食品安全作為關(guān)乎國(guó)計(jì)民生的重要議題，始終受到社會(huì)各界的廣泛關(guān)注。食品基質(zhì)具有成分復(fù)雜、基質(zhì)干擾性強(qiáng)等特點(diǎn)，當(dāng)檢測(cè)食品中農(nóng)獸藥殘留、非法添加劑及有機(jī)污染物等有害物質(zhì)時(shí)，檢測(cè)方法常存在面臨靈敏度不足、基質(zhì)效應(yīng)干擾顯著等技術(shù)瓶頸。

原位電離質(zhì)譜（AMS）技術(shù)可直接對(duì)樣品進(jìn)行電離，經(jīng)大氣壓接口進(jìn)入質(zhì)譜，通過質(zhì)荷比（m/z）實(shí)現(xiàn)物質(zhì)檢測(cè)。該技術(shù)突破了傳統(tǒng)質(zhì)譜分析對(duì)復(fù)雜樣品前處理的依賴，不僅顯著提高了分析效率，降低了操作難度，且無(wú)需專業(yè)分析技術(shù)人員即可以實(shí)現(xiàn)食品安全分析；同時(shí)也有效避免了前處理過程中可能引入的化學(xué)干擾。

中國(guó)人民公安大學(xué)偵查學(xué)院的袁育航、廉潔*、邵振超等系統(tǒng)綜述AMS的技術(shù)類別，深入探討其在食品基質(zhì)中有毒有害物質(zhì)快速檢測(cè)中的應(yīng)用策略，并著重闡述基于AMS的成像技術(shù)（AMSI）的可視化檢測(cè)方法，以期為食品安全快速檢測(cè)提供新的技術(shù)思路和理論依據(jù)。

AMS的發(fā)展

01

AMS作為一項(xiàng)革命性的分析技術(shù)，具有微量、無(wú)標(biāo)記、高通量、普適性、高靈敏度等特點(diǎn)，解吸電噴霧離子源（DESI）和實(shí)時(shí)直接分析（DART）離子源（圖1）使食品安全檢測(cè)技術(shù)進(jìn)入了一個(gè)新的發(fā)展階段。近些年來，AMS技術(shù)在食品安全檢測(cè)的應(yīng)用越來越多，絕大多數(shù)類型的食品均可以使用AMS技術(shù)直接分析檢測(cè)，其批量分析優(yōu)勢(shì)已經(jīng)成為食品安全領(lǐng)域大批量樣品篩查的首選技術(shù)。

原位電離源作為AMS技術(shù)的核心組件，承擔(dān)著樣品收集、制備、分離/選擇、解吸、電離及傳輸?shù)榷嘀毓δ堋Ｔ谶^去短短20多年中，不同類別原位電離源的質(zhì)譜分析技術(shù)如同雨后春筍般被相繼報(bào)道。根據(jù)其離子化機(jī)理、采樣方法和電離源進(jìn)行分類，主要可分為基于ESI和大氣壓化學(xué)電離（APCI）機(jī)制的技術(shù)兩大類，因其電離原理不同，檢測(cè)化合物的極性有所不同（表1）。這些技術(shù)進(jìn)步不僅延展了質(zhì)譜分析的樣品狀態(tài)以及檢測(cè)真空條件，更通過不同電離路徑的結(jié)合，構(gòu)建起覆蓋全極性范圍的化合物檢測(cè)網(wǎng)絡(luò)，為食品安全監(jiān)測(cè)提供了精準(zhǔn)分析利器。

