SERS在保健食品非法添加物快速檢測中的應用

王一瑋，史國華，張蘭天，李俊娣，郭美娟

河北省食品檢驗研究院，河北省食品安全重點實驗室（石家莊 050200）

隨著我國人民收入水平的提高，消費者對保健食品的需求量逐年加大，保健食品具有調節機體的功能，適宜特定人群食用，不允許添加藥物，但是在保健食品中非法添加藥物的現象卻屢見不鮮。若食用非法添加藥物的保健食品，雖短期內能夠達到其所宣傳的效果，但藥物的副作用會對食用者的健康產生損害，嚴重時甚至會危及生命。不法企業在保健食品中非法添加藥品的手段也各有千秋，甚至有企業將非法添加的藥品包埋在膠囊殼中而非膠囊內容物中[1]。

SERS（表面增強拉曼技術）有快速便捷等優點，近年來被廣泛應用于各個領域的微量物質檢測中，隨著現代科技的進步，現已有手持式表面增強拉曼儀，非常適用于現場的快速篩查。闡述近年來保健食品的現狀以及表面增強拉曼光譜技術在降血糖類、降壓血類、緩解疲勞類、減肥類和改善睡眠類五類保健食品中非法添加檢測中的應用，為建立對保健食品中非法添加檢測新方法提供參考，進而加強我國對保健食品質量安全的有效監管。

1 保健食品概述

根據《中華人民共和國食品安全法釋義》的定義，保健食品，是指聲稱具有保健功能或者以補充維生素、礦物質等營養物質為目的的食品。即適宜于特定人群食用，具有調節機體功能，不以治療疾病為目的，并且對人體不產生任何急性、亞急性或慢性危害的食品，保健食品中不允許添加藥物。

1.1 保健食品現狀

保健食品屬于特殊食品，相較于普通食品，保健食品不同之處在于含有一定能調節機體功能的功效成分，適用于特定人群。相較于藥品，保健食品不同之處在于不以治療疾病為目的，僅具有一定的輔助作用。

國家原衛生部于1996年6月1日正式頒布《保健食品管理辦法》，國家對聲稱具有保健作用的食品施行審批制度以來，截至到2019年末，根據國家市場監督管理總局特殊食品查詢平臺數據，我國共批準國產保健食品產品18338個，詳見表1。

表1 1996-2019年中國批準的保健食品總數統計表

由表1可見，2018年獲批的國產保健食品數量最少，僅有10個，究其原因可能是2018年國家出臺了一系列針對保健食品的政策法規，從保健食品原料、功能評價、宣傳等各方面對其進行了進一步規范。包括《保健食品檢驗與評價技術規范》（2003年版）及保健食品良好生產規范審查方法與評價準則的廢止；國家市場監管總局三定方案出臺，特殊食品安全監督管理司成立；原食品藥品監管總局發布了《關于規范保健食品功能聲稱標識的公告》（2018年第23號），明確了保健食品功能聲稱標識的有關事項。

1.2 保健食品保健功能調整

為進一步加強保健食品保健功能聲稱管理，避免與藥品疾病預防和治療作用混淆，2019年3月28日國家市場監督管理總局研究提出了調整保健功能的意見，對各個保健食品功能的調整如表2所示。

表2 市場監管總局擬調整的保健食品保健功能

1.3 保健食品中的非法添加物

食品安全法規定，保健食品作為食品，不得添加藥品，非法生產加工有毒有害食品，服用者食用不當易出現不良反應。但仍有部分不法廠家在保健食品中非法添加藥品，2016年，一項涉及2025家企業生產的2951種保健食品的調查發現，其中有767種保健食品為假冒偽劣產品，假冒偽劣產品總數超過調查產品總數的四分之一[2]。面對保健食品市場存在的各種問題，國家加大了對保健食品的整治力度，2017年7月以來，國務院食安辦牽頭九個部門開展了食品保健食品欺詐和虛假宣傳整治工作。已查處保健食品違法案件5.8萬件，案值33.2億元[3]。

