液相色譜-串聯(lián)質(zhì)譜法在食品或中藥材含量分析的應(yīng)用

邱富源，黃照榮

（無限極（中國）有限公司，廣東江門 529100）

液相色譜-串聯(lián)質(zhì)譜法（LC-MS）是基于質(zhì)譜儀而發(fā)明的檢測技術(shù)，質(zhì)譜儀是由英國著名物理學(xué)家湯普森（Thompson）于1820年發(fā)明。其早期被用來檢測分子的質(zhì)量差異，經(jīng)過多年的研究和開發(fā)，高分辨率飛行時(shí)間質(zhì)譜儀在1980年末和1990年初得到開發(fā)，并推廣應(yīng)用于許多行業(yè)。液相色譜-串聯(lián)質(zhì)譜技術(shù)由于在高分辨率飛行時(shí)間質(zhì)譜儀的廣泛應(yīng)用，且具備良好的分離能力和高效檢測等優(yōu)點(diǎn)，被廣泛應(yīng)用于檢驗(yàn)食品和中藥品的功效與安全指標(biāo)等。

1 液相色譜-串聯(lián)質(zhì)譜法的技術(shù)特點(diǎn)

首先，液相色譜-串聯(lián)質(zhì)譜技術(shù)是一種新型的現(xiàn)代儀器分析方法，其分析范圍廣泛且選擇性強(qiáng)，幾乎可以檢測所有的化合物，并且可以有效解決氣相色譜中熱不穩(wěn)定化合物的分析問題。其次，分離性能強(qiáng)大，不僅可以分析液相或氣相色譜中沒有完全分離出的待分析混合物，而且還可通過特征離子質(zhì)量色譜圖進(jìn)行定性和定量分析，從而提供每種組分的結(jié)構(gòu)信息和分子量[1]。

2 液相色譜-串聯(lián)質(zhì)譜技術(shù)的工作原理

2.1 電噴離子化技術(shù)

分析物電離是液質(zhì)檢測中最重要的環(huán)節(jié)。所謂的分析物電離是通過離子源將要分析的物質(zhì)轉(zhuǎn)換為帶電離子，目前常使用電噴霧技術(shù)實(shí)現(xiàn)電離過程，該方法是食品檢測中最常用的方法。

2.2 質(zhì)量分析器篩查離子

質(zhì)量分析器主要功能是篩選并選擇要檢測的離子，可根據(jù)要檢測的離子特性和檢測方法進(jìn)行分析，其是質(zhì)譜儀的重要組件之一。質(zhì)量分析儀分為磁分析儀和離子旋轉(zhuǎn)共振分析儀等多種類型，可組合起來檢測物質(zhì)。

2.3 檢測信號分析

通過光電倍增管將所需信號轉(zhuǎn)化為電信號，并在檢測器上呈現(xiàn)。

3 LC-MS在食品檢測中的應(yīng)用分析

3.1 LC-MS在食品營養(yǎng)成分檢測中的應(yīng)用

3.1.1 LC-MS對糖分的檢測

糖是食品中種類最廣泛的成分。液相色譜-串聯(lián)質(zhì)譜法在糖分檢測過程中具有很高的靈敏度，可以有效地提取糖分和避免測定結(jié)果的不準(zhǔn)確性。樣品中所含的糖成分、水溶性單糖的類型和含量可以通過液相色譜-串聯(lián)質(zhì)譜蒸發(fā)光散射和流體發(fā)散光輻射進(jìn)行檢測[2-3]。

3.1.2 LC-MS對維生素的檢測

維生素對人們來說是相對重要的有機(jī)物質(zhì)，在維持人體健康方面發(fā)揮著很好的作用。人體中某些維生素的缺乏易引發(fā)生理功能障礙，從而導(dǎo)致一系列疾病。借助高效液相色譜儀，可以有效地檢測維生素B1和維生素B2。該方法節(jié)省時(shí)間、操作簡單、幾乎沒有干擾，并且適用于多種維生素的檢測應(yīng)用。

3.1.3 LC-MS對氨基酸的檢測

氨基酸是生物生存和發(fā)展的必需物質(zhì)，是酶和蛋白質(zhì)的基礎(chǔ)。液相色譜-串聯(lián)質(zhì)譜可基于流動(dòng)相色譜的廣泛范圍和高靈敏度特性，有效檢測氨基酸。

3.2 LC-MS在食品微生物和微生物代謝產(chǎn)物檢測中的應(yīng)用分析

食物中所含的微生物在安全可控的范圍內(nèi)不會危害到人體健康，但如果代謝產(chǎn)物（如黃曲霉毒素）超過標(biāo)準(zhǔn)值，則可能危害消費(fèi)者的身體健康[4]。由于食品中微生物的種類、化學(xué)成分、分離及分析檢測技術(shù)的不同，使用常規(guī)檢測技術(shù)會增加檢測工作量。液相色譜-串聯(lián)質(zhì)譜技術(shù)具有廣泛的應(yīng)用范圍，可以檢測多種食品微生物和代謝產(chǎn)物，以及食品中致病微生物的特定化學(xué)組成。通過檢測后的合格食品才能出售，若微生物含量不符合使用標(biāo)準(zhǔn)，應(yīng)及時(shí)處理。