隨著AMS技術(shù)體系逐漸豐富，應(yīng)用范圍也不斷擴(kuò)大，AMS的選擇取決于目標(biāo)化合物的極性和食品基質(zhì)的復(fù)雜性。DESI和DART幾乎適用于所有類型的復(fù)雜食品樣品，DESI是基于ESI機(jī)制的電離技術(shù)，適用于直接分析固體和液體樣品中的極性化合物，如農(nóng)藥殘留和食品添加劑。DART技術(shù)則是基于APCI機(jī)制，適用于分析非極性和中等極性化合物，如揮發(fā)性有機(jī)化合物和脂質(zhì)。隨著，DAPCI、LAESI、DBDI和LTP等技術(shù)的相繼發(fā)展（圖1），AMS技術(shù)體系逐漸豐富，應(yīng)用范圍不斷擴(kuò)大，DAPCI結(jié)合了APCI和ESI的特點(diǎn)，適用于分析中等極性和非極性化合物。LAESI結(jié)合了激光解吸和ESI的特點(diǎn)，適用于分析極性化合物；DBDI基于等離子體機(jī)制，適用于檢測(cè)非極性和中等極性化合物；LTP技術(shù)基于LTP電離機(jī)制，適用于分析非極性和中等極性化合物，如農(nóng)藥殘留和添加劑。不同類型技術(shù)的選擇取決于目標(biāo)化合物的極性和食品基質(zhì)的復(fù)雜性，為食品中各類污染物的快速篩查提供了高效、精準(zhǔn)的解決方案。

AMS系統(tǒng)架構(gòu)包含五大模塊，分別為解吸進(jìn)樣系統(tǒng)、常壓離子源、質(zhì)量分析器、檢測(cè)器以及數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)。AMS離子源的優(yōu)勢(shì)主要表現(xiàn)在結(jié)合樣品收集、原位分離、熱脫附、軟電離及離子傳輸于單一模塊。解吸進(jìn)樣系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)樣品表面分子的非接觸式解吸，常壓離子源在開放環(huán)境下同步完成原位分離、待測(cè)物熱脫附及電離，并實(shí)現(xiàn)離子高效傳輸后，質(zhì)量分析器對(duì)離子進(jìn)行質(zhì)量分離，檢測(cè)器捕獲信號(hào)，數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)最后結(jié)合機(jī)器學(xué)習(xí)算法實(shí)現(xiàn)譜圖解析與目標(biāo)物定量。

質(zhì)譜分析器作為質(zhì)譜儀的核心組件，其性能直接影響分析結(jié)果的準(zhǔn)確性和靈敏度。分析器的選擇取決于質(zhì)譜儀的應(yīng)用需求、所需的分辨率、靈敏度以及成本等因素，而性能優(yōu)異的檢測(cè)器通常具有響應(yīng)時(shí)間快、收集效率高、放大倍數(shù)高、穩(wěn)定性好、動(dòng)態(tài)范圍寬和壽命長(zhǎng)等優(yōu)點(diǎn)。相較于常規(guī)質(zhì)譜需真空電離環(huán)境和復(fù)雜前處理，AMS的分析周期小于30 s，分析速度提升大約10～60 倍。目前AMS技術(shù)通常與飛行時(shí)間質(zhì)譜（TOF-MS）、三重四極桿質(zhì)譜（QQQ-MS）、傅里葉變換離子回旋共振質(zhì)譜（FTICR-MS）、離子阱質(zhì)譜（IT-MS）和軌道阱質(zhì)譜（Orbitrap-MS）結(jié)合，進(jìn)一步提升了其分析性能。表2對(duì)比了主流質(zhì)量分析器的性能參數(shù)和應(yīng)用，TOF-MS具有高分辨率、寬質(zhì)量范圍和高通量的特點(diǎn)，適用于復(fù)雜食品基質(zhì)中農(nóng)藥殘留、非法添加物和毒素的快速篩查；QQQ-MS因其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、成本低廉和選擇性強(qiáng)的特點(diǎn)，常與ESI或APCI技術(shù)結(jié)合，其選擇離子監(jiān)測(cè)模式可顯著提高目標(biāo)物的響應(yīng)信號(hào)，適用于食品中污染物和添加劑的定量分析；IT-MS具有多級(jí)質(zhì)譜功能，能夠提供豐富的結(jié)構(gòu)信息，有助于復(fù)雜食品基質(zhì)中目標(biāo)物的結(jié)構(gòu)解析；Orbitrap-MS以其超高分辨率和質(zhì)量精度，常與LDI技術(shù)結(jié)合，用于食品中痕量成分和代謝物的分析。

