现代生活中保健食品越来越受到大众的青睐,而发现和检测其中的违禁物质是一个难题。本文通过结合高效液相色谱-高分辨质谱联用技术(HPLC-HRMS)和质谱树状图过滤技术(MTSF)建立了一种既能快速灵敏的检测和确证已知违禁物质,又能有效发现未知违禁物质,并进一步准确定量的分析策略。
高分辨质谱(HRMS)不仅能够快速采集复杂基质样品中多目标待测物的高分辨质谱数据,还能提供多级质谱数据用于结构分析和鉴定。该技术结合高效液相色谱技术(HPLC),能够在短时间内获得待测样本的大量信息。质谱树状图过滤技术(MTSF)是一种基于化合物质谱树状图相似度比较的搜索技术。将化合物的一级高分辨质谱数据作为树干,多级质谱数据作为树枝,依次延伸形成该化合物的质谱树状图。通过比较两个化合物的质谱树状图计算相似度得分,得分越高,二者的结构越相似。采用该技术不仅可以对已知违禁物质进行确证,还可以发现未知违禁物质。如下图所示,西地那非是一种常用于非法添加到抗疲劳类保健食品中的化学药。那猫西地那非是它的结构类似物,二者的质谱树状图相似,通过相似度计算得到一个较高的相似度得分,因此可以以数据中的西地那非为模板,从具有复杂基质的保健食品中将数据库中没有的那猫西地那非搜索出来。
第一步,运用已知违禁物质对照品建立HPLC-HRMS分析方法,采集每种违禁物质的高分辨质谱数据、多级质谱数据和保留时间数据等。同时对建立的分析方法进行方法学考察。
第二步,将采集到的已知违禁物质的质谱数据生成质谱树状图,并建立违禁物质质谱树状图数据库。
第三步,保健食品样品经前处理后采用上述建立的HPLC-HRMS方法分析,分析结果首先通过保留时间和高分辨质量数进行初筛。如果样品中含有已知违禁物质,则采用MTSF技术将样品中可疑物质的质谱树状图和数据库中违禁物质的质谱树状图进行相似度比对,如果相似度得分大于950,则样品中的违禁物质得到确证。并且该违禁物质可通过进一步进行定量。
第四步,为发现样品中含有的未知违禁物质,采用MTSF技术将样品中所有物质的质谱树状图和数据库中违禁物质的质谱树状图进行相似度比对。相似度得分大于200的化合物认为是潜在的违禁物质。根据这些潜在的违禁物质的质谱树状图和精确质量数推导出其结构,通过购买或者合成对照品后,将其建立到数据库中,从而对新的违禁物质进行确证和定量。
目前该策略包含六大类67种违禁物质和结构类似物,它们典型高分辨提取离子色谱图见下图。其中:(A) 空白样品; (B) 18种抗疲劳类违禁物质 (C) 13种降糖类违禁物质 (D) 9种镇咳类违禁物质 (E) 6种镇静催眠类违禁物质和内标 (F) 17种激素类和4种减肥类违禁物质。
运用该策略检测了市售的50种保健食品,结果发现并确证了14种保健品含有已知违禁物质,8种含有未知违禁物质。综上,已建立的新策略可以快速有效的发现、确证和定量保健食品中的已知和未知的违禁物质,确保产品安全合格。