靜電場(chǎng)軌道阱質(zhì)譜分析技術(shù)在食品分析中的應(yīng)用進(jìn)展

熊　岑，李苑雯，鄭彥婕，*，李衛(wèi)崗，黎永樂(lè)，曾泳艇

（1.深圳市計(jì)量質(zhì)量檢測(cè)研究院，廣東 深圳 518000；2.珠海出入境檢驗(yàn)檢疫局檢驗(yàn)檢疫技術(shù)中心，廣東 珠海 519000）

靜電場(chǎng)軌道阱質(zhì)譜分析技術(shù)在食品分析中的應(yīng)用進(jìn)展

熊岑1，李苑雯1，鄭彥婕1，*，李衛(wèi)崗2，黎永樂(lè)1，曾泳艇1

（1.深圳市計(jì)量質(zhì)量檢測(cè)研究院，廣東 深圳 518000；2.珠海出入境檢驗(yàn)檢疫局檢驗(yàn)檢疫技術(shù)中心，廣東 珠海 519000）

靜電場(chǎng)軌道阱質(zhì)譜技術(shù)以其優(yōu)越的高分辨率和高精確質(zhì)量數(shù)的特性，可實(shí)現(xiàn)目標(biāo)物的同分異構(gòu)體和結(jié)構(gòu)類似物的鑒定以及未知物的篩查和確證，近年來(lái)在生命科學(xué)、環(huán)境污染以及食品檢測(cè)領(lǐng)域的應(yīng)用逐漸增多。本文簡(jiǎn)要介紹了靜電場(chǎng)軌道阱質(zhì)譜及其聯(lián)用技術(shù)的發(fā)展，系統(tǒng)地綜述了該項(xiàng)技術(shù)近年來(lái)在食品分析領(lǐng)域中的應(yīng)用進(jìn)展。

靜電場(chǎng)軌道阱質(zhì)譜；高分辨質(zhì)譜；食品分析

質(zhì)譜分析技術(shù)是化學(xué)和生物領(lǐng)域多組分分析中常用的檢測(cè)技術(shù)。近年來(lái)，質(zhì)譜技術(shù)得到了長(zhǎng)足發(fā)展，由單重四極桿、三重四極桿質(zhì)譜，發(fā)展到能夠提供精確質(zhì)量數(shù)的高分辨質(zhì)譜技術(shù)，如飛行時(shí)間質(zhì)譜（time of flight，TOF），傅里葉變換離子回旋共振質(zhì)譜（fourier transformion cyclotron resonance，F(xiàn)T-ICR）和靜電場(chǎng)軌道阱Orbitrap高分辨質(zhì)譜技術(shù)。在食品分析行業(yè)，多組分分析常采用液相和三重四極桿的聯(lián)用技術(shù)，盡管該儀器方法的靈敏度高，但仍存在缺陷：1）需要根據(jù)每個(gè)目標(biāo)化合物進(jìn)行方法的優(yōu)化和建立；2）所建立的方法能檢測(cè)的化合物數(shù)量有限；3）只有建立在方法中的目標(biāo)化合物才能被檢測(cè)。為實(shí)現(xiàn)高通量篩查的多組分物質(zhì)，基于高分辨質(zhì)譜技術(shù)的全掃描的質(zhì)譜分析方法逐漸進(jìn)入研究者們的視野。其中，Orbitrap高分辨質(zhì)譜技術(shù)以其高靈敏、高選擇性在食品檢測(cè)行業(yè)中已得到廣泛的應(yīng)用。它的高分辨全掃描質(zhì)譜模式，可以在無(wú)法提供標(biāo)準(zhǔn)品的情況下，對(duì)樣品中疑似存在的幾百種化合物進(jìn)行高通量篩查。這種技術(shù)無(wú)需對(duì)目標(biāo)化合物進(jìn)行預(yù)調(diào)諧，具有確證未知化合物的能力［1］。Oribtrap質(zhì)量分析器通常與額外的富集裝置組合，如線性離子阱，再結(jié)合連續(xù)的離子源，如電噴霧（electrospray ionization，ESI）和大氣壓化學(xué)電離源（atmospheric pressure chemical ionization，APCI），產(chǎn)生不同程度的碎片信息用于確證分子結(jié)構(gòu)。Oribtrap技術(shù)常與高效液相色譜（high performance liquid chromatography，HPLC）和超高效液相色譜（ultra performance liquid chromatography，UPLC）技術(shù)聯(lián)用，近幾年被用于研究食品營(yíng)養(yǎng)成分和風(fēng)味，檢測(cè)食品中農(nóng)藥殘留、獸藥殘留、真菌毒素，以及食品非法添加劑、食品營(yíng)養(yǎng)成分等。