另外，將簡(jiǎn)便易用的離子源與便攜式小型質(zhì)譜聯(lián)用，便可實(shí)現(xiàn)更加用戶友好的質(zhì)譜分析，方便攜帶走出實(shí)驗(yàn)室，更加適用于現(xiàn)場(chǎng)食品檢測(cè)篩查場(chǎng)景。微型質(zhì)譜儀與不同原位電離技術(shù)的聯(lián)用具有高效、便攜和靈敏的分析性能，可實(shí)現(xiàn)復(fù)雜基質(zhì)中化合物的痕量分析，滿足低濃度化合物的檢測(cè)需求。首先，高效離子傳輸是核心，通過優(yōu)化真空系統(tǒng)從而適配高氣體流量電離源，例如使用連接小型輔助氣泵的1.5 m采樣軟管探針微型質(zhì)譜系統(tǒng)，引入噴霧后，另一個(gè)通道將帶電物質(zhì)從環(huán)境大氣壓順利傳輸至質(zhì)量分析儀的真空中，此設(shè)計(jì)成功將柔性細(xì)管采樣探針與手持式質(zhì)譜儀耦合，具有質(zhì)量輕、靈活操作的優(yōu)勢(shì)。其次，低功耗和便攜性是微型質(zhì)譜的優(yōu)勢(shì)所在，通過開發(fā)低電壓電離技術(shù)以及設(shè)計(jì)具有選擇性吸附能力的手持式探頭，實(shí)現(xiàn)現(xiàn)場(chǎng)操作、滿足移動(dòng)現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)需求。最后，高通量與可重復(fù)性是衡量便攜式質(zhì)譜性能的重要指標(biāo)，可以通過卡式膠筒、微流體芯片等技術(shù)提升分析效率，同時(shí)確保樣品處理的可復(fù)現(xiàn)性。原位電離源與微型質(zhì)譜儀聯(lián)用支持電池供電延長(zhǎng)使用時(shí)間，制造成本較低，相較于大型質(zhì)譜儀更具經(jīng)濟(jì)性價(jià)比，未來有望于現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)的大規(guī)模推廣和應(yīng)用。

針對(duì)復(fù)雜基質(zhì)中的多種目標(biāo)化合物，單一的解吸電離模式已經(jīng)無(wú)法滿足。為了應(yīng)對(duì)多元化的檢測(cè)需求，多種解吸電離模式組合以及后電離方法逐漸新興起來。該類技術(shù)依據(jù)不同的分析對(duì)象改進(jìn)解吸電離方式，在普通性能質(zhì)譜儀上分析更大質(zhì)量范圍的化合物獲得更多的信息量，提高質(zhì)譜儀性能。根據(jù)樣品引入方式及離子化步驟的不同，復(fù)合電離源可進(jìn)一步將離子源分為一步離子化法和兩步電離技術(shù)兩類。一步離子化法（如探針電噴霧電離、PSI和場(chǎng)誘導(dǎo)液滴電離）無(wú)需高電場(chǎng)預(yù)處理，適用于大生物分子和小分子有機(jī)化合物的分析。兩步電離技術(shù)則通過激光解吸、激光燒蝕、沖擊波或加熱等輔助手段將樣品以液滴、顆?；蚍肿有问揭氕h(huán)境空氣中，再通過ESI、APCI或APPI實(shí)現(xiàn)解吸附和離子化。盡管兩步電離技術(shù)過程較為繁瑣，但是這種組合式多模塊的解吸電離方法可以更快速、更精準(zhǔn)、更靈敏地分析復(fù)雜基質(zhì)中的痕量化合物。

