)因子之一。從監(jiān)管部門對非法添加化學(xué)藥物抽檢監(jiān)測通報(bào)來看，非法添加主要是添加降糖藥、降壓藥、補(bǔ)腎壯陽藥、鎮(zhèn)靜安眠藥和抗風(fēng)濕類藥等[1]。目前，對非法添加化學(xué)藥物的檢測方法主要有化學(xué)反應(yīng)法、薄層色譜法、高效液相色譜法、液質(zhì)聯(lián)用法和毛細(xì)管電泳質(zhì)譜法等。除液質(zhì)聯(lián)用外，傳統(tǒng)的檢測技術(shù)只能滿足單一或一類化合物檢測，缺乏一定的通用性和準(zhǔn)確性，而液質(zhì)聯(lián)用技術(shù)卻表現(xiàn)出多類別多組分檢測的通適性[2-5]，其為非法添加化學(xué)藥物的監(jiān)測提供了可實(shí)現(xiàn)的技術(shù)支持，并在非靶向性目標(biāo)物篩查方面實(shí)現(xiàn)了智能化、自動(dòng)化。基于液質(zhì)聯(lián)用技術(shù)建立保健食品中非法添加化學(xué)藥物監(jiān)測技術(shù)平臺(tái)，形成監(jiān)測大數(shù)據(jù)平臺(tái)，依據(jù)這些平臺(tái)早發(fā)現(xiàn)、早處置非法添加化學(xué)藥物違法行為，使監(jiān)管前移，實(shí)現(xiàn)監(jiān)測能夠預(yù)警風(fēng)險(xiǎn)的目的。基于這些技術(shù)支撐手段，提高監(jiān)督檢查頻次和抽檢監(jiān)測覆蓋面，實(shí)行質(zhì)量安全全程可追溯管理，從監(jiān)測技術(shù)體系的科學(xué)性和可操作性上確保保健食品中非法添加化學(xué)藥物監(jiān)控體系的有效運(yùn)轉(zhuǎn)。

1 保健食品中非法添加化學(xué)藥物概述

從保健食品中非法添加化學(xué)藥物的監(jiān)督抽檢情況來看，添加手段多樣化，有避開標(biāo)準(zhǔn)，添加標(biāo)準(zhǔn)方法中沒有的化合物或者藥物衍生物、原料藥，有把非法藥物添加在膠囊殼中等行為，而檢驗(yàn)方法只是針對內(nèi)容物進(jìn)行檢測，非法添加化學(xué)藥物的范圍廣、數(shù)量多、手段多。如何對保健食品中的非法添加化學(xué)藥物做一個(gè)全面篩選，不遺漏任何非法添加化合物，是擺在監(jiān)測人員面前急需解決的一大問題。而非法添加物國家檢測標(biāo)準(zhǔn)和補(bǔ)充檢驗(yàn)方法多而雜，都是針對一些常見藥物的目標(biāo)型監(jiān)測，檢測的化合物數(shù)量與范圍小，并沒有檢測到目標(biāo)型藥物以外的藥物或化合物，這就相當(dāng)于給人體體檢，只體檢了部分項(xiàng)目，并不能判斷人是否完全健康。而液質(zhì)聯(lián)用高通量監(jiān)測技術(shù)，是最近幾年國際國內(nèi)研究的熱點(diǎn)，其廣泛應(yīng)用在食品農(nóng)藥殘留、獸藥殘留監(jiān)測中，能夠做到一針進(jìn)樣，一次性檢測幾百種化合物的目的，極大地提高了監(jiān)測范圍和效率，因此，很有必要在保健食品中非法添加化學(xué)藥物的監(jiān)測中實(shí)施液質(zhì)聯(lián)用高通量監(jiān)測平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)對非法添加化學(xué)藥物的全面高效監(jiān)測。

