固相微萃取-敞开式质谱在食品分析中的应用

固相微萃取(solid-phase microextraction,SPME)技术是基于采用涂有固定相的熔融石英纤维来吸附、富集样品中待测物质的高效样品前处理技术,已在食品、环境、生物、临床医学等分析领域得到广泛的应用。敞开式质谱(ambient mass spectrometry,AMS)可在大气压下直接完成对样品的离子化及质谱分析,其离子化方式有多种选择。近年来,研究人员通过SPME与AMS联用,最大限度地发挥了固相微萃取与敞开式质谱的优势,可有效解决食品分析中的部分难题。本文对近年来SPME-AMS联用技术的研究进展及在食品分析中的应用现状进行了综述,并提出了该技术在未来发展中需要解决的若干问题。     

常压离子化质谱技术及其在食品检测中的应用研究进展

常压离子化(ambient ionization,AI)技术是在大气压环境下,无需或只需极少的样品前处理过程,对样品直接进行解吸附和离子化,从而提供快速、实时、表面、原位、非破坏、高通量的质谱分析技术.近年来常压离子化技术成为质谱分析研究的热点,在食品检测领域也得到广泛应用.该文结合常见常压离子化技术,对以电喷雾电离(...     

敞开式离子化质谱新技术及其应用

敞开式离子化质谱(ambient mass spectrometry,AMS)是近年来新兴的一种无需或者只需很少样品前处理步骤,在敞开的大气压环境中可直接对物体表面物质进行离子化的质谱分析技术。本实验室基于敞开式离子源实时直接分析(direct analysis in real time,DART),进行了多方面的研究。主要包括三个方面:第一,应用研究,将简单的样品前处理技术和DART-MS结合,建立了有针对性的快速检测方法;第二,实现正相液相色谱(normal phase liquid chromatography,NPLC)和DART-MS的在线联用,解决了NPLC-MS联用中正相色谱流动相不利于样品离子化的问题,并利用该方法对NPLC分离的手性化合物进行了有效检测;第三,构建了一套新的AMS装置—等离子体辅助多波长激光解吸离子化质谱(plasma assisted multiwavelength laser desorption ioniza-tion mass spectrometry,PAMLDI-MS)。该装置将激光解吸附和等离子体辅助离子化技术相组合,并且将其与简单的TLC快速分离结合,对一些小分子混合物进行了分离检测;实验室还借助简单的铅笔芯中石墨涂覆的滤纸作为PAMLDI-MS的进样基底,发现石墨涂覆的滤纸对于待测样品有很好的基质辅助信号增强作用。     

快速蒸发电离质谱法在食品质量安全快速检测中的应用

快速蒸发电离质谱技术(rapid evaporation ionization mass spectrometry, REIMS)是环境电离-质谱技术迅速发展的最新成果, 也是近几年质谱检测领域的热点。通过电离切割组织或其他生物样品产生的含丰富特定区域生物特征的气溶胶, 借助高分辨率质谱对其进行原位、在线、实时、快速分析。随后进行计算机数据建模与可视化, 实现目标物质的快速检测。本文综述了REIMS技术的发展概况、主要结构组成、检测原理、采用的常规数据处理方法及其在食品检测领域中的具体应用, 包括肉品掺假鉴别、风味物质检测、品种鉴别、干果真实性评估、果汁风味物质鉴别等。主要通过对当前快速蒸发电离质谱技术在不同食品检测领域的应用研究进展进行综述, 以期为食品安全快速检测等相关研究领域科研工作者提供一定的思路与参考。     

非靶向筛查技术在农产品质量安全中的最新研究进展

食品安全源头在农产品,农产品质量安全是保障食品安全的重要前提和基础。为了从源头守护老百姓舌尖上的安全,急需开发简便、快速且高通量检测方法用于农产品中各类风险因子的快速监测。随着质谱精密度和分辨率的不断提高及数据库的扩大与完善,非靶向筛查技术逐渐成为农产品质量安全领域定性筛查和分析的有效技术手段。本文综述了非靶向筛查技术(色谱-高分辨质谱)近5年来在农药残留、兽药残留、真菌毒素以及多类污染物筛查和检测中的研究进展,重点介绍了非靶向筛查技术在数据采集模式、筛查策略和筛查方法以及样品前处理方法等方面的研究,并提出了该技术存在的问题及应用前景,以期促进非靶向筛查技术在农产品中多类污染物残留检测领域的发展。     