AMS在食品安全檢測(cè)方面的應(yīng)用

02

AMS可以滿足實(shí)際檢測(cè)工作中分析樣品數(shù)量大、分析速度快以及檢測(cè)準(zhǔn)確性高等需求。AMS降低了檢測(cè)條件，實(shí)現(xiàn)了對(duì)已知化合物的靶向分析以及對(duì)未知化合物的高通量篩查，提高了實(shí)際檢測(cè)效率，在檢測(cè)農(nóng)獸藥殘留、食品化學(xué)污染和摻假方面具有突出貢獻(xiàn)，對(duì)實(shí)際工作的快速開展提供了可靠的數(shù)據(jù)支撐。

2.1 農(nóng)獸藥殘留檢測(cè)

食品中農(nóng)獸藥殘留通常需要使用色譜儀或質(zhì)譜儀等儀器進(jìn)行檢測(cè)，以避免向消費(fèi)者推出危險(xiǎn)食品，但該類技術(shù)存在分析時(shí)間長(zhǎng)和前處理復(fù)雜等短板。另外農(nóng)獸藥殘留具有痕量、分布不均勻、食品基質(zhì)干擾大等問題，例如DESI-MS、熱脫附電噴霧電離質(zhì)譜（TD-ESI-MS）、紙噴霧質(zhì)譜（PS-MS）、葉噴霧質(zhì)譜和DART-MS等技術(shù)已經(jīng)成功應(yīng)用于不同食品類別中農(nóng)獸藥殘留的快速篩查。Mulligan等在無(wú)前處理的情況下，使用DESI-MS技術(shù)在蔬菜表面篩查出避蚊胺、甲草胺和莠去津等多種農(nóng)藥殘留，實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示玉米莖葉表面的避蚊胺含量低于10 ng/cm2。Jeng Jingyu等設(shè)計(jì)了一種基于熱解吸采樣技術(shù)，在現(xiàn)場(chǎng)使用探針進(jìn)行采樣并隨后運(yùn)送到實(shí)驗(yàn)室，實(shí)現(xiàn)了水果中9 種殺菌劑和 3 種殺螨劑的遠(yuǎn)程同時(shí)檢測(cè)。PS-MS其進(jìn)樣裝置是一個(gè)三角形紙片，該形狀具有色譜的分離特性，可實(shí)現(xiàn)食品中高極性和低極性農(nóng)藥的同時(shí)檢測(cè)。Chen等研制一種探針電暈放電輔助紙噴霧離子源（圖2a），通過熱解吸探針收集和引入樣品，使用不銹鋼探針刮擦水果表面的農(nóng)殘后放置在質(zhì)譜進(jìn)樣口，通過加熱探針以解吸收集的分析物，同時(shí)在該離子源產(chǎn)生的弱流中電離后進(jìn)入質(zhì)譜分析。與標(biāo)準(zhǔn)PSI技術(shù)不同的是，這種新型探針電暈放電輔助紙噴霧離子源由電噴霧裝置和電暈放電組成，擴(kuò)展了電離檢測(cè)的分析物化合物范圍，可實(shí)現(xiàn)同時(shí)檢測(cè)啶蟲脒和噠螨靈等極性化合物，以及溴蟲腈和吡丙醚等極性較低的化合物。此外，PS-MS已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了牛肉中獸藥鹽酸克倫特羅的定量分析，其檢出限（LOD）低于1 ng/g。在非靶向農(nóng)藥篩查方面，AMS技術(shù)與高通量質(zhì)譜聯(lián)用也具有一定的優(yōu)勢(shì)，Cheng等建立了一種TD-ESI-MS/MS方法（圖2b），無(wú)需樣品制備和色譜分離即可在30 s內(nèi)檢測(cè)西紅柿和甜椒中表面308 種痕量農(nóng)藥，該方法對(duì)苯噻唑的檢出限低于50 ng/g，且重現(xiàn)性良好（相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差8.43%，n＝9）。