2 建立非法添加化學(xué)藥物標(biāo)準(zhǔn)質(zhì)譜庫

液質(zhì)聯(lián)用檢測技術(shù)主要是根據(jù)化合物質(zhì)譜特征行為對被分析物進(jìn)行定性定量，每一種化合物都具有像指紋一樣的獨(dú)特的質(zhì)譜圖，根據(jù)被測物與已知物質(zhì)譜的相似性比對，確定被測物。目前，有3種類型的液質(zhì)聯(lián)用儀器，分別為液相色譜-三重四極桿串聯(lián)質(zhì)譜（LC-MS/MS）、液相色譜-四極桿-飛行時(shí)間質(zhì)譜（LC-QTOF）、液相色譜-四極桿-靜電場軌道阱質(zhì)譜（LC-QE）。其中，LC-MS/MS為低分辨質(zhì)譜、目標(biāo)型檢測，LC-QTOF及LC-QE為高分辨質(zhì)譜、非目標(biāo)型檢測，尤其是LCQTOF及LC-QE靈敏度高，只需要納克級(jí)甚至皮克級(jí)樣品，就能進(jìn)行精準(zhǔn)檢測，其測定的化合物分子量精度可以達(dá)到百萬分之五。因此，可利用液質(zhì)聯(lián)用建立潛在的非法添加藥物的標(biāo)準(zhǔn)質(zhì)譜圖譜庫，標(biāo)準(zhǔn)質(zhì)譜數(shù)據(jù)庫是研發(fā)高通量監(jiān)測技術(shù)的理論基礎(chǔ)，其主要包括化合物的CAS號(hào)、分子量、分子式、一級(jí)質(zhì)譜圖和二級(jí)質(zhì)譜圖等，建成標(biāo)準(zhǔn)質(zhì)譜圖庫后，對樣品進(jìn)行監(jiān)測，無需對照品作參比，依托建立的精確質(zhì)量數(shù)據(jù)庫就能對被檢測物定性，形成非法添加化學(xué)藥物的大數(shù)據(jù)監(jiān)測技術(shù)平臺(tái)。同時(shí)，依據(jù)標(biāo)準(zhǔn)質(zhì)譜庫信息，研制快速篩查軟件裝在便攜式檢測儀器，通過適當(dāng)調(diào)諧校準(zhǔn)，就可按照軟件程序執(zhí)行目標(biāo)非法添加化學(xué)藥物的檢測，提高快檢水平。

3 建立非法添加化學(xué)藥物高通量監(jiān)測技術(shù)

3.1 高效前處理方法

高效的前處理方法是實(shí)現(xiàn)非法添加化學(xué)藥物高通量監(jiān)測必須要解決的問題，高通量前處理方法的開發(fā)和應(yīng)用已成為當(dāng)前研究的熱點(diǎn)。保健食品中非法添加化學(xué)藥物與輔料及主成分以混合物的形式存在，因此前處理提取會(huì)受輔料及主成分的干擾，但是這種干擾相對簡單。同時(shí)，非法添加的藥物大多數(shù)都是中等極性的化合物，甲醇因極性適中，成為非法添加化學(xué)藥物常用提取溶劑。因此，現(xiàn)有的標(biāo)準(zhǔn)或補(bǔ)充檢驗(yàn)方法的前處理都是以甲醇為提取溶劑，輔助以超聲提取，離心，過濾膜后上機(jī)測試。從前處理的程序來看，該前處理簡單、高效、易于操作，本身就是一種高通量前處理技術(shù)。當(dāng)然，也不排除特殊基質(zhì)的樣品要經(jīng)過液液萃取、固相萃取去除雜質(zhì)，凈化測試原液。

3.2 高通量目標(biāo)型監(jiān)測技術(shù)

高通量目標(biāo)型監(jiān)測是有目標(biāo)的監(jiān)測樣品中上百種特定非法添加藥物，此技術(shù)提高了檢測的靈敏度和準(zhǔn)確性，以LC-MS/MS的應(yīng)用最為廣泛。根據(jù)離子化方式的不同，LC-MS/MS分為電噴霧電離源和大氣壓化學(xué)電離源，此類電離是一種軟電離，以兩個(gè)串聯(lián)的四極桿和一個(gè)碰撞池為主要結(jié)構(gòu)，碰撞池使準(zhǔn)分子離子進(jìn)一步碎裂形成多個(gè)碎片離子。在非法添加化學(xué)藥物高通量目標(biāo)型監(jiān)測方面，對于液相色譜-三重四級(jí)桿質(zhì)譜，其高通量篩選采用多反應(yīng)監(jiān)測模式（MRM）或動(dòng)態(tài)多反應(yīng)監(jiān)測模式（d-MRM），在這種模式下，給每個(gè)目標(biāo)化合物指定兩對監(jiān)控離子，然而這種掃描模式有目標(biāo)化合物數(shù)量的限制，該模式受循環(huán)時(shí)間限和離子駐留時(shí)間限的影響，如果建化合物較多時(shí)，采集的點(diǎn)數(shù)會(huì)變少，導(dǎo)致檢測靈敏度下降，會(huì)對化合物的定性造成潛在的誤差。高通量目標(biāo)型監(jiān)測方法的優(yōu)勢是定量準(zhǔn)確，即使有監(jiān)測化合物數(shù)量限制，也能通過分組分段采集而實(shí)現(xiàn)一次篩查上百種化合物。高通量目標(biāo)型監(jiān)測方法的建立是先建立好儀器檢測方法，然后以各種基質(zhì)樣品為基礎(chǔ)對建立的檢測方法進(jìn)行方法學(xué)驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)，檢測完某一類劑型保健食品后，通過對數(shù)據(jù)結(jié)果進(jìn)行比對，篩選出在采集方法條件下對大部分基質(zhì)都適應(yīng)的檢測項(xiàng)目。監(jiān)測幾百種化合物的方法的建立篩選流程見圖1。