高分辨質(zhì)譜技術(shù)在獸藥殘留檢測中的應(yīng)用進展

胡盛輝

（貴州博聯(lián)檢測技術(shù)股份有限公司，貴州貴陽 550000）

高分辨質(zhì)譜是一種能夠在高分辨率條件下獲得高準(zhǔn)確度結(jié)果的檢測技術(shù)，可用于動物源食品中多種獸藥殘留的快速檢測[1]。針對目前動物源食品中獸藥殘留量與檢測的現(xiàn)狀，本文重點闡述了目前常用的幾種高分辨質(zhì)譜的類型與特征，并對高分辨質(zhì)譜在動物源食品獸藥殘留量測定中的應(yīng)用進行了較為系統(tǒng)的評述，并對高分辨質(zhì)譜技術(shù)在動物源食品中的應(yīng)用進行了展望，以期進一步豐富和完善我國食品中獸藥殘留量測定的內(nèi)容。

1 高分辨率質(zhì)譜儀的類型和特征

高分辨質(zhì)譜儀是一種高精度的質(zhì)譜儀，半峰寬≥104，質(zhì)量精度小于5×10-6。在此基礎(chǔ)上，利用兩個獨立的信號收集系統(tǒng)及數(shù)據(jù)處理軟件，獲取高分辨率、高準(zhǔn)確度的全波形數(shù)據(jù)，實現(xiàn)對未知物質(zhì)的非目標(biāo)高通量篩選及定量檢測[2]。根據(jù)質(zhì)譜的類型，高分辨質(zhì)譜可以分為4種。表1列出了4種質(zhì)譜分析儀的技術(shù)特征及其使用情況。Magnetic MS是一種經(jīng)典的、成熟的、具有優(yōu)異定量能力的技術(shù)，但存在成本高、操作煩瑣等缺點，制約了該技術(shù)的推廣[3]。目前，國內(nèi)外尚未有將其應(yīng)用于獸藥殘留分析的研究，但多與氣相色譜串聯(lián)，主要應(yīng)用于多鹵代芳香族化合物如二噁英、多氯聯(lián)苯的測定[4]。FTICR MS具有高分辨率、高定性等優(yōu)點，但因體積大、維護費用高而無法廣泛應(yīng)用，在石油化工、蛋白質(zhì)組、代謝組、中藥組學(xué)等方面有廣泛應(yīng)用。TOF MS和Orbitrap MS是當(dāng)前商業(yè)化普及率更高的質(zhì)量分析器，它們已經(jīng)被廣泛地應(yīng)用在獸藥殘留檢測領(lǐng)域[5-6]。

表1 高分辨質(zhì)量分析器的技術(shù)特點及其應(yīng)用

2 不同高分辨質(zhì)譜在獸藥殘留檢測中的應(yīng)用

2.1 TOF MS的應(yīng)用

TOF MS以其快速、高靈敏度和寬廣的質(zhì)量范圍，在獸藥殘留量的測定中得到了廣泛應(yīng)用[7]。王卉等[8]研究成功構(gòu)建了117個禁限用獸藥標(biāo)準(zhǔn)篩查譜庫，并依據(jù)農(nóng)林部第250號公告及國家標(biāo)準(zhǔn)《食品安全國家標(biāo)準(zhǔn) 食品中獸藥最大殘留限量》（GB 31650—2019）對禁限用獸藥進行了篩選。該方法擬采用超高效液相色譜-四極桿串聯(lián)質(zhì)譜技術(shù)，從實體標(biāo)準(zhǔn)物到電子標(biāo)準(zhǔn)物的轉(zhuǎn)換過程中，實現(xiàn)無標(biāo)準(zhǔn)物情況下，高通量地檢測豬肉中多種類獸藥的殘留。該方法操作簡便，靈敏度高，對目標(biāo)物具有較高的選擇性，并已用于實際樣品的測定[9-10]。羅瑞漣等[11]利用TOF MS技術(shù)，發(fā)展出一種新鮮牛奶中的高通量獸藥殘留篩選方法。在此基礎(chǔ)上，拋棄了常規(guī)的固相萃取去除雜質(zhì)的方法，引入了冷凍提純和去脂肪的技術(shù)，既能縮短前處理時間，又能提高對目標(biāo)物的篩選效率。樣液經(jīng)液相色譜分離，18 min即可對174個動物源性成分進行快速測定，極大地提高了動物源性成分的篩選效率。王聰?shù)萚12]基于TOF MS技術(shù)構(gòu)建了141個禁限用藥物篩選譜庫，并成功用于高通量篩選和驗證豬肉中的獸藥殘留。該方法擬采用EDTA與金屬離子在基質(zhì)中競爭結(jié)合，實現(xiàn)對四環(huán)素類抗生素的高效回收，為實現(xiàn)動物源獸藥的快速、準(zhǔn)確、高效、低成本的高效回收奠定基礎(chǔ)。許均圖等[13]構(gòu)建了豬肝中45種抗生素的快速篩查方法，并在歐盟制定的最大殘留限量水平上做加標(biāo)回收試驗，準(zhǔn)確度、精密度、回收率等方法學(xué)驗證結(jié)果都與歐盟2002/657/EC準(zhǔn)則的要求相一致。

