簡(jiǎn)介：

最近幾年，眾多食品污染事件的頻頻發(fā)生引起了人們對(duì)食品安全前所未有的關(guān)注，這說明全球相互依賴的食品生產(chǎn)網(wǎng)絡(luò)監(jiān)管系統(tǒng)正受到日益明顯的挑戰(zhàn)，同時(shí)消費(fèi)者對(duì)食品安全也開始提出質(zhì)疑。于是，有關(guān)政府部門對(duì)相應(yīng)的規(guī)定做了修訂和提高，食品供應(yīng)商也著手尋找新的檢測(cè)方法。鑒于公眾對(duì)食品安全的關(guān)注，特別是愛爾蘭二噁英污染豬肉事件和中國(guó)嬰幼兒奶粉三聚氰胺事件之后，相關(guān)政府部門和食品供應(yīng)商都正忙于選擇能夠?qū)θ�球食品供�?yīng)鏈中污染物進(jìn)行準(zhǔn)確鑒定的儀器方法。本文將討論食品檢測(cè)實(shí)驗(yàn)室方法的選擇結(jié)果，并通過三聚氰胺和二噁英這兩種物質(zhì)的分析來說明該方法的高效性。

面對(duì)檢測(cè)要求列表的不斷完善和充實(shí)，傳統(tǒng)的檢測(cè)方法和工作流程逐步淘汰。2006年，日本有關(guān)農(nóng)業(yè)化學(xué)殘?jiān)鼫?zhǔn)許進(jìn)口的肯定列表中規(guī)定了最低檢出限（MRLs）的化學(xué)物質(zhì)的數(shù)量從238種 提高到 758種，時(shí)至今日，數(shù)量將近900種。單對(duì)萵苣而言，歐盟規(guī)定其中最低檢出限（MRLs）的化學(xué)物質(zhì)數(shù)量從1999年的102種提高到2008年的435種。因此，為了滿足日益增長(zhǎng)的需求，食品生產(chǎn)供應(yīng)商希望工作流程方法能夠滿足更多的需求，如較低的檢測(cè)限、高的掃描通量、操作靈活、應(yīng)用方便、數(shù)據(jù)處理能力強(qiáng)大、方便命名等等。

三聚氰胺和二噁英污染分析：

最近最引人注目的兩個(gè)食品安全事件是有關(guān)三聚氰胺和二噁英的，這兩種物質(zhì)都在成品食物中被發(fā)現(xiàn)。三聚氰胺是一種化學(xué)物質(zhì)，它作為黏合劑和阻燃劑在烹飪工具和用具中廣泛使用，其中含氮量高達(dá)66%。因此，在一些國(guó)家有人用它做化學(xué)肥料。2008年10月之前，中國(guó)一些生產(chǎn)商將它作為一種廉價(jià)的蛋白來源加入到動(dòng)物飼料中，還有一些不法生產(chǎn)廠商有目的的將它加入到寵物飼料和嬰幼兒奶粉中，以此提高牛奶中蛋白質(zhì)含量檢測(cè)結(jié)果。由于人體和動(dòng)物體并不能代謝三聚氰胺和三聚氰酸，它們會(huì)在腎臟中結(jié)晶，從而導(dǎo)致各種疾病的發(fā)生，在中國(guó)已經(jīng)因此而引發(fā)了人的死亡。

三聚氰胺的毒性是由于在三聚氰胺和三聚氰酸（三聚氰胺的副產(chǎn)品）之間形成了不溶性晶體，從而在動(dòng)物和嬰兒體內(nèi)形成腎結(jié)石。除三聚氰胺和三聚氰酸而外，兩種三聚氰胺相關(guān)的化合物--三聚氰酸一酰胺和三聚氰酸二酰胺也在寵物摻假食物中發(fā)現(xiàn)。由于在牛奶制品中三聚氰胺摻假具有嚴(yán)重后果，全球食品安全相關(guān)的政府部門，包括中國(guó)AQSIQ、美國(guó)FDA、歐盟FSA都對(duì)嬰幼兒食品和乳制品中三聚氰胺的MRL值做了相應(yīng)規(guī)定，嬰幼兒食品中MRL值為1 mg/kg ，乳制品中MRL值為2.5 mg/kg 。

