色谱-质谱联用技术在食品检测中的应用

色谱-质谱联用技术在食品检测中的应用
1.张妮，
2.黄世旬
广检检测技术（武汉）有限公司湖北省
武汉市 430200
摘要：色谱-质谱分析法具有分析快速、灵敏度高、定量分析精度高的特点。

随着我国
食品工业的迅速发展，对食品安全管理的需求越来越大，食品检测机构的检测手段也应不断
更新和提高。

目前已发现的一些有毒、有害物质，大多可以通过建立快速、灵敏、准确、可
靠的检测手段，对其进行有效的筛选和定性，并对其安全性进行分析，从而为人类的食品和
生命健康提供技术支持。

关键词：色谱-质谱联用技术；食品检测；具体应用
引言
质谱是一种利用各种电离技术将被测化合物转化为气态离子，然后按质量比离子进行测定，以测定其组成和结构。

由于其灵敏度高，响应时间短，分析速度快，信息量大，分子式
可测量，因此成为分析检测领域的一个热点。

1.色谱-质谱联用技术概论
色谱-质谱技术是将色谱技术与质谱技术有机地结合在一起的一种新技术。

在色谱-质谱
联用体系中，色谱仪是质谱仪的进样和分离体系，质谱仪是色谱仪的检测器，在食品检测中，一般采用的方法有气相色谱-质谱联用（GC-MS）、液相色谱-质谱联用（LC-MS）、离子色谱
-质谱联用（IC-MS）等。

1.1.液相色谱-质谱联用法（LC-MS）
LC-MS是一种分离的方法，它采用液相色谱柱作为分离手段，质谱作为检测手段。

近年来，大气电离技术和基体辅助激光解吸电离技术的发展迅速。

质谱分析的离子源主要有：电
喷雾、大气压等离子源，这些离子源能在大气压下实现样品成分的离子化，离子化速率较高。

目前，各种液相色谱-质谱联用仪器均装有ESI和APCI两种电源。

在液相色谱-质谱分析中，按照质谱的质量范围和分辨率，可以将其划分为低分辨率和高分辨率。

低分辨率质谱主要使
用三个四极棒分析仪，而高分辨率质谱则主要使用磁质谱，飞行时间质谱，傅里叶转换离子
回旋共振质谱，以及静电场轨道阱质谱。

LC-MS分析方法能够分析极性、易挥发和热不稳定性物质，分析范围广，分离能力强，
定性分析结果可靠，检测限低，灵敏度高，分析速度快。

LC-MS是一种用于食品中药物残留、持久性有机污染物、生物毒素、维生素、类胡萝卜素、活性多糖等的测定方法。

1.2.气相色谱-质谱联用法（GC-MS）
GC-MS技术是通过GC系统的气相色谱柱分离未知样品，将分离的气体分子送入MS系统，由离子源将其粉碎为碎片，通过质量分析仪对样品进行分析、检测和记录。

GC—MS技术是一
种常用的小分子分析方法。

在MS体系中，使用最多的是EI源和CI源。

EI源可以通过分子
和离子来确定分子的分子量，并通过残缺的离子来推断其结构，该方法适合于正离子的探测，而不适合用于负离子的探测。

CI源具有较小的残离峰、较好的弹性和较简单的光谱，是目前
常用的负离子检测手段。

四极棒分析仪是最常见的质量分析仪，它可以探测到最大的分子质量，一般在4000Da左右，分辨率在103左右。

GC—MS联用是食品中农药残留、兽药残留、
食品添加剂、塑化剂残留的测定方法。

1.3.离子色谱-质谱联用法（IC-MS）
与传统的液相色谱方法相比，离子色谱具有抑制作用，能有效地降低背景、减少仪器噪声、增加仪器的灵敏度。

利用离子色谱-质谱技术，可以将二者的优点有机地结合起来，从
而达到微量分析的目的。

与LC-MS方法相似，它的离子源主要是ESI、APCI，而在质量分析
中则主要使用三元四极棒分析仪。

IC-MS是一种用于食品中氯酸盐、溴酸盐、单糖、寡糖、
有机酸的分析方法。

2.GC-MS法在食品检测中的应用
2.1.GC-MS法检测食品中的农药残留
食品中的农药残留主要有有机磷、有机氯、拟除虫菊酯和氨基甲酸酯等。

将样品用乙腈
提取，以QuEChERS方法为前处理技术，采用质谱多反应监测模型，采用外标法进行定量分析，并采用GC-MS/MS联用技术对样品中多种农药残留进行了定性、定量分析。

