淺談食品安全未知化學性風險快速篩查

文/毛婷 北京市食品安全監控和風險評估中心

食品安全未知化學性風險指食品安全標準規定之外的、尚未被認知的化學性風險隱患。其主要來源有三方面：一是食品行業誠信道德體系建設滯后，某些從業者在食品生產加工過程中添加非食用物質、濫用農獸藥和食品添加劑等；二是食品新原料、新添加劑、新包裝材料、新生產技術工藝的不合理應用、不可預測的環境污染以及食品技術性制假售假手段的不斷翻新，帶來新的食品安全問題；三是食品供應鏈的全球化、復雜化大大增加了引入新食品安全風險的可能性。食品安全未知化學性風險不可預測、復雜多變，有的甚至發展為區域性、系統性和全行業風險，嚴重影響社會經濟穩定，如“三聚氰胺事件”“臺灣塑化劑事件”“新西蘭奶粉雙氰胺事件”等。對食品安全未知化學性風險實施有效監控成為各國食品安全監管部門工作的重點和難點，也是衡量一個國家食品安全科技發展水平的重要標志。

食品安全未知化學性風險快速篩查確證技術是利用檢驗檢測手段，快速篩查并精準確認出未知風險涉及的有毒有害化學物質，由此實施相應控制行為，避免風險的蔓延。近年來，國內外不少研究者以實現高通量、高靈敏度、高準確性的篩查確證為主線，通過學科融合和協同創新，綜合運用分析化學、數學統計學、信息學等多學科前沿手段，加大對通用型前處理技術、高通量儀器篩查確證技術和針對性強、信息量大的篩查確證數據庫的攻關，促使食品安全未知化學性風險篩查確證手段更加先進、方法更加完善、效能更加突出。

常用快速篩查確證方法

食品安全未知化學性風險涉及的有害物質往往是尚未被監測到的、不在食品檢測標準范圍內的化學物質，故前處理技術必須具備通用性，確保盡可能多的不同種類、不同理化性質的物質被提取、凈化。目前這類通用型技術主要包括快速、簡便、便宜、高效、耐用及安全的樣品處理技術（quick，easy，cheap，effective，rugged，and safe，QuEChERS）、分級提取凈化技術、固相微萃取技術（solid phase microextraction，SPME）、在線固相萃取技術（on-line solid-phase extraction，on-line SPE）以及渦流色譜技術（turbulent flow chromatography，TFC）。

QuEChERS方法是在基質固相分散萃取方法基礎上建立的一種更通用的方法。傳統的QuEChERS方法一般采用乙腈、乙酸乙酯等提取樣品，加入硫酸鎂、氯化鈉、氯化鎂等或鹽類混合物促使樣品鹽析分層，上清液加入N-丙基乙二胺（primary secondary amine，PSA）、C18、佛羅里硅土、石墨化炭黑等吸附劑和無水硫酸鎂凈化分離后進行儀器分析。QuEChERS方法廣泛應用于蔬菜、水果、谷物等食品中農藥多殘留的檢測，可對數百種農殘進行同步分離凈化，并成為美國分析化學家協會（Association of Official Analytical Chemists，AOAC）的官方檢測方法和歐洲標準化委員會的標準方法。

近年來，QuEChERS方法運用范圍得到進一步拓展，可同步篩查牛奶、雞肉、魚肉、蝦肉、動物組織等樣品中十幾種至數十種獸藥，覆蓋磺胺類、喹諾酮類、四環素類、苯并咪唑類、阿維菌素類、激素類等。

傳統的用于未知物鑒別的方法包括紅外光譜法、紫外光譜法、質譜法以及核磁共振技術（nuclear magnetic resonance，NMR）。紅外光譜、紫外光譜雖然在食品摻假和食品中未知物質篩查方面有一定運用，但總體而言受基質干擾較為明顯，痕量成分分析時的可靠性、靈敏度和選擇性有待提高。高分辨質譜質量范圍寬、分辨率和質量測量精度較高，并且在全掃描的模式下，也有極高的靈敏度，在一次運行中可實現幾百種甚至上千種物質的篩查，成為食品安全化學性未知風險快速篩查的重要手段。此外，核磁共振技術特別是核磁共振氫譜在測定有機化合物結構信息時，具有無破壞性、無偏向性以及測定快速等特點，這種無歧視的測量允許檢驗人員在篩查樣品時事先假設樣品中存在任何性質的污染。因此，該方法被一些學者結合模式識別的方法用來檢測惡意和意外污染。

由于食品基質復雜、干擾性大、可能引入其他物質多、添加濃度范圍寬，即使是高分辨質譜、核磁共振分析儀對食品中未知物進行準確鑒定仍是一項具有挑戰性的工作。采集后的數據處理非常重要，除了需要研究人員具有豐富的化學結構鑒定知識外，還需借助智能化軟件對數據進行深度分析以提高鑒定工作效率和準確度。

相關建議

近年來，我國在食品安全未知化學性風險快速篩查確證技術方面取得顯著進展，但仍然存在一些關鍵技術和瓶頸亟待突破。結合食品安全技術保障工作實際，以下兩方面工作的發展將有效提升食品安全未知化學性風險快速篩查確證能力：

一是進一步加強核磁共振技術的運用。核磁共振技術現已一定程度上運用于食品未知成分鑒定，取得了較好的效果。但該技術對樣品純度要求高，食品基質復雜，干擾較大，還需進一步結合有效的分離手段，促進鑒定能力的提升和運用范圍的擴展。下一步，通過聯合色譜分離技術、在線富集技術和核磁共振技術，融合高效分離和豐富結構信息獲取功能，建立基于液相-固相萃取-核磁共振聯用技術的食品中未知化合物在線鑒定方法，實現混合物體系中多個未知成分分子結構的同步快速、準確定性分析。同時以在線定性分析為基礎，利用高靈敏度寬帶超低溫正相核磁探頭檢測技術，結合液相紫外光譜和核磁結構信息，提升混合物中微量未知成分鑒定的靈敏度。

二是進一步拓展高分辨質譜篩查確證數據庫。高分辨質譜鑒定的成功與篩查確證數據庫的全面性密切相關。如果數據庫信息容量不足，缺乏新化合物、農獸藥代謝物、藥物雜質等數據，導致檢索不到匹配的物質，將使整個鑒定工作受到影響。因此，更全面地收集新化合物、代謝物的結構信息，并將其納入數據庫中，對確證未知風險具有重要意義。