高分辨质谱技术在食品检测中的应用研究

随着科技的不断进步,高分辨质谱技术在食品检测领域中的应用越来越广泛。高分辨质谱技术以其高灵敏度、高分辨率和高准确度的特点,在食品中有害物质、营养成分以及食品添加剂等的检测中表现出色。本文探讨了高分辨质谱技术在食品检测中的具体应用及其优势,以期为食品质量监管提供技术参考。

高分辨质谱技术在农药残留分析中的应用研究进展

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,高分辨质谱技术发展迅速,因其较高的分辨率和质量精确度,已被广泛应用于农药残留分析。文章概括了高分辨质谱技术的发展特点以及气相、液相色谱-串联高分辨质谱联用技术,综述了近5年来高分辨质谱技术在食品和环境农药残留检测中的应用,并对其未来发展趋势进行了展望,以期为高分辨质谱技术在农药残留领域的进一步开发提供参考。

高分辨质谱技术在有机污染物降解产物鉴定中的应用进展

有机污染物在水处理过程中会发生降解反应,其降解产物的毒性可能会比母体化合物更大,因此开展有机污染物降解产物的检测、鉴定和毒性评估具有重要意义。针对水处理过程中有机污染物的组分转化及结构变化,归纳了轨道离子阱质谱和飞行时间质谱等几种高分辨质谱技术在有机污染物降解产物检测与鉴定中的技术特性和独特优势,总结了高分辨质谱技术对农药、塑化剂、抗生素、亚硝胺、微囊藻毒素五类新兴有机污染物检测的色谱质谱分析条件以及在水处理有机污染物降解产物鉴定中的应用成效,并展望了高分辨质谱技术在该领域未来的发展方向。

基于液相色谱-高分辨质谱技术和多重质量亏损过滤技术的大鼠血浆中大黄素代谢产物鉴定

目的:利用高效液相色谱-高分辨质谱法(HPLC-HRMS)和多重质量亏损过滤法(MMDF)识别和鉴定大鼠血浆中大黄素的代谢产物。方法:利用HPLC-HRMS技术自动采集生物样品中化合物的高分辨质谱数据集;采用高分辨提取离子流(HREIC)提取可能的大黄素可预知代谢产物;根据可预知代谢产物的结果,采用MMDF将体内高暴露量的4个可预知代谢物(M9、M11、M15和M18)与大黄素作为模板化合物,采用窄范围过滤(质量数:±100,质量亏损过滤范围:±0.025),进行不可预知的代谢产物分析。结果:快速识别并鉴定了大黄素的18个代谢物,其中3个(M4、M13和M16)为首次发现。与传统的质量亏损过滤(MDF)技术相比,该方法能够更显著地降低假阳性结果。结论:建立了一种简便、可靠、高效率的大黄素体内代谢物鉴定方法,证实大黄素主要代谢途径为葡萄糖醛酸化、磺酸化等结合反应,为大黄素体内研究提供参考。

高分辨质谱技术下的婴幼儿食品中过敏原蛋白质高灵敏检测

LC-MS/MS技术(高效液相色谱-串联质谱技术)的特征肽段不仅具有较高的灵敏度,而且还具有较好的选择稳定性,通过对PRM(平行反应检测)技术的利用,能将同时检测多类过敏原蛋白质的高灵敏度工作实现,同时还能有效分析过敏原成分在婴幼儿食品中的情况。提取婴幼儿食品中的蛋白质,经对比传统丙酮沉淀法,实施i-FASP(膜上原位样品预处理法),可有助于蛋白质干扰能力,以及提取效率有效提升。

