液相色谱-串联质谱法测定调味品中污染物的研究进展

周纯洁 苏敏

摘要：随着人们对调味品健康、营养、安全需求的提高，调味品中的污染物问题受到越来越多的关注。液相色谱-串联质谱（LC-MS/MS）技术具有灵敏度高、准确性好、选择性强等优点，在调味品安全检测方面发挥着重要作用。文章对近5年来LC-MS/MS技术在调味品中污染物检测方面的研究进展进行了综述，重点讨论了液相色谱-低分辨串联质谱及液相色谱-高分辨串联质谱在测定调味品中真菌毒素、发酵副产物、非法添加物方面的应用，并对其未来发展趋势进行了展望，提出将具有定量优势的低分辨串联质谱与具有定性优势的高分辨串联质谱相结合的必要性。

关键词：调味品；液相色谱-串联质谱（LC-MS/MS）；真菌毒素；发酵副产物；非法添加物

中图分类号：TS264.2      文献标志码：A     文章编号：1000-9973（2023）12-0217-04

Research Progress on Determination of Contaminants in Condiments by

Liquid Chromatography-Tandem Mass Spectrometry

ZHOU Chun-jie， SU Min

（Chongqing Institute for Food and Drug Control， Key Laboratory of Condiment Supervision

Technology for State Market Regulation， NMPA Key Laboratory for Quality Monitoring

of Narcotic Drugs and Psychotropic Substances， Chongqing 401121， China）

Abstract： With the improvement of people's requirements for the healthy， nutritious and safe condiments， the contaminants in condiments have received more and more attention. Liquid chromatography-tandem mass spectrometry （LC-MS/MS） has the advantages of high sensitivity， good accuracy and strong selectivity， and plays an important role in the safety detection of condiments. In this paper， the research progress of LC-MS/MS in the determination of contaminants in condiments in recent five years is reviewed， focusing on the application of liquid chromatography-low resolution tandem mass spectrometry and liquid chromatography-high resolution tandem mass spectrometry in the determination of mycotoxins， fermented by-products and illegal additives， the future development trend is prospected， and the necessity of combining the quantitative low resolution tandem mass spectrometry and the qualitative high resolution tandem mass spectrometry is proposed.

Key words： condiment; liquid chromatography-tandem mass spectrometry （LC-MS/MS）; mycotoxin; fermented by-product; illegal additive

调味品是人们日常生活中必需的消费品，可改善食品的感官特性，赋予食品更好的色、香、味，是中国五千年饮食文化中不可或缺的一个重要组成部分。但由于调味品生产技术门槛较低，行业内竞争激烈，使得调味品行业呈现加工规模小而散的特点，导致调味品容易出现源头及加工过程污染问题。因此，有必要针对调味品中污染物开发灵敏度高、选择性强和准确性好的检测技术，为健全调味品标准体系提供理论依据，为调味品质量安全监管提供技术支撑。

液相色谱-串联质谱（LC-MS/MS）因兼顾了液相色谱的高效分离能力和质谱的高灵敏度、高选择性，在复杂体系的分离分析中具有显著优势[1-2]。随着消费水平的提高，人们对调味品在健康、营养、安全方面的要求也越来越高，调味品污染问题已成为全社会关注的热点。本文对近5年来LC-MS/MS技术在调味品中真菌毒素、发酵副产物和非法添加物等污染物检测方面的应用进展进行了综述，旨在为调味品安全检测技术的开发和研究提供理论参考。

1 LC-MS/MS概述

1.1 液相色谱-低分辨串联质谱

低分辨串联质谱主要包括三重四极杆串联质谱（QqQ）和四极杆串联线性离子阱质谱（Q-Trap），其中以QqQ应用最广泛[1]。QqQ是将两个具有离子过滤能力的四极杆质量分析器通过碰撞池串联，采用多反应监测（MRM）模式扫描离子对，可有效降低背景噪音的干扰，提高检测的灵敏度和选择性，因此LC-QqQ在复杂基质中痕量物质的定量分析方面具有突出优势。线性离子阱质量分析器具有离子储存能力，可以看作是一種“时间串联质谱”，通过测定多级质谱获得碎片离子信息，解析化合物结构。LC-Q-Trap将四极杆质量分析器与线性离子阱相结合，既能通过MRM模式进行定量分析，又能利用线性离子阱分析化合物结构。

