基于在食品檢測(cè)分析中應(yīng)用高分辨質(zhì)譜法的探索

王智瑋

為了保證食品安全和質(zhì)量，科學(xué)應(yīng)用食品檢測(cè)技術(shù)極為關(guān)鍵。本文簡(jiǎn)單介紹了高分辨質(zhì)譜法在食品檢測(cè)分析中的應(yīng)用方向，并結(jié)合實(shí)例深入探討了高分辨質(zhì)譜法在食品檢測(cè)分析中的具體應(yīng)用，以供相關(guān)從業(yè)人員參考。

一、高分辨質(zhì)譜法

在食品檢測(cè)分析中的應(yīng)用方向

1.食品藥物殘留檢測(cè)。動(dòng)物體內(nèi)殘留的獸藥、植物表面殘留的農(nóng)藥會(huì)在一定程度上威脅食用者的健康，色譜法、質(zhì)譜法屬于應(yīng)用較為廣泛的食品藥物殘留檢測(cè)方法，比如基于液相色譜-串聯(lián)質(zhì)譜法的獸藥殘留檢測(cè)，存在ng/kg級(jí)別的靈敏度，可基于荷質(zhì)實(shí)現(xiàn)化合物電離，分子結(jié)構(gòu)與裂解過(guò)程等信息也可由此獲取。在快速發(fā)展的高分辨率質(zhì)譜支持下，液相色譜-高分辨率質(zhì)譜法能夠更好用于獸藥、農(nóng)藥殘留痕量研究，檢測(cè)效率和準(zhǔn)確率也更高。

2.持久性有機(jī)污染物檢測(cè)。多氯聯(lián)苯、有機(jī)氯農(nóng)藥等環(huán)境中長(zhǎng)期存在且能夠通過(guò)環(huán)境介質(zhì)長(zhǎng)距離遷移的有機(jī)污染物，對(duì)環(huán)境及人類健康帶來(lái)的威脅較大，通過(guò)食品進(jìn)入人體后會(huì)引發(fā)畸形、癌癥。氣相色譜串聯(lián)質(zhì)譜法在持久性有機(jī)污染物檢測(cè)中的應(yīng)用較為廣泛，隨著高分辨質(zhì)譜法的快速發(fā)展，超高效液相色譜-飛行時(shí)間質(zhì)譜法也開始用于持久性有機(jī)污染物的檢測(cè)，該方法具有更低的檢出限和更高的靈敏度，受到的基質(zhì)干擾也較小。

3.食品生物毒素檢測(cè)。生物毒素指的是植物、動(dòng)物、微生物的代謝產(chǎn)物，也被稱作天然毒素，比如霉菌毒素、植物毒素、海洋生物毒素等，多種生物毒素混合污染的食品很容易對(duì)使用者的生命健康造成威脅。在多種生物毒素殘留的定量和定性檢測(cè)方面，高分辨質(zhì)譜法的應(yīng)用價(jià)值較高，借助全掃描功能的質(zhì)譜儀，初步篩查多種生物毒素，即可快速鎖定疑似樣品并開展針對(duì)性的質(zhì)譜分析，從而實(shí)現(xiàn)高效率的定性和定量分析。

二、高分辨質(zhì)譜法

在食品檢測(cè)分析中的應(yīng)用實(shí)例

1.案例概況。本文以配制酒產(chǎn)品非法添加物檢測(cè)作為研究對(duì)象，主要涉及那非類非法添加物11種，包括硫代艾地那非、伐地那非、西地那非、那紅地那非、氨基他達(dá)拉非、紅地那非、羥基豪莫西地那非、豪莫西地那非、偽伐地那非、他達(dá)拉非、那莫西地那非。配制酒可以細(xì)分為動(dòng)物類、植物類、動(dòng)植物類、其他類，比如一些露酒用枸杞、桂圓等植物浸泡，或使用狗鞭、鹿鞭等動(dòng)物類部位浸泡。采用高分辨質(zhì)譜法對(duì)配制酒產(chǎn)品中那非類非法添加物進(jìn)行檢測(cè)，能夠?qū)崿F(xiàn)高效率的精準(zhǔn)定性和準(zhǔn)確定量，滿足那非類物質(zhì)檢測(cè)的需要。

