王智瑋
(上海市酒類食品質(zhì)量檢驗(yàn)中心有限公司,上海 200081)
磁質(zhì)譜、飛行時(shí)間質(zhì)譜、傅里葉變換離子回旋共振質(zhì)譜和靜電場(chǎng)軌道阱質(zhì)譜均屬于典型的高分辨質(zhì)譜法,具體劃分以質(zhì)量分析器為依據(jù),4者均存在5 mg/L以內(nèi)的質(zhì)量準(zhǔn)確度和最低10 000的分辨率。為保證高分辨質(zhì)譜法較好地服務(wù)于食品檢測(cè),本文圍繞食品檢測(cè)分析中高分辨質(zhì)譜法應(yīng)用開(kāi)展具體研究。
動(dòng)物體內(nèi)殘留的獸藥、植物表面殘留的農(nóng)藥會(huì)在一定程度上威脅食用者健康,這使食品藥物殘留檢測(cè)受到重視。色譜法、質(zhì)譜法是應(yīng)用較廣泛的食品藥物殘留檢測(cè)方法,如基于液相色譜-串聯(lián)質(zhì)譜法的獸藥殘留檢測(cè),該方法存在ng/kg級(jí)別的靈敏度,可基于荷質(zhì)實(shí)現(xiàn)化合物電離,獲取分子結(jié)構(gòu)與裂解過(guò)程等信息。在高分辨率質(zhì)譜的快速發(fā)展下,液相色譜-高分辨率質(zhì)譜法能更好地應(yīng)用于獸藥、農(nóng)藥殘留痕量研究,且檢測(cè)效率和準(zhǔn)確率更高[1]。
環(huán)境中長(zhǎng)期存在且能通過(guò)環(huán)境介質(zhì)長(zhǎng)距離遷移的有機(jī)污染物對(duì)環(huán)境及人類健康帶來(lái)的威脅較大,如多氯聯(lián)苯、有機(jī)氯農(nóng)藥等有機(jī)污染物通過(guò)食品進(jìn)入人體能引發(fā)畸形、癌癥。氣相色譜串聯(lián)質(zhì)譜法在持久性有機(jī)污染物的檢測(cè)中應(yīng)用較廣泛,隨著高分辨質(zhì)譜法的快速發(fā)展,超高效液相色譜-飛行時(shí)間質(zhì)譜法開(kāi)始應(yīng)用于持久性有機(jī)污染物檢測(cè),此方法檢出限低、靈敏度高,受到的基質(zhì)干擾較小[2]。
生物毒素指的是植物、動(dòng)物、微生物的代謝產(chǎn)物,也被稱作天然毒素,如霉菌毒素、植物毒素、海洋生物毒素等。食品安全領(lǐng)域生物毒素問(wèn)題較為嚴(yán)峻,對(duì)餐飲業(yè)的影響較大,被多種生物毒素混合污染的食品易對(duì)食用者生命健康造成威脅,因此食品中生物毒素的檢測(cè)需實(shí)現(xiàn)多種毒素的同時(shí)檢測(cè),高分辨質(zhì)譜法可滿足此需求。在多種生物毒素殘留的定量和定性檢測(cè)方面,高分辨質(zhì)譜法的應(yīng)用價(jià)值較高,利用具備全掃描功能的質(zhì)譜儀,可初步篩查多種生物毒素,快速鎖定疑似樣品并開(kāi)展針對(duì)性的質(zhì)譜分析,實(shí)現(xiàn)高效率的定性和定量分析。
為提升研究的實(shí)踐價(jià)值,以配制酒產(chǎn)品非法添加物檢測(cè)為研究對(duì)象,主要涉及那非類非法添加物11種,包括硫代艾地那非、伐地那非、西地那非、那紅地那非、氨基他達(dá)拉非、紅地那非、羥基豪莫西地那非、豪莫西地那非、偽伐地那非、他達(dá)拉非和那莫西地那非。配制酒可細(xì)分為動(dòng)物類、植物類、動(dòng)植物類和其他類,如露酒用枸杞、桂圓等植物類配料浸泡,或用狗鞭、鹿鞭等動(dòng)物類配料浸泡。食品中那非類藥物檢測(cè)受重視程度高,液質(zhì)聯(lián)用技術(shù)、液相色譜法、拉曼光譜法均屬于檢測(cè)常用方法,本文采用高分辨質(zhì)譜法檢測(cè)配制酒產(chǎn)品中那非類非法添加物,能實(shí)現(xiàn)高效率的精準(zhǔn)定性和準(zhǔn)確定量,滿足那非類物質(zhì)檢測(cè)需要。
分析天平、超純水機(jī)、超高效液相色譜系統(tǒng)、四極桿/靜電場(chǎng)軌道阱高分辨質(zhì)譜系統(tǒng)。
