保健食品非法添加物檢測技術研究進展

高晉梅，段 瓊，馬春艷，李 揮，高文惠*

（1.河北科技大學 生物科學與工程學院河北 石家莊 050018；2.河北省藥品醫療器械檢驗研究院，河北 石家莊 050200）

近年來，隨著廣大消費者生活質量的提高，對生活品質的要求也越來越高[1]，大部分人不再僅限于追求溫飽問題，而是更注重食品的營養和保健作用，但是由于快節奏生活所帶來的巨大壓力，使得大多數人都處于亞健康狀態。由于保健食品所宣傳的天然，營養含量高等優點，越來越多人選擇保健食品來改善身體機能、輔助緩解相應疾病癥狀。一些常用保健食品的使用人群尤其龐大，市場份額占比很高[2]。在此情況下，一些不法商家為了增加銷量，牟取更大的利益，向保健食品中非法添加了各種化學物質，使保健食品的效果得到顯著提高，但是這些添加物也對人體造成了不同程度的傷害。大部分消費者在不知情的情況下服用存在這些非法添加化學成分的保健食品，可能造成嚴重的不良反應，甚至會危及生命[3]。所以對保健食品中非法添加物及其檢測技術的研究可以為當前違規、摻假保健食品的檢測方法提供參考。

1 保健食品及其非法添加物的研究現狀

根據《食品安全國家標準》中對保健食品的相關規定可知，保健食品是指具有特定保健功能，調節機體功能，適用于特定人群食用不以治療疾病為目的，并且對人體不產生任何急性、亞急性或慢性危害的食品[4]。保健食品種類繁多，目前仍在不斷增加，其中涉及非法添加物質的主要包括以下六大類：減肥類、降糖類、降血壓類、降血脂類、安神類以及增強免疫力類。各種非法添加物及其代表物質如表1所示。保健食品中加入非法添加物之后，在短時間內便能達到一定的效果，具有非法添加物的產品對消費者充滿誘惑性，欺騙性。所以使得越來越多的人趨之若鶩。保健食品中的非法添加物主要包括處方類藥物、藥物結構類似物、新型藥物等，有些新型物質可能還沒有納入檢測范圍，且其添加劑量相對隨意，甚至存在多種物質復合添加的情況，所以檢測工作更加困難[5]。

表1 保健食品中各類非法添加物及其代表物質Table 1 Various illegal additives and their representative substances in health food

2 保健食品中非法添加物檢測標準

由于保健食品中非法添加各種藥物的現象日益嚴重，各地不斷有相關的食品安全問題出現，針對各種非法添加物的檢測技術也在不斷發展，但是非法添加物的復雜性導致難以制定統一的檢測標準，保健食品中部分非法添加物的檢測標準見表2，結果表明，對出口保健食品中的非法添加物進行檢測主要使用高效液相色譜串聯質譜法。國家食品藥品監督管理局批準的文件中，主要將薄層色譜法（thinlayer chromatography，TLC），高效液相色譜法（high performance liquid chromatography，HPLC）以及高效液相色譜串聯質譜法（high performance liquid chromatography tandem mass spectrometry，HPLC-MS/MS）三種檢測方法相結合進行測定。國家市場監督管理總局頒布的食品補充檢驗標準中，主要使用高效液相色譜串聯質譜以及超高效液相色譜串聯質譜法對非法添加藥物進行檢測。隨著保健食品種類的增多，檢測標準也在隨著其中各種化合物的變化而不斷更新完善。

表2 保健食品部分非法添加物檢測標準Table 2 Standard for the detection of some illegal additives in health food