2.儀器與試劑。（1）儀器。分析天平、超純水機(jī)、超高效液相色譜系統(tǒng)、四極桿/靜電場(chǎng)軌道阱高分辨質(zhì)譜系統(tǒng)。（2）試劑。他達(dá)拉非、伐地那非鹽酸鹽、紅地那非、那莫西地那非、豪莫西地那非、西地那非鹽酸鹽、羥基豪莫西地那非、硫代艾地那非、那紅地那非、偽伐地那非、氨基他達(dá)拉非標(biāo)準(zhǔn)品，純度最低為99.5%，同時(shí)采用純度等級(jí)為色譜純的乙腈、甲醇，以及純度等級(jí)為質(zhì)譜純的甲酸。配制酒為隨機(jī)抽取的樣品，結(jié)合高分辨質(zhì)譜法開展具體檢測(cè)。

3.檢測(cè)方法。在制備溶液環(huán)節(jié)，先準(zhǔn)確稱取適量標(biāo)準(zhǔn)品，配制濃度為1mg/mL（甲醇）的標(biāo)準(zhǔn)儲(chǔ)備液，并在4℃冰箱內(nèi)貯存;取那非類儲(chǔ)備液11種進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)混合溶液配制，應(yīng)臨用新配。在樣品制備環(huán)節(jié)，先在容量瓶（10mL）中吸取酒樣2mL，再加入適量甲醇后進(jìn)行15min超聲提取，冷卻至室溫后用甲醇定容至刻度線，之后開展濾膜（0.22μm）過(guò)濾處理，最后上機(jī)。選擇Hypersil GOLD C18為色譜柱，規(guī)格為150mm×2.1mm，1.9μm，柱溫為30℃，流動(dòng)相A、B分別為甲酸水溶液（0.1%）、甲醇。在梯度洗脫環(huán)節(jié)，分別在0-0.1min、0.1-6.0min、6.0-8.0min、8.0-8.1min、8.1-11min采用10%甲醇、10%-90%甲醇、90%甲醇、90%-10%甲醇、10%甲醇，進(jìn)樣量為5μL，流速為0.3mL/min。以ESI源為電噴霧離子源，采用正離子模式，加熱溫度、噴霧電壓、輔助氣、鞘氣分別設(shè)置為350℃、2500V、5L/min、35L/min，以氮?dú)鉃殪F化氣，質(zhì)譜校正液對(duì)質(zhì)量軸的校正每5d開展1次。采用一級(jí)母離子全掃描、二級(jí)子離子掃描（數(shù)據(jù)依賴）模式，分辨率分別為7×104半高峰寬、1.75×104半高峰寬，最大注入時(shí)間分別為200ms、50ms，后者存在5×105的觸發(fā)閾值。設(shè)定存在30、50、70的NCE值。

本研究采用高分辨質(zhì)譜法，結(jié)合二級(jí)碎片離子譜及目標(biāo)化合物精確分子離子質(zhì)量數(shù)，可在缺乏標(biāo)準(zhǔn)品的前提下精準(zhǔn)鑒定那非類物質(zhì)是否在樣品中存在。在掃描環(huán)節(jié)如發(fā)現(xiàn)信號(hào)強(qiáng)度超出預(yù)設(shè)值的目標(biāo)列表分子離子（一級(jí)全掃描），數(shù)據(jù)依賴子離子掃描模式會(huì)自動(dòng)出發(fā)，由此獲取二級(jí)離子全掃描質(zhì)譜信息（對(duì)應(yīng)分子離子精確質(zhì)量數(shù)），完成定性確證。對(duì)于2組屬于同分異構(gòu)體的那非類物質(zhì)，通過(guò)梯度洗脫實(shí)現(xiàn)色譜行為分離，定性離子碎片選擇需要規(guī)避碎片離子存在相同質(zhì)荷比的情況，以此開展高準(zhǔn)確性的定性定量。

4.定性篩查。數(shù)據(jù)處理過(guò)程需要將那非類物質(zhì)的相關(guān)數(shù)據(jù)錄入軟件（Trace Finder），包括二級(jí)碎片離子精確質(zhì)量數(shù)、一級(jí)精確質(zhì)量數(shù)、保留時(shí)間，完成數(shù)據(jù)庫(kù)建設(shè)，滿足確證及篩查需要。目標(biāo)化合物數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)置需要基于Screening Method進(jìn)行，篩查依據(jù)為化合物一級(jí)精確質(zhì)量數(shù)和保留時(shí)間，確證依據(jù)為二級(jí)碎片離子精確質(zhì)量數(shù)。如基于標(biāo)準(zhǔn)品色譜峰得到保留時(shí)間一致的試樣色譜峰，且存在5%以內(nèi)的精確分子量誤差（標(biāo)準(zhǔn)品母離子），以及10%的精確分子量誤差（主要碎片離子），可確定相應(yīng)化合物檢出。在分析樣品時(shí)，可以直接利用譜庫(kù)對(duì)樣品采集的結(jié)果進(jìn)行比對(duì)，找到對(duì)應(yīng)的化學(xué)藥物，進(jìn)行快速篩查和確證。