1　Orbitrap技術(shù)

Orbitrap技術(shù)是由俄國(guó)科學(xué)家Makar ov［2］根據(jù)靜電場(chǎng)軌道阱發(fā)展的一種新型質(zhì)量分析器。靜電場(chǎng)軌道阱是通過(guò)使離子圍繞一個(gè)中心電極的軌道旋轉(zhuǎn)而捕獲離子的裝置。Orbitrap不是一個(gè)傳統(tǒng)意義上的離子阱，它沒(méi)有使用射頻電壓（radio frequency，RF）或者磁場(chǎng)來(lái)捕獲離子，而是利用靜電場(chǎng)。Orbitrap有兩個(gè)呈軸對(duì)稱的電極，一個(gè)是形狀像紡錘狀的中心電極；另一個(gè)是包圍在中心電極外部的外部電極，被一個(gè)絕緣的陶瓷圈分隔為兩半。儀器工作時(shí)，在中心電極逐漸加上直流高壓，在Orbitrap內(nèi)產(chǎn)生特殊幾何結(jié)構(gòu)的靜電場(chǎng)。離子進(jìn)入Orbitrap后受到中心電場(chǎng)的引力，開(kāi)始向著中心電極作圓周軌道運(yùn)動(dòng)，向著中心電極的靜電場(chǎng)吸引力被離心力補(bǔ)償，這個(gè)離心力是根據(jù)離子的初始切線速度而增大，如同軌道上的衛(wèi)星。離子在靜電場(chǎng)的作用下，在Orbitrap的內(nèi)部做螺旋狀的運(yùn)動(dòng)，沿中心內(nèi)電極作水平和垂直方向的振蕩。離子軸向的運(yùn)動(dòng)與其初始的能量、角度和位置無(wú)關(guān)。該振蕩通過(guò)鏡像電流的檢測(cè)以測(cè)定。鏡像電流被外部電極測(cè)定，并被放大。通過(guò)快速傅里葉變換來(lái)獲取不同質(zhì)量離子的頻譜，從而轉(zhuǎn)換為一個(gè)準(zhǔn)確的質(zhì)荷比得到質(zhì)譜圖［2-3］。

