高效液相色譜-質(zhì)譜技術(shù)在食品安全檢測中的應(yīng)用

段東郁

摘 要：本文主要闡述了目前高效液相色譜-質(zhì)譜法在食品安全檢測中應(yīng)用進(jìn)展。針對食品中不同的有害物質(zhì)，依次列舉了液相色譜-質(zhì)譜技術(shù)檢測三聚氰胺、多種食品添加劑、藥物殘留及毒素等的應(yīng)用情況，希望為今后的技術(shù)發(fā)展與方法研究提供參考。

關(guān)鍵詞：高效液相色譜;質(zhì)譜;食品安全檢測;應(yīng)用

隨著我國經(jīng)濟(jì)社會的快速發(fā)展，物質(zhì)財富增長給人們帶來了豐富的生活，食品種類也越來越豐富。而食物作為人們生存所需營養(yǎng)和能量的來源，食品安全問題愈發(fā)受到重視。目前我國的食品安全問題頻發(fā)，比如三鹿奶粉事件、瘦肉精事件，不僅直接影響到了人們的身體健康和生命安全，而且嚴(yán)重阻礙了社會的穩(wěn)定運(yùn)行。因此，食品安全成為人們最關(guān)注的話題之一，做好食品安全檢測工作也成了當(dāng)務(wù)之急。鑒于此，高效液相色譜-質(zhì)譜技術(shù)在食品安全檢測中得到了廣泛的應(yīng)用[1]。無論多么復(fù)雜的樣品，經(jīng)色譜柱分離后，用高分辨率質(zhì)譜進(jìn)行定性與定量分析，準(zhǔn)確性和靈敏度都得到了保障。本文就高效液相色譜-質(zhì)譜在食品安全檢測中的具體應(yīng)用進(jìn)行了綜述，以供參考。

1 高效液相色譜-串聯(lián)質(zhì)譜的技術(shù)概述

1.1 高效液相色譜-串聯(lián)質(zhì)譜儀的結(jié)構(gòu)組成

高效液相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用儀（HPLC-MS）由3部分組成，包括LC、接口和MS。由于LC是液相分離技術(shù)，但MS卻要求在高真空條件下工作，因此聯(lián)用的主要困難是接口。經(jīng)過多年發(fā)展，大氣壓電離化技術(shù)（API）發(fā)展成為LC/MS的接口技術(shù)，這使得LC-MS發(fā)展成可供常規(guī)使用的檢測分析方法。API包含電噴霧離子化（ESI）、大氣壓化學(xué)離子化（APCI）和大氣壓光離子化（APPI）等。與此同時，液相分離技術(shù)的不斷發(fā)展，產(chǎn)生了高效液相色譜儀（HPLC）;計算機(jī)、電子、真空和質(zhì)譜離子化技術(shù)的進(jìn)步，研發(fā)出了三重四級桿質(zhì)譜儀。

1.2 高效液相色譜-串聯(lián)質(zhì)譜儀的技術(shù)原理

1.2.1 液相色譜儀的原理

液相色譜儀的組成包括溶劑輸送系統(tǒng)（高壓泵）、進(jìn)樣器、色譜柱等。LC-MS系統(tǒng)中使用的液相色譜儀必須是高質(zhì)量的，才可以得到良好的分離效果，提高檢測的分析效率。在使用過程中需要注意以下幾點(diǎn)。①作為流動相的溶劑無脈動或低脈動，流速要恒定。在梯度洗脫時，常采用高壓雙泵，流動相組成明確，梯度滯后性小。②在日常分析中，應(yīng)選擇穩(wěn)定的、高性能的色譜柱;同時注意流動相的選擇和配比是樣品成分分離的關(guān)鍵。

1.2.2 質(zhì)譜儀的原理

經(jīng)液相色譜分離的樣品溶液進(jìn)入質(zhì)譜儀后，首先借助電噴霧作用進(jìn)行霧化，霧化后可以實(shí)現(xiàn)去溶劑和離子化的目標(biāo)。其次，離子從大氣壓中傳送至高真空度的質(zhì)量分析器中進(jìn)行定性和定量分析。

