高分辨质谱在食品农药残留检测中的研究进展

利用准确、可靠的色谱－质谱联用分析技术开展我国食用农产品中农兽药残留、有机污染物等有害物质的筛查和检测具有重要意义。高分辨质谱具备更高的分辨率和质量精度,在复杂食品基质中痕量化合物的定性确证和定量检测方面拥有很大应用潜力。该文综述了四极杆/飞行时间质谱（Q/TOF MS）、四极杆/静电场轨道阱质谱（Q/Orbitrap MS）技术的特点,重点分析了2017年至2022年国内外植物源和动物源食品中农药残留检测的高分辨质谱应用情况。从高分辨质谱技术本身的发展、食品安全监管部门和第三方检测机构的技术需求3个方面讨论了高分辨质谱技术的发展前景,展望了其未来研究的主要方向。     

高分辨质谱技术在农药残留检测中的应用

农药残留检测是农产品中有害物质控制的重要组成部分,随着农药残留限量标准体系的发展完善,农药残留检测方法也在不断进步。近年来质谱技术发展迅速,已被广泛应用于农药残留检测领域,高分辨质谱由于具有较高的分辨率和质量精确度,在复杂基质的农药多残留高通量检测中发挥着越来越重要的作用。本文从高分辨质谱与液相色谱、气相色谱及其他分离模式联用等方面出发,简述了近5年来高分辨质谱在农药残留检测中的应用,对目前高分辨质谱在农药残留检测应用中发现的问题进行了讨论,并对其未来发展趋势进行展望。     

基于高分辨质谱的化妆品中20种香料的高通量检测

基于静电场轨道阱高分辨质谱技术,建立化妆品中20种香料成分的高通量检测方法,并应用于实际样品中香料成分的筛查与定量分析。利用香料成分标准品通过高分辨质谱正负离子切换FullMS/ddM S^2扫描方式分析,获得多种香料成分的保留时间、一级母离子和二级碎片离子精确质量数,构建香料成分筛查谱库。样品用甲醇超声提取后,经超高效色谱柱分离,采用高分辨质谱分析,利用TraceFinder软件对化妆品中的香料成分与谱库相关信息匹配,实现目标物的高通量筛查确证,筛查确认后利用一级母离子外标法进行香料成分的定量分析。经验证该方法的线性关系良好(R^2>0.99),方法的检出限(0.1~10μg/g)、回收率(89.6%~109.1%)和精密度(3.1%~9.2%)能够满足欧盟对香料成分标注的限量要求,可用于同时测定化妆品中多种香料成分。     

基于轨道阱高分辨质谱联用技术建立食品中罂粟壳生物碱的快速筛查方法

本文采用超高效液相色谱-四极杆/轨道阱高分辨质谱法,建立食品中5种罂粟壳生物碱的快速筛查方法,同时建立质谱数据库,摆脱标准品依赖,实现高通量筛查。食品中5种罂粟壳生物碱采用优化后的前处理方法进行提取,HILIC色谱柱实现分离,采用全扫描自动触发二级扫描模式(Full MS/dd MS²)对吗啡、可待因、罂粟碱、那可丁和蒂巴因进行检测。方法线性范围1～100 ng/mL,相关系数大于0.99,检出限0.1～0.5μg/kg,回收率69.9%～118.7%,相对标准偏差3.2%～15.4%。方法前处理简便、检测灵敏度高、重现性好,可用于食品中罂粟壳生物碱的快速筛查。     