Orbitrap質(zhì)譜具有高分辨率和高質(zhì)量精度的特點(diǎn)，可以實(shí)現(xiàn)質(zhì)量精度在5 mg/kg以內(nèi)的常規(guī)質(zhì)量測(cè)定，對(duì)異構(gòu)體或結(jié)構(gòu)類似的物質(zhì)的區(qū)別鑒定以及未知物的確證。該技術(shù)可在無(wú)標(biāo)準(zhǔn)試劑條件下，實(shí)現(xiàn)對(duì)突發(fā)事件中疑似物的快速確證分析。在實(shí)際應(yīng)用中，Orbitrap技術(shù)常與多種離子化手段及其他質(zhì)量分析器相結(jié)合成組合質(zhì)譜，應(yīng)用在蛋白質(zhì)組學(xué)、代謝組學(xué)、藥物分析和食品環(huán)境分析等領(lǐng)域［4］。目前較常用的商業(yè)化組合質(zhì)譜有線性離子阱靜電場(chǎng)軌道阱組合式高分辨質(zhì)譜（linear ion trap-Orbitrap，LTQ-Orbitrap），以及與四極桿和軌道阱組合的高分辨質(zhì)譜（quadrupole-exactive Orbitrap，Q-Exactive Orbitrap）。LTQ-Orbitrap結(jié)合了多級(jí)線性離子阱和靜電場(chǎng)軌道阱兩種技術(shù)，線性離子阱提供目標(biāo)物的碎片離子信息，Orbitrap進(jìn)一步對(duì)該碎片離子進(jìn)行高分辨檢測(cè)，這種分工使得測(cè)定可以更高效快速。在LTQ-Orbitrap中，線性離子阱和Orbitrap是兩個(gè)完整的質(zhì)量分析器，均可以用于離子的測(cè)定和圖譜的記錄，因而兩個(gè)部分可以獨(dú)立使用或者結(jié)合使用。LTQ-Orbitrap采用了雙壓阱設(shè)計(jì)，采用兩個(gè)獨(dú)立的加壓區(qū)域，使得離子處理和檢測(cè)相互獨(dú)立。線性離子阱所有的功能仍然可以實(shí)現(xiàn)，可以用以測(cè)定單級(jí)或多級(jí)質(zhì)譜，靈敏度高，但是分辨率和質(zhì)量精度較Orbitrap低。其中，多級(jí)線性離子阱可以得到多達(dá)10 級(jí)的質(zhì)譜，碎片離子信息為同分異構(gòu)體或結(jié)構(gòu)類似物的區(qū)分提供了強(qiáng)有力的數(shù)據(jù)支持。同時(shí)，靜電場(chǎng)軌道阱組合式高分辨質(zhì)譜儀具有很強(qiáng)的抗基質(zhì)干擾能力，針對(duì)復(fù)雜體系內(nèi)痕量組分的分析，可以得到更準(zhǔn)確的結(jié)果，明顯提高了檢測(cè)能力。將高選擇性的四極桿的離子過(guò)濾技術(shù)與Orbitrap高分辨準(zhǔn)確質(zhì)量數(shù)測(cè)量技術(shù)相結(jié)合，是另一種新型的組合質(zhì)譜，該技術(shù)的四極桿質(zhì)量過(guò)濾器可以用于母離子選擇，可幾乎同時(shí)獲得全掃描質(zhì)譜（mass spectrometry，MS）譜圖和高分辨精確質(zhì)量數(shù)的MS-MS全掃譜圖。

組合質(zhì)譜使用的離子源有ESI、APCI，還有特別適用于食品分析的常溫常壓離子化技術(shù)［5］，該技術(shù)簡(jiǎn)化了樣品制備過(guò)程，如實(shí)時(shí)直接分析離子源技術(shù)（direct analysis in real time，DART）和電噴霧解吸電離技術(shù)（desorption electrospray ionization，DESI）。而與基質(zhì)輔助激光解吸（matrix-assisted laser desorption ionization，MALDI）的聯(lián)用，進(jìn)一步擴(kuò)大了Orbitrap技術(shù)在生物大分子的檢測(cè)中的應(yīng)用。

2　Orbitrap在食品分析中的應(yīng)用

食品分析中通常是針對(duì)已知目標(biāo)的分析，需要對(duì)應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)品建立分析方法。隨著食品安全監(jiān)管的物質(zhì)越來(lái)越豐富，以及食品安全突發(fā)問(wèn)題的應(yīng)急監(jiān)測(cè)的需要，迫切要建立準(zhǔn)確的高通量篩查方法對(duì)食品中可疑有害物質(zhì)進(jìn)行快速篩查和檢測(cè)。Orbitrap質(zhì)譜技術(shù)因其所具有高分辨率和高質(zhì)量精度的特點(diǎn)，可以實(shí)現(xiàn)食品中有毒有害物質(zhì)或功效成分等有害物質(zhì)的高通量篩查。在無(wú)標(biāo)準(zhǔn)試劑條件下，根據(jù)化合物的精確質(zhì)量數(shù)也能實(shí)現(xiàn)初步篩查。對(duì)于篩選出來(lái)的化合物，可以繼續(xù)通過(guò)對(duì)比標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)的保留時(shí)間和二級(jí)質(zhì)譜圖對(duì)化合物進(jìn)一步確證。下面將分別從食品中農(nóng)藥殘留、獸藥殘留、非法添加劑和有機(jī)金屬污染、真菌毒素、植物毒素和食品營(yíng)養(yǎng)成分檢測(cè)等方面介紹Orbitrap質(zhì)譜技術(shù)在食品分析中的應(yīng)用。