1.3 高效液相色譜-質(zhì)譜的技術(shù)優(yōu)勢

質(zhì)譜技術(shù)源自19世紀(jì)英國學(xué)者湯普森發(fā)明的用于檢測分子質(zhì)量差異的質(zhì)譜儀，而高分辨率質(zhì)譜儀的推廣直接推動了高效液相色譜-質(zhì)譜儀的商品化。但液相色譜-串聯(lián)質(zhì)譜儀設(shè)備比較復(fù)雜，價格以及耗材較昂貴，在一定程度上限制了應(yīng)用范圍。顯然，高效液相色譜-質(zhì)譜技術(shù)既利用到了高效液相色譜對復(fù)雜化合物的良好分離能力，又綜合了高分辨率質(zhì)譜對化合物的準(zhǔn)確定性和定量，可極大地縮減分析時間。其優(yōu)勢非常突出，能同時測定多種化合物，提高分析結(jié)果的靈敏度和準(zhǔn)確性，被廣泛應(yīng)用于食品藥品的檢測領(lǐng)域?？茖W(xué)、正確地運(yùn)用高效液相色譜-串聯(lián)質(zhì)譜技術(shù)可使檢驗(yàn)員在短時間內(nèi)全面地檢測出食品中包含的有害物質(zhì)，確定各種有害物質(zhì)的含量。這不僅有利于規(guī)范管理食品的生產(chǎn)、加工和流通環(huán)節(jié)，而且有利于做好食品安全監(jiān)管，為人們的飲食安全保駕護(hù)航。

2 高效液相色譜-串聯(lián)質(zhì)譜技術(shù)的應(yīng)用

2.1 對食品中三聚氰胺的檢測

部分不良食品生產(chǎn)者為了增加乳制品中的氮含量，會在加工過程中添加三聚氰胺，造成蛋白質(zhì)含量虛高。作為化工原料，三聚氰胺是具有毒性的，被人畜食用后會造成身體傷害，甚至?xí)＜吧踩?。到目前為止，我國發(fā)生多起三聚氰胺事件，最為嚴(yán)重的安全問題是石家莊的三鹿牌嬰幼兒奶粉事件，三聚氰胺的含量嚴(yán)重超出國家標(biāo)準(zhǔn)的安全規(guī)定，造成3名嬰兒死亡及上千名嬰兒患病。經(jīng)此事件后，國家質(zhì)檢總局加大了對三聚氰胺的監(jiān)測力度，發(fā)布了《原料乳與乳制品中三聚氰胺檢測方法》（GB/T 22388-2008），要求嚴(yán)格按照標(biāo)準(zhǔn)對奶粉中的三聚氰胺含量進(jìn)行檢測[2]。應(yīng)用液相色譜-質(zhì)譜法可以準(zhǔn)確高效地測定乳制品中三聚氰胺含量。該法具有操作簡便、靈敏準(zhǔn)確的特點(diǎn)，可以滿足實(shí)際檢測的要求。

2.2 對農(nóng)藥殘留的檢測

流入市場中的部分農(nóng)產(chǎn)品會有農(nóng)藥殘留，包括農(nóng)藥本體殘留和代謝產(chǎn)物殘留，這些物質(zhì)直接或者間接殘留在瓜果蔬菜中。當(dāng)殘留量超過一定限量值時，人們食用后會對身體健康產(chǎn)生危害，因此在進(jìn)入市場前，需要對其進(jìn)行農(nóng)藥殘留檢測。在面對復(fù)雜基質(zhì)的農(nóng)藥殘留檢測過程中，農(nóng)藥受熱時容易發(fā)生降解或失活，加之殘留量比較小，常達(dá)到?g/L級別甚至更低濃度水平，對靈敏度與選擇性等提出了較高的要求，所選技術(shù)的檢測限也必須滿足條件。因此，高效液相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用技術(shù)常用來幫助人們準(zhǔn)確檢測和分析農(nóng)藥殘留量[3]。在上機(jī)檢測前，檢測人員要對各類樣品進(jìn)行妥善處理，凈化待測樣品的復(fù)雜基質(zhì)，將目標(biāo)成分濃縮。