高分辨质谱靶向筛查技术鉴别阿胶中杂皮源成分

建立了高效液相色谱-四极杆-飞行时间质谱靶向筛查鉴别阿胶中猪皮、骆驼皮、羊皮、牛皮、马皮、龟甲杂皮源成分的方法。阿胶、黄明胶、龟甲胶、新阿胶对照药材经胰蛋白酶酶解后,于Thermo Accucore aQ C18色谱柱(150 mm×2.1 mm,2.6μm)上分离,在电喷雾正离子扫描模式下,分别以0.1%甲酸水溶液-乙腈为流动相梯度洗脱,进行一级质谱和二级质谱全扫描检测,采用Library View软件建立不同杂皮源特征肽的一级精确质量数据库和二级碎片质谱库。样品同法处理后上样分析,采用Peak View软件将样品高分辨数据与杂皮源特征肽数据库中的质谱图、精确分子离子质量数、碎片离子质量数、保留时间等相关参数进行靶向筛查鉴别分析。采用建立的方法对实际样品阿胶、阿胶糕、阿胶口服液、阿胶膏、阿胶浆筛查分析,发现有1批次阿胶口服液、1批次阿胶糕样品中筛查匹配的特征肽与杂皮源特征肽数据库中的牛皮-黄明胶特征肽碎片离子一致,推断该阿胶口服液和阿胶糕中可能加入牛皮;1批次阿胶样品中筛查匹配的特征肽与杂皮源特征肽数据库中的猪皮-新阿胶特征肽碎片离子一致,推断该阿胶样品中可能加入猪皮。该方法可实现无标准品情况下阿胶掺伪的定性筛查,具有高通量、准确、简便、快捷的特点,为阿胶品质监控提供技术支持。

基于超高效液相色谱-高分辨质谱技术方法分析痰热清注射液和胶囊化学成分的定性差异

目的通过超高效液相色谱-高分辨质谱(UPLC/Q-TOF-MSE)技术快速鉴定痰热清注射液和胶囊中的化学成分,并对化合物进行差异分析和来源归属。方法采用Waters Acquity UPLC BEH C18色谱柱(1.0 mm×100 mm,1.7μm),以乙腈-0.1%甲酸水溶液为流动相梯度洗脱;质谱采用电喷雾(ESI)离子源,负离子模式下采集数据,根据离子峰的保留时间、精确质量数和裂解碎片信息,与文献报道或数据库数据和对照品进行比对。结果从注射液和胶囊中共鉴定化合物111个(包括13个未知成分)。其中来源于黄芩中间体的有14个,熊胆粉中间体36个,山羊角中间体7个,金银花中间体34个,连翘中间体22个;金银花和连翘中间体中共有成分2个,分别为奎宁酸和芦丁;经对照品确证的化合物28个。共存于注射液和胶囊中的化合物有71个,仅存于注射液中的有24个,而在胶囊中检测到的成分仅有16个。结论通过该研究建立的UPLC/Q-TOF-MSE分析方法,能有效表征痰热清注射液和胶囊的化学成分定性差异,为注射液和胶囊的质量控制提供科学依据。

基于快速高分辨液相色谱串联质谱技术的代谢组学尿液分析方法的建立

采用快速高分辨液相色谱(RRLC)分离系统与QTRAP型及QTOF型MS/MS仪联用技术,通过考察尿液样本前处理方法,优化液相色谱条件和质谱检测参数,建立了用于尿液中代谢物分析的RRLC-MS方法。采用本方法对尿液浓度下的20种代表性代谢物进行了检测,考察了方法的灵敏度和精密度,证明本方法适用于尿液代谢组学的研究。对穿插在检测序列中的生物质控样本的监测结果表明,本方法的可重复性及获得的数据的可靠性良好。本方法已成功地应用于乳腺癌和宫颈癌的尿液代谢组学研究以及可能生物标志物的检测。

应用高效液相色谱-四极杆飞行时间高分辨质谱联用技术研究部分水解蛋白婴幼儿奶粉中的标记物

目的比较部分水解蛋白的婴幼儿奶粉和普通婴幼儿奶粉的指纹图谱,寻找具有潜在甄别意义的标记物,以利于有效区分含有部分水解蛋白的婴幼儿奶粉和普通婴幼儿奶粉。方法采用高效液相色谱-四极杆飞行时间高分辨质谱(HPLC-Q-TOF-MS)联用技术,对1个含水解蛋白的婴幼儿奶粉和17个普通婴幼儿奶粉进行分析,将获得的指纹图谱,用计算机软件进行比较分析,寻找特征标记物。再采用液质联用技术,对验证样品进行特征标记物的可靠性验证。结果部分水解蛋白的婴幼儿奶粉和普通婴幼儿奶粉共有36个成分有统计意义,从中筛选出2个成分进行验证,从部分水解蛋白婴幼儿奶粉的验证样品中均可发现,普通婴幼儿奶粉均未发现。结论应用HPLC-Q-TOF-MS联用技术作为研究含部分水解蛋白婴幼儿奶粉中标识成份的工具,具有较好的重复性与精度,筛选得到的2个成分均有可能是潜在的部分水解蛋白婴幼儿奶粉标记物。

