液质联用技术在食品安全抗生素检测相关领域中应用的最新进展

李建

近年来，为了逃避执法监管，抗生素的非法使用者往往采取使用生僻药物或者延长违禁药物的停药期的办法。因此，建立抗生素多残留筛查方法和有效的鉴定违禁药物的代谢产物，已经成为目前食品安全领域抗生素药物残留的热点。

本文对近年来液质联用的最新技术在食品安全监测中的应用，尤其是抗生素检测方面的最新应用进行了部分总结，着重介绍以应用目的为中心，综合运用增强子离子扫描信息、高质量精度、同位素丰度比例、高质量精度二级离子等信息的工作流程。

抗生素筛查的主要进展

目标抗生素筛查的进展。

在进行抗生素多残留筛查的工作时，如何精准的定性被测组份，也就是说如何避免假阳性和假阴性的干扰，一直以来都是困扰所有筛查工作的难题。随着高分辨质谱的普及，实验人员寄希望于通过提高分辨率的方法，避免假阳性的干扰。但在实践工作中发现，靠分辨率提高所排除的同质异素体（质量数相同，分子量只有小数部分的差异）往往只是干扰的一小部分。实验中带来干扰的同分异构体恰恰占了很大的比重，比如说常见的磺胺类化合物就有多种同分异构体。而且，同质异素体的干扰同样可以通过同位素丰度比例的办法进行克服。这样一来，就要求我们运用尽可能多的信息，进行确证工作。经过研究，有机化合物的确证情况和使用的信息符合图1所示关系。因此，如何建立一种有效的将上述信息整合起来的确证方法是目前为止亟需的解决方案。

目前，AB SCIEX的TripleTOF系列高质量精度质谱平台（图2）上的MasterView系列软件，已经运用了上述结论，全面采用了精确分子量、同位素丰度比例、二级离子预测、谱库确认和保留时间等信息，可以在大规模基质添加的盲样检测中，从数百种药物残留中得到可靠的筛查结果，成功率可达98%，并且无一例假阴性结果（没有漏检）。其筛查过程可以设置上述所有参数的阈值，如图3所示，而不同基质条件或者化合物对这些阈值的影响，也应该成为下个阶段研究的内容。

非目标抗生素的研究。

与目标抗生素相比，非目标抗生素的毒性更加不明确，对于环境和细菌耐药性的影响更加复杂。因此，对于非目标抗生素的筛查和鉴定对于食品安全风险评估，乃至整个食品和环境领域都有着极深远的意义。目前质谱研究非目标化合物，均采用了ChemSpider数据库的数据。但是由于ChemSpider目前为止没有二级谱库，如何对未知化合物进行准确的定性预测就需要更好的软件算法。AB SCIEX的MasterView软件，采用快速子离子预测的方式，对子离子及其精确分子质量进行预测。如图4所示，在未知物筛查领域取得了良好的效果。相信大规模的采用此工作流程，进行鉴定并确定参数的时代已经到来。

抗生素代谢产物鉴定的最新进展

采用检测代谢产物的方法检测违禁药物的使用，已经在如硝基呋喃等部分药物检测中发挥了重要作用。但是，目前仍有一部分药品没有很好的代谢物检测方法。AB SCIEX的LightSight可以根据母药的结构，结合代谢通路，对可能的子离子信息进行预测（如图5所示，赛庚啶原药的质谱行为预测）。同时检测所有的相关通道，自动完成整个代谢物搜索鉴定的工作。

展望

如前所述，信息越多鉴定会越准确，已经日渐成为业内的共识。如何在采集高分辨母离子的同时采集到足够多的高分辨二级质谱信息，已经成为业内人士关注的重点之一；进一步来说，针对同分行异构体的干扰，如何将离子淌度等更多的二维质谱数据运用到筛查中来是未来的发展方向。最后，鉴于基质效应于液质尤其是ESI源的影响，如何保证在基质复杂的情况下保持高灵敏度也是日常监测中需要注意的问题。endprint