比如，對植物源性樣品中的氟鈴脲殘留量進(jìn)行檢測時，可以參照《水果和蔬菜中450種農(nóng)藥及相關(guān)化學(xué)品殘留量的測定 液相色譜-串聯(lián)質(zhì)譜法》（GB/T 20769—2008），樣品經(jīng)提取、凈化和洗脫后，通過多反應(yīng)離子監(jiān)測方式進(jìn)行檢測，可以看到氟鈴脲的檢出限達(dá)到6.30 ?g/kg。通過該技術(shù)可以系統(tǒng)和準(zhǔn)確地對農(nóng)藥的殘留成分進(jìn)行檢測，滿足國家對食品安全上的檢測要求。

2.3 對獸藥殘留的檢測

規(guī)?；⒐I(yè)化養(yǎng)殖的大型飼養(yǎng)場為追求經(jīng)濟(jì)效益最大化，減少瘟疫、蟲害等傳染病的危害，飼養(yǎng)場常在動物飼料過程中使用各種抗生素藥物，但由于沒有精準(zhǔn)把控用量，藥物濫用使部分藥物及其代謝產(chǎn)物沒有被動物及時吸收，殘留于動物體內(nèi)及其肉制品。通過食用后，獸藥殘留會轉(zhuǎn)移到人體中，不能代謝排出。當(dāng)在人體內(nèi)積存到一定量后，就會引發(fā)慢性中毒或引起耐藥性。獸藥殘留分析中，面臨的難題包括樣品基質(zhì)復(fù)雜、藥物殘留代謝物復(fù)雜及干擾物質(zhì)多等，對檢測技術(shù)的要求非常高。高效液相色譜-質(zhì)譜法具有適用性強(qiáng)、靈敏度高等優(yōu)點(diǎn)，可廣泛應(yīng)用于獸藥殘留檢測中。

楊兆甜等[4]報道了一種同時檢測豬肉中β-受體激動劑類、砜類抑制劑類、磺胺類、喹諾酮類等20種獸藥殘留的方法，通過液相色譜-質(zhì)譜技術(shù)建立了一種高通量快速測定方法。該方法使用80%體積分?jǐn)?shù)的乙腈水溶液提取待測藥物，經(jīng)Oasis PRiME HLB固相萃取小柱凈化和氮?dú)獯蹈?，?fù)溶過膜后上機(jī)測定。所測定的藥物檢出限在0.5～5 ?g/kg，定量限在1.7～16.7 ?g/kg，加標(biāo)平均回收率和相對標(biāo)準(zhǔn)偏差均在國標(biāo)規(guī)定的范圍內(nèi)。該方法補(bǔ)齊了常規(guī)檢測方法的短板，可以為我國動物源性食品的藥物殘留檢測提供技術(shù)支持，提高人們消費(fèi)禽畜產(chǎn)品的安全性。

2.4 對食品中食品添加劑的檢測

食物中添加適量的添加劑，能夠改善食物的食用口感，甚至可以提升食品的營養(yǎng)。食品中加入添加劑是被允許的，但濫用食品添加劑會對健康造成危害。比如，常見的食品添加劑有甜味劑，如阿斯巴甜、甜蜜素和安賽蜜等。甜味劑的應(yīng)用范圍特別廣，常用于飲品和食品中。近年來，研究發(fā)現(xiàn)大量攝入人造甜味劑可能會導(dǎo)致高血糖、肥胖等代謝疾病，對人體機(jī)能產(chǎn)生較大影響。