2.1農(nóng)藥殘留

Orbitrap技術(shù)商業(yè)化后立即被應(yīng)用在農(nóng)藥殘留檢測(cè)方面，LTQ-Orbitrap聯(lián)用技術(shù)相比三重四極桿-飛行時(shí)間質(zhì)譜（triple quadrupole-time of flight- mass spectrometry，QqQ-TOF-MS）技術(shù)具有更靈敏的全掃描檢測(cè)能力，更高的質(zhì)量精密度和更寬的線性檢測(cè)范圍［6］。Oribtrap的全掃描模式在食品安全領(lǐng)域越來(lái)越得到重視，在糧食［1］、蜂蜜［1］、水果［7］、大米［8］以及地表水污染［9-10］中農(nóng)藥殘留的檢測(cè)應(yīng)用較多。Kellmann等［1］通過(guò)分析測(cè)蜂蜜和動(dòng)物飼料中151 種有毒有害物的殘留（包括農(nóng)藥、獸藥、真菌毒素、植物毒素）來(lái)研究分析濃度、機(jī)體復(fù)雜度和分辨率對(duì)全掃描模式檢測(cè)能力的影響。研究發(fā)現(xiàn)，復(fù)雜的動(dòng)物飼料機(jī)體中低濃度的目標(biāo)物需要相對(duì)高的分辨率＞50 000半高寬（full width at half maximum，F(xiàn)WHM），以及穩(wěn)定可靠的質(zhì)量精度（＜2 mg/kg）。在蜂蜜基體中，25 000 FWHM的質(zhì)量分辨能力就足夠得到普通MS的質(zhì)量精度（＜2 mg/kg），此時(shí)質(zhì)量濃度可以小于10 ng/g。Oribtrap技術(shù)結(jié)合DART，可以實(shí)現(xiàn)表面農(nóng)藥殘留的篩查和測(cè)定，大大縮短了分析時(shí)間。例如，Edison等［11］結(jié)合DART和Exactive Orbitrap快速篩查了葡萄、蘋(píng)果和橘子中的132 種農(nóng)藥殘留，有86%農(nóng)藥被篩查出來(lái)。該技術(shù)最低分別能檢出2 ng/g（蘋(píng)果或橘子）和10 ng/g（葡萄）的農(nóng)藥殘留。此外，將Oribtrap技術(shù)的高分辨質(zhì)譜功能和LTQ的多級(jí)質(zhì)譜功能相結(jié)合，在同分異構(gòu)體鑒定方面更為優(yōu)越。王勇為等［12］使用LTQ-Oribtrap技術(shù)對(duì)飼料中同分異構(gòu)體除草劑特丁津和撲滅凈殘留進(jìn)行了鑒定。