高效液相色谱-高分辨飞行时间质谱联用技术筛选中国和俄罗斯人参中的差异成分

目的建立高效液相色谱-高分辨飞行时间质谱联用技术(high performance liquid chromatography tandem triple-time-of-flight mass spectrometry,HPLC-Triple-TOF MS)筛选中国和俄罗斯人参中人参皂苷差异化合物的分析方法。方法采用HPLC-Triple-TOF MS对来源于中国和俄罗斯的48例人参样品进行测定,通过高分辨飞行时间质谱分析,对48例样品的特征峰质谱信息进行提取,通过得到的一级质谱精确质荷比和二级质谱碎片信息,结合软件数据库进行成分鉴别后,采用主成分分析(principal component analysis,PCA)和偏最小二乘判别分析(partial least squares discrimination analysis,PLS-DA)对得到的数据进行处理,筛选差异组分。结果经上述方法进行处理和分析后,中国和俄罗斯人参样品间的组分得到明显区分,初步筛选并鉴定出了中国和俄罗斯人参间14种差异显著的人参皂苷类化学成分。结论本研究成功建立了基于高效液相色谱-高分辨飞行时间质谱联用技术鉴别中国和俄罗斯人参的分析方法,建立的方法准确、可靠,可用于中国和俄罗斯人参的产地鉴别和溯源。

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价值探讨

现阶段我国食品行业食品欺诈行为突出,其中包括违法使用农、兽药,大量滥用食品添加剂及掺杂非食用物质等问题。食品欺诈检测与鉴别受到重视,对液相色谱-高分辨质谱联用技术的分类、优势及其在食品欺诈问题的检测与鉴别中的价值展开综述分析,为液相色谱-高分辨质谱联用技术在食品安全的应用上提供参考意见。

基于超高效液相色谱-高分辨质谱技术的普洱茶年份鉴别方法研究

本研究选自云南昌源2017年、2018年、2019年的普洱茶作为样本,采用超高效液相色谱-高分辨质谱联用技术,对不同年份普洱茶的主要化学成分进行了研究分析,发现不同年份普洱茶的化学成分在含量上具有较大差异。采用主成分分析(Principal component analysis,PCA),可以对来自不同年份的普洱茶进行有效区分,结合组学分析(Compound Discoverer,CD)软件筛选出在不同年份普洱茶中含量具有显著差异的5个标志物并对其进行了结构鉴定,采用Origin软件进行差别分析,建立了最大化地凸显不同组别之间的差异模型。试验结果表明,模型通过对已知样本的预判测试,显示出所建立模型能很好地区分三组不同年份的普洱茶。

聚丙烯腈和二氧化硅复合纤维膜富集-高分辨质谱法测定烟气中的有害化合物

以聚丙烯腈(PAN)和二氧化硅(SiO_2)纳米粒子的混合溶液为纺丝溶液,采用静电纺丝技术制备具有高吸附性能的新型PAN-SiO_2疏水性复合纤维膜,对香烟燃烧产生的烟气进行富集,用甲醇作为洗脱溶剂,对待测组分进行洗脱,并使用高分辨串联质谱技术进行测定。实验结果表明,通过调控PAN和SiO_2纳米粒子的浓度,优化静电纺丝参数,得到对小分子有机化合物吸附性较强的纤维膜。对所收集到的烟气进行质谱测定,在正离子模式下,检测到的主要成分有尼古丁、丙酮、苯乙烯、丙烯醛、异戊二烯、丙烯腈等21种小分子有机化合物;在负离子模式下,检测到的主要成分有水杨酸、苹果酸和乳酸等6种有机酸。同时,对烟气中的主要有害成分尼古丁进行定量分析,方法的检出限为0.071 ng/L,定量限为0.236 ng/L。

代谢组学血浆样品前处理及其快速高分辨液相色谱-质谱分析方法研究

采用快速高分辨液相色谱-质谱联用技术,对代谢组学研究中血浆样品的前处理方法进行了考察及优化,建立了用于血浆中小分子代谢物分析的前处理方法。通过考察有机溶剂沉淀蛋白(不同溶剂系统)和固相萃取(Solid phase extraction,SPE)两种方法对血浆中蛋白质去除程度及16个代表性化合物的提取效果,确定采用乙腈沉淀蛋白法;进一步对乙腈沉淀蛋白法进行了细致的优化,确定使用3倍体积的冷藏乙腈慢速沉淀可以达到最佳的处理效果。对血浆中10种代表性化合物进行了方法学考察,结果表明,本方法重现性、精密度及样品冻融稳定性均良好。对穿插在检测序列中的生物质控样本检测结果进行主成分分析(Principal componentanalysis,PCA),证明本方法在代谢组学研究中的可重复性及获得的数据的可靠性良好,适用于代谢组学研究。