1.2 液相色谱-高分辨串联质谱

与低分辨质谱相比，高分辨质谱扫描速度快且能提供高质量分辨率和准确度的全扫描精确质谱，可根据精确质量数获得元素组成的信息实现非靶向的未知物鉴定。目前应用最广泛的液相色谱-高分辨串联质谱主要是液相色谱-四极杆串联飞行时间质谱（LC-Q-TOF）和液相色谱-四极杆串联静电场轨道阱质谱（LC-Q-Orbitrap）[2]。TOF是基于动能相同而质荷比（m/z）不同的离子在电场下经过恒定距离所用的时间不同来实现质谱分离的一类质量分析器，其扫描速度非常快，在高通量筛查方面优势显著。Orbitrap是近年来得到迅速发展的一类新型高分辨质量分析器，其原理是利用静电场使离子围绕一个中心电极做螺旋运动，通过傅里叶变换来获取不同质量离子的频谱并转换为准确质荷比从而得到精准质谱图，具有分辨率和灵敏度高、稳定性好的特点，可用于非靶向的未知物筛查。在实际应用中，常将高分辨质谱与四极杆质量分析器串联，利用四极杆质量分析器的离子过滤能力，可同时实现母离子和子离子的精确测量。

2 在调味品污染物检测方面的应用

2.1 在真菌毒素检测方面的应用

真菌毒素是霉菌在适宜的环境条件下产生的次级代谢产物，又叫霉菌毒素，主要包括黄曲霉毒素、赭曲霉毒素、脱氧雪腐镰刀菌烯醇、玉米赤霉烯酮、伏马菌素等[3]。真菌毒素具有抗热降解能力，且普遍毒性较强，低浓度时即可造成肝肾损伤及胃肠道病变，长期摄入可致癌、致畸、致突变等，其中以黄曲霉毒素的毒性最强，是国际癌症研究机构（IARC）认定的1级致癌物[4]。GB 2761－2017《食品安全国家标准 食品中真菌毒素限量》规定了酱油、醋、酿造酱中黄曲霉毒素B1的限量。目前我国调味品中真菌毒素的检测标准仅涉及黄曲霉毒素、赭曲霉毒素和脱氧雪腐镰刀菌烯醇。

2.1.1 香辛料中真菌毒素的检测

香辛料是一类具有特征滋味或气味的天然调味品，一般由植物的特定部位或干制品制成[5]。由于香辛料采收后不会通过清洗、浸泡、加热等方式减少真菌残留，因此在储存、加工和流通过程中更易受到真菌毒素污染。黄思瑜等[6]采用六合一免疫亲和柱结合LC-QqQ技术建立了香辛料中7种真菌毒素的分析方法，净化效果好，可用于辣椒、花椒和八角中真菌毒素的检测。艾道迎等[7]利用LC-Q-Trap建立了湘派卤汁中10种真菌毒素的测定方法，通过电喷雾电离正负离子切换MRM模式，可实现多种真菌毒素的定量分析。刘瑜等[8]利用LC-Q-Trap的多反应监测-信息关联扫描-增强子离子（MRM-IDA-EPI）模式，建立了肉豆蔻中6种玉米赤霉醇类真菌毒素的定性和定量分析方法，可实现可疑峰的进一步确证。香辛料基质非常复杂，采用低分辨串联质谱往往难以实现目标物与杂质的质谱分离，基质干扰较大。莫紫梅等[9]利用高分辨的LC-Q-Orbitrap技术建立了八角中50种真菌毒素的快速筛查方法，可使目标物与杂质得到有效的质谱分离。

