基于LC-Q-Orbitrap HRMS的香肠肠衣和小龙虾中硝基呋喃代谢物检测方法开发与验证及其在埃及市场的应用

为解决食品中硝基呋喃(NF)代谢物残留监测的技术难题，研究人员开发了一种基于LC-Q-Orbitrap HRMS的高灵敏度分析方法，用于同时检测香肠肠衣和小龙虾中的4种NF代谢物(AMOZ/AOZ/AHD/SEM)。该方法通过优化前处理流程和质谱参数，实现了0.0218-0.0596 μg/kg的检测限，回收率达77%-109%，并通过欧盟CIR 2021/808验证。研究发现埃及市场16.66%的小龙虾样本存在NF残留，为食品安全监管提供了重要技术支撑。

　　

硝基呋喃类抗生素(NFs)作为广谱抗菌剂曾被广泛用于畜禽和水产养殖，但其代谢物具有致癌性和遗传毒性，已被欧盟等地区明令禁止。然而由于成本低廉且疗效显著，NFs在部分地区的非法使用仍时有发生。更棘手的是，NF代谢物会与组织蛋白形成稳定结合物，残留时间可长达数月，通过食物链威胁人类健康。目前针对小龙虾和香肠肠衣等特定食品基质的NF代谢物检测方法研究较为缺乏，而传统检测技术如ELISA和HPLC-UV在灵敏度、通量和特异性等方面存在局限。

为应对这一挑战，研究人员在《Toxicology Reports》发表论文，建立了基于液相色谱-四极杆-静电场轨道阱高分辨质谱(LC-Q-Orbitrap HRMS)的分析方法。研究团队从埃及当地市场采集35份样本(30份小龙虾和5份香肠肠衣)，通过酸水解和2-硝基苯甲醛(2-NBA)衍生化处理，结合液液萃取(LLE)进行前处理优化。采用ZORBAX Eclipse Plus C₁₈色谱柱分离，以2 mM乙酸铵/乙腈(含0.1%甲酸)为流动相，在Full MS/vDIA扫描模式下实现高灵敏度检测。方法验证严格遵循欧盟CIR 2021/808标准，并通过FAPAS能力验证。

【3.1. Optimization of the Liquid Chromatography conditions】
通过系统优化色谱条件，发现2 mM乙酸铵水相与含0.1%甲酸的乙腈有机相组合可显著改善峰形。ZORBAX C₁₈柱在10分钟内完成4种代谢物的基线分离(图2)，AMOZ保留时间为5.57分钟，SEM为6.12分钟，AHD为6.25分钟，AOZ为6.61分钟。

【3.2. Optimization of the preparation procedure】
比较不同衍生化条件发现，55°C反应4小时与37°C反应16小时效率相当(图3)，故选择短时高温方案提高通量。采用10 mL乙酸乙酯分两次萃取，使回收率提升至86-109%。

【3.3. Optimization of Q-Orbitrap HRMS parameters】
Full MS/vDIA模式下，母离子和碎片离子的质量偏差<5 ppm(表1)。例如2-NP-AMOZ([M+H]⁺ m/z 335.13500)产生特征碎片m/z 291.14480和128.10686，分辨率达70,000 FWHM。

【3.4. Method Validation】
方法验证显示：线性范围0.25-5 μg/kg(R>0.9978)；香肠肠衣中LOD为0.0218-0.0424 μg/kg，小龙虾中为0.0359-0.0596 μg/kg；CCα和CCβ分别在0.30-0.39 μg/kg和0.29-0.35 μg/kg之间(表4)。基质效应表现为信号抑制(-17%至-6%)，但通过基质匹配校准曲线有效校正。

【3.7. Real samples analysis】
实际样本检测发现5份小龙虾(16.66%)含SEM(0.039-0.5 μg/kg)或AHD(0.2 μg/kg)，而香肠肠衣均为阴性(表6)。FAPAS验证中Z评分(-0.9至-0.3)证实方法可靠性(表7)。

该研究首次建立了适用于香肠肠衣和小龙虾的NF代谢物HRMS检测方案，其灵敏度较传统UPLC-MS/MS提升10倍以上。特别值得注意的是，方法将衍生化时间从常规的16小时缩短至4小时，大幅提升检测效率。研究发现埃及市场小龙虾的NF污染率达16.66%，虽低于文献报道的水产品25.85%污染率，但仍超出欧盟0.5 μg/kg的行动限值，提示需要加强监管。该方法已成功应用于FAPAS 02475和02502轮次能力验证，为发展中国家食品安全监测提供了可靠的技术方案。未来研究可扩展该方法至其他动物源性食品，并探索更快速的前处理技术以满足现场检测需求。