他達(dá)拉非、伐地那非鹽酸鹽、紅地那非、那莫西地那非、豪莫西地那非、西地那非鹽酸鹽、羥基豪莫西地那非、硫代艾地那非、那紅地那非、偽伐地那非和氨基他達(dá)拉非標(biāo)準(zhǔn)品,純度最低為99.5%;乙腈、甲醇,色譜純;甲酸,質(zhì)譜純;配制酒為隨機(jī)抽取的樣品。
配制1 mg/mL甲醇標(biāo)準(zhǔn)儲(chǔ)備液,在4 ℃冰箱內(nèi)貯存。取那非類儲(chǔ)備液11種配制標(biāo)準(zhǔn)混合溶液,應(yīng)現(xiàn)配現(xiàn)用;吸取酒樣2 mL于10 mL容量瓶中,加入適量甲醇后超聲提取15 min,冷卻至室溫后用甲醇定容至刻度線,用0.22 μm濾膜過(guò)濾,上機(jī);選擇Hypersil GOLD C18色譜柱(150 mm×2.1 mm,1.9 μm),設(shè)置30 ℃的柱溫,流動(dòng)相A、B分別為0.1%甲酸水溶液、甲醇。進(jìn)行梯度洗脫,分別采用10%甲醇、10%~90%甲醇、90%甲醇、90%~10%甲醇和10%甲醇洗脫0~0.1 min、0.1~6.0 min、6.0~8.0 min、8.0~8.1 min和8.1~11.0 min,進(jìn)樣量為5 μL、流速為0.3 mL/min;以ESI源為電噴霧離子源,采用正離子模式,加熱溫度、噴霧電壓、輔助氣和鞘氣分別設(shè)置為350 ℃、2 500 V、5 L/min和35 L/min,以氮?dú)鉃殪F化氣,質(zhì)譜校正液對(duì)質(zhì)量軸的校正每5 d開(kāi)展1次。采用一級(jí)母離子全掃描、二級(jí)子離子掃描(數(shù)據(jù)依賴)模式,分辨率分別為7×104半高峰寬、1.75×104半高峰寬,最大注入時(shí)間分別為200 ms、50 ms,二級(jí)子離子掃描模式存在5×105的觸發(fā)閾值。設(shè)定存在30、50、70的NCE值[3]。
為分析配制酒中那非類物質(zhì)含量,研究采用高分辨質(zhì)譜法,結(jié)合二級(jí)碎片離子譜及目標(biāo)化合物精確分子離子質(zhì)量數(shù),可在缺乏標(biāo)準(zhǔn)品的前提下精準(zhǔn)鑒定樣品中是否存在那非類物質(zhì)。掃描環(huán)節(jié)如發(fā)現(xiàn)信號(hào)強(qiáng)度超出預(yù)設(shè)值的目標(biāo)列表分子離子(一級(jí)全掃描),數(shù)據(jù)依賴子離子掃描模式會(huì)自動(dòng)開(kāi)啟,獲取二級(jí)離子全掃描質(zhì)譜信息(對(duì)應(yīng)分子離子精確質(zhì)量數(shù)),完成定性確證。對(duì)2組屬于同分異構(gòu)體的那非類物質(zhì),通過(guò)梯度洗脫實(shí)現(xiàn)色譜行為分離,定性離子碎片選擇需規(guī)避碎片離子存在相同質(zhì)荷比的情況,以此開(kāi)展高準(zhǔn)確性的定性定量分析。
數(shù)據(jù)處理過(guò)程需將那非類物質(zhì)的相關(guān)數(shù)據(jù)錄入軟件Trace Findei,包括二級(jí)碎片離子精確質(zhì)量數(shù)、一級(jí)精確質(zhì)量數(shù)、保留時(shí)間,完成數(shù)據(jù)庫(kù)建設(shè),滿足確證及篩查需要。目標(biāo)化合物數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)置需基于Screening Method進(jìn)行,篩查依據(jù)為化合物一級(jí)精確質(zhì)量數(shù)和保留時(shí)間,確證依據(jù)為二級(jí)碎片離子精確質(zhì)量數(shù)。如基于標(biāo)準(zhǔn)品色譜峰得到保留時(shí)間一致的試樣色譜峰,且存在5×10-6內(nèi)的精確分子量誤差(標(biāo)準(zhǔn)品母離子),以及10-5的精確分子量誤差(主要碎片離子),可確定相應(yīng)化合物檢出。分析樣品時(shí)可用樣品采集的結(jié)果直接利用譜庫(kù)進(jìn)行比對(duì),找到對(duì)應(yīng)的化學(xué)藥物,進(jìn)行快速篩查和確證[4]。
