液质联用仪离子源与质量分析器的类型及其在食品安全检测中的应用

□ 边丽娜 鄂尔多斯市食品检验检测中心

1 液质联用仪的关键技术

1.1 离子源

离子源类型主要有快原子轰击源（FAB）、电喷雾电离源（ESI）、大气压化学电离源（APCI）和大气压光电离源（APPI）、基质辅助激光解析电离源（MALDI）几种技术。FAB源适合应用于分子量大、气化难、热稳定性差且分析性较强的样品，如肽类、低聚糖、天然抗生素、有机金属络合物等，其通常会用于磁式双聚焦质谱仪；ESI源属于一种软电离方式，通常用来分析对热不稳定的极性化合物；APCI源这一离子化技术主要是在大气压环境下利用电晕放电来使气相样品与流动相电离，适用于分析非极性或低中等极性且对热稳定的化合物，较之其他技术，APCI源较易因产生大量的溶剂离子而造成较高的化学噪音[1]；APPI源这一离子化技术主要是利用光化学作用将气相中的样品电离，适用于对非极性化合物进行分析，MALDI主要分析可达100 000 Da质量的大分子，仅限于作为飞行时间质量分析器的离子源使用。

1.2 质量分析器

依据不同的设计原理，质量分析器主要分为扇形磁场分析器、四极杆分析器、离子阱分析器、飞行时间分析器以及傅里叶变换分析器几种类型。在扇形磁场中，不同质荷比的离子具有自身特有的运动曲率半径，依次通过狭缝出口的离子可通过磁场强度的改变来实现离子的空间分离，进而形成质谱[2]；四极分析器因4根平行的棒状电极组成而得名，其在选择离子分析上具有较高的灵敏度。现阶段，离子阱分析器已经发展到了可分析质荷比高达数千的离子，其在全扫描模式下仍具有较高的灵敏度，且设定时间序列后，单个离子阱即可实现多级质谱的功能。目前，最新研究与开发的飞行时间分析器因高质量分辨率和大质量分析范围等优势而在蛋白等生物大分子分析中有着广泛的应用；傅里叶变换分析器的分辨率极高，质荷比甚至可以精确到0.1%道尔顿。

2 串联质谱及联用技术概述

串联质谱就是将两个或更多的质谱连接在一起进行应用，三级四极杆串联质谱是最常见的串联质谱，MS1、MS2分别是第一级和第三级四极杆分析器，轰击从MS1得到的各个峰并在其实现母离子碎裂后进入MS2再行分析是第二级四极杆分析器所起的主要作用，MS/MS能够说明MS1中的母离子和MS3的子离子之间的联系，这是其最基本的功能。

作为质谱样品的导入装置，色谱可初步分离纯化样品。化合物的分子量和结构信息可通过质谱获得，化合物的保留时间则可通过色谱获得，因此色谱-质谱联用在鉴别和测定复杂体系或混合物时十分有效。现阶段，气相色谱-质谱联用和液相色谱-质谱联用等技术已然在检测的各个领域得到了广泛应用[3]。

3 液质联用技术在食品安全检测中的应用

虽然说食品中存留的有害物质是非常少的，但是仍会对人体造成不同程度的影响，因此必须加强食品安全检测，提高检测技术，为食品安全检测做出更大的贡献，液质联用技术凭借较高的检测灵敏度在食品安全分析检测领域得到了越来越广泛的应用。

婴幼儿食品安全极为重要，因此食品检测领域对婴幼儿食品安全检测极其重视。国内学者彭涛等利用Waters 2695液相色谱仪与Quattro UItima Pt Tandem MS/MS质谱系统检测了奶粉中残留的有害物质。在该试验中，我们首先使用盐酸溶液对蛋白质进行水解的工作，然后要加入22硝基苯基苯（22NBA），最后把该溶液放在37 ℃环境中过夜衍生化。然后加入酸锌后要调整pH值使其达到7.0，加入亚铁氰化钾用来除去蛋白，最终使用乙酸乙酯提取样品，使用正己烷进行溶液净化，分析物采用电喷电离正离子（ESI），在多种模式下对其进行检测，内标标法定。根据实验结果显示，在添加浓度0.5～2 μg/Kg范围内，内标回收率在89.5%～110.3%，相对对标准偏（RSD）则小于11.3%。

4 结语

近些年，人们生活水平不断提高，对于食品安全的问题越来越重视，因而食品安全检测已经成为食品安全分析中越来越重要的一部分。液质联用仪作为非常重要的检测仪器越来越受到专家们的重视，离子源与质量分析器这两种液质联用中的关键技术也在不断更新与发展中，有关这方面的研究课题也必将越来越多。