高效液相色谱-串联质谱技术在水产品安全检测中的应用
2021-12-25杨惠宇潘发林
杨惠宇,赵 莹,潘发林
(长春市水产品质量安全检测中心,吉林长春 130033)
0 引言
食品安全与百姓的生活息息相关,水产品在养殖以及运输过程由于药物滥用、水体污染等种种原因导致鱼肉中残留一系列如抗生素、激素、以及贝类、藻类毒素等,为了确保和改善水产品质量安全,人们对水产品检测的效率和准确度的要求不断提高,高效液相色谱-串联质谱技术(HPLC-MS/MS)以其高效、灵敏、准确度高等技术优势成为了水产品检测的确证方法。
1 高效液相色谱-串联质谱技术
高效液相色谱-串联质谱法(HPLC-MS/MS)是一种集高效分离和多组分定性、定量为一体的检测方法,对高沸点、不挥发和热不稳定化合物的分离和鉴定具有独特优势,因而特别适用于药物残留的定量和确证分析,其灵敏度最低可达ng/kg级。目前质谱仪主要分为四级质谱、离子阱质谱、傅里叶变换质谱等,在水产品药物残留检测方面常用的为三重四级杆质谱仪。
高效液相色谱-串联质谱技术的原理是混合样品中的各组分通过色谱柱流出的时间不同,从而实现各组分的分离,各组分再一次到达离子源的位置,并且不断离子化的过程。仪器将离子信号转换成电信号,并传输给计算机系统,对数据进行处理,产生不同的质谱峰,通过峰面积的计算进行定量检测。总体说来,高效液相色谱-串联质谱技术是将色谱与质谱的优势结合起来的一种技术,同时也规避了二者单独使用时的缺陷。对于一些干扰性很强且不易在色谱柱上分离的物质高效液相色谱-串联质谱技术可以很好的解决这个问题,串联质谱技术可以将待测物的分子离子破碎,同时产生丰富的碎片,从而确定目标化合物并对其进行定量分析,且分析速度快,灵敏度高,该方法已成为分析检测中最有效的方法[1]。
2 高效液相色谱-串联质谱技术在水产品安全检测中的应用
高效液相色谱-串联质谱技术已发展为水产品质量安全检测领域的一种常规技术,下面将其在抗生素类、激素类、毒素以及农药等有害物质中的应用进行综述。
2.1 水产品中抗生素的检测
我国水产养殖多以分散的家庭经营为主,从业人员素质偏低,安全意识不足,在养殖过程中“治”过于“防”,一旦水产品发生病害多凭经验盲目用药。同时很多养殖者并不清楚哪些是违禁药物品,导致水产品中残留过量抗生素,严重威胁人类健康。因此对于水产品中抗生素的检测任重而道远。
抗生素种类繁多,且一种水产品中可能残留多种药物,这给水产品中抗生素残留检测带来了一定的困难,因此检测人员一直致力于研究新的检测方法,如同时测定水产品多种抗生素的方法。黄原飞等[2]使用分子印迹聚合物固相萃取方法,利用超高效液相色谱-串联质谱法同时测定水产品中11种氨基糖苷类药物残留,检出限为1.0~10.0 μg/kg,回收率为78.4%~109.6%,该方法灵敏度高且重现性好。万译文等人[3]使用分散固相萃取的方法,利用液相色谱串联质谱法建立了一种快速测定水产品中磺胺类、青霉素类、喹诺酮类抗生素的方法,该方法的检出限为0.6~2.8 ng/g,定量限为1.5~6.0 ng/g,平均回收率为63.1%~99.8%,重现性和选择性较好,使用于该类抗生素的检测。
2.2 水产品中激素类的检测