2.1.2 发酵型调味品中真菌毒素的检测

酱油、醋、豆瓣酱、黄豆酱等调味品通常是以大豆、大米等农作物为原料发酵制成，发酵过程中使用的曲霉菌与产毒真菌生长所需的环境条件非常相似，因此在一定程度上加重了发酵型调味品的真菌毒素污染风险[10-11]。蒋孟圆等[12]建立了调味酱中5种真菌毒素的LC-QqQ检测方法，利用该方法调查了云南市售的30批次芝麻酱、花生酱和黄豆酱的真菌毒素污染情况，发现花生酱的污染情况最严重。王东旭等[13]通过筛选挥发性铵盐作为盐析剂，采用盐析辅助液液萃取法结合LC-QqQ技术建立了酱油中4种黄曲霉毒素的检测方法，避免了难挥发盐析剂带来的基质抑制问题。阳曦等[14]利用LC-Q-Trap建立了酱油中玉米赤霉烯酮的测定方法，以全碳同位素内标校正回收率，回收率达到90%以上。

2.2 在发酵副产物检测方面的应用

发酵型调味品在发酵过程中会发生一系列生物化学反应，产生一些特异性营养成分和风味物质，但也可能生成一些有毒副产物，如生物胺和氨基甲酸乙酯。

2.2.1 生物胺的检测

生物胺是一类具有生物活性的含氮低分子量有机碱的总称，主要由氨基酸通过微生物脱羧作用生成[15]。适量摄入生物胺可促进新陈代谢、提高免疫力，但过量摄入会危害人体健康，在硝酸盐存在下生物胺还可能转化为潜在致癌物N-亚硝胺[16]。酱油、醋、豆瓣酱等调味品的生产都需要经过较长的发酵时间，从而增加了生物胺累积的风险[17]。目前我国调味品中生物胺的检测标准采用的是柱前衍生液相色谱法和分光光度法，操作繁琐、灵敏度和准确性较差。沙丽娜等[18]采用连续三相液液萃取样品前处理技术，建立了酱油中8种生物胺的LC-QqQ检测方法，10 min即可完成分析，检出限低于1.0 ng/mL。魏泉增等[19]建立了食醋中7种生物胺的LC-QqQ检测方法，含量相关性分析发现组胺与酪胺、腐胺与尸胺之间具有显著相关性（P＜0.01）。靳克林等[20]利用LC-QqQ建立了腌制食品中5种生物胺的分析方法，可用于酱油、鱼露、腐乳中生物胺的测定，研究发现酱油中酪胺含量较高，可能与生产工艺有关。

2.2.2 氨基甲酸乙酯的检测

氨基甲酸乙酯广泛存在于酒类、酱油及其他谷物或豆类发酵食品中，是由尿素、瓜氨酸、氨甲基磷酸、氰化物和焦碳酸二乙酯等前体物质与乙醇反应产生，IARC已将其列为2A级致癌物[21-22]。我国调味品中氨基甲酸乙酯的现行检测标准采用的是气相色谱-质谱（GC-MS）法。由于氨基甲酸乙酯的分子量较小，碎片离子特征性不足，因而采用常规的GC-MS法或LC-QqQ法时，都会出现背景噪音大的问题，影响方法的准确性。近年来，国内外学者开始将高分辨质谱应用到氨基甲酸乙酯的检测中[23-24]。黄秋婷等[23]利用LC-Q-Orbitrap建立了醬油类调味品中氨基甲酸乙酯的检测方法，利用平行反应监测（PRM）模式获得母离子和子离子的精确质量数，通过比对二级碎片离子的同位素分布初步推导出氨基甲酸乙酯的裂解规律。

2.3 在非法添加物检测方面的应用

调味品中的非法添加物是指除GB 2760－2014《食品安全国家标准 食品添加剂使用标准》中允许使用的添加剂以外，被添加到调味品中的物质，主要包括非食用色素和罂粟壳。2008年以来陆续发布的6批《食品中可能违法添加的非食用物质和易滥用的食品添加剂名单》中已明确苏丹红、罗丹明B等工业染料和罂粟壳属于非食用物质，可能添加到辣椒粉、含辣椒的食品、火锅底料等调味品中。