既然三聚氰胺曾做肥料使用，并添加到動(dòng)物飼料中，那么其它產(chǎn)品也可能污染有三聚氰胺， 例如，曾報(bào)道的有關(guān)從中國(guó)內(nèi)地出口到香港的雞蛋中三聚氰胺污染事件。因此，三聚氰胺檢測(cè)范圍現(xiàn)已經(jīng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出了奶制品或與奶粉有關(guān)聯(lián)的肉、家禽、雞蛋和蔬菜等產(chǎn)品范圍。

二噁英是食品安全工業(yè)另一個(gè)引起人們高度關(guān)注的化學(xué)物質(zhì)，它是在燃燒的過程中形成的，例如廢物焚化過程，長(zhǎng)期接觸會(huì)大大增加患癌癥的機(jī)率。2008年12月6日，繼愛爾蘭政府發(fā)現(xiàn)其豬肉產(chǎn)品受到高濃度二噁英污染后，便迅速召回所有愛爾蘭污染豬肉。12月9日，中國(guó)政府緊急要求暫停進(jìn)口愛爾蘭的污染豬肉產(chǎn)品，召回和退運(yùn)9月1日后生產(chǎn)的愛爾蘭輸華豬肉產(chǎn)品。

歐盟委員會(huì)（EC）和美國(guó)環(huán)保署（EPA）已經(jīng)規(guī)定了食品中二噁英的最大殘留水平，而通過對(duì)大量愛爾蘭污染豬肉抽樣檢測(cè)發(fā)現(xiàn)，其中二噁英含量甚至比該規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)的200倍還要高。有關(guān)愛爾蘭污染豬肉檢測(cè)要求的定量限（LOQ）比美國(guó)環(huán)保署（EPA）在1613 Rev.B [3-7]中報(bào)道的檢測(cè)方法的定量限（LOQ）最低水平還要低80％。這就對(duì)檢測(cè)過程乃至數(shù)據(jù)處理等很多方面提出了比先前檢測(cè)更高的要求，如檢測(cè)限、選擇性、靈敏度，并通過檢測(cè)獲得的數(shù)據(jù)使人們?cè)谡麄�(gè)食品檢測(cè)過程中更早的發(fā)現(xiàn)并處理好有關(guān)污染問題。

三聚氰胺和二噁英分析工具：

選擇合適的方法對(duì)獲得正確的結(jié)果來說是至關(guān)重要的。如果一個(gè)實(shí)驗(yàn)室檢測(cè)大量樣本，高通量和快速掃描分析方法將成為首選。如果需要檢測(cè)有毒或者致命性化合物，方法的選擇性將成為至關(guān)重要的。如下是兩個(gè)利用三聚氰胺和二噁英分析來闡述根據(jù)具體情況選擇方法和應(yīng)用合適技術(shù)中的眾多考慮因素。

三聚氰胺分析方法：

美國(guó)FDA已經(jīng)公布的六種三聚氰胺分析方法如下：
• LC-UV (FCC HPLC-UV method)
• GC-MS or GC-MS/MS (FDA LIB 4423)
• LC-MS/MS (FDA LIB 4396, 4421 and 4422)
• ELISA（利用抗原－抗體特異性反應(yīng)的酶聯(lián)免疫反應(yīng)）：該方法已經(jīng)用來進(jìn)行牛奶和奶制品中三聚氰胺的檢出。

