高分辨質譜在動物源食品獸藥殘留檢測中的運用

◎ 尹 超

（泰安市食品藥品檢驗檢測研究院，山東 泰安 271000）

高分辨質譜是通過在高質量分辨率狀態下提供高精度全掃描數據，實現對化合物的精準篩查和確證，憑借其高分辨率以及寬廣的適用性，被廣泛應用于成分組學研究、食品藥品和環境檢驗分析，以及違禁藥物檢查等眾多科學領域，其在動物源食品多種獸藥殘留分析中發揮了很大作用。液相色譜-高分辨質譜聯用分析技術常被用于多種獸藥殘留的痕量篩查，本文概述了動物源食品中的獸藥殘留及其檢測現狀，介紹了應用于動物源食品中獸藥殘留分析的幾種主要高分辨質譜的種類和特點，并在系統綜述高分辨質譜應用于動物源食品多獸藥殘留痕量分析的研究基礎上，對高分辨質譜檢測方式的發展前景進行展望，對完善食品安全質量檢測內容具有重要意義。

1 現階段動物源食品獸藥殘留與檢測情況

我國當前獸藥種類繁多，而且存在濫用情況，導致多種食源性動物養殖過程中存在諸多問題，由于獸藥可以通過食物鏈聚集，進而導致部分動物體內的獸藥殘留超標，例如激素類獸藥具有促進動物快速生長作用的物質，攝入人體后將會危及生命健康，具有各類副作用。相關調研結果表明，當前被用于動物的獸藥有上百種，其中抗菌素、抗生素等易引起獸藥殘留問題。因此，要保證各類動物源食品的質量安全，需對其進行獸藥殘留檢測，保證各類殘留物質處于合理范圍，及時處理獸藥殘留超標的食品，這也是相關機構的首要工作內容[1]。

在畜肉與副產品方面，萊克多巴胺、克倫特羅、氯霉素等藥物是引起獸藥殘留超標的主要物質，同時禽肉與副產品中的喹諾酮類藥物也是較常見的超標殘留藥物。在水產品、乳制品以及蜂產品方面，氯霉素與氟苯尼考物質的殘留問題比較多，主要是動物養殖過程中此類獸藥被濫用而造成的。

食品安全質量檢測部門為保證動物源食品的質量安全，近年來不斷對檢測技術進行優化革新，并且將獸藥殘留檢測問題作為重點，但是由于檢測工作的難點較多，部分獸藥殘留檢測存在效率低且準確性無法保證的問題。難點主要表現如下：①樣品基礎物質構成復雜，同種動物在服用不同種獸藥后，殘留程度存在明顯差異。②傳統檢測方式眾多，多數針對溶解度、獸藥性質以及穩定性進行判定，影響最終的檢測結果。③獸藥檢測流程比較復雜，不僅要對樣本進行前處理，在運輸、存儲及檢測過程中還要時刻關注樣本狀態，避免樣本變質或目標物降解對檢測結果造成的不可逆影響。因此，圍繞動物源食品的獸藥殘留檢測進行研究是當前熱門研究方向[2]。

獸藥殘留篩查與定量測定的方式較多，例如金標檢測、酶聯免疫吸附法、微生物法、膠體金免疫法以及色譜-質譜聯用法等，其中最為有效的方式便是將色譜檢測與質譜檢測相結合，準確判定各類獸藥的殘留情況。與傳統檢測方法相比，該方法應用成本較高，部分指標需要根據實際情況進行判定，但是當無標準樣品時，可以采用高通量的非靶向檢測方式，對食物中的獸藥殘留進行分析，通過對檢測方式進行調整，能不斷提升檢測工作的質量與效率。

2 高分辨質譜的原理與工作特點

2.1 高分辨質譜的原理

質譜儀將大氣壓離子源與高效液相色譜等進行聯用，根據檢測范圍，可以將其分為四級桿質譜儀、離子阱質譜儀、傅里葉變換離子質譜儀以及飛行時間質譜儀、扇形磁場質譜儀（Sector-MS）等，其中傅里葉變換離子質譜儀（FT-ICR MS）、飛行時間質譜儀（TOF-MS）、離子阱質譜儀、靜電場軌道阱質譜儀（Orbitrap-MS）應用比較廣泛，不僅可以對高分辨物質進行檢測，而且能夠對樣本進行低分辨質譜檢測，具有相對可靠與優良的性價比等特點[3]。

在針對動物源食品的獸藥殘留進行檢測時，可以采用定量分析方式，結合假陽性分辨結果與無串級檢測，對目標化合物的本質進行測定，對于傳統檢測方式而言，具有檢測結果準確且快速等優勢。雖然高分辨質譜儀最早成本投入較高，而且儀器質量較大，為保證獸藥檢測結果的準確性，需要對多次檢測結果進行匯總，但是隨著科學技術的不斷進步，對高分辨質譜儀器提供技術支持，使其逐漸具備儀器小、價位低等優勢，而且可以保證一定的靈敏度和準確性，在目標化合物分析與蛋白質組學研究中得到了廣泛應用[4]。4種常用的高分辨質譜儀介紹如表1所示。