2.3.1 非食用色素的检测

非食用色素一般色泽鲜艳、着色力强、稳定性好且价格低廉，容易被一些不法商贩用于调味品的生产加工以达到增色提亮的效果，但这些非食用色素往往具有神经毒性、遺传毒性和致癌性[25]。目前我国调味品中的非食用色素检测标准主要采用的是液相色谱法，只有罗丹明B的检测标准涉及LC-MS/MS技术。唐俊等[26]利用LC-QqQ建立了辣椒酱中18种非食用色素的快速测定方法，与传统方法相比检验时间缩短了50%以上，试剂消耗量减少50%以上。林子豪等[27]建立了调味酱中85种酸性合成色素的LC-QqQ检测方法，采用增大稀释倍数的方法有效降低了基质效应，对50批次样品筛查发现2批次样品中含有酸性红13和酸性橙Ⅱ。张慧敏等[28]利用LC-Q-Orbitrap在正负离子切换全扫描模式下提取目标物保留时间和一级精确质谱信息进行筛查，以自动触发采集的二级碎片离子精确质谱进行确证，建立了辣椒粉中7种酸性色素的快速分析方法。李玮等[29]利用QuEChERS技术结合LC-Q-TOF建立了辣椒中23种禁用着色剂的检测方法，利用仪器特有的信息相关采集（IDA）模式进行TOF-MS-IDA-MS/MS数据采集，同时得到高分辨的一级和二级质谱图。Periat等[30]利用LC-Q-TOF建立了非靶向筛查香料中合成色素的方法，通过SWATH模式采集质谱信息后匹配自建的数据库进行筛查，发现8批次样品中检出苏丹红Ⅳ、苏丹红Ⅰ、胭脂素（E160b）和胭脂红4R（E124）。

2.3.2 罂粟壳生物碱的检测

罂粟壳是植物罂粟的干燥成熟果壳，含有20多种生物碱，主要成分包括吗啡、可待因、蒂巴因、那可丁和罂粟碱[31]。因其具有成瘾性，一些不法商家为牟取暴利，将罂粟壳添加到火锅底料、麻辣烫调料、烧烤料、卤料、汤料等调味品中，长期食用含罂粟壳的食品容易产生依赖性，严重时可造成消化系统、神经系统损害和内分泌失调[32]。为此，国家市场监管总局于2018年发布了补充检验方法BJS 201802《食品中吗啡、可待因、罂粟碱、那可丁和蒂巴因的测定》，可用于调味品和肉制品中5种生物碱的定量测定。宁焕焱等[33]采用QuEChERS技术结合LC-QqQ建立了调味料中5种罂粟壳生物碱的快速检测方法，5种目标物的检出限和定量限均低于标准方法。张虹艳等[34]采用热解吸-电喷雾离子源-三重四极杆质谱技术建立了火锅底料和肉汤中5种罂粟壳生物碱的现场快速筛查方法，该方法通过简单的金属探针接触样品直接采集待测物，无需样品前处理，30 s内即可完成样品的检测。张弛等[35]采用LC-Q-Orbitrap的PRM模式建立了火锅底料中5种罂粟壳生物碱的快速精准测定方法，利用强阳离子交换吸附剂（PCX）以分散微固相萃取（DMSPE）的方式净化样品提取液后基质效应得到明显改善。范力欣等[36]利用LC-Q-TOF建立了快速筛查火锅底料中11种兴奋剂和5种罂粟壳生物碱的方法，在TOF-MS-IDA-MS/MS模式下采集质谱数据后，无需标准品，通过精确质量数及数据库筛查即可完成定性鉴别。