選擇以蒸餾酒為酒基的動(dòng)物類和植物類配料浸泡的配制酒、以發(fā)酵酒為酒基的植物類配料浸泡的配制酒(陰性配制酒)3種基質(zhì),分別取樣品2 mL,同時(shí)加入適量那非類標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)混合標(biāo)準(zhǔn)溶液,得到各化合物檢出限濃度的樣品溶液,用甲醇稀釋到10 mL,采用與樣品溶液相同的方法進(jìn)行制備,完成測(cè)定,結(jié)合數(shù)據(jù)處理發(fā)現(xiàn),自建的數(shù)據(jù)庫(kù)中那非類化合物在3種基質(zhì)加標(biāo)溶液中匹配,無(wú)假陰性情況,均顯示檢出,假陽(yáng)性情況在空白試驗(yàn)中也未出現(xiàn)。
基于四極桿/靜電場(chǎng)軌道阱質(zhì)譜開(kāi)展試驗(yàn),在應(yīng)用母離子定量、子離子定量及PRM掃描模式、FullMS掃描模式時(shí),母離子定量得到的那非類物質(zhì)線性關(guān)系良好(線性范圍內(nèi)),存在0.995及以上的相關(guān)系數(shù)。將一定量混合標(biāo)準(zhǔn)溶液加入空白配制酒樣品中,完成加標(biāo)樣品(5 μg/L)配制,對(duì)基質(zhì)效應(yīng)進(jìn)行研究可發(fā)現(xiàn),存在較少基質(zhì)干擾及90%以上的回收率。對(duì)標(biāo)準(zhǔn)品開(kāi)展逐級(jí)稀釋,重復(fù)進(jìn)樣最低濃度加標(biāo)樣品(有信號(hào)檢出)3次,檢出限基于3以上的3次響應(yīng)信噪比確定、定量限基于10以上的3次響應(yīng)信噪比確定,得出檢出限為1 ~ 2 μg/L、定量限為 3 ~ 6 μg/L。
取空白樣品進(jìn)行加標(biāo)回收試驗(yàn),將一定量混合標(biāo)準(zhǔn)溶液加入配制酒樣品中,分別添加 5 μg/L、10 μg/L、50 μg/L 3個(gè)濃度水平,每個(gè)樣品每個(gè)水平重復(fù)測(cè)定6次,回收率在86.4%~107.9%,存在良好精密度及10%內(nèi)的相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差。
將建立的數(shù)據(jù)庫(kù)和檢測(cè)方法用于檢測(cè)配制酒中那非類物質(zhì),完成樣品處理后,開(kāi)展高分辨質(zhì)譜掃描檢測(cè),數(shù)據(jù)處理使用軟件Trace Findei,在30批次的配制酒樣品中混入2批次加標(biāo)酒樣進(jìn)行檢測(cè),檢出陽(yáng)性樣品2批次。檢出西地那非和他達(dá)拉非2種化合物,母離子定量測(cè)定由FullMS掃描負(fù)責(zé),1批次配制酒中同時(shí)測(cè)得2種物質(zhì),西地那非物質(zhì)檢測(cè)值為1.32 mg/L,他達(dá)拉非檢測(cè)值為2.15 mg/L,1批次配制酒中測(cè)得西地那非物質(zhì),檢測(cè)值為3.29 mg/L。結(jié)合具體應(yīng)用可確定,本文研究的高分辨質(zhì)譜法能較好地用于配制酒檢測(cè),能滿足那非類物質(zhì)檢測(cè)需求,在建立的數(shù)據(jù)庫(kù)支持下,研究涉及的快速精準(zhǔn)篩查方法無(wú)需標(biāo)準(zhǔn)品便能在檢測(cè)中精確定性那非類物質(zhì),那非類化合物可基于全掃描模式由母離子準(zhǔn)確定量,高分辨質(zhì)譜法的應(yīng)用價(jià)值得到直觀證明[5]。
綜上所述,高分辨質(zhì)譜法能較好地應(yīng)用于食品檢測(cè)分析。本文涉及的檢測(cè)方法、定性篩查、定量檢測(cè)和方法應(yīng)用等內(nèi)容,直觀地展示了高分辨質(zhì)譜法的應(yīng)用路徑。為更好地服務(wù)于食品檢測(cè)分析,高分辨質(zhì)譜法的應(yīng)用還需關(guān)注配套計(jì)算工具與軟件的選用及多種技術(shù)的綜合運(yùn)用。