也可以采用
氟罗里硅柱与石墨化碳黑小柱结合净化，氮吹浓缩，再用GC-MS分析对样品中多种农药残留的残留量。

2.2.GC-MS法检测食品中的塑化剂
应用气相色谱-质谱法测定了食品中17种危害人体健康的污染物——邻苯二甲酸酯类塑化剂的含量。

选择了白酒等12种不同类别的食物作为分析样品，色谱系统用非极性色谱柱（DB-5MS）、程序升温控制对样品进行分离；质谱系统采用电子轰击离子源（EI源）和选择离子监测模式（SIM），对塑化剂进行定性和定量分析，并推测其中测出的PAEs可能由生产过程中或之后的运输、包装等过程中接触了塑料制品所致。

3.LC-MS法在食品检测中的应用
3.1.LC-MS法检测食品中的药物残留
建立了液相色谱-串联质谱联用（LC-MS/MS）分析方法，对番茄中18种农药残留进行快速检测，样品经QuEChERS方法净化后，用LC-MS/MS进行检测。

该方法对浓度为0.006～0.100μg/mL的18种农药残留均呈现出良好的线性关系，适合批量样品的检测分析。

3.2.LC-MS法检测食品中的生物毒素
通过对4种AIPs信号分子进行LC-MS/MS分析，探讨了AIPs信号分子的信号特征及其对SEA和生物膜的作用机制，为AIPs分子的定性、定量分析奠定了基础。

3.3.LC-MS法检测食品中的有机污染物
利用超HPLC谱-高分辨质谱技术和同位素内标法，对蜂毒衍生产品中的蜂毒多肽进行了精确的定量测定，样品经胰蛋白酶酶切、过固相萃取小柱纯化，再用C18色谱法进行分离，并以ESI正离子方式进行平行反应测定。

本方法能对蜂毒衍生物中的多肽进行精确的定量，确保其产品的功效。

4.IC-MS法在食品检测中的应用
（1）IC-MS法检测食品中的氯酸盐和溴酸盐用DionexAS16离子交换色谱柱、梯度洗脱分离化合物，采用电喷雾离子源负离子扫描，在多反应监控（MRM）模式下测定面制品中溴酸盐、氯酸盐和高氯酸盐。

选用高容量、强亲水性的阴离子交换柱IonPacAS19进行分离，以KOH溶液为淋洗液，采用梯度淋洗，淋洗液经过抑制器抑制后直接进入质谱（ESI-MS），负离子模式进行检测，
建立一种测定碳酸饮料中亚氯酸盐、氯酸盐和高氯酸盐的离子色谱-质谱联用方法，适用于
碳酸饮料中亚氯酸盐、氯酸盐和高氯酸盐的同时测定。

IC-MS法测定了食品中单糖和小分子寡糖的含量，并将其粉碎后，加去离子水超声萃取，通过色谱柱进行分离，以EGC在线生成KOH作为洗涤剂，然后进行梯度冲洗，然后利用柱后
补液（Na+来源），串联质谱技术对咖啡豆中的阿拉伯糖、半乳糖、葡萄糖、蔗糖、木糖、
甘露糖、果糖和核糖进行IC-MS分析。

本研究可有效地解决不同含碳量的糖类间的伪正态，
并能同时检测出咖啡豆中的典型单糖和低分子低聚糖。

（2）IC-MS法检测食品中的有机酸，采用离子色谱技术，通过自制的富集柱和分离器，实现了有机酸的在线富集与分离，并应用质谱大气化学电离源阴离子离子化技术（APCI）技术，通过选择离子监测（SIM）对有机酸进行定量、定性的分析。

具有预处理简便、快速、
高灵敏度等优点，可用于各种饲料添加剂中的有机酸的测定。

5.结束语
综上所述，色谱-质谱技术是近几年发展较快的一种新技术。

在食品检测中，要针对不
知名的样品，选用合适的色谱-质谱技术，建立高效、灵敏的检测手段，并对其进行定性、
定量的检测，确保食品的安全。

参考文献
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