3 结语与展望

调味品品种繁多、成分复杂，目前的监管手段受检测标准的制约，无论是在检测效率、分析通量还是灵敏度、准确性方面均存在一定的不足。LC-MS/MS技术具有灵敏度高、准确性好、选择性强等优势，从低分辨串联质谱到高分辨串联质谱，已发展成为集分离、定性和定量于一体的现代化分析检测技术。目前，在调味品安全检测领域仍然以低分辨的LC-QqQ应用最广泛，其优异的定量准确性使其在调味品中污染物检测方面发挥着不可替代的作用。高分辨的LC-Q-TOF和LC-Q-Orbitrap作为LC-QqQ的有效补充，在复杂基质的高通量非靶向筛查以及小分子污染物定性定量分析方面具有显著优势。调味品中的污染物，无论是真菌毒素、发酵副产物还是非法添加物，均具有复杂性和不确定性，只有将具有定量优势的低分辨串联质谱与具有定性优势的高分辨串联质谱相结合，才能更有效地为调味品安全监管提供技术支撑。

参考文献：

[1]武杨柳，李栋，康露，等.质谱技术在农药残留分析中的研究进展[J].质谱学报，2021，42（5）：691-708.

[2]郑耀林，林秋凤，杨乐，等.液相色谱-高分辨质谱技术在兽药残留检测中的研究进展[J].食品科学，2023，44（3）：359-365.

[3]王文珺，孙双艳，叶金，等.我国现行真菌毒素检测标准概述[J].食品安全质量检测学报，2019，10（4）：837-847.

[4]RUSHING B R， SELIM M I. Aflatoxin B1： a review on metabolism， toxicity， occurrence in food， occupational exposure， and detoxification methods[J].Food and Chemical Toxicology，2019，124：81-100.

[5]王家祺，王君.国内外香辛料法规对比及主要问题分析[J].中国调味品，2021，46（2）：163-169.

[6]黄思瑜，董宪兵，周纯洁，等.超高效液相色谱串联-质谱法同时测定香辛料中7种真菌毒素[J].食品工业科技，2019，40（14）：270-274，279.

[7]艾道迎，郑奕柔，黄展锐，等.湘派卤汁中10种真菌毒素LC-MS/MS法的建立与评价[J/OL].食品与发酵工业：1-8[2022-08-12].https：//doi.org/10.13995/j.cnki.11-1802/ts.032719.

[8]刘瑜，董宏竺，金雁，等.超高效液相色谱-四极杆串联离子阱复合质谱法同时测定药食同源中药材中6种玉米赤霉醇类真菌毒素[J].食品安全质量检测学报，2021，12（23）：9021-9026.

[9]莫紫梅，王海波，袁光蔚，等.广西地区八角中多种真菌毒素测定前处理方法的优化[J].食品科技，2023，48（1）：298-304.

[10]王奇，王传明，刘鹏，等.复合调味料中霉菌毒素的风险控制[J].中国调味品，2021，46（2）：196-200.

[11]ZHANG L， XU W Z， YUE P， et al. High occurrence of aflatoxin B1 in Pixian Doubanjiang， a typical condiment in Chinese cuisine[J].Food Control，2020，110：107034.

[12]蒋孟圆，陈俊秀，农蕊瑜，等.市售调味酱中5种真菌毒素的测定[J].中国调味品，2022，47（3）：160-163.

[13]王东旭，王新财，王凤丽，等.挥发性铵盐盐析辅助液液萃取结合超高效液相色谱-串联质谱法测定酱油中4种黄曲霉毒素[J].食品安全质量检测学报，2022，13（14）：4634-4640.

[14]阳曦，刘玮，向世杰.液液萃取-全碳同位素标记-液质联用法测定酱油中玉米赤霉烯酮[J].中国调味品，2021，46（11）：151-154.

[15]邓斯予，曹立民，隋建新.发酵食品加工与贮藏过程中生物胺的控制研究进展[J].食品安全质量检测学报，2023，14（1）：156-164.

[16]PARK Y K， LEE J H， MAH J H. Occurrence and reduction of biogenic amines in traditional Asian fermented soybean foods： a review[J].Food Chemistry，2019，278：1-9.

[17]刘旭，王军，课净璇，等.发酵豆制品中生物胺的产生及控制研究进展[J].食品研究与开发，2023，44（5）：209-216.

[18]沙丽娜，吐尔洪·买买提，阿孜古丽·衣该木，等.建立检测酱油中8种生物胺的液相色谱-串联质谱方法（LC-MS）[J].中国调味品，2020，45（11）：151-156.