不同農(nóng)藥的化學(xué)極性差異較大，類似DART、APPI、DAPPI和APCI等軟電離技術(shù)對(duì)目標(biāo)化合物檢測(cè)無(wú)極性要求，該優(yōu)勢(shì)拓寬了化合物檢出范圍。類似于抑霉唑等弱極性殺菌劑并不適合基于ESI的AMS分析，光電離對(duì)中性或弱極性化合物分析是公認(rèn)的有效手段。Luosuj?rvi等以丙酮為噴霧溶劑，直接分析水果表面上的四溴雙酚A和抑霉唑，DAPPI-MS對(duì)分析物的檢測(cè)范圍為30 pg～1 ng，彌補(bǔ)了常見ESI技術(shù)無(wú)法實(shí)現(xiàn)食品樣品中弱極性農(nóng)藥檢出的短板。Li Xiuqin等將DART與QTRAP-MS結(jié)合使用，經(jīng)過優(yōu)化，可靈敏、準(zhǔn)確地測(cè)定蜂蜜中含量低于1.0 μg/kg的痕量氯霉素殘留。結(jié)果表明，雖然DART-MS/MS的選擇性不如液相色譜-MS/MS，但該技術(shù)具有較低的檢出限，可滿足食品中痕量獸藥快速檢測(cè)的需求。

2.2 化學(xué)污染物檢測(cè)

近些年加工食品業(yè)飛速發(fā)展，加工、儲(chǔ)存和運(yùn)輸過程中工業(yè)化學(xué)污染物容易從食品包裝或者容器遷移到食物中造成食品污染，因此國(guó)家對(duì)食品材料中的化學(xué)污染物的允許最大濃度實(shí)施限制。AMS技術(shù)在檢測(cè)來自樣品的各種痕量污染物中發(fā)揮著關(guān)鍵作用，溴化阻燃劑對(duì)食物的污染是一種典型的案例。在最近的一項(xiàng)研究中，采用DART-高分辨質(zhì)譜分析食品包裝中的接觸污染物，結(jié)果顯示大約10%的測(cè)試物品含有溴化阻燃劑。另外，在食品包裝生產(chǎn)過程中會(huì)生成聚酯低聚物，且該類低聚物極可能從食品接觸材料遷移到食品中。Osorio等的研究評(píng)估了DART-MS以及ASAP-MS技術(shù)分析該類低聚化學(xué)物從接觸材料遷移到食品中的情況，實(shí)驗(yàn)?zāi)M了14 種直鏈低聚物和5 種環(huán)聚物從包裝材料遷移到食品的過程，并與超高效液相色譜-Q-TOF-MS的結(jié)果進(jìn)行對(duì)比，實(shí)驗(yàn)結(jié)果證實(shí)DART和ASAP-MS分析的質(zhì)量范圍在m/z 50～1 000內(nèi)，滿足快速檢測(cè)該系列低聚物的需求。AMS技術(shù)未來有望在食品生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)或市場(chǎng)監(jiān)管篩查過程中判斷有毒有害化學(xué)物的存在，用來快速確認(rèn)食品包裝的安全性。近年來，雙酚類化學(xué)污染物其化學(xué)性質(zhì)相似且難以區(qū)分，最近的一項(xiàng)研究使用PS-MS檢測(cè)超高溫滅菌奶包裝中的雙酚A和雙酚S，使用包裝本身切成的三角形直接代替PS進(jìn)樣裝置，對(duì)奶制品中雙酚A和雙酚S進(jìn)行檢測(cè)，結(jié)果表明牛奶樣品中兩種化學(xué)污染物的質(zhì)量濃度在60.0～150.8 ng/mL范圍內(nèi)，符合食品化學(xué)污染物限量范圍。

