关于高分辨质谱法在食品检测中的应用与研究

□ 王 峰 丽水蓝城农科检测技术有限公司

1 高分辨质谱法的常见种类及其特点

1.1 磁质谱

磁质谱的分辨力很高，可以达到100 000，还具有工艺成熟、典型、定量能力强、稳定性好、灵敏度高等特点。但缺点在于购买费用很高，操作难度大，维护成本高和分析速度慢等。兽药、杂质添加和农药残留等常规检测一般不会使用磁质谱，它适用于残留有机污染物的分析，如二噁英、多氯联苯的含量检测等。

1.2 飞行时间质谱

因为空间集中和垂直加速等技术的快速发展，飞行时间质谱仪具有非常快的扫描速度和高灵敏度，质量精度也非常之高。对化合物可以用精确质量数来表示，并且存在各种检测的离子质量，对分析物的质量范围也没有理论限制。

飞行时间质谱曾因其动态范围小而受到不少批评，如果测试化合物的浓度太高令探测器信号溢出，则会影响精确质量数。最新的技术进一步优化了离子光学系统，并且探测器也完成了高速模拟数字转换的目标。这些新技术的突破，使得飞行时间质谱的动态范围增加了许多，结果更准确，并且能够同时测量高低浓度的化合物。

1.3 静电场轨道阱质谱

静电场轨道阱质谱是一种新兴的质谱质量分析器，是快速傅里叶变换技术和静电场离子阱相结合的结果。它可以测量离子的振荡频率，并以100 000的分辨率计算质核比。如果将线性离子阱和静电场轨道阱质谱相结合，可以同时具有这两种方法的检测功能。通过离子阱质谱法获得的化合物的离子片段进入高分辨率光谱，并通过测量精确质量数来计算分子式，并且可以提供异构体的鉴定分析的全面信息。四极静电场轨道阱质谱法可用于对化合物进行全扫描以获得碎片离子的多级质谱信息。一次分析就能对数百个组件进行识别和验证，并且可以对它们进行准确地量化。

2 高分辨质谱法在食品检测中的具体应用

2.1 在食品药物残留检测中的应用

食品中的药物残留主要来自于动植物体内残留的农药、兽药，人们食用后，便会威胁人体健康。目前，实验室对于农药残留的检测可能更多地是利用气相色谱法，兽药残留是利用液相色谱-串联质谱法。液相色谱-串联质谱法灵敏度高，最低可达ng/kg级别，兼具高效分离、定性与定量于一体，按照荷质比对化合物进行电离，从而获得裂解过程和分子结构等信息。近几年来，高分辨率质谱的发展使得液相色谱-高分辨率质谱相结合使用的技术越来越多地被用于农药和兽药残留的痕量分析中，既能提高运转效率，又能显著提高准确率。

2.2 在食品生物毒素检测中的应用

生物毒素，也叫天然毒素，是由各种生物包括动物、植物、微生物等的代谢产物，这些产物对其他生物物种有毒害作用。生物毒素主要分为三种，分别是植物毒素、霉菌毒素和海洋生物毒素。生物毒素广泛存在于食品安全领域，特别是对餐饮业的影响非常大，严重威胁着人们的生命健康。食品若已被污染，则常是多种生物毒素混合污染的结果，因此关于同时检测多种毒素的研究是一种发展趋势。高分辨率质谱的应用为定性和定量检测多种生物毒素残留提供了重要的技术支持。利用质谱仪的全扫描功能，能一次性对多种生物毒素进行初步筛查，若扫描出有阳性或疑似阳性的样品，可进行质谱分析确证，以验证这种生物毒素是否真实存在，并进行定量分析。

2.3 在食品持久性有机污染物检测中的应用

持久性有机污染物是指通过各种环境介质（大气、水、生物体等）能够长距离迁移并长期存在于环境中，对人类健康和环境具有严重危害的天然或人工合成的有机污染物质，如有机氯农药、多氯联苯等。这些污染物经食品进入人体后，导致癌症和畸形发生，危害人体健康。这些类型的污染物主要通过气相色谱串联质谱分析，是因为它们的极性低、不易分解。目前的研究表明，超高效液相色谱-飞行时间质谱、超高效液相色谱-静电场轨道阱质谱等新兴质谱技术具有更高的灵敏度，更低的检出限，基质干扰小，将在有机污染物的检测中发挥重大作用。

3 结语

高分辨率质谱的快速发展使其具有高分辨率和准确质量数的功能，可以分析和确定难以用常规质谱分析的化合物。该技术在近几年已被广泛应用于食品分析和检测领域。高分辨率质谱的应用已成为分析食品中残留的有害物质的重要手段。必须加强食品中的功能成分和营养研究，为食品安全分析提供强有力的技术支持。随着科学技术的进步，高分辨率质谱的功能将不断完善，高分辨质谱将会得到更广泛的使用，真正保证人们“舌尖上的安全”。