2.2獸藥殘留

飼養(yǎng)牲畜過(guò)程中，獸藥的不當(dāng)使用導(dǎo)致了獸藥在動(dòng)物體內(nèi)殘留或者進(jìn)入動(dòng)物的奶、蛋中，最終通過(guò)食物鏈進(jìn)入人體，危害消費(fèi)者健康，尤其是嬰幼兒。許多國(guó)家相關(guān)機(jī)構(gòu)指定了各種視頻中獸藥的殘留限量值。為了短時(shí)間對(duì)食品中的獸藥殘留進(jìn)行檢測(cè)，大多數(shù)已有的方法都是對(duì)指定的物質(zhì)進(jìn)行檢測(cè)，無(wú)法全面掌握食品的獸藥污染信息。鑒于此，許多高分辨質(zhì)譜技術(shù)已用于獸藥檢測(cè)Orbitrap技術(shù)已用來(lái)篩選和同時(shí)檢測(cè)牛奶、肉中多種獸藥殘留［13-15］。相比TOF-MS（15 000 FWHM左右），Orbitrap質(zhì)譜質(zhì)量分辨率（60 000 FWHM左右）更高，在復(fù)雜基質(zhì)中獸藥殘留檢出中更有優(yōu)勢(shì)。van der Heeft等［16］使用LTQ-Orbitrap測(cè)定牛毛中獸藥殘留情況，檢測(cè)類固醇激素藥物的殘留檢出限在ng/g級(jí)別，對(duì)動(dòng)物抗蟲(chóng)藥物殘留檢出限在0.2～2 μg/g范圍內(nèi)。

2.3食品非法添加劑和有機(jī)金屬污染物

我國(guó)近年來(lái)連續(xù)發(fā)生的食品安全事件主要是食品非法添加行為導(dǎo)致的，對(duì)于這類非法添加劑的排查是政府打擊這類非法行為的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。例如，葡萄酒制假售假問(wèn)題在市場(chǎng)上屢見(jiàn)不鮮，有些假冒葡萄酒甚至沒(méi)有葡萄汁，只是用香精、色素、酒精勾兌出來(lái)。雖然有針對(duì)可能添加的合成食用色素有相應(yīng)的檢測(cè)方法，但是合成色素種類繁多，需要建立一種高通量色素篩查方法。黎永樂(lè)等［17］使用LTQ-Orbitrap技術(shù)建立了葡萄酒中15 種水溶性合成色素快速篩查和確證方法。該方法通過(guò)化合物的精確質(zhì)量數(shù)進(jìn)行篩查，并建立了色素的二級(jí)質(zhì)譜庫(kù)，通過(guò)直接檢索即可實(shí)現(xiàn)進(jìn)一步的確證化合物。

塑化劑鄰苯二甲酸酯作為一種長(zhǎng)期使用的工業(yè)化學(xué)品，近年來(lái)發(fā)現(xiàn)被非法添加進(jìn)入了食品。飲料食品是主要污染對(duì)象，鄰苯二甲酸酯作為起云劑，以及用于改善顏色、香味和口感。過(guò)去，塑化劑的檢測(cè)主要使用氣相色譜質(zhì)譜（gas chromatography-mass spectrometer，GC-MS）和液相色譜質(zhì)譜（liquid chromatography-mass spectrometer，LC-MS）檢測(cè)，2011年臺(tái)灣食品局使用LC-MS/MS技術(shù)同時(shí)篩查了6 種塑化劑鄰苯二甲酸酯。Orbitrap高分辨質(zhì)譜技術(shù)也用在了塑化劑的快篩檢測(cè)當(dāng)中，如王曉兵等［18］使用LTQ-Orbitrap組合式高分辨質(zhì)譜建立了食品接觸材料中11 種鄰苯二甲酸酯的快速篩查和確證方法，Self等［19］使用Exactive Orbitrap質(zhì)譜技術(shù)結(jié)合DART，實(shí)現(xiàn)了鄰苯二甲酸酯類化合物的多項(xiàng)快速檢測(cè)。

砷的污染已被關(guān)注多年，一般無(wú)機(jī)砷毒性較強(qiáng)，而經(jīng)生物轉(zhuǎn)化后的有機(jī)砷的毒性不大。但是對(duì)于其人體毒性仍然存在爭(zhēng)議。砷會(huì)在海產(chǎn)品的動(dòng)物組織中富集轉(zhuǎn)化，被人食用后的風(fēng)險(xiǎn)需要詳細(xì)的評(píng)估。因此，Yang Lu等［20］將LC-LTQ-Orbitrap結(jié)合特異性同位素稀釋法測(cè)定了魚(yú)組織中的有機(jī)砷（arsenobetaine，AsB，（CH3）3+AsCH2COO-），并使用液相色譜-電感耦合等離子體質(zhì)譜聯(lián)用技術(shù)（liquid chromatography-inductively coupled plasma/mass spectrometer，LC-ICP/MS）結(jié)合標(biāo)準(zhǔn)加入法對(duì)目標(biāo)進(jìn)行檢測(cè)。

