液質聯用儀離子源與質量分析器的類型及其在食品安全檢測中的應用

□ 邊麗娜 鄂爾多斯市食品檢驗檢測中心

1 液質聯用儀的關鍵技術

1.1 離子源

離子源類型主要有快原子轟擊源（FAB）、電噴霧電離源（ESI）、大氣壓化學電離源（APCI）和大氣壓光電離源（APPI）、基質輔助激光解析電離源（MALDI）幾種技術。FAB源適合應用于分子量大、氣化難、熱穩定性差且分析性較強的樣品，如肽類、低聚糖、天然抗生素、有機金屬絡合物等，其通常會用于磁式雙聚焦質譜儀；ESI源屬于一種軟電離方式，通常用來分析對熱不穩定的極性化合物；APCI源這一離子化技術主要是在大氣壓環境下利用電暈放電來使氣相樣品與流動相電離，適用于分析非極性或低中等極性且對熱穩定的化合物，較之其他技術，APCI源較易因產生大量的溶劑離子而造成較高的化學噪音[1]；APPI源這一離子化技術主要是利用光化學作用將氣相中的樣品電離，適用于對非極性化合物進行分析，MALDI主要分析可達100 000 Da質量的大分子，僅限于作為飛行時間質量分析器的離子源使用。

1.2 質量分析器

依據不同的設計原理，質量分析器主要分為扇形磁場分析器、四極桿分析器、離子阱分析器、飛行時間分析器以及傅里葉變換分析器幾種類型。在扇形磁場中，不同質荷比的離子具有自身特有的運動曲率半徑，依次通過狹縫出口的離子可通過磁場強度的改變來實現離子的空間分離，進而形成質譜[2]；四極分析器因4根平行的棒狀電極組成而得名，其在選擇離子分析上具有較高的靈敏度。現階段，離子阱分析器已經發展到了可分析質荷比高達數千的離子，其在全掃描模式下仍具有較高的靈敏度，且設定時間序列后，單個離子阱即可實現多級質譜的功能。目前，最新研究與開發的飛行時間分析器因高質量分辨率和大質量分析范圍等優勢而在蛋白等生物大分子分析中有著廣泛的應用；傅里葉變換分析器的分辨率極高，質荷比甚至可以精確到0.1%道爾頓。

2 串聯質譜及聯用技術概述

串聯質譜就是將兩個或更多的質譜連接在一起進行應用，三級四極桿串聯質譜是最常見的串聯質譜，MS1、MS2分別是第一級和第三級四極桿分析器，轟擊從MS1得到的各個峰并在其實現母離子碎裂后進入MS2再行分析是第二級四極桿分析器所起的主要作用，MS/MS能夠說明MS1中的母離子和MS3的子離子之間的聯系，這是其最基本的功能。

作為質譜樣品的導入裝置，色譜可初步分離純化樣品。化合物的分子量和結構信息可通過質譜獲得，化合物的保留時間則可通過色譜獲得，因此色譜-質譜聯用在鑒別和測定復雜體系或混合物時十分有效。現階段，氣相色譜-質譜聯用和液相色譜-質譜聯用等技術已然在檢測的各個領域得到了廣泛應用[3]。

3 液質聯用技術在食品安全檢測中的應用

雖然說食品中存留的有害物質是非常少的，但是仍會對人體造成不同程度的影響，因此必須加強食品安全檢測，提高檢測技術，為食品安全檢測做出更大的貢獻，液質聯用技術憑借較高的檢測靈敏度在食品安全分析檢測領域得到了越來越廣泛的應用。

嬰幼兒食品安全極為重要，因此食品檢測領域對嬰幼兒食品安全檢測極其重視。國內學者彭濤等利用Waters 2695液相色譜儀與Quattro UItima Pt Tandem MS/MS質譜系統檢測了奶粉中殘留的有害物質。在該試驗中，我們首先使用鹽酸溶液對蛋白質進行水解的工作，然后要加入22硝基苯基苯（22NBA），最后把該溶液放在37 ℃環境中過夜衍生化。然后加入酸鋅后要調整pH值使其達到7.0，加入亞鐵氰化鉀用來除去蛋白，最終使用乙酸乙酯提取樣品，使用正己烷進行溶液凈化，分析物采用電噴電離正離子（ESI），在多種模式下對其進行檢測，內標標法定。根據實驗結果顯示，在添加濃度0.5～2 μg/Kg范圍內，內標回收率在89.5%～110.3%，相對對標準偏（RSD）則小于11.3%。

4 結語

近些年，人們生活水平不斷提高，對于食品安全的問題越來越重視，因而食品安全檢測已經成為食品安全分析中越來越重要的一部分。液質聯用儀作為非常重要的檢測儀器越來越受到專家們的重視，離子源與質量分析器這兩種液質聯用中的關鍵技術也在不斷更新與發展中，有關這方面的研究課題也必將越來越多。