3 保健食品前處理方法

保健食品樣品基質較為復雜，在檢測之前都需要經過樣品前處理過程，表3列出了保健食品非法添加物10種檢測方法中的基質類型、檢測物質以及前處理方法，其中涉及到的非法添加物質包括抗疲勞類、減肥類、降糖類、安神類，降壓類以及抗過敏類等。大部分保健食品中非法添加物的前處理過程都是使用有機溶劑直接超聲提取，最常用到的有機溶劑為甲醇。乙腈與甲醇的提取效果相差不大，它們都可以很好的溶解待測物質，但乙腈極性范圍更廣，所以鄭佳等[6]在檢測保健食品中的那非類、洛爾類等21種非法添加物時，使用乙腈和水作為提取溶劑，在檢測的8種口服液樣品中，有3種呈陽性。獲得了較好的提取效率和重復性，可用于檢測某些添加量低，易于忽略的非法添加藥物。謝秀娟[7]使用丁醇和水作為萃取溶劑，建立了液液雙相萃取體系，對膠囊保健食品中的非法添加藥物苯乙雙胍、二甲雙胍等11種降糖類非法添加物進行了檢測。實驗結果表明，11種非法添加物的回收率在78.07%～99.58%的范圍內，相對標準偏差（relative standard deviation，RSD）在1.2%～3.2%之間，在所檢測的16批樣品中，有3批樣品檢測為陽性。不同的樣品基質適用于不同的前處理方法，所以在檢測樣品之前需要根據樣品類型以及待測物質性質選擇合適的前處理方法，應遵循操作簡單、節約成本、快速高效等原則。

表3 保健食品樣品類型及前處理方法Table 3 Types and pretreatment methods of health food samples

4 保健食品中非法添加物的檢測技術

由于保健食品中的非法添加物質不僅種類多，涉及范圍廣，而且各種化合物結構復雜，同時存在多種結構類似物、衍生物等。檢測過程中，基質干擾嚴重、各種物質鑒定標準不一，難以建立統一有效的檢測方法，所以對保健食品質量的控制難度也很大。為解決這些難題，并且進一步提高保健食品的有效性，可靠性，安全性等，相應的檢測、鑒定技術也在飛速發展[14]。其中包括最開始使用的理化分析檢測，用于定性分析的薄層色譜法、紅外光譜法、液相色譜法等，用于微量分析的液相色譜串聯質譜法，以及用于結構解析的核磁共振法，其他方法還包括酶聯免疫吸附法，拉曼光譜法等。表4中總結了用于檢測保健食品中非法添加物的檢測技術及其特點，并且列出了適用于各種檢測技術的部分代表物質。

表4 非法添加物檢測技術及其特點Table 4 Detection technology of illegal additives and its characteristics

4.1 薄層色譜法

早期，吳靜[32]使用硅膠GF254薄層板和紫外檢測器對安神類保健食品中的地西泮，苯巴比妥和艾司唑侖三種非法添加物進行了測定，在選定的色譜條件下，三種化學藥品成分能得到較好的分離。該方法簡便，快速，并且使用了正己烷，甲醇等毒性較低的溶劑作為展開劑，但是單一的薄層色譜法對非法添加物的檢測具有一定的局限性。馬姣等[33]將薄層色譜與紅外光譜技術聯用來檢測減肥保健品中非法添加的酚酞，西布曲明和芬氟拉明3種組分。實驗中選擇了比普通紅外光譜靈敏度更高的顯微傅里葉變換紅外光譜。結果證明三種非法添加物質均有檢出，所建立的檢測技術可作為檢測此類非法添加物質的參考方法。

4.2 紅外光譜法

紅外光譜法主要用于非法添加化合物的定性鑒別，檢測保健食品中非法添加物最常用到的紅外光譜技術包括近紅外光譜以及顯微傅里葉變換紅外光譜。王新財等[34]采用近紅外光譜法來快速篩查35批減肥產品中是否添加酚酞，通過對樣品以及對照品的紅外光譜特征譜段進行比較，從而篩選出其中的陽性物質有15批，之后又使用超高效液相色譜串聯質譜法進行驗證，準確率高達97%，可以作為檢測非法添加物的一種新型方法。但是該方法僅對膠囊類減肥藥進行了驗證。近紅外光譜技術在藥物檢測的發展過程中，提供了新的思路，田國賀等[35]打破傳統思維的局限性，逆向考慮問題，首先建立非法添加物的近紅外光譜譜庫，作為檢測此類物質的參照標準，并且與實驗測定的藥物光譜相比較，從而建立了保健食品中非法添加的鹽酸二甲雙胍等降糖類藥物的快速篩查模型。并且對165批樣品進行了篩選，經液相色譜-質譜聯用定性后，將法定檢驗結果與近紅外光譜結合，最終檢測到18批陽性樣品，結果證明該方法準確率高達95%。