同位素稀释的气相色谱／高分辨质谱联用测定食品中二嗯英和共平面多氯联苯

采用HRGC／HRMS和同位素稀释定量技术对样品中17种4～8个氯原子取代的二嗯英和呋喃(PCDDs／Fs)与12种共平面多氯联苯(PCBs)定量分析。样品经索式抽提、FMS Power Prep系统净化、浓缩，利用高分辨气相色谱／高分辨质谱联用仪的多离子检测方式，同位素稀释技术对样品中的目标化合物进行定性和定量。该方法的检出限为pg／g水平。^13同位素内标回收率范围为47％～100％。对3个CRM鱼样中17个PCDDs／Fs和4个PCBs的检测值均在标准定值允许误差范围内。对5个不同的实际样品鱼进行测定表明，样品的回收率在48％～100％之间，回收率的相对标准偏差小于20％；对同一样品进行定量检测的精密度测试结果表明，17种PCDDs／Fs浓度的RSD低于16％，12种PCBs浓度的RSD低于11％。本方法定量分析重现性良好。     

质谱在高通量快速检测技术中的应用研究进展

质谱是现代分析测试技术中同时具备了灵敏度高、特异性好、分析速度快等特性的普适性方法,现已被广泛应用于食品检验、环境监测、药物筛选、临床医学等众多领域的高通量快速检测技术中。该文针对近年来低分辨质谱、高分辨质谱以及原位电离质谱技术在高通量快速检测,特别是小分子化合物的高通量快速检测中的应用研究进展进行了综述,并对质谱技术用于高通量快速检测的发展趋势及应用前景进行了展望,以期为相关领域的科技人员提供理论支持和技术参考。     

高分辨气相色谱/高分辨质谱联用测定大气降尘中的二噁英

样品采取索氏抽提,抽提液依次经多段混合硅胶柱、氧化铝柱和硅胶柱净化后,采用同位素稀释法和高分辨气相色谱/高分辨质谱联用仪(HRGC/HRMS)对其中的17个2,3,7,8-氯取代二噁英(PCDD/Fs)同系物进行了测定。研究结果表明,用本法4次分析二噁英标准溶液,其结果的RSD<7.1%;回收率可达62%~103%;标准参考样品的分析结果与标准值基本吻合,3次实验结果的RSD≤15%;仪器检出限为2,3,7,8-TCDF 0.1 pg,2,3,7,8-TCDD 0.2 pg,OCDD 0.8 pg;测定某降尘样品中二噁英,计算得降尘通量为14.02 pgTEQ m-2day-1。     

液相色谱-高分辨质谱联用技术在食品欺诈检测鉴别中的应用

针对我国现阶段较为突出的违法使用农兽药、滥用食品添加剂、非法添加非食用物质和掺杂使假等食品欺诈问题,综述了近5年来液相色谱-高分辨质谱联用技术在该领域的应用情况。重点介绍了高分辨质谱,主要是飞行时间质谱和静电场轨道阱质谱技术的定向筛查和非定向筛查功能在食品欺诈检测鉴别中的应用,以期为解决该类食品安全问题提供有益的参考。     

气相色谱-离子阱二级质谱对照高分辨质谱对食品中二噁英类多氯联苯的测定

确定了气相色谱-离子阱二级质谱在分析食品中12种二噁英类多氯联苯残留的定性参数;优化了分析过程的质谱条件;研究了实际样品(河豚、鳗鱼、甜虾、鸡脂肪、奶粉、猪肠衣)离子阱串联质谱测定值与高分辨质谱值的准确度差异.样品采用加速溶剂萃取方法提取、流体控制系统净化及离子阱二级质谱和高分辨质谱测定.两种方法测定值之间的回归方程和相关系数分别为:4种非邻位取代二噁英类多氯联苯,y=0.781 5x,r=0.933 1;8种邻位取代二噁英类多氯联苯,y=0.807 3x,r=0.996;样品中12种多氯联苯总毒性当量(Total TEQ):y=0.518 1x 0.125 5,r=0.992.离子阱二级质谱和高分辨质谱的检出限分别为0.5ng/kg和0.1ng/kg,样品中同位素内标的回收率为41%～102%.     