在降血糖類、降壓血類、緩解疲勞類、減肥類和改善睡眠類五類保健食品中非法添加的情況發生較多。2014—2015年，武漢藥品醫療器械檢驗所[4]對5批次中成藥和保健品進行檢測，共檢出2批次添加有氫氯噻嗪；對41批次減肥類保健食品進行檢測，共檢出9批次非法添加有西布曲明；對135批次緩解疲勞中成藥和保健食品進行檢測，共檢出115批次有非法添加化學藥物，檢出率高達85.2%。在降血糖類保健品中較常見的非法添加藥品為二甲雙胍、苯乙雙胍、吡格列酮等藥物[5]；在降血壓類保健品中較常見的非法添加藥品為托拉塞米、吲達帕胺等藥物[6]；在緩解疲勞類保健品中較常見的非法添加藥品為西地那非等PDE5抑制劑[7]；在減肥類保健品中較常見的非法添加藥品為西布曲明、芬氟拉明等藥物[8]；在改善睡眠類保健品中較常見的非法添加藥品為三唑侖、氯硝西泮等藥物[9]。部分消費者急于見效，許多不法分子則利用這種消費心理，通過在保健食品中添加各種藥品，欺騙消費者。而藥物的食用劑量在臨床上有嚴格的規定，食用不當會產生不良反應，甚至危及生命[10]。

國家大力打擊保健食品非法添加，對保健食品中非法添加藥物檢測技術研究提出了更高的要求，需研究出準確、快速、高效、便捷、低成本的保健食品中非法添加藥物檢測技術。目前保健食品中非法添加藥品的檢測方法有高效液相色譜[11]、液相色譜-質譜法[12-13]、薄層色譜[14]和熒光光譜[15]。這些方法都有比較高的靈敏度，但它們也存在一些缺點如復雜繁瑣，檢測時間長、有場地限制、篩查不全面、檢測成本高、結果假陽性等。高效液相色譜法的樣品預處理過程相對復雜；液相色譜-質譜法儀器成本高昂，且測定時需要專業的技術人員；薄層色譜法則耗時較長。而拉曼光譜技術所具有的快速、靈敏、無損、便捷等優勢，在保健食品非法添加快檢領域具有廣泛的應用前景。

2 SERS概述

拉曼光譜技術是基于印度物理科學家Raman[16]在1928年實驗中發現的非彈性散射效應，對入射光頻率不同的散射光譜進行分析以得到分子振動、轉動能級方面信息，形成拉曼光譜，應用于分子結構的基礎研究和化學組成的分析方法。拉曼信號未經處理時強度非常弱，1974年Fleischmann等[17]發現了SERS（surface enhanced Raman spectroscopy，表面增強拉曼光譜），待測的痕量分子吸附在金銀等金屬溶膠粒子或粗糙的金屬電極上時，拉曼信號增強，解決了普通拉曼光譜靈敏度低的問題。隨著后續的研究[18]以及硬件革新，SERS能夠分析痕量分子的結構，因此適合于微量物質的研究。SERS具有快速、簡便、成本低廉的優點，SERS目前在食品安全、藥物分析、環境監測、寶石鑒定、疾病診斷以及考古方面有廣泛的應用。

3 SERS在各類保健食品非法添加物快速檢測中的應用

3.1 降血糖類

降血糖類保健食品中非法添加藥物包括雙胍類藥物和磺脲類藥物，這兩類藥物可明顯降低糖尿病病人的血糖，但其副作用會導致服用者出現惡心、嘔吐、腹痛、神志障礙等癥狀，服用不當則可能出現低血糖，嚴重者引發乳酸性中毒。