表1 各種三聚氰胺檢測(cè)分析方法比較

注：a LOQ為定量限，b LOD為檢出限。

在所有FDA公布的方法中，LC-MS/MS方法具有最低的定量限（LOQ），為10-50 µg/kg。優(yōu)異的定量限（LOQ）緣于采用了高度選擇反應(yīng)監(jiān)測(cè)（H-SRM）技術(shù)，該技術(shù)大大降低了本底效應(yīng)，產(chǎn)生較為清晰的質(zhì)譜譜圖和相關(guān)數(shù)據(jù)，并對(duì)分析物具有無(wú)比的專屬性。三聚氰胺LC-MS/MS分析方法包含固相萃取（SPE）技術(shù)，它可以從一些復(fù)雜的樣本，如海產(chǎn)品和肉類中移走一些干擾物質(zhì)。LC-MS/MS分析方法的精確性和準(zhǔn)確性可以為FDA分析方法的發(fā)展和完善提供依據(jù)和指導(dǎo)。

GC-MS方法在某提取步驟中要求將三聚氰胺和它的衍生物―――三聚氰酸、三聚氰酸一酰胺、三聚氰酸二酰胺轉(zhuǎn)化為揮發(fā)性狀態(tài)。選擇性離子監(jiān)測(cè)(SIM) 模式GC-MS方法檢測(cè)三聚氰胺定量限（LOQ）為100 µg/kg。選擇性反應(yīng)監(jiān)測(cè)(SRM) 模式GC-MS/MS具有更低的定量限（LOQ），為10 µg/kg。

LC-UV方法是快速的，在對(duì)奶制品中三聚氰胺檢測(cè)過程中不需要進(jìn)行樣品的凈化。如果聯(lián)接升級(jí)為UHPLC的話，LC-UV方法運(yùn)行一個(gè)LC樣品僅僅只需2分鐘。

雖然ELISA方法有可能發(fā)生交叉反應(yīng)，但該方法具有快速、簡(jiǎn)便的優(yōu)點(diǎn)。使用ELISA微孔板，可以在2小時(shí)內(nèi)完成96個(gè)樣品的檢測(cè)分析。如果可以不必進(jìn)行檢測(cè)和進(jìn)一步深入分析，或是檢測(cè)的目的只是為了滿足規(guī)定需求有或是確保發(fā)生交叉反應(yīng)的化合物無(wú)響應(yīng)，其它檢測(cè)也可以運(yùn)行。

二噁英分析方法：

二噁英又名氯代二苯并二噁英(PCDDs)，是一種有機(jī)化合物，聯(lián)苯分子被1-10個(gè)不等的氯原子所取代（化學(xué)結(jié)構(gòu)式見圖1）。理論上講，該結(jié)構(gòu)式有209個(gè)二噁英異構(gòu)體，所有異構(gòu)體中TCDD（2,3,7,8-四氯二苯-p-二噁英）對(duì)人的毒性最大。二噁英是氯化物焚燒過程中產(chǎn)生的一種環(huán)境污染物，例如垃圾焚燒。人長(zhǎng)期接觸二噁英會(huì)引起癌癥、嚴(yán)重的再生性和發(fā)育問題。鑒于二噁英的毒性，EPA規(guī)定固體物中其MRLs為1-5 µg/kg，提取物中MRLs為0.5- 5 µg/kg。

上圖 二噁英的化學(xué)結(jié)構(gòu)式（n + m =10）

關(guān)于二噁英分析有三種方法，它們?cè)?0-12 g范圍內(nèi)都有LOD，二噁英專屬性檢測(cè)性能滿足歐盟委員會(huì)執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)2002/70/EC。各種方法相互比較詳見表2。
• 高分辨率 GC/MS (HRGC/HRMS)
• 低分辨率MS (LRMS) ，如離子阱和三級(jí)四極MS
• 利用細(xì)胞的生物檢驗(yàn) (EPA method 4425)