同位素稀释-气相色谱/高分辨质谱法测定食品中的指示性毒杀芬

目的：建立食品样品中P26, P50, P62等三大指示性毒杀芬的检测分析方法,为进一步开展常规监测提供技术平台和基础数据。方法食品样品使用索式提取系统(Soxtec)提取,提取液依次由30%酸性硅胶柱和氧化铝柱净化,利用同位素稀释-高分辨气相色谱/高分辨双聚焦磁式质谱联用(ID-HRGC/HRMS)技术对三种指示性毒杀芬单体P26, P50, P62进行定量定性分析。结果本研究所建成的检测方法相对标准偏差(RSD)小于25%,回收率可以达到40%~120%；P26, P50, P62的方法检测限分别为0.08、0.02、0.06 pg/g；方法性能达到开展食品样品中毒杀芬检测技术的要求。结论该方法可以对食品样品中毒杀芬进行检测,检测效率高,结果准确可靠。

超高效液相色谱-四极杆-飞行时间质谱法快速筛查姜和葱中44种农药残留

建立了超高效液相色谱-四极杆-飞行时间质谱(UPLC-Q-TOF/MS)快速筛查和确证姜和葱中44种农药残留的分析方法。样品采用QuEChERS技术进行前处理,用含0.1%(v/v)乙酸的乙腈溶液进行提取,N-丙基乙二胺(PSA)和十八烷基键合硅胶(C_(18))吸附剂净化。使用Poroshell 120 SB-C_(18)色谱柱(100 mm×3.0 mm,2.7μm)分离,以0.1%(v/v)甲酸水溶液(含5 mmol/L乙酸铵)-乙腈为流动相,梯度洗脱,在电喷雾正离子模式下检测,外标法定量。采用全离子MS/MS模式,通过一次数据采集,同时完成化合物的定性筛查和确证。44种化合物在线性范围内线性关系良好,相关系数(r)均大于0.995。44种化合物的定量限(S/N=10)为2.5~5.0μg/kg,在3个添加水平下的回收率为73.4%~113.7%,相对标准偏差(RSD)为0.7%~12.1%(n=6)。该法有效地提高了高分辨质谱进行农药多残留筛查时的检测效率,具有较强的实际应用价值。

UHPLC-Orbitrap HRMS技术分析常通口服液的化学成分

目的明确常通口服液(CTOL)中的化学成分,为其药效物质基础研究及二次开发提供参考。方法采用超高效液相色谱-静电场轨道阱高分辨质谱(UHPLC-Orbitrap HRMS)技术进行分析。将CTOL检测样品上样Hypersil Gold色谱柱,以0.1%甲酸(含5 mmol/L甲酸铵)-乙腈作为流动相进行梯度洗脱;采用电喷雾离子源,在正、负离子模式下进行检测,数据使用Xcalibur qual browser 4.3和Compound Discoverer 3.3软件进行处理。收集各化合物的一级、二级质谱数据,根据仪器自带的质谱库以及网络数据库mzCloud、mzVault等对未知化合物进行鉴定,并通过同中药系统药理学数据库与分析平台进行匹配,从而对各化学成分进行药材归属。结果从CTOL中共鉴定分析出53个化学成分,包括24个黄酮类化合物、8个醌类化合物、5个苯丙素类化合物、4个糖和苷类化合物、5个有机酸类化合物、3个氨基酸类化合物、1个生物碱类化合物、1个酚类化合物和2个其他类化合物。53个化合物中有12个来源于丹参,9个来源于枳实,7个来源于大黄,4个来源于当归,1个来源于厚朴,16个来源于甘草,4个来源于多味药材。结论CTOL中主要含黄酮类、醌类、苯丙素类、糖和苷类化合物,且化学成分主要来源于甘草、丹参和枳实。