選擇以蒸餾酒為酒基的動(dòng)物類和植物類浸泡配制酒、以發(fā)酵酒為酒基的植物類浸泡配制酒（陰性配制酒）3種基質(zhì)，分別取樣品2mL，同時(shí)加入適量那非類標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)混合標(biāo)準(zhǔn)溶液，得到屬于各化合物檢出限濃度的樣品溶液，稀釋到10mL（甲醇），采用與樣品溶液相同的方法進(jìn)行制備，以此完成測(cè)定。結(jié)合數(shù)據(jù)處理能夠發(fā)現(xiàn)，自建的數(shù)據(jù)庫(kù)中那非類化合物在3種基質(zhì)加標(biāo)溶液中匹配，無(wú)假陰性情況，均顯示檢出，假陽(yáng)性情況在同時(shí)開展的空白實(shí)驗(yàn)中也不存在。

5.定量檢測(cè)?；谒臉O桿/靜電場(chǎng)軌道阱質(zhì)譜開展試驗(yàn)，在應(yīng)用母離子定量、子離子定量，及PRM掃描模式、FullMS掃描模式時(shí)，相較于子離子定量得到的那非類物質(zhì)線性關(guān)系，母離子定量的表現(xiàn)更為優(yōu)秀，可得到良好的線性關(guān)系（線性范圍內(nèi)），存在0.995及以上的相關(guān)系數(shù)。將一定量的混合標(biāo)準(zhǔn)溶液加入空白配制酒樣品中，完成加標(biāo)樣品（5μg/L）配制，由此對(duì)基質(zhì)效應(yīng)進(jìn)行研究可以發(fā)現(xiàn)，存在較少基質(zhì)干擾及90%以上的回收率。對(duì)標(biāo)準(zhǔn)品開展逐級(jí)稀釋，重復(fù)進(jìn)樣最低濃度加標(biāo)樣品（有信號(hào)檢出）3次，檢出限基于3以上的3次響應(yīng)信噪比確定，定量限基于10以上的3次響應(yīng)信噪比確定，由此得出的檢出限為1μg/L-2μg/L，定量限為3μg/L-6μg/L。

取空白樣品進(jìn)行加標(biāo)回收試驗(yàn)，將一定量的混合標(biāo)準(zhǔn)溶液加入配制酒樣品中，分別添加低（5μg/L）、中（10μg/L）、高（50μg/L）3個(gè)濃度水平，每個(gè)樣品每個(gè)水平重復(fù)測(cè)定6次，回收率在86.4%-107.9%之間，同時(shí)存在良好的精密度以及10%以內(nèi)的相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差。

6.方法應(yīng)用。將建立的數(shù)據(jù)庫(kù)和檢測(cè)方法用于檢測(cè)配制酒中那非類物質(zhì)，完成樣品處理后，開展高分辨質(zhì)譜掃描檢測(cè)，數(shù)據(jù)處理使用軟件Trace Finder。在30批次的配制酒樣品中混入2批次加標(biāo)酒樣進(jìn)行檢測(cè)，檢出陽(yáng)性樣品2批次。具體檢出西地那非和他達(dá)拉非兩種化合物，母離子定量測(cè)定由FullMS掃描負(fù)責(zé)，1批次配制酒中同時(shí)測(cè)得兩種物質(zhì)，西地那非物質(zhì)檢測(cè)值為1.32mg/L，他達(dá)拉非檢測(cè)值為2.15mg/L;1批次配制酒中測(cè)得西地那非物質(zhì)，檢測(cè)值為3.29mg/L。結(jié)果表明，高分辨質(zhì)譜法能夠較好地滿足配制酒中那非類物質(zhì)的檢測(cè)需要，在建立的數(shù)據(jù)庫(kù)支持下，研究涉及的快速精準(zhǔn)篩查方法無(wú)需標(biāo)準(zhǔn)品便能夠在檢測(cè)中精確定性那非類物質(zhì)，那非類化合物也可基于全掃描模式由母離子準(zhǔn)確定量。