2.2 Orbitrap MS的應(yīng)用

Orbitrap MS是一種集靜電離子俘獲與傅立葉變換于一體的高分辨、高準(zhǔn)確度、高靈敏度、高靈敏度、高靈敏度等優(yōu)點于一體的新型質(zhì)譜，可快速、準(zhǔn)確地篩選、確認(rèn)未知成分，是目前動物性食品中獸藥殘留分析領(lǐng)域的研究熱點。李成等[14]基于超高效液相色譜-四極桿/靜電場軌道阱高分辨質(zhì)譜法，實現(xiàn)了雞肉、雞蛋中9種獸藥的準(zhǔn)確檢測，并確定了不用藥品的保留時間和質(zhì)荷比，建立了藥物篩查數(shù)據(jù)庫。雞肉、雞蛋樣本采用乙腈和乙酸乙酯超聲提取，固相萃取柱凈化，樣液經(jīng)液相色譜分離后進入Orbitrap進行全掃描，當(dāng)響應(yīng)超過閾值離子時自動觸發(fā)二級子離子掃描以獲取碎片離子的詳細(xì)信息。通過標(biāo)準(zhǔn)譜圖檢索比對進行定性確證，實現(xiàn)了在無標(biāo)準(zhǔn)品情況下對200種藥物殘留的同時檢測，單針分析時間僅需22 min。馬麗娜等[15]采用同位素稀釋和液相色譜-四極桿/靜電場軌道阱高分辨質(zhì)譜技術(shù)，建立了42種動物源藥物在水產(chǎn)品中的同步定性定量分析方法。該方法將基體分散固相萃取與同位素稀釋相結(jié)合，可有效消除基體效應(yīng)對定量分析的影響。相對于外標(biāo)方法，內(nèi)標(biāo)方法具有基體影響更好、定量分析結(jié)果更精確等優(yōu)點。覃璐璐等[16]基于靜電場軌道阱高分辨質(zhì)譜技術(shù)建立了動物性食品中33種獸藥的高分辨質(zhì)譜分析方法，并構(gòu)建了33種獸藥的高分辨質(zhì)譜標(biāo)準(zhǔn)庫，對其進行了非靶向定性篩選。該方法標(biāo)準(zhǔn)庫定性驗證匹配度高，但在低濃度（10 μg·kg-1）條件下，硝基咪唑類化合物二級碎片豐度值有較大的偏差。郭添榮等[17]利用該技術(shù)對155種抗生素進行了高通量篩查與定量分析，表明這種方法具有較高的精確度、靈敏度，其定量限比常規(guī)的檢測標(biāo)準(zhǔn)要低，為獸藥殘留的監(jiān)督檢測和風(fēng)險監(jiān)測提供了一種新的思路。

綜上所述，將TOF-MS和Orbitrap MS與色譜技術(shù)相結(jié)合，可建立一種高通量、高靈敏的獸藥多殘留檢測新方法。飛行時間質(zhì)譜（TOF-MS）不僅能對目標(biāo)物質(zhì)進行定性，還能對目標(biāo)物質(zhì)進行定量檢測，是一種最有效的檢測手段[18]。而Orbitrap MS結(jié)合超高效液相色譜技術(shù)，可實現(xiàn)對未知組分的快速、靈敏篩選，以及對復(fù)雜樣本的高靈敏、高特異性分析。

3 結(jié)語與展望

獸藥可以起到預(yù)防和治療動物疾病的作用，從而確保動物的健康生長，但是，如果獸藥的使用不得當(dāng)，或者是過量地使用，就會在動物體內(nèi)積累藥物殘留。如果人們食用了農(nóng)藥殘留量較高的肉制品，就會對人們的生命和健康造成威脅。所以，在食品檢驗工作中，必須不斷創(chuàng)新動物性食品的檢驗方法，并以獸藥殘留為主要指標(biāo)，建立新的檢驗流程體系。高分辨質(zhì)譜技術(shù)的出現(xiàn)，不但可以提高獸藥殘留檢測的準(zhǔn)確度和效率，還可以實現(xiàn)多種獸藥的同步檢測。然而，目前高分辨質(zhì)譜用于多組分獸藥殘留檢測時，多采用全掃描模式，若能將其與MS-MS等模式聯(lián)用，則可彌補高分辨質(zhì)譜定量分析的不足。當(dāng)前，高分辨質(zhì)譜技術(shù)在蛋白質(zhì)組學(xué)的研究領(lǐng)域中得到了較為廣泛的應(yīng)用，但是在小分子化學(xué)污染物的分析應(yīng)用上較少，其具有良好的應(yīng)用前景，有待進一步的研究和發(fā)展。