2.3 真菌毒素

食品在自然腐敗過程中會(huì)產(chǎn)生真菌毒素，消費(fèi)者未及時(shí)鑒別食用后會(huì)引發(fā)中毒。目前AMS技術(shù)也用于檢測(cè)食品中真菌毒素的存在，Da Silva Lima等使用激光解吸電噴霧電離-質(zhì)譜成像（LAESI-MSI）研究霉菌毒素從腐爛區(qū)域到健康水果內(nèi)部的擴(kuò)散過程，為水果中霉菌毒素的快速檢測(cè)和定位提供了一種新方法。Geballa-Koukoula等使用DART-QQQ-MS/MS結(jié)合智能側(cè)向流技術(shù)檢測(cè)脫氧雪腐鐮刀菌烯醇毒素，該方法被證實(shí)是一種快速直接的食品安全監(jiān)測(cè)方法，可以提高現(xiàn)場(chǎng)食品監(jiān)管效率。使用富含免疫的順磁性微球取代導(dǎo)電金屬條尖端涂層，可用于特定的食品污染物篩查，Geballa-Koukoula等使用免疫磁性刀片噴霧電離結(jié)合串聯(lián)質(zhì)譜（iMBS-MS/MS）快速篩查出貝類海洋食物中積累的軟骨藻酸毒素，結(jié)果證實(shí)iMBS-MS/MS可消除由軟骨藻酸毒素結(jié)構(gòu)類似物引起的假陽(yáng)性結(jié)果，大大提高了AMS分析方法的特異性。

2.4 違法添加及食品欺詐鑒別

非法或超量使用化學(xué)添加劑是十分嚴(yán)峻的食品安全問題，食品非法添加對(duì)公眾健康的影響取決于加入摻雜物和污染的程度，含有毒物質(zhì)或致命污染物可能會(huì)使公眾的健康面臨直接風(fēng)險(xiǎn)，此類問題稱為食品欺詐，典型的例子是奶粉中非法添加三聚氰胺或用劣質(zhì)精制花生油代替橄欖油。AMS技術(shù)在檢測(cè)復(fù)雜食品樣品中的非法添加劑具有一定的優(yōu)勢(shì)，例如DESI-MS可直接檢測(cè)辣椒粉中的蘇丹染料，并快速篩查交叉污染后飼料樣品中的獸藥殘留。與DESI-MS相比，DAPCIMS可能更適合檢測(cè)食品中的非法添加。Yang Shuiping等采集了三聚氰胺的DAPCI-MS譜圖，沉積在濾紙表面的三聚氰胺LOD為3.4×10-15 g/mm2，其遠(yuǎn)低于奶粉（1.6×10-11 g/mm2）和液體牛奶（1.3×10-12 g/mm2）中的LOD，LOD的顯著差異歸因于三聚氰胺與奶制品中的蛋白質(zhì)基質(zhì)之間相對(duì)較強(qiáng)的分子相互作用。該方法驗(yàn)證了DAPCI-MS檢測(cè)三聚氰胺的可行性。此外，DAPCI-MS還用于直接檢測(cè)乳制品和寵物食品中的痕量三聚氰胺以及火鍋醬料材料中的可卡因。

肉類欺詐通常表現(xiàn)為用一種更便宜的替代品替代市場(chǎng)價(jià)值較高的肉類。Montowska等提出了AMS識(shí)別肉類摻假的方法，使用DESI-MS結(jié)合液體萃取表面分析質(zhì)譜區(qū)分牛肉、雞肉、豬肉、馬肉和火雞肉5 種不同的肉類，并通過多變量統(tǒng)計(jì)軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)分析，結(jié)果表明正交偏最小二乘判別模型具有較出色的區(qū)分度。與DESIMS相比，液相萃取表面增強(qiáng)質(zhì)譜提供了更多的可重復(fù)性和更高的靈敏度。Tan Siyuan等使用MasSpec Pen對(duì)谷物和草飼牛肉、鹿肉、鮭魚和鱒魚等幾種動(dòng)物制品進(jìn)行直接分析，分類模型對(duì)牛肉和鹿肉的區(qū)分準(zhǔn)確率達(dá)到100%，對(duì)不同魚類的區(qū)分準(zhǔn)確率為84%，模型對(duì)牛肉區(qū)分的準(zhǔn)確率為95%，且每個(gè)樣品的分析時(shí)間只有15 s，該實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了MasSpec Pen具有易于使用的采樣機(jī)制和高精度模型。

