液相-高分辨质谱在食品检测中的应用

张渊　王多娇

食品安全一直以来都是人们关注的焦点，而食品中的添加剂、农药、毒素等污染物质对公众健康具有严重威胁，因此对食品中的各种成分进行快速、准确的检测成为保障食品安全的关键环节。作为一种先进的分析手段，液相-高分辨质谱技术在食品检测领域展现出了巨大的潜力，发挥着越来越重要的作用，为检测食品中的残留农药、添加剂、重金属等有害物质，加强食品质量控制和追溯提供了重要的技术保障。

一、液相-高分辨质谱概述

液相-高分辨质谱（Liquid Chromatography-Mass Spectrometry，LC-MS）是一种结合运用液相色谱和质谱的分析技术，常用于药物分析、环境监测、食品安全检测等，可以快速、高效地分析复杂混合物中的化合物，对于研究和实验室分析具有重要意义。其中，液相色谱（LC）是一种分离技术，通过溶液在固定相上的流动来分离各种化学成分，具有高效分离、选择性强的特点；质谱（MS）则是一种通过分析样品中化合物的离子质荷比来进行鉴定和定量的分析技术，而且与传统质谱技术相比，高分辨质谱能够提供更加精确的分子质量数据，从而更快速、准确地确定化合物的结构。总的来说，液相-高分辨质谱是一种强大的分析工具，液相色谱用于分离混合物中的化合物，高分辨质谱用于确定化合物的分子式和结构。

二、液相-高分辨质谱

在食品检测中的具体应用

1.检测残留农药和化学物质。液相-高分辨质谱技术能够对食品中残留的农药、除草剂、杀虫剂等化学物质进行快速、灵敏的检测，确保食品安全。第一，液相-高分辨质谱具有高灵敏度和高分辨率，能够对食品样品中极微量的农药和化学物质进行快速、准确的检测，以确保其符合食品安全标准。第二，液相-高分辨质谱技术能够同时检测多种农药和化学物质的残留情况，包括有机磷、有机氯、杀菌剂等不同类别的化学物质。第三，液相-高分辨质谱技术能够准确地对残留农药和化学物质进行定量分析，并提供详细的含量数据，有助于评估食品中的残留物水平。第四，相较于传统分析方法，液相-高分辨质谱技术无需复杂的前处理步骤，能够直接对食品样品进行分析，减少了样品处理所需时间和成本。

2.检测食品添加剂。液相-高分辨质谱技术可以准确检测食品中的各种添加剂，如防腐剂、色素、甜味剂等，保证食品符合法律法规的限量标准。第一，液相-高分辨质谱技术能够对食品中的添加剂进行类型鉴定和定量分析，包括色素、防腐剂、抗氧化剂、甜味剂等，以确保其使用符合安全标准。第二，对于市场上疑似不当使用添加剂的食品，液相-高分辨质谱技术可以进行追溯分析，快速准确地鉴别添加剂种类和含量，从而为食品质量问题的调查提供依据。第三，液相-高分辨质谱技术可以对非标准、非法添加的食品添加剂进行检测，包括未经批准的添加剂或者超量使用的情况。通过液相-高分辨质谱技术检测获得的食品添加剂含量数据可作为监管部门制定和更新食品安全标准的依据，更好保障食品质量和消费者安全。

3.检测食品中的毒素。食品中的毒素是指某些细菌、真菌、病毒或其他微生物代谢产生的有毒物质，对人体健康具有严重威胁，如霉菌产生的黄曲霉毒素、大肠杆菌产生的毒素等。液相-高分辨质谱技术可以检测食品中的毒素，保障食品安全。第一，液相-高分辨质谱技术能够快速准确地鉴定出食品中多种毒素的存在，并对其进行定量分析，包括真菌毒素（如黄曲霉毒素、赭曲霉毒素等）和其他来源的毒素（如大肠杆菌产生的毒素等），有效提高检测效率和全面性，以应对食品中存在的多种毒素污染情况。第二，对于食品中毒事件的调查和溯源分析，液相-高分辨质谱技术可以帮助快速确定毒素种类和来源，为相关部门及时采取控制措施提供依据。第三，液相-高分辨质谱可以對食品生产过程中的原料和成品进行毒素检测，有助于制定品质控制和溯源管理策略，确保毒素不会进入食品生产过程中。

4.鉴别食品真伪。鉴别食品真伪的主要目的是明确食品的真实成分和质量，防范假冒伪劣食品给消费者健康及权益带来风险。通过对食品样品进行液相-高分辨质谱分析，可以确定食品的真伪，提高鉴别的精度和准确性，避免食品欺诈和伪劣产品流入市场，保障消费者权益和食品安全。第一，液相-高分辨质谱可以通过分析同位素比值，帮助鉴别食品的来源和真伪，并通过为真实食品样品建立数据库，作为鉴定假冒伪劣食品的有效工具，保障食品质量和信誉。第二，液相-高分辨质谱技术检测结果可以为相关监管机构提供鉴别食品真伪的官方检验数据，从而对假冒伪劣食品进行严密监管和严厉打击。