高分辨质谱技术在全氟多氟化合物分析中的应用研究进展

全氟多氟化合物（PFAS）是工业生产和日常生活中应用普遍的一类化合物,由于其可能会对人类和环境带来一定的威胁而被广泛研究,已在全球许多环境和生物基质中检出,相关法规的演变是趋向对PFAS进行大类或整类列管。目前研究PFAS的传统方法主要采用质谱技术,其中基于低分辨质谱的目标物分析存在一定的局限性,而高分辨质谱因其分辨率高、质量精度高等特点在高通量和未知物分析上更具优势,可以同时实现目标物和非目标物的测定,满足和应对法规的不断更新和加严。该文主要综述了高分辨质谱在PFAS分析中的研究进展,包括相关的前处理方法,并通过环境样品、食品、消费品、人体样品等基质分别对其应用进行介绍,阐述了非靶向分析的流程,最后对未来发展趋势进行了展望。     

高分辨质谱技术在中药分析中的研究进展

中药分析涉及中药物质基础研究、药物代谢、中药质量控制等多个领域,是中药现代化研究的基础。随着现代化分析技术的发展,中药分析研究取得了极大的进展。针对中药成分复杂、代谢过程多样、目标物浓度低等难点,高分辨质谱技术凭借精确质量数、高分辨率及高灵敏度的优点在中药分析中具有显著优势。该文对高分辨质谱技术在中药分析中的应用进行了综述,重点介绍了四极杆飞行时间质谱、静电场轨道阱质谱、傅里叶变换离子回旋共振质谱和离子淌度串联质谱等质谱技术的发展,以及高分辨质谱在中药化学成分鉴定、中药化合物代谢研究、中药植物代谢组学研究以及中药有害化学成分检测中的研究进展。同时,对高分辨质谱在中药分析中的应用进行了展望,以期促进中药现代化发展。     

高分辨气相色谱-高分辨质谱测定活性污泥中的多溴联苯醚

建立了利用高分辨气相色谱-高分辨质谱定量测定多溴联苯醚(PBDEs)的方法,参与了测定PBDEs的国际比对实验,实验结果表明该法是可行的。对不同地区（北京、山东临沂、上海）的3个污水处理厂的活性污泥进行了索氏提取、多层复合硅胶柱分离,然后用所建立的方法测定了19种多溴联苯醚单体的含量。结果表明,北京某污水处理厂的活性污泥中PBDEs的总量高于其他两者。     

基于高分辨质谱的甲基化心磷脂高通量分析方法的建立和应用

该文基于心磷脂标准品的甲基化反应,建立了高灵敏度高通量分析甲基化心磷脂的液相色谱 - 高分辨质谱方法。由于甲基化后的心磷脂具有特征性的碎片,因此建立了包含780个分子特征片段的模拟数据库用于脂质鉴定。衍生化后,CL（14∶0/14∶0/14∶0/14∶0）信号提高了10倍,定量下限（LOQ）达到10 ng/mL。将该方法应用于小鼠衰老过程中心磷脂的调控研究,通过Tracefinder本地二级数据库共鉴定了43个心磷脂分子,其中21个心磷脂在衰老的大脑中有差异变化。结果发现：含有FA（20∶4）、FA（22∶6）长链多不饱和脂肪酸的心磷脂在衰老过程中呈下降趋势。高分辨质谱平台为甲基化的心磷脂分析提供了一种高通量筛选方法,对于低丰度心磷脂的检测具有很大潜力。     

液相色谱-高分辨质谱快速筛查海水中磺胺类药物

建立了海水中15种磺胺类药物的液相色谱-静电场轨道阱高分辨质谱方法.采用C18固相萃取膜提取海水中磺胺类药物,使用Hypersil GOLD Cl8色谱柱分离,乙腈和5 mmol/L乙酸铵(含0.1％甲酸)为流动相梯度洗脱.正离子模式全扫描/数据依赖二级扫描(Full MS/dd-MS2),提取一级质谱图中准分子离子的...     