張中湖等[19]建立了薄層色譜—表面增強拉曼光譜（TLC-SERS）方法現場快速篩查標示降血糖作用的中成藥與保健食品中非法添加的藥物，結果顯示4種模擬保健食品中疑似添加了降血糖藥物。趙娟等[20]的研究發現，堿性條件下，馬來酸羅格列酮、鹽酸苯乙雙胍與鹽酸二甲雙胍更易被探測。張雁等[21]的研究表明納米銀表面可增強檢測馬來酸羅格列酮、鹽酸吡咯列酮的拉曼信號。王琳等[22]建立了納米金SERS檢測鹽酸吡咯列酮、鹽酸羅格列酮的方法，檢出限為4 mg/L。張麗霞[23]建立了以主客體復合物的咖啡環效應超靈敏SERS基底檢測降血糖類保健食品中鹽酸苯乙雙胍的方法，檢出限低至8.0×10-9mol/L。吳國萍等[24]建立了納米金SERS檢測羅格列酮和吡咯列酮的方法，檢出限分別為0.0125 mg/L和0.025 mg/L。

3.2 降血壓類

降血壓類保健食品中非法添加藥物有利尿藥物如氫氯噻嗪、托拉塞米、吲達帕胺等；交感神經抑制藥如可樂定、利美尼定、普萘洛爾、鹽酸哌唑嗪等；腎素-血管緊張素系統抑制藥如卡托普利、坎地沙坦、氯沙坦鉀等；鈣拮抗藥如硝苯地平、維拉帕米等。降血壓類藥物在服用時需嚴格遵循醫生建議的劑量和時間才能起到穩定血壓的作用，這些藥物在控制血壓的同時可能會導致患者頭痛、心動過速、便秘、低血壓、電解質紊亂、高尿酸血癥、下肢水腫、低血鈉，甚至導致患者出現腎臟損害或需進行心臟移植等。

武佳煒[25]建立了鹽酸哌唑嗪和氯沙坦鉀的SERS檢測方法。朱青霞等[26]建立了可用于降血壓類中藥非法添加化學成分的TLC-SERS檢測方法。結果表明，該方法用于檢測甲磺酸多沙唑嗪、鹽酸普萘洛爾、鹽酸尼卡地平及氫氯噻嗪時專屬性較好，檢測限低可至0.005 μg，最終檢測出10種降壓類中藥中有2種有非法添加藥物。

3.3 緩解疲勞類

目前，市場上常見的緩解疲勞類保健食品中發現添加有多種化學藥物，其中，最常見的非法添加藥物為磷酸二酯酶5型（PDE5）抑制劑[27]，包括西地那非、伐地那非、他達拉非等。PDE5抑制劑是男性勃起功能障礙（ED）治療的一線用藥，人們服用含有上述添加藥物的保健食品會引發一系列的不良反應，如低血壓、頭昏、青光眼。長期食用含上述藥物的保健食品，將會直接損害食用人的腎功能和心臟功能，導致食用者永久性陽痿。

張建紅等[28]建立了結合拉曼光譜初篩、光譜疊加分析和表面增強拉曼光譜的方法以獲取樣品的特征拉曼信息。并檢測了132種市場上收集的緩解疲勞類保健食品，其中113種含有非法添加藥物。劉元瑞等[29]建立了緩解疲勞類保健食品中非法添加西地那非的薄層原位表面增強拉曼光譜的檢測方法。吳國萍等[30]自制納米金表面增強試劑，對比研究了對21種查繳的保健品樣品中的非法添加物西地那非的快速表面增強拉曼檢測效果，自制納米金表面增強試劑的表面增強效果不差于廠家提供的表面增強試劑，可檢出濃度為0.01 μg/mL的西地那非。鄭娟梅等[31]建立了金核銀殼結構納米顆粒的SERS快速檢測緩解疲勞類保健食品保健酒中非法添加物西地那非的分析方法，西地那非的檢出限為0.5 mg/L。李啟紅[32]建立了緩解疲勞類保健食品中非法添加西地那非、氨基他達拉非、伐地那非的快速檢測方法，并檢測出7種緩解疲勞類保健食品中有3種非法添加了那非類成分。王紅梅等[33]建立了SERS并結合簡單的前處理流程，對緩解疲勞類保健食品中非法添加的11種西地那非類藥物進行了非定向快速篩查研究，西地那非類藥物的最低檢出質量分數約為0.05 mg/kg。