2.4真菌毒素

Orbitrap已用于谷物［16，21］、啤酒［22-24］、嬰幼兒食品［25］、面包等糧食加工產(chǎn)品［26］的真菌毒素的檢測(cè)當(dāng)中，建立了高通量、高靈敏的真菌毒素檢測(cè)方法。研究者們通過(guò)比較發(fā)現(xiàn)，雖然三重四極桿質(zhì)譜技術(shù)（triple quadrupole，QqQ）的靈敏度要優(yōu)于Orbitrap質(zhì)譜技術(shù)，但Orbitrap以其高分辨的特點(diǎn)在無(wú)標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)的情況下對(duì)未知化合物篩選更有效［16］。Lehner等［27］使用LTQ-Oribtrap聯(lián)用質(zhì)譜技術(shù)同時(shí)對(duì)食品中12 種真菌毒素定量檢測(cè)并篩選200 種真菌毒素的代謝產(chǎn)物，該方法對(duì)真菌毒素的檢出限在8～160 ng/g。該研究小組探討了化合物篩選確證的方法，結(jié)果表明通過(guò)精確質(zhì)量數(shù)、峰的強(qiáng)度和同位素比例來(lái)確證化合物可以較為有效確證未知化合物。利用Orbitrap高分辨質(zhì)譜技術(shù)的高通量未知物篩查功能，可以規(guī)避常規(guī)真菌毒素項(xiàng)目檢測(cè)中真菌毒素漏檢的風(fēng)險(xiǎn)。大部分關(guān)于食品中真菌毒素的研究主要集中在一類或者是標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定的幾種毒素進(jìn)行檢測(cè)，而其他新發(fā)現(xiàn)或不常見(jiàn)的毒素研究較少。Malachova等［28］課題組通過(guò)使用Obitrap技術(shù)關(guān)注了更多不常見(jiàn)谷物食品中存在的真菌毒素的分析，測(cè)定了當(dāng)?shù)厥袌?chǎng)的許多谷物產(chǎn)品，主要分析了4 組真菌毒素：?jiǎn)味随呙瓜┒舅睾陀衩紫┩?；恩鐮?xì)胞毒素和白僵菌素；麥角生物堿；鏈格孢屬毒素在產(chǎn)品中的污染情況，發(fā)現(xiàn)該國(guó)的谷物產(chǎn)品中主要存在嘔吐毒素、葡萄糖苷化的嘔吐毒素、恩鐮細(xì)胞毒素。

隱性霉菌毒素來(lái)源于植物的保護(hù)性解毒過(guò)程，這個(gè)過(guò)程包括了把毒素偶聯(lián)到極性物質(zhì)上，如糖、氨基酸、硫酸鹽，以及進(jìn)入植物細(xì)胞。這些存在的隱性毒素可以來(lái)源于食物加工過(guò)程的污染和動(dòng)物消化，其危害性不可忽視。例如，有研究［29］發(fā)現(xiàn)一種嘔吐毒素的衍生物：脫氧雪腐鐮刀菌烯醇-3-β-D-葡萄糖苷會(huì)伴隨嘔吐毒素在小麥、玉米和大麥中一起出現(xiàn)。Nakagawa等［30］使用Orbitrap技術(shù)測(cè)定了3 種小麥中的鐮胞菌毒素的隱性毒素：鐮刀菌酮葡萄糖苷、脫氧雪腐鐮刀菌烯醇-3-β-葡萄糖苷、雪腐鐮刀菌醇葡萄糖苷。