基于质谱技术的食品过敏原检测方法研究进展

食品过敏原分析在食品安全领域具有重要的研究意义。质谱技术由于能够提供待分析物的化学结构信息等特点,已逐渐应用于食品过敏原等大分子检测领域,具有简单高效、高特异性、高通量和高灵敏度等优点,引起了研究者们的广泛关注。该文综述了近年来质谱技术在食品过敏原检测领域的最新研究进展情况。     

同位素稀释-高分辨气相色谱/高分辨质谱测定大气中有机氯农药

建立了测定大气中25种有机氯农药(OCPs)的同位素稀释-高分辨气相色谱/高分辨质谱法(ID-HRGC/HRMS).样品用正己烷/二氯甲烷(1:1,v/v)进行加速溶剂萃取(ASE).通过柱洗脱实验、单柱和组合柱净化实验,最终确定样品的净化方案为弗罗里硅土固相萃取柱和石墨化炭黑固相萃取柱组合净化.样品萃取液净化后进行H...     

基于超高分辨质谱的溶解性有机质分子转化机理分析

本研究对比分析了不同处理工艺对制药废水中溶解性有机质(DOM)的降解, 通过三维荧光图谱(EEM)、总有机碳(TOC)、zeta电位以及动态光散射技术进行表征分析, 并利用超高分辨质谱进一步探究了过硫酸钾(PS), 碳纳米管(CNTs), CNTs/PS工艺诱导的DOM分子转化机制. 结果表明, PS通过静电聚合作用和氧化作用对DOM中的缩合芳香类化合物(76%)和蛋白质/多肽类(65%)去除较大, CNTs通过吸附作用对不饱和水平较低的含氧化合物(木质素类、蛋白质/多肽类和氨基糖类(90%))的去除最为显著, 而CNTs/PS则是通过吸附作用、电子转移以及单线态氧(¹O₂)的生成以实现不同组分的DOM的高效去除. 化学参数定量分布以及线性拟合分析表明, PS和CNTs/PS体系对于DOM分子的化学参数分布影响较小, 而CNTs的吸附作用会导致残留分子的平均氧碳比(O/C)、芳香指数(AI_mod)、等价双键(DBE)和碳的名义氧化态(NOSC)数值增加, 且氧原子对DBE的贡献作用增大. 本研究结果为进一步理解DOM在水环境中的去除和分子转化提供了理论依据.     

超高效液相色谱-高分辨质谱测定10种植物内源激素

建立一种利用超高效液相色谱飞行时间-质谱(UPLC-TOF-MS)快速高效地对植物激素进行定性定量测定的方法.对植物中常见的异戊烯腺嘌呤、玉米素、玉米素核苷、独脚金内酯、茉莉酸甲酯、脱落酸、赤霉酸、吲哚乙酸、茉莉酸和水杨酸10种内源激素,利用一级质谱全扫描、二级质谱及多反应检测模式对其进行测定,确定其检测限和定量限;采...     

基于高分辨质谱技术的农药与生物大分子相互作用的分析方法

建立了检测农药小分子与生物大分子(BSA蛋白,SOD酶)相互作用的高分辨质谱分析方法.对相应结合产物进行质谱检测,结果表明,BSA蛋白与甲基对硫磷分子在开始相互作用30 min后达到饱和,且每个蛋白分子最多与5个甲基对硫磷分子结合;BSA蛋白与甲维盐不存在相互作用.通过对SOD酶与敌敌畏,阿维菌素及噻呋酰胺结合产物的质谱检测发现每个SOD酶最多结合2个敌敌畏分子,1个阿维菌素分子,且不与噻呋酰胺相互作用.此外,实验表明,SOD酶与阿维菌素分子作用30 min后达到平衡,与敌敌畏分子作用20 min后达到平衡.通过对两种蛋白结合农药小分子过程的时间分辨分析发现,两种生物大分子结合农药小分子的机理过程存在差异.本方法与相关标准方法(荧光光谱法,NBT试剂盒法)及分子模拟对接结果比对说明,本方法切实可靠.本方法具有耗样量少、检测速度快、可提供多方面信息等优点,在新农药的研发及其安全性评价方面具有实用价值.