高分辨質譜法在食品檢測分析中的應用

王智瑋

（上海市酒類食品質量檢驗中心有限公司，上海 200081）

磁質譜、飛行時間質譜、傅里葉變換離子回旋共振質譜和靜電場軌道阱質譜均屬于典型的高分辨質譜法，具體劃分以質量分析器為依據，4者均存在5 mg/L以內的質量準確度和最低10 000的分辨率。為保證高分辨質譜法較好地服務于食品檢測，本文圍繞食品檢測分析中高分辨質譜法應用開展具體研究。

1 食品檢測分析中高分辨質譜法的應用方向

1.1 食品藥物殘留檢測

動物體內殘留的獸藥、植物表面殘留的農藥會在一定程度上威脅食用者健康，這使食品藥物殘留檢測受到重視。色譜法、質譜法是應用較廣泛的食品藥物殘留檢測方法，如基于液相色譜-串聯質譜法的獸藥殘留檢測，該方法存在ng/kg級別的靈敏度，可基于荷質實現化合物電離，獲取分子結構與裂解過程等信息。在高分辨率質譜的快速發展下，液相色譜-高分辨率質譜法能更好地應用于獸藥、農藥殘留痕量研究，且檢測效率和準確率更高[1]。

1.2 持久性有機污染物檢測

環境中長期存在且能通過環境介質長距離遷移的有機污染物對環境及人類健康帶來的威脅較大，如多氯聯苯、有機氯農藥等有機污染物通過食品進入人體能引發畸形、癌癥。氣相色譜串聯質譜法在持久性有機污染物的檢測中應用較廣泛，隨著高分辨質譜法的快速發展，超高效液相色譜-飛行時間質譜法開始應用于持久性有機污染物檢測，此方法檢出限低、靈敏度高，受到的基質干擾較小[2]。

1.3 食品生物毒素檢測

生物毒素指的是植物、動物、微生物的代謝產物，也被稱作天然毒素，如霉菌毒素、植物毒素、海洋生物毒素等。食品安全領域生物毒素問題較為嚴峻，對餐飲業的影響較大，被多種生物毒素混合污染的食品易對食用者生命健康造成威脅，因此食品中生物毒素的檢測需實現多種毒素的同時檢測，高分辨質譜法可滿足此需求。在多種生物毒素殘留的定量和定性檢測方面，高分辨質譜法的應用價值較高，利用具備全掃描功能的質譜儀，可初步篩查多種生物毒素，快速鎖定疑似樣品并開展針對性的質譜分析，實現高效率的定性和定量分析。

2 實例分析

2.1 案例概況

為提升研究的實踐價值，以配制酒產品非法添加物檢測為研究對象，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、他達拉非和那莫西地那非。配制酒可細分為動物類、植物類、動植物類和其他類，如露酒用枸杞、桂圓等植物類配料浸泡，或用狗鞭、鹿鞭等動物類配料浸泡。食品中那非類藥物檢測受重視程度高，液質聯用技術、液相色譜法、拉曼光譜法均屬于檢測常用方法，本文采用高分辨質譜法檢測配制酒產品中那非類非法添加物，能實現高效率的精準定性和準確定量，滿足那非類物質檢測需要。

2.2 儀器與試劑

分析天平、超純水機、超高效液相色譜系統、四極桿/靜電場軌道阱高分辨質譜系統。

他達拉非、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、偽伐地那非和氨基他達拉非標準品，純度最低為99.5%；乙腈、甲醇，色譜純；甲酸，質譜純；配制酒為隨機抽取的樣品。

2.3 試驗方法

配制1 mg/mL甲醇標準儲備液，在4 ℃冰箱內貯存。取那非類儲備液11種配制標準混合溶液，應現配現用；吸取酒樣2 mL于10 mL容量瓶中，加入適量甲醇后超聲提取15 min，冷卻至室溫后用甲醇定容至刻度線，用0.22 μm濾膜過濾，上機；選擇Hypersil GOLD C18色譜柱（150 mm×2.1 mm，1.9 μm），設置30 ℃的柱溫，流動相A、B分別為0.1%甲酸水溶液、甲醇。進行梯度洗脫，分別采用10%甲醇、10%～90%甲醇、90%甲醇、90%～10%甲醇和10%甲醇洗脫0～0.1 min、0.1～6.0 min、6.0～8.0 min、8.0～8.1 min和8.1～11.0 min，進樣量為5 μL、流速為0.3 mL/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、輔助氣和鞘氣分別設置為350 ℃、2 500 V、5 L/min和35 L/min，以氮氣為霧化氣，質譜校正液對質量軸的校正每5 d開展1次。采用一級母離子全掃描、二級子離子掃描（數據依賴）模式，分辨率分別為7×104半高峰寬、1.75×104半高峰寬，最大注入時間分別為200 ms、50 ms，二級子離子掃描模式存在5×105的觸發閾值。設定存在30、50、70的NCE值[3]。

