高分辨質(zhì)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(zhì)譜是通過在高質(zhì)量分辨率狀態(tài)下提供高精度全掃描數(shù)據(jù)，實現(xiàn)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(yīng)用于成分組學(xué)研究、食品藥品和環(huán)境檢驗分析，以及違禁藥物檢查等眾多科學(xué)領(lǐng)域，其在動物源食品多種獸藥殘留分析中發(fā)揮了很大作用。液相色譜-高分辨質(zhì)譜聯(lián)用分析技術(shù)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(xiàn)狀，介紹了應(yīng)用于動物源食品中獸藥殘留分析的幾種主要高分辨質(zhì)譜的種類和特點，并在系統(tǒng)綜述高分辨質(zhì)譜應(yīng)用于動物源食品多獸藥殘留痕量分析的研究基礎(chǔ)上，對高分辨質(zhì)譜檢測方式的發(fā)展前景進行展望，對完善食品安全質(zhì)量檢測內(nèi)容具有重要意義。

1 現(xiàn)階段動物源食品獸藥殘留與檢測情況

我國當(dāng)前獸藥種類繁多，而且存在濫用情況，導(dǎo)致多種食源性動物養(yǎng)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(dǎo)致部分動物體內(nèi)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(zhì)，攝入人體后將會危及生命健康，具有各類副作用。相關(guān)調(diào)研結(jié)果表明，當(dāng)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(zhì)量安全，需對其進行獸藥殘留檢測，保證各類殘留物質(zhì)處于合理范圍，及時處理獸藥殘留超標的食品，這也是相關(guān)機構(gòu)的首要工作內(nèi)容[1]。

在畜肉與副產(chǎn)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(zhì)，同時禽肉與副產(chǎn)品中的喹諾酮類藥物也是較常見的超標殘留藥物。在水產(chǎn)品、乳制品以及蜂產(chǎn)品方面，氯霉素與氟苯尼考物質(zhì)的殘留問題比較多，主要是動物養(yǎng)殖過程中此類獸藥被濫用而造成的。

食品安全質(zhì)量檢測部門為保證動物源食品的質(zhì)量安全，近年來不斷對檢測技術(shù)進行優(yōu)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(xiàn)如下：①樣品基礎(chǔ)物質(zhì)構(gòu)成復(fù)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(tǒng)檢測方式眾多，多數(shù)針對溶解度、獸藥性質(zhì)以及穩(wěn)定性進行判定，影響最終的檢測結(jié)果。③獸藥檢測流程比較復(fù)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(guān)注樣本狀態(tài)，避免樣本變質(zhì)或目標物降解對檢測結(jié)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(dāng)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(lián)免疫吸附法、微生物法、膠體金免疫法以及色譜-質(zhì)譜聯(lián)用法等，其中最為有效的方式便是將色譜檢測與質(zhì)譜檢測相結(jié)合，準確判定各類獸藥的殘留情況。與傳統(tǒng)檢測方法相比，該方法應(yīng)用成本較高，部分指標需要根據(jù)實際情況進行判定，但是當(dāng)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(diào)整，能不斷提升檢測工作的質(zhì)量與效率。

2 高分辨質(zhì)譜的原理與工作特點

2.1 高分辨質(zhì)譜的原理

質(zhì)譜儀將大氣壓離子源與高效液相色譜等進行聯(lián)用，根據(jù)檢測范圍，可以將其分為四級桿質(zhì)譜儀、離子阱質(zhì)譜儀、傅里葉變換離子質(zhì)譜儀以及飛行時間質(zhì)譜儀、扇形磁場質(zhì)譜儀（Sector-MS）等，其中傅里葉變換離子質(zhì)譜儀（FT-ICR MS）、飛行時間質(zhì)譜儀（TOF-MS）、離子阱質(zhì)譜儀、靜電場軌道阱質(zhì)譜儀（Orbitrap-MS）應(yīng)用比較廣泛，不僅可以對高分辨物質(zhì)進行檢測，而且能夠?qū)颖具M行低分辨質(zhì)譜檢測，具有相對可靠與優(yōu)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(jié)合假陽性分辨結(jié)果與無串級檢測，對目標化合物的本質(zhì)進行測定，對于傳統(tǒng)檢測方式而言，具有檢測結(jié)果準確且快速等優(yōu)勢。雖然高分辨質(zhì)譜儀最早成本投入較高，而且儀器質(zhì)量較大，為保證獸藥檢測結(jié)果的準確性，需要對多次檢測結(jié)果進行匯總，但是隨著科學(xué)技術(shù)的不斷進步，對高分辨質(zhì)譜儀器提供技術(shù)支持，使其逐漸具備儀器小、價位低等優(yōu)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(zhì)組學(xué)研究中得到了廣泛應(yīng)用[4]。4種常用的高分辨質(zhì)譜儀介紹如表1所示。