4.3 核磁共振法

核磁共振可以對分離的天然或合成化合物進行結構測定，具有樣品制備簡單，重現性高的特點，在減肥類非法添加物的檢測中起到了重要作用。ZHANG L等[36]將核磁共振氫譜與質譜相結合，用于檢測150種保健食品中非法添加的補腎壯陽類藥物。其中核磁共振氫譜主要用來定性篩選以及定量鑒定，質譜主要作為確定其化學結構的一種補充方法。結果證明，61%的保健食品中含有磷酸二酯酶-5型抑制劑（phosphodiesterase-5 inhibitors，PDE-5I）（如西地那非、他達拉非、伐地那非等），除此之外，5.5%的保健食品中含有其他非法添加物，2.5%含有從植物中提取的用于改善性功能的藥物，經鑒定，僅有31%的樣品是無非法添加的。HACHEM R等[37]以核磁共振氫譜為整體方法，對160種以減肥為目的的保健食品進行了分析，并且建立了它們的光譜特征，從而對檢測到的摻假物質進行了鑒定和定量。結果發現，在檢測的樣品中，有43種含有西布曲明，12個樣品中含有西地那非，9個樣品中含有酚酞，23個樣品中含有各種非法添加物的混合物。

4.4 毛細管電泳法

毛細管電泳法主要用于檢測藥物中含有的功效成分，同時也應用于保健食品非法添加物質的檢測過程中。凌邦瓚[38]將毛細管電泳技術進行改進，與液相色譜閥進樣技術相結合應用于減肥產品中非法添加劑的檢測，利用新搭建的高精度定量毛細管電泳系統進行實際樣品分析，對減肥類產品中的非法添加劑進行了檢測，分離出了其中可能存在的克倫特羅和去甲腎上腺素等六種非法添加劑。毛細管電泳技術也可以和其它軟件相結合，不僅可以檢測藥物，而且減少了后續數據處理的時間，有利于提高檢測效率。CIANCHINO V等[39]采用毛細管電泳技術，配備二極管陣列檢測器和一個Beckman P/ACE系統MDQ軟件組成的數據處理系統，對咖啡因（興奮劑）、速尿（利尿劑）、去甲麻黃堿和麻黃堿等物質進行了分離鑒定。實驗結果表明該方法具有良好的選擇性，精密度，準確性，可用于大量樣品的常規分析。

4.5 超/高效液相色譜串聯質譜法

超/高效液相色譜串聯質譜法是當前檢測非法添加物所使用的較為廣泛的技術，也是國家食品藥品監管機構監測此類非法添加物所使用的標準方法，所以以此類方法為基礎的研究也比較多。圖1中展示了從2015年1月到2020年9月間在中國知網中使用HPLC-MS/UPLC-MS檢測各類保健食品的50篇相關文章。其中抗疲勞類和降血糖類的研究相對較多，各占24%，主要是因為當前此類藥物非法添加狀況比較猖獗，而且許多非法添加物存在結構類似物或衍生物，為檢測工作提供了一定難度，所以大部分研究也集中在這方面。安神類非法添加物的研究相對較少，占8%，主要由于部分安神類非法添加藥物為毒麻類物質，對人體損傷較大，所以受到了國家有關部門的嚴格管制，這一原因也使得此類藥物的非法添加受到限制。其他非法添加物包括抗炎鎮痛類、抗過敏類、糖皮質激素等，這些藥物在保健食品中的添加較少，研究也相應較少。

圖1 HPLC-MS/UPLC-MS技術檢測各類非法添加物所占比例Fig.1 Proportion of illegal additives detected by HPLC-MS/UPLC-MS

覃娟等[40]不僅建立了同時測定保健食品中非法添加的二甲雙胍、羅格列酮等物質的高效液相色譜串聯質譜方法，并且將其應用到了實際測定的過程中，結果證明13種化學降糖藥回收率在78.6%～112.1%之間，相對標準偏差為0.6%～3.5%，對于檢測保健食品中非法添加的降糖類物質具有一定的作用。徐敦明等[41]利用超高效液相色譜串聯質譜的方法同時對減肥類、降脂類、降糖類、降壓類保健食品中的部分添加物進行了測定，該方法的回收率和精密度都符合殘留檢測的要求，并且在樣品測定過程中檢出西布曲明、苯乙雙胍、格列美脲，為保健品食品市場監管提供了新型的強有力的技術支持。