AMSI的發(fā)展及在食品安全檢測(cè)方面的應(yīng)用

03

食品表面化學(xué)分布的位置信息有助于溯源有毒有害物質(zhì)引入的環(huán)節(jié)，可視化后的結(jié)果更為實(shí)際取樣工作提供依據(jù)。MSI是一種基于質(zhì)譜發(fā)展起來的分子成像新技術(shù)，能觀察組織切片中不同分子的空間分布。目標(biāo)組織區(qū)域被劃分成若干個(gè)二維點(diǎn)陣，質(zhì)譜儀采集的數(shù)據(jù)中包含每個(gè)像素點(diǎn)的位置信息、質(zhì)荷比（m/z）以及信號(hào)強(qiáng)度等重要信息，最后通過質(zhì)譜數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化，特定成像軟件繪制出每個(gè)像素點(diǎn)中不同化合物的信號(hào)強(qiáng)度，形成對(duì)應(yīng)的位置熱圖得到待測(cè)物的成像結(jié)果，MSI技術(shù)可更真實(shí)地保留樣本的基礎(chǔ)化學(xué)信息，為原位檢測(cè)提供了可視化的采樣依據(jù)。

目前，最常用的MSI技術(shù)是二次離子MSI、基質(zhì)輔助激光解吸（MALDI）-MSI和DESI-MSI，其中只有DESI-MSI常壓下不依賴真空環(huán)境，并且直接對(duì)樣品表面進(jìn)行分析而不需要進(jìn)行復(fù)雜的前處理，可以實(shí)現(xiàn)高通量的成像分析。近些年，AMSI也得到了蓬勃發(fā)展，依據(jù)其解吸原理的差異可分為基于溶劑萃取解吸、激光輔助解吸、等離子體解吸和熱解吸的四大類成像技術(shù)。AMSI為探索食品樣品中的空間化學(xué)信息提供了巨大的優(yōu)勢(shì)，并通過監(jiān)測(cè)食品中有毒有害物質(zhì)的空間分布以及滲透情況，為實(shí)際檢測(cè)提供采樣的理論依據(jù)。楊水平等使用DAPI-MS煮熟雞蛋中三聚氰胺特征碎片（m/z 85）的分布情況進(jìn)行成像（圖3a），其空間分辨率達(dá)到0.06 mm，結(jié)果顯示三聚氰胺主要位于雞蛋蛋清中而不是蛋黃中，且存在分布不均勻的情況。

通過MSI技術(shù)可以將農(nóng)藥殘留在農(nóng)作物表面分布不均勻的情況可視化，為AMS的采樣提供依據(jù)。Gerbig等使用空間分辨率為50～100 μm的DESI-MSI分析除蟲菊酯、吡蟲啉和甲硫威等接觸性殺蟲劑噴霧在植物表面的分布以及內(nèi)源性農(nóng)藥樂果在植物莖葉中的再分布情況，結(jié)果表明，不同極性和溶解度的化合物在整個(gè)葉片中都顯示出不均勻的分布?；诩す鉄g技術(shù)則是使用紫外或中紅外激光將樣品表面的分子解吸出來，電離后進(jìn)入質(zhì)譜進(jìn)行分析，由于激光光斑可以聚焦到幾微米具有較高的空間分辨率，因此激光是成像中較為常見的解吸手段，其中最常見的是LAESI和MALDI。LAESI-MSI不需要十分平整的表面，并且具有無(wú)需真空條件、復(fù)雜的樣品制備和添加基質(zhì)等優(yōu)勢(shì)。Nielen等通過LAESI-MSI技術(shù)探究抑霉唑?qū)Ω涕兕愃墓B透深度，通過三維成像發(fā)現(xiàn)，抑霉唑進(jìn)入果皮的滲透深度具有顯著的局部變化（圖3b）。另外，Jeng等使用金屬探針快速采集草莓表面40 個(gè)位置的殘留農(nóng)藥，結(jié)合TD-ESI-MS/MS技術(shù)分析收集的目標(biāo)分析物（圖3c），最終獲得的分子信息用于構(gòu)建草莓農(nóng)藥殘留的成像結(jié)果，為抽樣檢測(cè)提供了參考依據(jù)。