[19]魏泉增，汤雅，李伟民.液相色谱-串联质谱测定食醋中生物胺含量[J].中国酿造，2019，38（4）：170-173.

[20]靳克林，牛宗红，范传彩，等.高效液相色谱-串联质谱法测定食品中的5种生物胺[J].中国卫生检验杂志，2022，32（9）：1046-1049.

[21]ZHOU K， SIROLI L， PATRIGNANI F， et al. Formation of ethyl carbamate during the production process of Cantonese soy sauce[J].Molecules，2019，24（8）：1474.

[22]李焱鑫，黄晓媛，白卫东，等.发酵食品中氨基甲酸乙酯的形成途径及消减策略研究进展[J].食品安全质量检测学报，2022，13（14）：4551-4558.

[23]黄秋婷，王成龙，王宇，等.基于QuEChERS-四级杆/静电场轨道阱高分辨质谱法测定酱油类调味品中的氨基甲酸乙酯[J].中国调味品，2019，44（6）：168-171，176.

[24]熊晓通，胡峰，尤小龙，等.超高效液相色谱-高分辨质谱测定白酒中氨基甲酸乙酯含量[J].食品科学，2021，42（8）：283-287.

[25]成杰，吴安理，杨如娥，等.液相色谱-串联质谱法检测食品中合成染料的研究进展[J].食品安全质量检测学报，2021，12（20）：7986-7994.

[26]唐俊，曾凯，刘志斌.UPLC-MS/MS测定食品中18种非食用色素的研究[J].食品研究与开发，2019，40（11）：174-179.

[27]林子豪，毛新武，周庆琼，等.液相色谱串联质谱法同时测定调味酱中85种酸性合成色素[J].食品工业科技，2022，43（5）：270-279.

[28]张慧敏，鞠玲燕，徐成钢，等.静电场轨道阱高分辨质谱筛查辣椒粉中7种酸性色素[J].食品研究与开发，2018，39（14）：126-131.

[29]李玮，艾连峰，马育松，等.超高效液相色谱-四极杆-飞行时间质谱法测定辣椒中多种禁用着色剂[J].分析科学学报，2020，36（1）：75-80.

[30]PERIAT A， BIERI S， MOTTIER N. SWATH-MS screening strategy for the determination of food dyes in spices by UHPLC-HRMS[J].Food Chemistry：X，2019（1）：100009.

[31]王春雷，杜兴兰，徐向东，等.常見食品中5种罂粟壳生物碱检测技术的研究进展[J].中国食品添加剂，2023，34（1）：327-333.

[32]DEBNATH B， SINGH W S， DAS M， et al. Role of plant alkaloids on human health： a review of biological activities[J].Materials Today Chemistry，2018，9：56-72.

[33]宁焕焱，黄秀丽，赖政炀，等.超高效液相色谱-串联质谱法快速测定调味料中5种罂粟壳生物碱残留量[J].中国酿造，2019，38（11）：190-193.

[34]张虹艳，石晓峰，邱国玉，等.热解吸-电喷雾离子源-三重四极杆质谱法快速筛查火锅底料和肉汤中非法添加罂粟壳[J].色谱，2020，38（7）：861-867.

[35]张弛，任君，陈达炜，等.分散微固相萃取-超高效液相色谱-高分辨质谱法测定火锅底料中罂粟壳生物碱[J].中国食品卫生杂志，2021，33（1）：29-35.

[36]范力欣，马俊美，何亮娜，等.超高效液相色谱-四极杆/飞行时间高分辨质谱测定火锅底料中11种食源性兴奋剂和5种生物碱类药物[J].食品科学，2023，44（12）：360-367.

收稿日期：2023-06-16

基金项目：重庆市科研机构绩效激励引导专项（cstc2021jxjl00016）；重庆市市场监督管理局科研资助项目（CQSJKJ2020023）

作者简介：周纯洁（1985－），女，高级工程师，博士，研究方向：食品安全检测。