段東郁

(忻州市綜合檢驗檢測中心(山西省雜糧產(chǎn)品質(zhì)量檢驗中心),山西忻州 034000)

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;應用

隨著(zhù)我國經(jīng)濟社會(huì )的快速發(fā)展，物質(zhì)財富增長(cháng)給人們帶來(lái)了豐富的生活，食品種類(lèi)也越來(lái)越豐富。而食物作為人們生存所需營(yíng)養和能量的來(lái)源，食品安全問(wèn)題愈發(fā)受到重視。目前我國的食品安全問(wèn)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，而且嚴重阻礙了社會(huì )的穩定運行。因此，食品安全成為人們最關(guān)注的話(huà)題之一，做好食品安全檢測工作也成了當務(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用[1]。無(wú)論多么復雜的樣品，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)譜儀的結構組成

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(guò)多年發(fā)展，大氣壓電離化技術(shù)(API)發(fā)展成為L(cháng)C/MS的接口技術(shù)，這使得LC-MS發(fā)展成可供常規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(shí)，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、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(高壓泵)、進(jìn)樣器、色譜柱等。LC-MS系統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(guò)程中需要注意以下幾點(diǎn)。①作為流動(dòng)相的溶劑無(wú)脈動(dòng)或低脈動(dòng)，流速要恒定。在梯度洗脫時(shí)，常采用高壓雙泵，流動(dòng)相組成明確，梯度滯后性小。②在日常分析中，應選擇穩定的、高性能的色譜柱;同時(shí)注意流動(dòng)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)現去溶劑和離子化的目標。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(dòng)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)譜儀設備比較復雜，價(jià)格以及耗材較昂貴，在一定程度上限制了應用范圍。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)譜對化合物的準確定性和定量，可極大地縮減分析時(shí)間。其優(yōu)勢非常突出，能同時(shí)測定多種化合物，提高分析結果的靈敏度和準確性，被廣泛應用于食品藥品的檢測領(lǐng)域?？茖W(xué)、正確地運用高效液相色譜-串聯(lián)質(zhì)譜技術(shù)可使檢驗員在短時(shí)間內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。這不僅有利于規范管理食品的生產(chǎn)、加工和流通環(huán)節，而且有利于做好食品安全監管，為人們的飲食安全保駕護航。

2　高效液相色譜-串聯(lián)質(zhì)譜技術(shù)的應用

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(huì )在加工過(guò)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(huì )造成身體傷害，甚至會(huì )危及生命安全。到目前為止，我國發(fā)生多起三聚氰胺事件，最為嚴重的安全問(wèn)題是石家莊的三鹿牌嬰幼兒奶粉事件，三聚氰胺的含量嚴重超出國家標準的安全規定，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)，要求嚴格按照標準對奶粉中的三聚氰胺含量進(jìn)行檢測[2]。應用液相色譜-質(zhì)譜法可以準確高效地測定乳制品中三聚氰胺含量。該法具有操作簡(jiǎn)便、靈敏準確的特點(diǎn)，可以滿(mǎn)足實(shí)際檢測的要求。

2.2　對農藥殘留的檢測

流入市場(chǎng)中的部分農產(chǎn)品會(huì )有農藥殘留，包括農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。當殘留量超過(guò)一定限量值時(shí)，人們食用后會(huì )對身體健康產(chǎn)生危害，因此在進(jìn)入市場(chǎng)前，需要對其進(jìn)行農藥殘留檢測。在面對復雜基質(zhì)的農藥殘留檢測過(guò)程中，農藥受熱時(shí)容易發(fā)生降解或失活，加之殘留量比較小，常達到µg/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(mǎn)足條件。因此，高效液相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用技術(shù)常用來(lái)幫助人們準確檢測和分析農藥殘留量[3]。在上機檢測前，檢測人員要對各類(lèi)樣品進(jìn)行妥善處理，凈化待測樣品的復雜基質(zhì)，將目標成分濃縮。