表2各種二噁英分析方法比較

在以上提供的這些方法當(dāng)中，LRMS不能分離二噁英異構(gòu)體及其類似物PCBs（多氯聯(lián)苯）。就確認(rèn)而言，HRGC/HRMS (EPA 1613B)是可以滿足EPA和EU規(guī)定的唯一選擇。因此，如果要進(jìn)行二噁英確認(rèn)，選擇EPA 1613B（規(guī)定HR GC-HRMS）方法或是和其等效的方法。

利用細(xì)胞生物檢驗(yàn)方法的原理是：二噁英會(huì)激發(fā)帶有報(bào)告基因的人細(xì)胞系（101L）產(chǎn)生熒火蟲熒光素酶，該酶與熒光素發(fā)生反應(yīng)，反應(yīng)過程中會(huì)發(fā)出熒光，通過光度計(jì)檢測(cè)熒光有無(wú)或強(qiáng)弱可對(duì)二噁英進(jìn)行檢出和確認(rèn)。此檢測(cè)方法中，需要花費(fèi)數(shù)小時(shí)制備人細(xì)胞系101L，然后將制備樣品與之在一個(gè)培養(yǎng)平板上溫育16小時(shí)。

對(duì)食品安全實(shí)驗(yàn)室來說，選擇一種合適的方法以滿足實(shí)驗(yàn)室高效、低耗的需求是非常重要的。大多數(shù)情況下，看上去有許多方法都是可選擇的，但最終選擇還是依賴于特定的選擇性和最終的分析目標(biāo)。例如，當(dāng)大量的樣品需要進(jìn)行潛在污染物檢測(cè)時(shí)，樣品檢測(cè)通量是首要考慮的因素，因此，快速掃描方法會(huì)成為首選。

然而，當(dāng)一個(gè)樣品被懷疑混有孔雀綠等不法化合物污染時(shí)，準(zhǔn)確性是檢測(cè)的最高需求，選擇性也是關(guān)鍵標(biāo)準(zhǔn)。在本實(shí)例中，要求該方法能夠?qū)�孔雀綠進(jìn)行檢出和確認(rèn)。而大多數(shù)情況下，檢出和確認(rèn)是同步進(jìn)行的。

當(dāng)所有的這些分析圖譜、結(jié)果要被儲(chǔ)存在實(shí)驗(yàn)室信息管理系統(tǒng)中時(shí)，系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)對(duì)食品質(zhì)量和安全、實(shí)驗(yàn)室表現(xiàn)、分析的質(zhì)量進(jìn)行智能診斷。任何不合格（Out of Specification ，OOS）結(jié)果：包括所有超出標(biāo)準(zhǔn)或由法規(guī)、法定方法或制造商規(guī)定的可接受限度的所有可疑的結(jié)果都會(huì)被標(biāo)注出來，所有數(shù)據(jù)被集中在一起以方便調(diào)取。

結(jié)論：

食品供應(yīng)網(wǎng)絡(luò)和食品安全標(biāo)準(zhǔn)日趨全球化，食品安全的最終責(zé)任將落在終產(chǎn)品生產(chǎn)商的肩上。那么許多新的集樣品制備、數(shù)據(jù)的分析提取、方法的選擇于一體的流線型解決方案應(yīng)運(yùn)而生，成為檢測(cè)人員理想的選擇，進(jìn)一步滿足日益嚴(yán)格的標(biāo)準(zhǔn)挑戰(zhàn)。

三聚氰胺和二噁英兩例已經(jīng)說明了食品安全檢測(cè)的重要性，它對(duì)保護(hù)公眾健康是非常重要的。面對(duì)當(dāng)前的一些技術(shù)，仔細(xì)選擇合適的方法保證實(shí)驗(yàn)室檢測(cè)達(dá)到高效的分析目的。在食品安全檢測(cè)需求的驅(qū)動(dòng)下，技術(shù)和技巧都會(huì)逐步完善和發(fā)展以提高準(zhǔn)確性和生產(chǎn)力，從而確保消費(fèi)者的安全。

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