3.4 減肥類

減肥類保健食品中可能添加的非法添加物有111種，其中以西布曲明、酚酞、辛伐他汀、奧利司他、芬氟拉明等較為常見[34-35]。西布曲明能夠抑制服用者的食欲以達到減肥的效果，但服用者易出現頭痛、口干、血壓升高、視力模糊等癥狀，也會引起厭食、嘔吐、便秘等不良反應損傷食用者的健康[36]，西布曲明在德國、美國、意大利等地導致數十人死亡而被許多國家禁止使用。他汀類降脂藥可阻斷細胞內羥甲戊酸代謝途徑，使細胞內膽固醇合成減少，其副作用為惡心、腹瀉、皮疹、消化不良、瘙癢、脫發、暈眩、肌肉痙攣、肌痛、橫紋肌溶解癥和肝炎，重者可導致急性腎衰竭[37]。

孫映求等[38]建立了SERS可快速檢測出添加于保健品中的微量西布曲明，檢測結果與傳統方法檢測的結果相吻合，該方法快速、簡便、無損，可作為檢測保健品中非法添加的微量西布曲明的快檢方法。毛慧[39]將SERS與化學計量學方法相結合來區分和檢測天然減肥保健食品中非法添加的西布曲明、N-單去甲基西布曲明和N,N-雙去甲基西布曲明。甘勇強等[40]結合簡單的前處理方法，建立了對減肥保健品中非法添加的酚酞進行快速檢測的拉曼光譜法，并可進行定量分析，檢測限為1%。

3.5 改善睡眠類

鎮靜安眠類藥物是一類以抑制神經系統活躍來促使服用者鎮靜的藥物。臨床上主要用來消除患者煩燥不安或過度興奮等精神不穩定癥狀。鎮靜安眠類藥物種類繁多，常見的鎮靜安眠類藥物主要為三唑侖、氯硝西泮、艾司唑侖、奧沙西泮、扎來普隆、左佐匹克隆、文拉法辛等。小劑量的使用鎮靜安眠類藥物，能有效改善服用者煩躁、焦慮、緊張的不穩定精神狀態。有些不法分子在改善睡眠類保健食品中非法添加鎮靜安眠藥，以此使改善睡眠的效果快速見效。但這類藥物服用不當則易出現乏力、嗜睡、昏沉等不良反應，服用過量或長期服用會出現暫時性遺忘或意識障礙甚至導致呼吸抑制。在改善睡眠類保健食品中非法添加鎮靜安眠藥物會嚴重危害食用者的健康。

韓東岐等[41]對147批次改善睡眠類中成藥和保健食品（改善睡眠類中成藥87批次、改善睡眠類保健食品60批次）進行檢測，結果發現11批次檢出鹽酸多塞平，3批次檢出艾司唑侖，2批次檢出勞拉西泮、阿普唑侖和氯氮卓。李靜輝等[42]建立了薄層色譜與SERS聯用技術對改善睡眠類保健食品中改善睡眠類保健食品的主要成分和四種非法添加三唑侖、艾司唑侖、氯硝西泮及奧沙西泮的快速檢測新方法，檢測限為1～4 μg。李靜泉等[43]用顯微共聚焦拉曼光譜及SERS兩種方法對扎來普隆、左佐匹克隆、文拉法辛3種鎮靜藥物進行對比分析，分析了這幾種藥物的拉曼光譜特性。

4 結語與展望

SERS可在短時間內完成樣品的檢測，可適用于保健食品中非法添加化學成分的檢測，表面增強拉曼光譜技術具有高效、準確、快速、簡便、成本低的優點，適合于現場的快速篩查。