為分析配制酒中那非類物質含量，研究采用高分辨質譜法，結合二級碎片離子譜及目標化合物精確分子離子質量數，可在缺乏標準品的前提下精準鑒定樣品中是否存在那非類物質。掃描環節如發現信號強度超出預設值的目標列表分子離子（一級全掃描），數據依賴子離子掃描模式會自動開啟，獲取二級離子全掃描質譜信息（對應分子離子精確質量數），完成定性確證。對2組屬于同分異構體的那非類物質，通過梯度洗脫實現色譜行為分離，定性離子碎片選擇需規避碎片離子存在相同質荷比的情況，以此開展高準確性的定性定量分析。

2.4 定性篩查

數據處理過程需將那非類物質的相關數據錄入軟件Trace Findei，包括二級碎片離子精確質量數、一級精確質量數、保留時間，完成數據庫建設，滿足確證及篩查需要。目標化合物數據庫設置需基于Screening Method進行，篩查依據為化合物一級精確質量數和保留時間，確證依據為二級碎片離子精確質量數。如基于標準品色譜峰得到保留時間一致的試樣色譜峰，且存在5×10-6內的精確分子量誤差（標準品母離子），以及10-5的精確分子量誤差（主要碎片離子），可確定相應化合物檢出。分析樣品時可用樣品采集的結果直接利用譜庫進行比對，找到對應的化學藥物，進行快速篩查和確證[4]。

選擇以蒸餾酒為酒基的動物類和植物類配料浸泡的配制酒、以發酵酒為酒基的植物類配料浸泡的配制酒（陰性配制酒）3種基質，分別取樣品2 mL，同時加入適量那非類標準物質混合標準溶液，得到各化合物檢出限濃度的樣品溶液，用甲醇稀釋到10 mL，采用與樣品溶液相同的方法進行制備，完成測定，結合數據處理發現，自建的數據庫中那非類化合物在3種基質加標溶液中匹配，無假陰性情況，均顯示檢出，假陽性情況在空白試驗中也未出現。

2.5 定量檢測

基于四極桿/靜電場軌道阱質譜開展試驗，在應用母離子定量、子離子定量及PRM掃描模式、FullMS掃描模式時，母離子定量得到的那非類物質線性關系良好（線性范圍內），存在0.995及以上的相關系數。將一定量混合標準溶液加入空白配制酒樣品中，完成加標樣品（5 μg/L）配制，對基質效應進行研究可發現，存在較少基質干擾及90%以上的回收率。對標準品開展逐級稀釋，重復進樣最低濃度加標樣品（有信號檢出）3次，檢出限基于3以上的3次響應信噪比確定、定量限基于10以上的3次響應信噪比確定，得出檢出限為1 ～ 2 μg/L、定量限為 3 ～ 6 μg/L。

取空白樣品進行加標回收試驗，將一定量混合標準溶液加入配制酒樣品中，分別添加 5 μg/L、10 μg/L、50 μg/L 3個濃度水平，每個樣品每個水平重復測定6次，回收率在86.4%～107.9%，存在良好精密度及10%內的相對標準偏差。

2.6 方法應用

將建立的數據庫和檢測方法用于檢測配制酒中那非類物質，完成樣品處理后，開展高分辨質譜掃描檢測，數據處理使用軟件Trace Findei，在30批次的配制酒樣品中混入2批次加標酒樣進行檢測，檢出陽性樣品2批次。檢出西地那非和他達拉非2種化合物，母離子定量測定由FullMS掃描負責，1批次配制酒中同時測得2種物質，西地那非物質檢測值為1.32 mg/L，他達拉非檢測值為2.15 mg/L，1批次配制酒中測得西地那非物質，檢測值為3.29 mg/L。結合具體應用可確定，本文研究的高分辨質譜法能較好地用于配制酒檢測，能滿足那非類物質檢測需求，在建立的數據庫支持下，研究涉及的快速精準篩查方法無需標準品便能在檢測中精確定性那非類物質，那非類化合物可基于全掃描模式由母離子準確定量，高分辨質譜法的應用價值得到直觀證明[5]。

3 結語

綜上所述，高分辨質譜法能較好地應用于食品檢測分析。本文涉及的檢測方法、定性篩查、定量檢測和方法應用等內容，直觀地展示了高分辨質譜法的應用路徑。為更好地服務于食品檢測分析，高分辨質譜法的應用還需關注配套計算工具與軟件的選用及多種技術的綜合運用。