高效液相色譜-質譜技術在食品安全檢測中的應用

段東郁

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

隨著我國經濟社會的快速發展，物質財富增長給人們帶來了豐富的生活，食品種類也越來越豐富。而食物作為人們生存所需營養和能量的來源，食品安全問題愈發受到重視。目前我國的食品安全問題頻發，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的穩定運行。因此，食品安全成為人們最關注的話題之一，做好食品安全檢測工作也成了當務之急。鑒于此，高效液相色譜-質譜技術在食品安全檢測中得到了廣泛的應用[1]。無論多么復雜的樣品，經色譜柱分離后，用高分辨率質譜進行定性與定量分析，準確性和靈敏度都得到了保障。本文就高效液相色譜-質譜在食品安全檢測中的具體應用進行了綜述，以供參考。

1 高效液相色譜-串聯質譜的技術概述

1.1 高效液相色譜-串聯質譜儀的結構組成

高效液相色譜-質譜聯用儀（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，但MS卻要求在高真空條件下工作，因此聯用的主要困難是接口。經過多年發展，大氣壓電離化技術（API）發展成為LC/MS的接口技術，這使得LC-MS發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）、大氣壓化學離子化（APCI）和大氣壓光離子化（APPI）等。與此同時，液相分離技術的不斷發展，產生了高效液相色譜儀（HPLC）；計算機、電子、真空和質譜離子化技術的進步，研發出了三重四級桿質譜儀。

1.2 高效液相色譜-串聯質譜儀的技術原理

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）、進樣器、色譜柱等。LC-MS系統中使用的液相色譜儀必須是高質量的，才可以得到良好的分離效果，提高檢測的分析效率。在使用過程中需要注意以下幾點。①作為流動相的溶劑無脈動或低脈動，流速要恒定。在梯度洗脫時，常采用高壓雙泵，流動相組成明確，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；同時注意流動相的選擇和配比是樣品成分分離的關鍵。

1.2.2 質譜儀的原理

經液相色譜分離的樣品溶液進入質譜儀后，首先借助電噴霧作用進行霧化，霧化后可以實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量分析器中進行定性和定量分析。

1.3 高效液相色譜-質譜的技術優勢

質譜技術源自19世紀英國學者湯普森發明的用于檢測分子質量差異的質譜儀，而高分辨率質譜儀的推廣直接推動了高效液相色譜-質譜儀的商品化。但液相色譜-串聯質譜儀設備比較復雜，價格以及耗材較昂貴，在一定程度上限制了應用范圍。顯然，高效液相色譜-質譜技術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譜對化合物的準確定性和定量，可極大地縮減分析時間。其優勢非常突出，能同時測定多種化合物，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域。科學、正確地運用高效液相色譜-串聯質譜技術可使檢驗員在短時間內全面地檢測出食品中包含的有害物質，確定各種有害物質的含量。這不僅有利于規范管理食品的生產、加工和流通環節，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-串聯質譜技術的應用

2.1 對食品中三聚氰胺的檢測

部分不良食品生產者為了增加乳制品中的氮含量，會在加工過程中添加三聚氰胺，造成蛋白質含量虛高。作為化工原料，三聚氰胺是具有毒性的，被人畜食用后會造成身體傷害，甚至會危及生命安全。到目前為止，我國發生多起三聚氰胺事件，最為嚴重的安全問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。經此事件后，國家質檢總局加大了對三聚氰胺的監測力度，發布了《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行檢測[2]。應用液相色譜-質譜法可以準確高效地測定乳制品中三聚氰胺含量。該法具有操作簡便、靈敏準確的特點，可以滿足實際檢測的要求。

2.2 對農藥殘留的檢測

流入市場中的部分農產品會有農藥殘留，包括農藥本體殘留和代謝產物殘留，這些物質直接或者間接殘留在瓜果蔬菜中。當殘留量超過一定限量值時，人們食用后會對身體健康產生危害，因此在進入市場前，需要對其進行農藥殘留檢測。在面對復雜基質的農藥殘留檢測過程中，農藥受熱時容易發生降解或失活，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，所選技術的檢測限也必須滿足條件。因此，高效液相色譜-質譜聯用技術常用來幫助人們準確檢測和分析農藥殘留量[3]。在上機檢測前，檢測人員要對各類樣品進行妥善處理，凈化待測樣品的復雜基質，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行檢測時，可以參照《水果和蔬菜中450種農藥及相關化學品殘留量的測定 液相色譜-串聯質譜法》（GB/T 20769—2008），樣品經提取、凈化和洗脫后，通過多反應離子監測方式進行檢測，可以看到氟鈴脲的檢出限達到6.30 μg/kg。通過該技術可以系統和準確地對農藥的殘留成分進行檢測，滿足國家對食品安全上的檢測要求。

2.3 對獸藥殘留的檢測

規模化、工業化養殖的大型飼養場為追求經濟效益最大化，減少瘟疫、蟲害等傳染病的危害，飼養場常在動物飼料過程中使用各種抗生素藥物，但由于沒有精準把控用量，藥物濫用使部分藥物及其代謝產物沒有被動物及時吸收，殘留于動物體內及其肉制品。通過食用后，獸藥殘留會轉移到人體中，不能代謝排出。當在人體內積存到一定量后，就會引發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復雜、藥物殘留代謝物復雜及干擾物質多等，對檢測技術的要求非常高。高效液相色譜-質譜法具有適用性強、靈敏度高等優點，可廣泛應用于獸藥殘留檢測中。

楊兆甜等[4]報道了一種同時檢測豬肉中β-受體激動劑類、砜類抑制劑類、磺胺類、喹諾酮類等20種獸藥殘留的方法，通過液相色譜-質譜技術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Oasis PRiME HLB固相萃取小柱凈化和氮氣吹干，復溶過膜后上機測定。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，可以為我國動物源性食品的藥物殘留檢測提供技術支持，提高人們消費禽畜產品的安全性。

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養。食品中加入添加劑是被允許的，但濫用食品添加劑會對健康造成危害。比如，常見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，研究發現大量攝入人造甜味劑可能會導致高血糖、肥胖等代謝疾病，對人體機能產生較大影響。

測定甜味劑的方法是高效液相色譜-串聯質譜法，其克服了液相色譜檢測法在多種甜味劑同時檢測時分離效果不好、靈敏度不高的缺陷。童蘭艷等[5]建立了高效液相色譜-質譜法同時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、愛德萬甜和紐甜）的快速測定方法。此方法可以滿足國家標準對食品中9種甜味劑檢測的要求，操作簡單、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，其不僅會引起肝臟的急慢性損害，而且還會對腎臟等組織器官造成影響,可致畸、致癌、致細胞突變。專家發現，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廣泛存在于發霉或變質的玉米、大米、麥類等農產品以及堅果和動物飼料中。近幾年，陸續報道我國中草藥材上的ATF污染很嚴重。為了加強對食材和藥材的質量管控，我國不斷擴大ATF含量的檢測領域，并制定相關檢測標準。通過免疫親和柱法凈化，應用高效液相色譜-串聯質譜技術可以準確地測定藥材中的黃曲霉毒素，該方法操作簡單，凈化效果好，回收率高。

3 結語

本文主要介紹了高效液相色譜-質譜聯用技術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非凡的意義。雖然高效液相色譜-質譜技術在食安檢測中的應用越來越廣，但還有很大的技術發展空間。因此，我國有關部門與從業者應共同努力，加大對該項技術的研究與應用，建立靈敏、準確、簡便、可靠的檢測方法，使其更好地應用于國家食品安全檢測中，進而保證人們的食品安全和生命健康。