三、液相-高分辨质谱

在食品检测中的应用优势

1.高灵敏度。液相-高分辨质谱技术可以提供高灵敏度的检测，能够发现食品中微量甚至痕量的化合物，即使目标物质的浓度极低，也可以将其可靠地检测出来，这对于食品中残留农药、添加剂、残留药物等微量成分的检测非常关键，有助于提高食品的质量和安全性。第一，由于具有极高的灵敏度，所以液相-高分辨质谱技术在分析食品样品时可以覆盖更广泛的化合物种类，无论是主要成分还是痕量杂质，都能够得到有效分析。第二，高灵敏度意味着可以采用更少的样品量进行分析，有效减少处理样品的工作量和时间成本。第三，高灵敏度促使液相-高分辨质谱技术成为食品生产中质量控制的有力工具，能够及时发现并解决潜在的安全风险，确保食品质量符合标准和法规要求。

2.高选择性。液相-高分辨质谱技术将液相色谱（LC）的分离能力与质谱（MS）的高灵敏度结合利用，能够对复杂混合物进行高效分离及高选择性的检测，并减少干扰物质对结果的影响。第一，液相-高分辨质谱技术在食品样品检测中能够避免大部分物质的干扰，尤其是在对准确性和可重复性要求很高的分析中，高选择性可以确保检测结果的准确性。第二，采用合适的LC分离方法，并将其与质谱的高分辨率相结合，可以大大提高分析方法的选择性和数据准确性，使得对食品中各种成分的定量分析更加精准。第三，液相-高分辨质谱技术可以帮助确定食品中各种复杂分子的结构和化学特性，快速且精准地鉴定其中的成分，为食品安全和质量问题的解决提供强有力的支持。

3.高分辨率。第一，液相-高分辨质谱技术具有较高的分辨率，能够识别食品中不同分子的同位素和结构异构体，有助于准确分析食品中的成分及其变化。即使食品中的成分非常复杂，高分辨率的液相-高分辨質谱技术也可以非常准确地鉴别并分离不同的化合物，尤其对于结构相似的成分，高分辨率可以非常明确地将它们区分开来。高分辨率还有助于确定食品中未知化合物的具体结构，特别是对于食品中存在的痕量成分的鉴定和结构分析来说具有重要意义。第二，借助高分辨率，液相-高分辨质谱技术可以准确地鉴定食品中的同位素成分，有效保障食品的真实来源和食品的真实性。在对食品中的成分进行定量分析时，高分辨率可以提高分析的准确性和精度，确保检测结果的可靠性。对于研究食品的变化和新成分的形成，高分辨率可以为其提供更加精细的分析，从而更好地理解食品的性质和品质。

4.多组分分析。液相-高分辨质谱技术可以同时检测多种组分，包括食品中的营养成分、添加剂、农药残留、药物残留等，提高了分析的效率和全面性，有助于及时发现潜在食品安全问题，为食品安全提供强大的保障。第一，液相-高分辨质谱技术可以同时对食品样品中的各种成分进行分析，有效减少实验所耗费的时间和成本，使得高效检测成为可能，提高了实验的效率，降低了操作的复杂度。第二，多组分分析使全面分析复杂的食品样品成为可能，有利于更全面地了解食品成分的构成，全面掌握食品的质量和安全情况。对于食品中的潜在污染物、添加剂、残留物等问题物质，多组分分析可以对其进行快速鉴定和定量，有效弥补了检测可能发生的遗漏。

5.无需标准品。相比于传统色谱分析方法，液相-高分辨质谱技术在某些情况下不需要用标准品进行分析，节约了分析成本和时间，提高了检测的便利性和经济性，这意味着在一定条件下，液相-高分辨质谱技术可以进行定性和定量分析，而无需使用标准品作为参照物质。对于那些没有标准品或者标准品很难获取的新化合物，使用液相-高分辨质谱技术可以进行准确的鉴定和定量分析，而无需事先准备标准品。对于食品中的复杂混合物，有时很难将所有组分的标准品准备齐全，而液相-高分辨质谱技术可以在无标准品的情况下对各种成分展开分析。无需标准品意味着分析过程更加灵活，也能缩短分析的时间，尤其对于紧急情况下的食品检测具有重要意义。

6.数据丰富。液相-高分辨质谱技术提供的数据更加丰富、详细，包括离子通道图谱、质谱图谱等多维数据，有助于准确解释食品中的成分和杂质，为食品检测提供更全面的分析和评估。第一，通过液相-高分辨质谱技术不仅可以得到物质的分子质量，还可以得到其离子化方式、碎片信息等多维数据，有助于更全面地对食品中的化合物进行分析和鉴定。第二，液相-高分辨质谱技术能够进行高通量的分析，快速获得大量样品的数据，这对于食品生产过程中的大规模检测和监控来说是非常重要的。第三，利用液相-高分辨质谱技术数据进行数据库匹配，可以快速鉴定食品中的各种成分，包括添加剂、残留物和其他成分等，提高数据分析的效率和准确性。

综上所述，通过对添加剂、农药残留、毒素等成分进行快速、准确的检测，液相-高分辨质谱技术有望为食品安全监管和风险评估提供更加科学、可靠的技术支持。未来，随着技术的不断发展和完善，液相-高分辨质谱技术将会更加全面、精准，在食品安全领域发挥越来越重要的作用，为人们提供更加安全的食品保障。同时，液相-高分辨质谱技术的不断创新，也将为食品检测领域带来更多的可能性和机遇。

基金项目：江苏省市场监督管理局科技项目“水产品流通环节麻醉剂及其代谢物监测技术研究”（KJ2022066）。

作者简介：张渊（1989-），男，汉族，工程师，硕士研究生，研究方向为食品药品检测。

*通信作者：王多娇（1985-），女，汉族，高级工程师，硕士研究生，研究方向为食品药品质量安全检测。