3.3 LC-MS在食品添加劑檢測中的應(yīng)用分析

3.3.1 LC-MS對甜味劑的檢測

在食品添加劑中，甜味劑主要是增加食品的甜度，當(dāng)前市場上所使用的甜味劑是人工合成的。如糖尿病人可食用不產(chǎn)熱量，以阿斯巴甜作為甜味劑的食物。液相色譜-串聯(lián)質(zhì)譜法是檢測食品中甜味劑含量的專業(yè)技術(shù)方法，因此即使甜味劑的含量很小，也仍可以非常準(zhǔn)確地檢測出來。

3.3.2 LC-MS對著色劑的檢測

為促進(jìn)消費(fèi)者的購買力，制造商經(jīng)常在食品中添加著色劑使食物具有多種顏色。食用過多著色劑添加的食物會對消費(fèi)者的身體健康造成影響，長時(shí)間食用甚至?xí)掳?。芳香胺是合成色素的原料之一，過量食用會損害人體的新陳代謝系統(tǒng)。液相色譜-串聯(lián)質(zhì)譜技術(shù)可以快速準(zhǔn)確地檢測出色料的類型和含量，從而將色料引起的食品安全問題減少到可接受的范圍。

3.3.3 LC-MS對防腐劑的檢測

為延長食品保質(zhì)期，食品制造商在食品生產(chǎn)過程中經(jīng)常向食品中添加防腐劑，但許多國家禁止在食品中添加防腐劑，即使需要添加防腐劑，也應(yīng)按照防腐劑在食品中的添加標(biāo)準(zhǔn)來執(zhí)行。液相色譜-串聯(lián)質(zhì)譜檢測技術(shù)可以快速，準(zhǔn)確地檢測食品中的防腐劑。

4 LC-MS在中藥檢測中的應(yīng)用分析

4.1 LC-MS在中藥飲片質(zhì)量中的應(yīng)用

中藥飲片可治愈疾病的最主要原因是其含有治療疾病所需的藥用成分。自2005年《中國藥典》實(shí)施以來，LC-MS技術(shù)已開始在中草藥質(zhì)量檢驗(yàn)中發(fā)揮著重要作用。例如，研究人員使用LC-MS技術(shù)來準(zhǔn)確地確定丹參、葛根和金銀花在發(fā)揮其功能時(shí)的相關(guān)元素含量；通過LC-MS技術(shù)確保丹酚酸B含量至少為3%時(shí)，丹參發(fā)揮其藥理作用。綜上可知，LC-MS技術(shù)在中藥材和煎劑的質(zhì)量檢測中可發(fā)揮不可替代的作用，也可被研究人員用來評估監(jiān)管中藥飲片質(zhì)量，及時(shí)發(fā)現(xiàn)中草藥質(zhì)量和中草藥功效的更多影響因素。

4.2 LC-MS在中草藥檢測中的應(yīng)用

在鑒定新藥制劑的含量時(shí)，LC-MS技術(shù)是通用的藥物含量檢測方法。研究人員能夠使用LC-MS技術(shù)檢測412種藥物的含量。例如，六味地黃丸的藥物含量研究中，研究人員可知：小密丸總含量應(yīng)為0.7 mg，大密丸含量應(yīng)為4.5 mg。在對雙黃連口服液進(jìn)行檢測時(shí)，研究發(fā)現(xiàn)口服液中黃甘素含量為8 mg時(shí)，才確?？诜壕哂邢鄳?yīng)的治療感冒效果，若低于規(guī)定的最低限度，將不會有效治療疾病。通過研究可知，LC-MS技術(shù)可使研究人員分析藥物中的相關(guān)元素含量，并最終控制藥物的整體元素含量[4]。

4.3 LC-MS在中藥指紋圖譜研究中的應(yīng)用

指紋圖是基于對草藥化學(xué)成分的系統(tǒng)研究而得出的全面且可量化的識別方法，主要用于評估草藥和中草藥制劑半成品質(zhì)量的真實(shí)性，優(yōu)越性和穩(wěn)定性。由于成分復(fù)雜且雜質(zhì)很多，草藥很難分離和純化。研究表明，草藥的功效是多種成分協(xié)同作用的結(jié)果，某些關(guān)鍵或特定成分在其中發(fā)揮著作用。中藥指紋技術(shù)已逐漸成為一種有效的檢測技術(shù)手段。在未知組分的研究中，LC-MS的原理是在串聯(lián)質(zhì)譜中獲得諸如特征碎片離子之類的結(jié)構(gòu)信息，并結(jié)合已知結(jié)構(gòu)化合物的裂解，對未知組分進(jìn)行定性和定量分析，以研究指紋圖譜[5]。

5 結(jié)語

綜上所述，液相色譜-串聯(lián)質(zhì)譜技術(shù)已廣泛用于各種食品和中藥的檢驗(yàn)中，并具有通用的殘留分析功能，可用于樣品分析。液相色譜-串聯(lián)質(zhì)譜技術(shù)是一種高效率、高靈敏度、高精度和易于操作的分析方法，可以滿足食品、藥品檢測行業(yè)不斷增長的檢測要求，在未來會受到更廣泛的關(guān)注。當(dāng)前的大多數(shù)研究只是檢測和分析食品和中藥中一種或幾種成分，還需要更深層次的研究。