实时直接分析质谱技术在食品质量安全检测中的研究进展

实时直接分析技术(direct analysis in real time,DART)是一种新型的原位电离技术,它无需或只需简单的样品处理便能在大气压下对不同类型的样品进行分析,因其具有快速、原位、实时等优点,近年来在食品领域得到了广泛地应用。该文结合DART的构造原理及其近十年来在食品质量(黄酮类、酚类及其他)与食品安全(食品霉菌毒素类物质、食品非法添加物质、食品有害物质及其他)检测中的应用进行综述,并对其未来的发展方向进行展望。     

实时直接分析质谱法快速筛查南美白对虾中磺胺类药物

目的 建立了一种实时直接分析离子源(direct analysis in real time, DART)结合四极杆/静电轨道离子阱高分辨质谱法(Q-Exactive Orbitrap)快速筛查南美白对虾中磺胺类药物的方法。方法 样品经过提取净化后, 在离子化温度450 ℃, 栅极电压350 V, 样品传输速度0.2 mm/s的DART离子源正离子模式条件下进样, Orbitrap高分辨质谱在-全扫描/数据依赖二级扫描模式下进行定性检测。结果 该方法检出限为0.5~ 2.7 μg/kg, 满足筛查要求。结论 该方法分析速度快, 定性准确, 无需色谱分离过程, 环境友好。     

食品基质中微纳米塑料分离提取及质谱表征的研究进展

微纳米塑料是广泛存在的污染物。微小的粒径使其极易通过食物链富集于人体, 对人类健康造成潜在威胁。针对食品中微纳米塑料的高效、高灵敏度分离及表征方法是目前食品安全、分析化学等领域的研究热点。本文分析总结了从食品基质中分离提取微纳米塑料方法(密度浮选、膜分离、化学消解), 并对不同质谱技术(热分析耦合质谱法、单颗粒电感耦合等离子质谱、飞行时间二次离子质谱、基质辅助激光解吸离子化质谱、电喷雾质谱)表征微纳米塑料的优势及局限性展开了系统的综述, 旨在为食品基质中微纳米塑料高效表征的深入研究和食品质量与安全控制提供技术参考。     

低场核磁共振技术在食品安全快速检测中的应用

近年来,随着食品安全检测技术的逐步发展,高效快速的检测方法备受推崇。低场核磁共振技术(low field nuclear magnetic resonance,LF-NMR)因具有快速精确,对样品及操作限制较小且检测成本低等优势,在工业、医药、材料、食品等领域都得到了广泛的应用。本研究对NMR在食品品质分析、食品掺假检测和食品中微生物快速检测方面的应用进行了综述,以期为其在食品安全快速检测领域的应用研究提供参考。     

色谱质谱技术在食品安全分析检测中的应用

食品安全是关系国计民生的重要议题。准确、深入、高效的食品安全分析检测技术是防控食品安全事件发生及处理相关贸易纠纷、立法追责的基础和保障。色谱质谱技术作为高效的分离和检测手段是目前食品安全分析领域最重要、最主流的技术手段。近年来,色谱质谱领域的新发展也推动了食品安全分析检测向更快速,更有效,更可靠,更安全的目标迈进,本综述就其中最重要并有望代表未来食品安全分析发展趋势的色谱质谱技术做了总结和点评。如用于食品样品预处理的固相微萃取技术;气相色谱及气相色谱质谱联用技术中的快速气相色谱方法及其与质谱联用方法,二维气相色谱方法及其与质谱联用方法;液相色谱及液相色谱质谱联用技术中的超高效液相色谱及其与质谱联用方法,毛细管液相色谱和纳流液相色谱及其与质谱联用方法,超临界色谱及其与质谱联用方法,二维液相色谱及其与质谱联用方法;质谱分析技术中的超高分辨率质谱方法,常压敞开式离子源质谱技术等。     