表1 4種主要高分辨質譜儀表

2.2 高分辨質譜的工作特點

通常情況下，高分辨質譜儀的分辨率都在10 000 FWHM以上，借助高電壓與強磁場實現對食品頻率測定，根據不同食品種類對分辨率數值進行調整，從而更好地進行分離測試，在篩查范圍與數量上具有良好的拓展功能。雖然串聯質譜與靈敏度較低，但是在一定范圍內能保證動物源食品的檢測準確性，尤其是針對獸藥殘留問題進行檢測，利用高通量篩查方式，可以對同位素的分布情況與數量進行測定，檢測中可以避免受到其他同質化合物的干擾。此外，高分辨質譜儀在對位置目標化合物進行檢測時，可以保證離子質量檢測工作的范圍，判定食品內部的多元素構成情況，當前高分辨質譜儀器已廣泛應用于畜牧水產品、牛乳產品等多種獸藥殘留的篩查與檢測工作中。

3 高分辨質譜在動物源食品獸藥殘留檢測中的運用

3.1 快速篩查與定量分析方法

隨著現代科學技術的飛速發展，相對于傳統檢測方法，高分辨質譜儀對快捷性、靈敏性、準確性進行了強化，并且衍生出了全新的食物檢測方式，不僅可以提高獸藥殘留的分析能力與檢測能力，而且可以提升動物源食物獸藥殘留的測定效率，以滿足食品檢測行業的全新規定要求，在此過程中，國內外專家學者都針對高分辨質譜檢測技術進行了探索與創新，特別是對基于該項技術的未知化合物高通量篩查方面的研究，已取得較大突破。高分辨質譜技術具有通量高、分辨率高、適應性強等特點，例如采用飛行時間質譜儀與靜電場軌道阱質譜儀，能夠圍繞動物源食品的獸藥檢測建立全新的檢測方法，也就是快速篩查與定量分析方法。其中快速篩查方法被多家企業不斷進行技術創新與服務改革，能夠對動物源食物中的多種獸藥殘留情況進行判定，根據種類與程度進行細致劃分，而定量分析法針對某種獸藥殘留進行深入檢測，不僅可以測定不同階段食物中獸藥含量，而且還能檢測出食物內部物質的變化情況[5]。

3.2 質譜數據庫的構建及應用

為保證高分辨質譜儀的應用效果，還需要建立相應的質譜數據庫，例如將檢測結果與數據庫中的安全數據進行橫向對比，判定動物源食物中各類獸藥含量情況是否正常，通過對兩種數據進行對比，還能及時檢出其余獸藥種類及含量，這對于傳統檢測技術而言也是質的飛躍。雖然現階段的高分辨質譜技術可以對處理過程進行簡化，然而在應用時需要保證各階段數據信息的準確性，且對操作人員的綜合要求較高。因此，為減少檢測人員的工作量與工作時間，并且對動物源食物的獸藥成分進行檢測，都要構建多維度數據庫，尤其是基于高分辨質譜技術對未知化合物進行高通量非靶向篩查，借助數據庫分析優勢，能夠快速對未知獸藥物質進行測定，也就是在給定添加的基礎上，對目標物在基質樣品中的殘留程度進行檢測，這樣可以有效提升對未知物的篩查與檢測能力，具體流程如下：①建立多種獸藥的分子式信息。②對化合物的篩選離子進行設定。③展開多種獸藥物質的高分辨質譜檢測。④完成獸藥殘留程度檢測并篩查確認。

4 結論

綜上所述，獸藥對動物疾病起到預防與治療作用，保證動物的健康成長，然而當獸藥使用不當或超標使用時，便會在動物體內蓄積殘留，當人們食用這種獸藥殘留量較高的食物時，便會給生命健康構成威脅。因此，對于食品檢測工作來說，要不斷對動物源食品的檢測方式進行革新，并且以獸藥殘留為主要指標，構建全新的檢測流程體系。高分辨質譜的出現，不僅能提升動物源食品中獸藥殘留檢測工作的準確性與效率，而且能同時對多種獸藥展開檢測。本文對高分辨質譜在動物源食品獸藥殘留檢測中的應用進行研究，闡述了現階段動物源食品的檢測現狀，介紹了高分辨質譜儀器的工作原理及特點，并對具體檢測情況進行了分析，包括快速篩查與定量分析方法、質譜數據庫的構建及應用。今后要對高分辨質譜技術進行持續優化，進一步提高動物源食品中獸藥殘留的分析檢測能力，為食品安全檢測工作提供可靠的技術支撐。