离子对液相色谱-四极杆-Orbitrap高分辨质谱联用技术在动物源性食品及蜂蜜中氨基糖苷类抗生素残留检测的建立与应用

针对氨基糖苷类抗生素（AGs）在动物源性食品及蜂蜜中残留检测的难题，研究人员开发了一种基于离子对液相色谱-四极杆-Orbitrap高分辨质谱（LC-Q-Orbitrap HRMS）的定量分析方法。该方法通过优化提取流程（5% TCA/0.22 M Na2EDTA）、引入分流阀技术（diverter valve）规避离子对试剂干扰，实现了AGs在肝、肉、奶及蜂蜜中的高灵敏度检测（LOD 0.01–7.0 μg/kg），验证了埃及市场80%蜂蜜样本存在残留。该研究为食品安全监管提供了可靠技术支撑。

　　

氨基糖苷类抗生素（Aminoglycosides, AGs）作为广谱抗菌药物，在人类医疗和畜禽养殖中广泛应用，但其过度使用导致的食品残留问题日益严峻。这类药物易在肾脏等器官蓄积，引发耳毒性（ototoxicity）和肾毒性（nephrotoxicity），而蜂蜜中AGs残留更因养蜂业滥用成为潜在健康威胁。尽管欧盟制定了严格的最大残留限量（MRLs），但AGs的高极性、多电离位点特性使其在常规色谱分析中保留困难，传统检测方法如ELISA存在灵敏度不足、衍生化LC-MS/MS步骤繁琐等问题。如何建立高效、稳定的AGs残留检测技术，成为食品安全领域的迫切需求。

针对这一挑战，国内研究人员开发了一种创新性的离子对液相色谱-四极杆-Orbitrap高分辨质谱（LC-Q-Orbitrap HRMS）分析方法。研究通过优化七氟丁酸（HFBA）离子对浓度（0.10%最佳）和分流阀技术，有效解决了传统离子对色谱的离子抑制效应和系统污染问题。样本前处理采用5%三氯乙酸（TCA）与乙二胺四乙酸二钠（Na₂EDTA）联合提取结合HLB固相萃取（SPE）净化，实现了肝、肉、奶及蜂蜜等复杂基质中庆大霉素（gentamycin）、卡那霉素（kanamycin）等5种AGs的高效富集。方法验证严格遵循欧盟2021/808号法规，在20–7500 μg/kg范围内回收率达67.1%–132.7%（除肝中大观霉素49.4%–61.3%），检测限（LOD）低至0.01 μg/kg。通过对埃及市场100份样本（肝、肉、奶、蜂蜜各25份）的大规模筛查，发现80%蜂蜜样本存在AGs残留，而其他基质未检出，这一结果通过能力验证（PT）进一步确认。

主要技术方法
研究采用LC-Q-Orbitrap HRMS平台，以C₁₈反相柱（100×2.1 mm, 1.7 μm）分离，流动相含0.10% HFBA（pH 2.00）和甲醇梯度洗脱。分流阀在目标物非洗脱时段将流动相导至废液，保护质谱离子源。样本经5% TCA/0.22 M Na₂EDTA提取后，通过HLB柱净化，最终以Full MS/dd-MS²模式检测。

研究结果

1. 方法优化：0.10% HFBA显著改善峰形与灵敏度，分流阀使离子源污染降低50%。
2. 验证数据：CCα（27.3–2360.1 μg/kg）和CCβ（25.2–1069.3 μg/kg）满足欧盟要求，蜂蜜基质中AGs回收率优于肝组织。
3. 实际应用：埃及市场蜂蜜AGs检出率高达80%，残留水平与养蜂业抗生素滥用直接相关。

结论与意义
该研究首次将分流阀技术与离子对LC-HRMS结合，攻克了AGs分析中灵敏度与系统维护难以兼顾的瓶颈。建立的“提取-净化-检测”一体化方案，为动物源性食品及蜂蜜的AGs残留监测提供了标准化工具。埃及市场的高检出率数据警示需加强养蜂业抗生素监管，研究成果对保障食品安全和消费者健康具有重要实践价值，相关方法已发表于《Food Chemistry》。