在水产行业中,除抗生素外激素残留问题也是食品安全监控的重点,许多水产养殖户为了缩短养殖时间,带来更多的经济效益,在养殖饲料中直接添加多种激素。而激素滥用导致的残留会通过食物链进入人体内,严重危害人类健康,会导致肝脏受损、发育缺陷、还会产生内分泌相关疾病等,因此各国制定了相关法规禁止使用激素类药物,检测人员也在激素检测方面进行了相关的研究。于慧娟等[4]通过同位素稀释法,利用液相色谱-串联质谱技术对水产品中27种雌激素、孕激素和雄激素进行检测,该方法检出限为0.5~2 μg/kg,添加量在2 μg/kg和10 μg/kg情况下,相对标准偏差分别为5.3%~15%和2.3%~8.2%,平均回收率分别为73.0%~120%和79.0%~108%,该方法操作简单且灵敏度高,适用于检测水产品中激素类的定量分析。
2.3 水产品中毒素类的检测
在水产养殖中常见的毒素主要有贝类毒素、藻类毒素、真菌毒素、有机物分解有毒物质等。藻类毒素以微囊藻毒素最为普遍,且危害性较大,该毒素不仅影响水生态环境,还会通过食物链传递,对养殖业以及人类健康造成威胁。贝类本身不产生毒素,但如果摄食了有毒藻类或与有毒藻类共生,则可能在体内续集毒素,形成贝类毒素;真菌毒素多见于饲料管理不当而导致的霉变;有机物分解毒素多见于水体污染,进而导致水产品的间接污染,因此对该类毒素的检测进行了一系列的研究。陈立坚等[5]建立了高效液相色谱-串联质谱法同时测定水产品中7中微囊藻毒素,该方法定量限为0.2~0.5 μg/kg,回收率为71.5%~106%,该方法前处理操作简单,且准确度高,适用于水产品中微囊藻毒素的检测。
2.4 水产品中农药的检测
近年来,稻田养殖水产品的模式逐渐兴起,这种养殖方式可以实现种养互利共生,为养殖户创造更多的经济效益。与此同时,在农耕过程中农药、杀虫剂的不合理使用对水产品的质量安全产生一定的威胁,进而威胁到人类的健康,为了更好的保障我国稻田水产品的质量安全,建立一种有效的检测方法尤为重要。刘慧慧等[6]建立了水产品中13种磺酰脲类除草剂的超高液相色谱-串联质谱的检测方法,该方法检出限为1.0 μg/kg,定量限为2.0 μg/kg,加标回收率为75.45%~118.3%,相对标准偏差为2.1%~14.5%。该方法稳定,适用于13种磺酰脲类除草剂的同时测定。
2.5 水产品中麻醉剂的检测
麻醉剂可以抑制中枢神经系统,减少某些器官的组织活动,在一定程度上具有镇静作用,一些不法商家为了提高水产品的存活率、降低运输成本,在养殖和运输过程中使用镇静剂,以减少因环境改变而造成的应激反应,但其安全性尚存在争议,因此,建立一种准确便捷的检测方法具有实际意义,目前常用的镇静剂有丁香酚、苯佐卡因等。吴少明等[7]建立了同时测定水产品中6中丁香酚的超高效液相色谱-串联质谱方法,该方法检出限在0.1~0.3 μg/kg之间,平均回收率在83.9%~105.4%之间,相对标注偏差在1.8%~6.9%之间,该方法灵敏度高、结果准确可靠,适用于水产品中丁香酚的检测。
3 结语
综上所述,液相色谱-质谱联用技术作为一种高效、高灵敏度、高准确度和操作简便的分析方法,被广泛的应用于水产品质量安全检测领域,该技术综合了液相色谱对复杂化合物的高分离能力和质谱对化合物准确的鉴别功能,可实现多种化合物的同时测定,有效的缩短了检测时间,因此,对于需要处理复杂基质的水产品检测工作而言,液相色谱串联质谱技术无疑将成为首选的最佳检测手段,并且可以预见液相色谱-质谱联用技术将在水产品检测中受到更多的关注和更广泛的应用。