表1 4種主要高分辨質(zhì)譜儀表

2.2 高分辨質(zhì)譜的工作特點

通常情況下，高分辨質(zhì)譜儀的分辨率都在10 000 FWHM以上，借助高電壓與強磁場實現(xiàn)對食品頻率測定，根據(jù)不同食品種類對分辨率數(shù)值進行調(diào)整，從而更好地進行分離測試，在篩查范圍與數(shù)量上具有良好的拓展功能。雖然串聯(lián)質(zhì)譜與靈敏度較低，但是在一定范圍內(nèi)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(shù)量進行測定，檢測中可以避免受到其他同質(zhì)化合物的干擾。此外，高分辨質(zhì)譜儀在對位置目標化合物進行檢測時，可以保證離子質(zhì)量檢測工作的范圍，判定食品內(nèi)部的多元素構(gòu)成情況，當(dāng)前高分辨質(zhì)譜儀器已廣泛應(yīng)用于畜牧水產(chǎn)品、牛乳產(chǎn)品等多種獸藥殘留的篩查與檢測工作中。

3 高分辨質(zhì)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(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的飛速發(fā)展，相對于傳統(tǒng)檢測方法，高分辨質(zhì)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(yè)的全新規(guī)定要求，在此過程中，國內(nèi)外專家學(xué)者都針對高分辨質(zhì)譜檢測技術(shù)進行了探索與創(chuàng)新，特別是對基于該項技術(shù)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(zhì)譜技術(shù)具有通量高、分辨率高、適應(yīng)性強等特點，例如采用飛行時間質(zhì)譜儀與靜電場軌道阱質(zhì)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(yè)不斷進行技術(shù)創(chuàng)新與服務(wù)改革，能夠?qū)游镌词澄镏械亩喾N獸藥殘留情況進行判定，根據(jù)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(nèi)部物質(zhì)的變化情況[5]。

3.2 質(zhì)譜數(shù)據(jù)庫的構(gòu)建及應(yīng)用

為保證高分辨質(zhì)譜儀的應(yīng)用效果，還需要建立相應(yīng)的質(zhì)譜數(shù)據(jù)庫，例如將檢測結(jié)果與數(shù)據(jù)庫中的安全數(shù)據(jù)進行橫向?qū)Ρ龋卸▌游镌词澄镏懈黝惈F藥含量情況是否正常，通過對兩種數(shù)據(jù)進行對比，還能及時檢出其余獸藥種類及含量，這對于傳統(tǒng)檢測技術(shù)而言也是質(zhì)的飛躍。雖然現(xiàn)階段的高分辨質(zhì)譜技術(shù)可以對處理過程進行簡化，然而在應(yīng)用時需要保證各階段數(shù)據(jù)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(gòu)建多維度數(shù)據(jù)庫，尤其是基于高分辨質(zhì)譜技術(shù)對未知化合物進行高通量非靶向篩查，借助數(shù)據(jù)庫分析優(yōu)勢，能夠快速對未知獸藥物質(zhì)進行測定，也就是在給定添加的基礎(chǔ)上，對目標物在基質(zhì)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(shè)定。③展開多種獸藥物質(zhì)的高分辨質(zhì)譜檢測。④完成獸藥殘留程度檢測并篩查確認。

4 結(jié)論

綜上所述，獸藥對動物疾病起到預(yù)防與治療作用，保證動物的健康成長，然而當(dāng)獸藥使用不當(dāng)或超標使用時，便會在動物體內(nèi)蓄積殘留，當(dāng)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(gòu)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(gòu)建全新的檢測流程體系。高分辨質(zhì)譜的出現(xiàn)，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(zhì)譜在動物源食品獸藥殘留檢測中的應(yīng)用進行研究，闡述了現(xiàn)階段動物源食品的檢測現(xiàn)狀，介紹了高分辨質(zhì)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(zhì)譜數(shù)據(jù)庫的構(gòu)建及應(yīng)用。今后要對高分辨質(zhì)譜技術(shù)進行持續(xù)優(yōu)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(shù)支撐。