比如，對植物源性樣品中的氟鈴脲殘留量進(jìn)行檢測時(shí)，可以參照《水果和蔬菜中450種農藥及相關(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(guò)多反應離子監測方式進(jìn)行檢測，可以看到氟鈴脲的檢出限達到6.30 µg/kg。通過(guò)該技術(shù)可以系統和準確地對農藥的殘留成分進(jìn)行檢測，滿(mǎn)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?；?、工業(yè)化養殖的大型飼養場(chǎng)為追求經(jīng)濟效益最大化，減少瘟疫、蟲(chóng)害等傳染病的危害，飼養場(chǎng)常在動(dòng)物飼料過(guò)程中使用各種抗生素藥物，但由于沒(méi)有精準把控用量，藥物濫用使部分藥物及其代謝產(chǎn)物沒(méi)有被動(dòng)物及時(shí)吸收，殘留于動(dòng)物體內及其肉制品。通過(guò)食用后，獸藥殘留會(huì )轉移到人體中，不能代謝排出。當在人體內積存到一定量后，就會(huì )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)復雜、藥物殘留代謝物復雜及干擾物質(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、靈敏度高等優(yōu)點(diǎn)，可廣泛應用于獸藥殘留檢測中。

楊兆甜等[4]報道了一種同時(shí)檢測豬肉中β-受體激動(dòng)劑類(lèi)、砜類(lèi)抑制劑類(lèi)、磺胺類(lèi)、喹諾酮類(lèi)等20種獸藥殘留的方法，通過(guò)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%體積分數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氣吹干，復溶過(guò)膜后上機測定。所測定的藥物檢出限在0.5～5 µg/kg，定量限在1.7～16.7 µg/kg，加標平均回收率和相對標準偏差均在國標規定的范圍內。該方法補齊了常規檢測方法的短板，可以為我國動(dòng)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(yíng)養。食品中加入添加劑是被允許的，但濫用食品添加劑會(huì )對健康造成危害。比如，常見(jiàn)的食品添加劑有甜味劑，如阿斯巴甜、甜蜜素和安賽蜜等。甜味劑的應用范圍特別廣，常用于飲品和食品中。近年來(lái)，研究發(fā)現大量攝入人造甜味劑可能會(huì )導致高血糖、肥胖等代謝疾病，對人體機能產(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(shí)檢測時(shí)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(shí)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(ài)德萬(wàn)甜和紐甜)的快速測定方法。此方法可以滿(mǎn)足國家標準對食品中9種甜味劑檢測的要求，操作簡(jiǎn)單、高效。與國家標準檢測方法相比，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(huì )引起肝臟的急慢性損害，而且還會(huì )對腎臟等組織器官造成影響,可致畸、致癌、致細胞突變。專(zhuān)家發(fā)現，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(lèi)等農產(chǎn)品以及堅果和動(dòng)物飼料中。近幾年，陸續報道我國中草藥材上的ATF污染很?chē)乐?。為了加強對食材和藥材的質(zhì)量管控，我國不斷擴大ATF含量的檢測領(lǐng)域，并制定相關(guān)檢測標準。通過(guò)免疫親和柱法凈化，應用高效液相色譜-串聯(lián)質(zhì)譜技術(shù)可以準確地測定藥材中的黃曲霉毒素，該方法操作簡(jiǎn)單，凈化效果好，回收率高。

3　結語(yǔ)

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用，其檢測速度快，定性、定量分析的準確性高。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(zhù)非凡的意義。雖然高效液相色譜-質(zhì)譜技術(shù)在食安檢測中的應用越來(lái)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(mén)與從業(yè)者應共同努力，加大對該項技術(shù)的研究與應用，建立靈敏、準確、簡(jiǎn)便、可靠的檢測方法，使其更好地應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

[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用研究[J].華東科技(綜合),2018(1):41.

[2]王旭東,賴(lài)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用[J].現代儀器與醫療,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用[J].現代儀器,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(shí)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.

作者簡(jiǎn)介：段東郁(1990—)，男，山西忻州人，碩士。研究方向：食品、農產(chǎn)品安全檢測。