基于UPLC-Q-Exactive-Plus-Orbitrap-MS技术分析蛇含委陵菜的化学成分

目的:利用超高效液相色谱-四极杆-静电场轨道阱高分辨质谱联用(UPLC-Q-Exactive-Plus-Orbitrap-MS)技术对蛇含委陵菜的化学成分进行定性分析。方法:液相色谱采用Hypersil GOLD C_(18)色谱柱,以0.1%甲酸-水溶液(A)-乙腈(B)为流动相梯度洗脱,流速为0.3 mL/min,柱温为40℃,进样量为2μL。质谱采用电喷雾离子源,以正、负离子交换模式检测,扫描范围为m/z 100~1500,扫描模式为Full MS/dd-MS^(2)。采用Compound Discoverer 3.1软件分析,参考数据库,同时结合对照品的碎片离子信息和相关文献鉴定化合物结构。结果:从蛇含委陵菜中共分析鉴定了99个化学成分,包括有机酸32个、黄酮22个、生物碱15个、苯丙素7个、氨基酸4个、三萜3个、多酚二内酯3个,其他成分13个。结论:该研究首次采用UPLC-Q-Exactive-Plus-Orbitrap-MS技术对蛇含委陵菜的化学成分进行定性分析,可为进一步研究其药效物质基础及质量控制方法提供参考依据。

亲和超滤质谱技术筛选红车轴草中的生物活性配体

以红车轴草提取物为试材,乳酸脱氢酶、黄嘌呤氧化酶、α-葡萄糖苷酶作为生物靶分子,采用"受体-配体"亲和超滤法、超高效液相色谱-高分辨质谱联用技术(UPLC-Q-Exactive)、半制备型液相色谱法,筛选、鉴定、分离红车轴草提取物中具有酶抑制作用的活性配体,以期治疗脑卒中病和糖尿病。结果表明:红车轴草提取物中有6种具有酶抑制作用的活性配体,即大豆苷、芒柄花苷、大豆黄素、染料木素、芒柄花素和鹰嘴豆芽素A,通过半制备型液相色谱分离的6种活性配体纯度均高于92%,具有治疗脑卒中病和糖尿病的潜在价值。

5种β受体拮抗剂类药物中的N-亚硝基类杂质的含量研究

目的测定普萘洛尔、美托洛尔、阿替洛尔、艾司洛尔、比索洛尔原料药/制剂中N-亚硝基类杂质含量,明确其含量的关注阈值。方法采用超高效液相色谱-四极杆/静电场轨道阱高分辨质谱技术。以ACE Excel 3 C18-AR为色谱柱,以含0.01 mol/L乙酸铵的0.2%甲酸溶液-甲醇为流动相进行梯度洗脱,流速为0.60 mL/min,柱温为40℃,进样量为5μL;以可加热的电喷雾离子源为离子源,以全扫描-选择离子监测模式进行正离子扫描。采用该法对10家企业生产的15批β受体拮抗剂类药物原料药/制剂中N-亚硝基类杂质含量进行测定,并采用Discovery Studio软件对待测杂质进行毒性预测和关注阈值估算。结果5种β受体拮抗剂类药物中,N-亚硝基普萘洛尔、N-亚硝基美托洛尔、N-亚硝基阿替洛尔、N-亚硝基艾司洛尔、N-亚硝基比索洛尔检测质量浓度的线性范围分别为1.01~503.38、1.02~508.38、0.97~483.63、1.11~554.27、1.05~523.92 ng/mL(r>0.999),定量限分别为1.04、0.25、0.05、0.55、1.05 ng/mL,检测限分别为0.52、0.08、0.02、0.17、0.52 ng/mL,精密度、重复性、加样回收率、稳定性、耐用性试验的RSD均小于7.5%(n=6或n=5)。15批样品中,除1批样品外,其余批次均检出了N-亚硝基普萘洛尔(1.07~8.91 ng/mg)、N-亚硝基美托洛尔(1.43~3.37 ng/mg)、N-亚硝基阿替洛尔(1.33 ng/mg)、N-亚硝基艾司洛尔(0.19 ng/mg)、N-亚硝基比索洛尔(1.27 ng/mg)。经预测,上述5种杂质有不同程度的生育毒性、致突变性、致癌性,关注阈值分别为1.0、0.4、4.3、0.2、46.7 ng/mg。结论所建方法简单快捷、灵敏度高、专属性强,估算的关注阈值明确,可用于多种β受体拮抗剂类药物中N-亚硝基类杂质的含量控制。