2.5植物毒素

植物毒素是植物的次代謝產(chǎn)物，在日照、霜凍和受傷過(guò)程中積累在植物中，它們?cè)谧匀唤绲淖饔檬潜Ｗo(hù)植物避免被食草動(dòng)物、細(xì)菌和真菌的侵蝕。但是，這類物質(zhì)對(duì)動(dòng)物和人類有嚴(yán)重或慢性毒性，會(huì)影響植物的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值。例如：15 mg/kg的糖苷生物堿含量會(huì)使土豆出現(xiàn)苦味，而達(dá)到200 mg/kg會(huì)威脅人類健康［31］。食物中常見(jiàn)的植物毒素有：土豆中廣泛存在有毒的糖苷生物堿、木薯中的氰苷類、十字花科植物的芥子油苷。除了直接食用，這些植物毒素還會(huì)通過(guò)間接污染進(jìn)入到人和動(dòng)物體內(nèi)，例如牛奶和雞蛋。但是，植物毒素的危害尚未受到重視，鮮有標(biāo)準(zhǔn)對(duì)其限量值做規(guī)定，這也歸因于食品中植物毒素的含量受到多種因素影響，如植物的種類、種植的地理位置、天氣情況、發(fā)育階段、用于食用的部位等［31］。近幾年，歐洲食品安全局對(duì)此開(kāi)始關(guān)注，約600 種植物毒素被提議列為檢驗(yàn)對(duì)象。目前，仍然缺少對(duì)植物毒素的常規(guī)分析方法。一些方法只對(duì)特定的幾種植物毒素進(jìn)行檢查，或者是特定的商品。Mol等［32］通過(guò)Orbitrap的全掃描模式對(duì)食品、飼料和植物提取品中的植物毒素進(jìn)行全面篩查，篩查了150 種植物毒素，該方法對(duì)各類中植物毒素的檢出限在10～200 μg/kg范圍內(nèi)。Cahill等［31］利用Orbitrap技術(shù)研究了生物堿苷類的質(zhì)譜裂解路徑。

2.6食品營(yíng)養(yǎng)成分的研究

隨著生活水平的提高，科學(xué)和營(yíng)養(yǎng)均衡的飲食日漸成為人們的生活理念。包括水、無(wú)機(jī)鹽、碳水化合、脂肪、蛋白質(zhì)、氨基酸、維生素等成分都是食品企業(yè)和消費(fèi)者關(guān)注的營(yíng)養(yǎng)指標(biāo)。動(dòng)植物油脂中甘油三酯是主要成分，包含甘油和3 個(gè)脂肪酸鏈，其中鏈的長(zhǎng)度不斷變化還含有不飽和鍵。它們營(yíng)養(yǎng)決定于其中不飽和脂肪的含量，因此檢測(cè)甘油三酯在食品行業(yè)非常重要。Gerbig等［33］利用DESI結(jié)合Orbitrap技術(shù)，通過(guò)檢測(cè)甘油酸三酯的銨鹽，測(cè)定了食用油和人造黃油中的甘油三酯，并對(duì)比了兩者含量。該技術(shù)有效縮短了前處理的時(shí)間，在未來(lái)可以進(jìn)一步用于建立油的判別指紋圖譜和研究肝臟的脂肪變性情況，或通過(guò)測(cè)定油中含有的洗滌劑等化學(xué)成分判斷食用油的來(lái)源是否異常。植物中的天然抗氧化成分是其重要的營(yíng)養(yǎng)指標(biāo)，如常見(jiàn)的多酚類化合物。但是，由于這類物質(zhì)種類繁多，缺少標(biāo)準(zhǔn)樣品，只能檢測(cè)有限的種類。Orbitrap技術(shù)可以解決這個(gè)問(wèn)題，并已被用于檢測(cè)確證番茄中的多酚類物質(zhì)［34］和中藥（柴胡疏肝散）［35］的幾十種活性成分。