4.6 氣相色譜串聯質譜法

與液相色譜相同，氣相色譜也是一種分離提純的技術，氣相色譜是針對具有揮發性的氣體物質的檢測技術，單一的色譜檢測存在基質干擾等問題，與質譜技術相結合不僅可以降低基質干擾，而且可以提高其靈敏度，分辨率等。林芳等[42]在檢測安神類保健食品中非法添加藥物的過程中，在確定了化合物的結構和特點時，使用氣質聯用技術在計算機譜庫中檢索，初步辨別化合物的結構，經過與標準對照品進行比對，確證為一種新型非法添加藥物鹽酸氟桂利嗪。LEE W等[43]使用氣相色譜串聯質譜法與液液萃取三甲基硅烷基衍生化法相結合對膠囊、粉末、藥丸和片劑類保健食品中的53種PDE-5I藥物進行了分離和檢測。根據非法添加物衍生后的常見離子碎片，最終將這些物質歸為四類（西地那非、其他西地那非、伐地那非和他達拉非）。該法有助于識別保健食品中新出現的PDE-5I假藥，有效提高了PDE-5I的檢測靈敏度和選擇性。

4.7 其他方法

以上幾種測定方法是在非法添加物檢測過程中應用比較廣泛的技術，但是每種方法都存在一定的局限性，所以針對結構，性質各不相同的化合物，各種新型的研究技術也層出不窮，包括膠體金免疫試紙條法，離子遷移譜法，表面增強拉曼光譜法以及直接進樣實時分析技術等。SUN T等[44]將離子遷移光譜法與Pipetet-tip 微固相萃取-電暈放電離子相結合對保健食品中的抗焦慮藥物苯二氮卓類藥（benzodiazepines，BZDs）進行了測定，經超高效液相色譜串聯質譜法進行驗證得到了較好的回收率，可有效的用于保健品中BZDs的快速篩查。表面增強顯微拉曼光譜法具有定性準確率高、定量檢測周期短等優點，胡家勇等[45]利用表面增強顯微拉曼光譜法對保健食品中非法添加藥物西地那非進行定性定量檢測，用顯微共聚焦拉曼光譜儀作為檢測儀器，三聚氰胺作為內標物，根據拉曼光譜信號圖對實驗結果進行分析，其結果與高效液相色譜串聯質譜法測量結果基本一致，目前可用于對大批量的樣品先進行定性初篩，對于初篩的陽性樣本再進行定量檢測，這樣可大大提高檢測效率，為保健食品中非法添加物的檢測提供了新的備選方法。

5 結論與展望

目前保健食品中所涉及到的非法添加藥物種類多樣，而且各種藥物的結構類似物以及幾種藥物相互作用的產物越來越多，這種現象使得保健食品中非法添加藥物的檢測標準不斷受到挑戰，所以目前的檢測標準需要根據非法添加藥物的更新發現而不斷的補充完善，從而更好地起到監管食品安全的作用。

保健食品種類繁多，基質復雜，但大部分檢測方法的前處理過程單一且去除雜質干擾的效果不明顯，這種情況可能會造成某些非法添加物質受到干擾而無法檢出，所以需要根據保健食品的類型及基質特性選擇合適的提取凈化方法或者借鑒其他復雜基質的前處理方法，從而改進樣品的前處理方式，縮短樣品處理的時間，達到高效快速的凈化效果。

在保健食品非法添加物的檢測過程中，薄層色譜，紅外光譜等方法主要用于樣品初篩以及定性分析，核磁共振，色譜法以及色質聯用等方法主要用于結構分析，定量測定。大部分檢測方法都是多種檢測技術聯合使用，結合各種技術的優勢完成檢測過程，其中使用最多的技術是液相色譜串聯質譜法。雖然目前對保健食品中非法添加物的研究方法較多，但是大部分檢測方法只適用于一種或一類物質的檢測，且樣品前處理過程繁瑣，并且需要專業人士的操作，耗費的時間周期比較長，在實際應用中較為困難，無法形成系統的標準化檢測方法。在此情況下，亟待建立快速高效、易于操作并且適用范圍較廣的檢測方法，從而提高對非法添加物的監管力度，為保健食品的安全管理提供技術支持。