測定甜味劑的方法是高效液相色譜-串聯(lián)質(zhì)譜法，其克服了液相色譜檢測法在多種甜味劑同時檢測時分離效果不好、靈敏度不高的缺陷。童蘭艷等[5]建立了高效液相色譜-質(zhì)譜法同時測定食品中多種甜味劑（阿力甜、安賽蜜、甜蜜素、阿斯巴甜、糖精鈉、甜菊糖苷、三氯蔗糖、愛德萬甜和紐甜）的快速測定方法。此方法可以滿足國家標(biāo)準(zhǔn)對食品中9種甜味劑檢測的要求，操作簡單、高效。與國家標(biāo)準(zhǔn)檢測方法相比，明顯提高了檢測分析效率。

2.5 對食品中毒素的檢測

黃曲霉毒素（ATF）是一種致肝癌的毒素，其不僅會引起肝臟的急慢性損害，而且還會對腎臟等組織器官造成影響，可致畸、致癌、致細(xì)胞突變。專家發(fā)現(xiàn)，降低黃曲霉毒素在人群膳食中的暴露量，可以明顯改善肝癌患病率。ATF廣泛存在于發(fā)霉或變質(zhì)的玉米、大米、麥類等農(nóng)產(chǎn)品以及堅果和動物飼料中。近幾年，陸續(xù)報道我國中草藥材上的ATF污染很嚴(yán)重。為了加強(qiáng)對食材和藥材的質(zhì)量管控，我國不斷擴(kuò)大ATF含量的檢測領(lǐng)域，并制定相關(guān)檢測標(biāo)準(zhǔn)。通過免疫親和柱法凈化，應(yīng)用高效液相色譜-串聯(lián)質(zhì)譜技術(shù)可以準(zhǔn)確地測定藥材中的黃曲霉毒素，該方法操作簡單，凈化效果好，回收率高。

3 結(jié)語

本文主要介紹了高效液相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用技術(shù)在食品安全檢測中的應(yīng)用，其檢測速度快，定性、定量分析的準(zhǔn)確性高。本文分別列舉了乳制品中三聚氰胺的檢測、植物源性樣品中農(nóng)藥殘留量的檢測、禽畜產(chǎn)品中藥物殘留量的檢測以及食品添加劑的檢測等，對于保證食品安全有著非凡的意義。雖然高效液相色譜-質(zhì)譜技術(shù)在食安檢測中的應(yīng)用越來越廣，但還有很大的技術(shù)發(fā)展空間。因此，我國有關(guān)部門與從業(yè)者應(yīng)共同努力，加大對該項(xiàng)技術(shù)的研究與應(yīng)用，建立靈敏、準(zhǔn)確、簡便、可靠的檢測方法，使其更好地應(yīng)用于國家食品安全檢測中，進(jìn)而保證人們的食品安全和生命健康。

參考文獻(xiàn)

[1]徐津津，陳文武.高效液相色譜-質(zhì)譜技術(shù)在食安全檢測中的應(yīng)用研究[J].華東科技（綜合），2018（1）：41.

[2]王旭東，賴偉華，王緒明.高效液相色譜-質(zhì)譜技術(shù)在食品安全檢測中的應(yīng)用[J].現(xiàn)代儀器與醫(yī)療，2010（3）：9-13.

[3]王旭東.高效液相色譜-質(zhì)譜技術(shù)在食品安全檢測中的應(yīng)用[J].現(xiàn)代儀器，2010（3）：9-13.

[4]楊兆甜，吳亞婕，王瑋.超高效液相色-串聯(lián)質(zhì)譜法檢測豬肉中多獸藥殘留[J].食品與生物技術(shù)學(xué)報，2020（7）：44-50.

[5]童蘭艷，代政華.液相色譜-串聯(lián)質(zhì)譜法同時測定食品中9種甜味劑[J].食品科學(xué)技術(shù)學(xué)報，2020（2）：121-126.