高分辨质谱库和特征组分诊断比值法快速筛查鉴别食品中非法添加黄芪

目的：建立了一种基于高分辨质谱库和特征组分诊断比值法筛查鉴别食品中非法添加黄芪的方法。方法：采用高效液相色谱-四极杆-飞行时间质谱仪构建黄芪4种特征组分高分辨质谱库进行初步筛查,结合特征组分诊断比值法,对不同产地和采摘时间的黄芪中药材模拟的配制酒、代用茶和饮料样品进行特征组分分析,以不同基质组间无显著性差异的特征组分峰面积诊断比值作为确证指标。结果：建立了黄芪4种特征组分高分辨质谱库,确定了黄芪中不同基质组间无显著性差异的1组特征组分峰面积诊断比值DR1 (毛蕊异黄酮苷/芒柄花苷),诊断比值非异常值范围分别1.86-2.71;并对实际样品配制酒、代用茶及饮料进行分析,1批次配制酒样品与黄芪4种特征组分高分辨质谱库匹配一致,且特征组分诊断比值DR1为1.98,在规定区间内,推断该配制酒样品中加入了黄芪中药材。结论：该方法准确、快捷、稳定性好,可快速鉴别食品中非法添加黄芪,为打击食品中非法添加黄芪违法行为提供技术支撑。     

高效液相色谱-三重四极杆-离子阱串联质谱法在食品分析中的应用

三重四极杆-离子阱串联质谱(quadruple/linear ion trap mass spectrometry, Q-Trap MS)不仅具有一般三重四极杆质谱的特征离子提取功能,而且具有线性离子阱的离子捕获、富集等功能,可以大大提高复杂基质中的检测选择性和灵敏度; Q-Trap MS技术独特的多反应监测-信息依赖性采集-增强子离子扫描模式可以同时获得多反应监测数据以及感兴趣的二级全扫描质谱图,通过自建谱库比对可进行未知物的筛查确证及化合物结构分析。因此Q-Trap MS技术在食品科学领域发挥着越来越重要的作用。本文主要对高效液相色谱-三重四极杆-离子阱串联质谱法在食品痕量分析、高通量快速筛查、化合物确证、降低基质效应及化合物结构分析方面的应用进行了概述,以期为Q-Trap MS技术在食品中的进一步发展应用提供参考。     

超高效液相色谱-四极杆-飞行时间质谱组合化学计量学方法快速筛查肉中109种药物残留

目的 建立109种药物的超高效液相色谱-四极杆-飞行时间质谱（Ultra performance liquid chromatography-quadrupole-time-of-flight mass spectrometry,UPLC-Q-TOF-MS）数据库以及结合化学计量学主成分分析（principal component analysis,PCA）和正交偏最小二乘判别分析（orthogonal partial least squares discriminant analysis,OPLS-DA）构建肉中药物残留的快速筛查方法,并应用于阳性样本分析。方法 样本经提取、快速柱净化、色谱柱分离后,电喷雾电离源正离子模式电离,全信息串联质谱模式检测。设置对照组和实验组,研究药物添加数量、添加浓度及基质种类对PCA和OPLS-DA模型的影响,同时,以小鼠阳性样本为研究对象,运用模型进行差异目标物识别,并利用数据库进行验证。结果 建立了包含药物名称、分子式、CAS号、精确质量数等信息的109种药物数据库,PCA和OPLS-DA模型对不同样品中差异组分的辨析能力不受药物数量、药物浓度、基质种类的影响。同时,阳性小鼠样本中的未知药物多菌灵被精准识别。结论 UPLC-Q-TOF-MS组合化学计量学方法是一种简便的用于未知样品中差异组分快速筛选的方法,可实现肉中多药物残留组分的高通量筛查。     

Non-targeted screening of pesticides for food analysis using liquid chromatography high-resolution mass spectrometry-a review

ABSTRACT

Targeted liquid chromatography-tandem mass spectrometry (LC-MS/MS) is a robust and reliable tool in quantitative analysis of pesticide residues in food samples. However, these methods have been only targeted to a predefined set of pesticides. Many other unexpected pesticides and/or their (bio)transformation products present in food matrices that may be harmful to consumers need to be discovered for food safety monitoring purpose. Therefore, non-targeted screening approaches using liquid chromatography coupled to high-resolution mass spectrometry (LC-HRMS) have gained much attention in food monitoring recently. However, the development and implementation of non-targeted screening of potential pesticides and their (bio)transformation products in food samples are particularly challenging due to the inherent sample complexity and large quantity of MS data. To provide guidance on how to use non-targeted screening approaches for pesticide screening, three different aspects, namely, sample preparation, data acquisition and data processing, encompassed in the workflow of non-targeted screening approaches have been discussed, and current strategies, advances and challenges regarding these three aspects are reviewed. In addition, the recent application of non-targeted screening analysis of pesticide residues and their (bio)transformation products in food samples has been overviewed in this paper.     