此外，Orbitrap技術(shù)還用于研究食品中生物大分子，從而使食品的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值研究更為深入，是蛋白組學(xué)研究的有利工具。Mann等［36］通過(guò)探尋其中蛋白質(zhì)種類對(duì)雞蛋清的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值深入研究，利用LTQ-Orbitrap技術(shù)鑒定了蛋白中158 種蛋白質(zhì)以及少量特征多肽。

3　結(jié) 語(yǔ)

Orbitrap質(zhì)量分析器自開(kāi)發(fā)以來(lái)，不斷推陳出新發(fā)展了一系列新型聯(lián)用技術(shù)。其高分辨和高精確質(zhì)量數(shù)的特性實(shí)現(xiàn)了普通質(zhì)譜較難解決的目標(biāo)物的同分異構(gòu)體和結(jié)構(gòu)類似物的鑒別，還可以確證未知物。近年來(lái)，該項(xiàng)技術(shù)在食品分析領(lǐng)域得到了較廣泛的應(yīng)用，體現(xiàn)在食品中農(nóng)藥殘留、獸藥殘留、非法添加劑和有機(jī)金屬污染、真菌毒素、植物毒素和食品營(yíng)養(yǎng)成分等領(lǐng)域的檢測(cè)研究中。Orbitrap聯(lián)用技術(shù)的使用，使食品有效成分和營(yíng)養(yǎng)研究更為深入，食品有毒有害物質(zhì)的檢測(cè)范圍得到了大大增加，能更有效地解決食品安全突發(fā)事件。Orbitrap對(duì)于復(fù)雜基體中目標(biāo)物的檢測(cè)有良好效果，但是該技術(shù)還需要進(jìn)一步提高其高通量、線性范圍和分析速度等技術(shù)參數(shù)。為了更好地充分利用Orbitrap的提供的高分辨質(zhì)譜進(jìn)行化合物結(jié)構(gòu)和未知物的鑒定和檢測(cè)，還需要強(qiáng)大的軟件工具和豐富的物質(zhì)質(zhì)譜圖數(shù)據(jù)庫(kù)做支持。隨著技術(shù)的不斷發(fā)展和完善，Orbitrap技術(shù)在食品藥品分析、生命分析、環(huán)境污染控制等領(lǐng)域的應(yīng)用前景將更加廣闊。

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Progress in Application of Orbitrap Mass Spectrometry Technique in Food Analysis

XIONG Cen1， LI Yuanwen1， ZHENG Yanjie1，*， LI Weigang2， LI Yongle1， ZENG Yongting1
（1. Shenzhen Academy of Metrology and Quality Inspection， Shenzhen 518000， China；2. The Inspection Technical Center， Zhuhai Entry-Exit Inspection and Quarantine Bureau， Zhuhai 519000， China）

Orbitrap mass spectrometry technique with high resolving power and mass accuracy can reliably identify isomers and structural analogues of the target substances， as well as unknown compounds. Due to these advantages， it has been widely used in life science， and environmental and food analysis. This review briefly describes the development of Orbitrap mass spectrometry and its coupled techniques， and systematically summarizes the recent application of Orbitrap mass spectrometry in the field of food analysis.

Orbitrap mass spectrometry； high resolution mass spectrometry； food analysis

TS207.3；O657.63

A

1002-6630（2015）13-0283-05

10.7506/spkx1002-6630-201513052

2014-09-26

國(guó)家質(zhì)檢總局公益性行業(yè)科研專項(xiàng)（2012104019-6）；珠海出入境檢驗(yàn)檢疫局科技計(jì)劃項(xiàng)目（ZH2013-6）

熊岑（1985—），女，工程師，博士研究生，研究方向?yàn)槭称贩治黾笆称氛鎮(zhèn)舞b別。E-m ail：xiongcen@smq.com.cn

鄭彥婕（1982—），女，高級(jí)工程師，碩士研究生，研究方向?yàn)槭称钒踩笆称贩治?。E-mail：zhengyj@smq.com.cn