液质联用高通量技术监测保健食品中非法添加的化学药物

王小乔 许晓辉 杨志敏 吴福祥 张虹艳

摘 要：保健食品中非法添加化学药物已成为影响其质量安全的问题，加强监测，完善监控体系，实现对非法添加化学药物违法行为的早发现、早处置，以预防为主，使监管前移，保障人民群众的饮食安全，构建健康中国。本文主要探讨了如何利用液质联用技术（LC-MS）建立非法添加化学药物监测技术平台，形成全面完善的非法添加化学药物监控体系，以期为进一步提升非法添加化学药物的科学监测水平提供参考。

关键词：保健食品；非法添加化学药物；液质联用；高通量

保健食品一般含有“药食同源”成分，一些不法商家为了提升功效，往往在保健食品中非法添加化学药物，而化学药物如果不按剂量合理服用，则会产生毒副作用，如果长期服用这类保健食品会严重危害身体健康，非法添加化学药物是影响保健食品质量安全的主要风险因子之一。从监管部门对非法添加化学药物抽检监测通报来看，非法添加主要是添加降糖药、降压药、补肾壮阳药、镇静安眠药和抗风湿类药等[1]。目前，对非法添加化学药物的检测方法主要有化学反应法、薄层色谱法、高效液相色谱法、液质联用法和毛细管电泳质谱法等。除液质联用外，传统的检测技术只能满足单一或一类化合物检测，缺乏一定的通用性和准确性，而液质联用技术却表现出多类别多组分检测的通适性[2-5]，其为非法添加化学药物的监测提供了可实现的技术支持，并在非靶向性目标物筛查方面实现了智能化、自动化。基于液质联用技术建立保健食品中非法添加化学药物监测技术平台，形成监测大数据平台，依据这些平台早发现、早处置非法添加化学药物违法行为，使监管前移，实现监测能够预警风险的目的。基于这些技术支撑手段，提高监督检查频次和抽检监测覆盖面，实行质量安全全程可追溯管理，从监测技术体系的科学性和可操作性上确保保健食品中非法添加化学药物监控体系的有效运转。

1 保健食品中非法添加化学药物概述

从保健食品中非法添加化学药物的监督抽检情况来看，添加手段多样化，有避开标准，添加标准方法中没有的化合物或者药物衍生物、原料药，有把非法药物添加在膠囊壳中等行为，而检验方法只是针对内容物进行检测，非法添加化学药物的范围广、数量多、手段多。如何对保健食品中的非法添加化学药物做一个全面筛选，不遗漏任何非法添加化合物，是摆在监测人员面前急需解决的一大问题。而非法添加物国家检测标准和补充检验方法多而杂，都是针对一些常见药物的目标型监测，检测的化合物数量与范围小，并没有检测到目标型药物以外的药物或化合物，这就相当于给人体体检，只体检了部分项目，并不能判断人是否完全健康。而液质联用高通量监测技术，是最近几年国际国内研究的热点，其广泛应用在食品农药残留、兽药残留监测中，能够做到一针进样，一次性检测几百种化合物的目的，极大地提高了监测范围和效率，因此，很有必要在保健食品中非法添加化学药物的监测中实施液质联用高通量监测平台，实现对非法添加化学药物的全面高效监测。

2 建立非法添加化学药物标准质谱库

液质联用检测技术主要是根据化合物质谱特征行为对被分析物进行定性定量，每一种化合物都具有像指纹一样的独特的质谱图，根据被测物与已知物质谱的相似性比对，确定被测物。目前，有3种类型的液质联用仪器，分别为液相色谱-三重四极杆串联质谱（LC-MS/MS）、液相色谱-四极杆-飞行时间质谱（LC-QTOF）、液相色谱-四极杆-静电场轨道阱质谱（LC-QE）。其中，LC-MS/MS为低分辨质谱、目标型检测，LC-QTOF及LC-QE为高分辨质谱、非目标型检测，尤其是LCQTOF及LC-QE灵敏度高，只需要纳克级甚至皮克级样品，就能进行精准检测，其测定的化合物分子量精度可以达到百万分之五。因此，可利用液质联用建立潜在的非法添加药物的标准质谱图谱库，标准质谱数据库是研发高通量监测技术的理论基础，其主要包括化合物的CAS号、分子量、分子式、一级质谱图和二级质谱图等，建成标准质谱图库后，对样品进行监测，无需对照品作参比，依托建立的精确质量数据库就能对被检测物定性，形成非法添加化学药物的大数据监测技术平台。同时，依据标准质谱库信息，研制快速筛查软件装在便携式检测仪器，通过适当调谐校准，就可按照软件程序执行目标非法添加化学药物的检测，提高快检水平。

3 建立非法添加化学药物高通量监测技术

3.1 高效前处理方法

高效的前处理方法是实现非法添加化学药物高通量监测必须要解决的问题，高通量前处理方法的开发和应用已成为当前研究的热点。保健食品中非法添加化学药物与辅料及主成分以混合物的形式存在，因此前处理提取会受辅料及主成分的干扰，但是这种干扰相对简单。同时，非法添加的药物大多数都是中等极性的化合物，甲醇因极性适中，成为非法添加化学药物常用提取溶剂。因此，现有的标准或补充检验方法的前处理都是以甲醇为提取溶剂，辅助以超声提取，离心，过滤膜后上机测试。从前处理的程序来看，该前处理简单、高效、易于操作，本身就是一种高通量前处理技术。当然，也不排除特殊基质的样品要经过液液萃取、固相萃取去除杂质，净化测试原液。

3.2 高通量目标型监测技术

高通量目标型监测是有目标的监测样品中上百种特定非法添加药物，此技术提高了检测的灵敏度和准确性，以LC-MS/MS的应用最为广泛。根据离子化方式的不同，LC-MS/MS分为电喷雾电离源和大气压化学电离源，此类电离是一种软电离，以两个串联的四极杆和一个碰撞池为主要结构，碰撞池使准分子离子进一步碎裂形成多个碎片离子。在非法添加化学药物高通量目标型监测方面，对于液相色谱-三重四级杆质谱，其高通量筛选采用多反应监测模式（MRM）或动态多反应监测模式（d-MRM），在这种模式下，给每个目标化合物指定两对监控离子，然而这种扫描模式有目标化合物数量的限制，该模式受循环时间限和离子驻留时间限的影响，如果建化合物较多时，采集的点数会变少，导致检测灵敏度下降，会对化合物的定性造成潜在的误差。高通量目标型监测方法的优势是定量准确，即使有监测化合物数量限制，也能通过分组分段采集而实现一次筛查上百种化合物。高通量目标型监测方法的建立是先建立好仪器检测方法，然后以各种基质样品为基础对建立的检测方法进行方法学验证实验，检测完某一类剂型保健食品后，通过对数据结果进行比对，筛选出在采集方法条件下对大部分基质都适应的检测项目。监测几百种化合物的方法的建立筛选流程见图1。