热解吸-电喷雾-原位串联质谱法快速筛查10种蔬菜中214种农药残留

目的 建立热解吸-电喷雾-原位串联质谱法快速筛查蔬菜中214种农药残留的分析方法。方法 蔬菜样品经取样探针刮取后,接入热解析电喷雾离子源,经质谱检测分析。通过比较不同电喷雾溶液和稀释溶剂对仪器检出限的影响,同时探究不同进样方式所产生的溶剂效应从而优化仪器条件,提高检测方法的灵敏度和准确度。结果 以甲醇溶液(甲醇:水=1:1,V:V)为电喷雾溶液,乙腈为稀释溶剂,采用溶剂挥干后的进样方式,建立了214种农药及农药代谢产物数据库。应用建立的筛查方法对市售的100批次蔬菜样品进行筛查分析,筛查出8种农药化合物残留。对检出的目标物采用超高效液相色谱-质谱法定量分析,结果表明,这8种化合物检测结果均为阳性,但均未超过其最大残留限量(maximum residue limit, MRL) 0.2 mg/kg。结论 该方法缩减了前处理时间,兼具了高效、高通量、高灵敏度及低成本等优点,能够为食品安全监管提供有力的技术支撑,保障食品安全和消费者健康。     

高分辨质谱库和特征组分诊断比值法快速鉴别食品中非法添加淫羊藿

建立了一种基于高分辨质谱库和特征组分诊断比值法鉴别食品中非法添加淫羊藿的方法。采用高效液相色谱-四极杆-飞行时间质谱仪构建淫羊藿6种特征组分高分辨质谱库进行初步筛查,将不同产地和采摘时间的淫羊藿中药材模拟配制酒、代用茶和饮料样品,构建3种基质中淫羊藿特征组分液相色谱分析方法,选取受产地、采摘时间、加工工艺等影响较小,不同基质组间无显著性差异的3组特征组分峰面积诊断比值DR1(朝藿定A/朝藿定B)、DR3(朝藿定A/淫羊藿苷)和DR7(朝藿定B/淫羊藿苷),合并后绘制箱图确定各诊断比值非异常值范围分别为0.60~0.96、0.26~0.64和0.35~0.91,以此作为鉴别指标。对实际样品配制酒、代用茶及饮料进行分析,1批次配制酒样品与淫羊藿6种特征组分高分辨质谱库匹配一致,且3组特征组分诊断比值DR1、DR3、DR7分别为0.73、0.28、0.38,均在规定区间内,推断该配制酒样品中加入了淫羊藿中药材。该方法准确、快捷、稳定性好,可快速鉴别食品中非法添加淫羊藿,为打击食品中非法添加淫羊藿违法行为提供技术支撑。     

Phosphodiesterase-5 inhibitors in Chinese tonic liquors by liquid chromatography coupled with quadrupole time of flight mass spectrometry

Chinese tonic liquor is an important dietary supplement in daily use, but it often happens that illicitly adulterated drugs in Chinese tonic liquor could lead to food safety issues. In this survey, an analytical method consisting of a liquid chromatography-quadrupole-time of flight mass spectrometer (LC-Q-TOF-MS), coupled with quick easy cheap effective rugged safe (QuEChERS) pretreatment, was established for identification of phosphodiesterase type 5 enzyme (PDE-5) inhibitors in Chinese tonic liquors. 86 PDE-5 inhibitors were qualitatively analysed by employing information dependent acquisition mass spectrometry (IDA-MS) in comparison with the accurate mass of the protonated molecular ion, isotopic pattern, library and chemical formula. This method was used to test 28 Chinese tonic liquor samples. The results revealed that the IDA-MS screening method is suitable for qualitative analysis of 86 PDE-5 inhibitors. Four samples were found to be adulterated with sildenafil, tadalafil, vardenafil, isopiperazinoafil, nortadalafil and desmethylsidenafil, which was 14.3% of the tested samples.     

食品中无机砷的前处理技术及快速检测方法研究进展

砷元素广泛存在于自然界中,砷及其化合物被广泛应用于农药、涂料、医药等领域,世界范围内由砷引起的食品安全问题时有发生.在诸多砷及其化合物中以无机砷的毒性最大,被国际癌症研究机构确认为I类致癌物.在食品安全监管方面,快速准确的测定食品中无机砷的含量是控制其危害人体健康的首要举措,也是开展相关研究的技术基础.近年来,液相色谱...