結(jié) 語(yǔ)

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AMS技術(shù)正逐漸成為食品安全檢測(cè)領(lǐng)域的核心工具，該技術(shù)不僅大幅提升了分析速度、簡(jiǎn)化了操作流程，還能在大氣壓條件下實(shí)現(xiàn)快速檢測(cè)，為高通量篩查提供了可靠的認(rèn)證支持。通過使用不同的解吸電離源，可在常壓環(huán)境下直接實(shí)現(xiàn)高靈敏度、高通量分析。在食品安全快速篩查中，AMS技術(shù)的優(yōu)勢(shì)體現(xiàn)在3 個(gè)方面：一是普適性強(qiáng)，可覆蓋極性農(nóng)藥、弱極性脂溶性毒素及非極性化學(xué)污染物的檢測(cè)；二是分析效率顯著提升，檢測(cè)周期縮短至30 s以內(nèi)，滿足現(xiàn)場(chǎng)快速篩查需求；三是空間分辨能力突出，基于成像技術(shù)可視化污染物分布特征，為污染溯源與采樣策略優(yōu)化提供科學(xué)依據(jù)。未來，隨著技術(shù)迭代與應(yīng)用場(chǎng)景的深化，AMS技術(shù)將在提升檢測(cè)效率、保障公眾健康及推動(dòng)食品產(chǎn)業(yè)高質(zhì)量發(fā)展中發(fā)揮不可替代的作用。

盡管AMS技術(shù)相較于傳統(tǒng)質(zhì)譜方法顯著縮短了分析時(shí)間，但其在實(shí)際應(yīng)用中仍面臨諸多挑戰(zhàn)。食品樣品的多樣性、基質(zhì)的高度復(fù)雜性以及分析物的低濃度等因素，使得AMS技術(shù)在不同食品基質(zhì)中的精確分析存在一定困難，限制了其廣泛應(yīng)用。此外，AMS技術(shù)在靈敏度方面仍存在不足，且解吸電離過程中的基質(zhì)效應(yīng)可能導(dǎo)致靈敏度進(jìn)一步降低。為提高AMS技術(shù)的分析性能，可從以下兩方面著手：一是針對(duì)不同檢測(cè)對(duì)象開發(fā)更高性能的離子采樣/傳輸模塊，以優(yōu)化分析效率；二是將AMS技術(shù)與實(shí)驗(yàn)室中更精確的儀器方法聯(lián)用，以實(shí)現(xiàn)互補(bǔ)優(yōu)勢(shì)。這些改進(jìn)措施對(duì)快速篩查食品中的痕量有毒有害物質(zhì)、保障食品質(zhì)量安全具有重要意義。

本文《原位電離質(zhì)譜及其成像技術(shù)在食品安全快速檢測(cè)中的應(yīng)用》來源于《食品科學(xué)》2025年46卷第19期290-298頁(yè)，作者：袁育航，廉潔，邵振超，曾大畏，王繪超，李艋。DOI:10.7506/spkx1002-6630-20250303-018。點(diǎn)擊下方閱讀原文即可查看文章相關(guān)信息。

實(shí)習(xí)編輯：李雄；責(zé)任編輯：張睿梅。點(diǎn)擊下方閱讀原文即可查看全文。圖片來源于文章原文及攝圖網(wǎng)