《Journal of Food Composition and Analysis》：Suspect Screening of Veterinary Drug Residues in Hotpot Ingredients Based on Ultra-High Performance Liquid Chromatography-Quadrupole/Electrostatic Field Orbitrap High-Resolution Mass Spectrometry
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长期暴露于动物源性食品中的兽药残留危害人体健康，亟需快速可靠的方法即使在复杂食品基质中检测此类残留。研究人员在此描述并验证一种检测市售动物源性火锅食材中多种残留的方法。该方法涉及超高效液相色谱(Ultra-High Performance Liquid Chr
长期暴露于动物源性食品中的兽药残留危害人体健康，亟需快速可靠的方法即使在复杂食品基质中检测此类残留。研究人员在此描述并验证一种检测市售动物源性火锅食材中多种残留的方法。该方法涉及超高效液相色谱(Ultra-High Performance Liquid Chromatography, UHPLC)随后基于静电场轨道阱(Orbitrap)的高分辨质谱(High-Resolution Mass Spectrometry, HRMS)。数据采集在全MS/数据依赖型MS2(full MS-ddMS2)模式下进行。通过结合定制兽药质谱库与可疑筛查列表，研究人员开发了系统的可疑筛查方案。方法验证显示91种兽药具有可接受的线性，所有分析物的相关系数(R2)超过0.99，定量限(Limit of Quantitation, LOQ)范围为1.0至25.0 μg/kg，回收率为61.0%至116.8%，相对标准偏差(Relative Standard Deviation, RSD)介于1.0%至13.7%之间。在毛肚、主动脉和鱿鱼的实际样品中，该方法检测到麻醉剂、磺胺类、喹诺酮类、糖皮质激素和大环内酯类的残留。结果表明，该方法可能是一种有用、灵敏的高通量方法，用于筛选动物源性火锅食材中的多种兽药残留。
该研究发表于《Journal of Food Composition and Analysis》。火锅是中国传统菜肴，其独特的动物源性食材如毛肚、主动脉和鱿鱼因质地风味备受消费者青睐，消费量极大。动物内脏包括毛肚和主动脉是药物代谢和蓄积的主要部位，兽药残留浓度往往高于肌肉组织；鱿鱼等海鲜在水产养殖或产后加工中也可能接触多种兽药。这类火锅食材供应链高度分散，未经检验检疫的走私动物内脏进一步加剧了问题，因其用药情况完全未知。残留兽药通过食物链在人体蓄积，可能扰乱正常生理功能甚至造成直接毒性作用。目前兽药残留研究主要集中在畜禽和水产，检测方法多依赖液相色谱-串联三重四极杆质谱(Liquid Chromatography-tandem triple quadrupole mass spectrometry, LC-MS/MS)，虽对已知目标化合物定量能力优异，但灵敏度和分辨力有限，阻碍了对多样化化学结构污染物的全面精准识别。液相色谱-高分辨质谱(Liquid Chromatography-High Resolution Mass Spectrometry, LC-HRMS)通过全扫描高分辨采集获取精确质量数，克服上述局限，有效区分复杂基质中目标分析物与干扰物，减少对照品依赖，实现痕量化合物高通量定量分析与可疑筛查。然而针对火锅食材这一基质复杂、药物蓄积风险高且监管缺失的领域研究仍稀缺，亟需开发基于LC-HRMS的快速高通量多类兽药筛查技术以弥补现有LC-MS/MS在非靶向筛查能力与基质适应性上的不足。
研究人员选取毛肚、主动脉和鱿鱼三种代表性火锅食材为模型基质，利用LC-HRMS构建了动物源性火锅食材兽药残留可疑筛查、靶向验证与定量确认的综合分析框架。基于自建数据库与在线谱库的正确质量数、保留时间和MS/MS碎片离子相关性，将可疑化合物置信度划分为L1至L4级。优化样品前处理条件后，评估了91种兽药（涵盖大环内酯类、糖皮质激素、麻醉剂、喹诺酮类、磺胺类和苯并咪唑类）的线性范围、定量限(LOQ)、准确度和重复性，建立了特异性定量筛查方法。该方法快速、精确、可靠，适用于识别现有监测策略可能忽视的残留，为风险监测提供新见解。
为开展研究，研究人员主要采用以下关键技术方法：于2024至2025年间从重庆九个行政区随机抽取119份样品（含毛肚、主动脉、鱿鱼），来源涵盖不同规模火锅店、超市及市场。采用含0.1%甲酸的乙腈提取样品，经涡旋、超声、离心、氮吹复溶及PTFE滤膜过滤处理。使用Vanquish UHPLC系统与Q-Exactive四极杆静电场轨道阱质谱，在full MS-ddMS2模式下采集数据，色谱柱为Acquity UPLC? HSS T3，流动相为含0.1%甲酸的水与乙腈梯度洗脱。利用mzVault构建66种兽药标准品质谱库并扩展至91种，结合Compound Discoverer与TraceFinder软件进行反向匹配筛查，依据质量偏差小于5 ppm、同位素匹配、保留时间差小于0.5 min及MS/MS碎片匹配等标准判定，并按置信度L1-L4分级。方法验证通过基质匹配校准曲线评估线性、LOQ、基质效应(Matrix Effect, ME)、回收率及精密度。
研究结果如下：
引言部分阐述了火锅食材兽药残留的风险现状与现有LC-MS/MS技术的局限性，指出LC-HRMS在复杂基质高通量筛查中的优势及本研究建立集成分析框架的必要性。
材料与方法部分详述了标准品试剂、119份重庆地区三类食材样品采集与均质冻存流程、含无水硫酸钠与0.1%甲酸乙腈的提取前处理步骤、UHPLC-Q-Orbitrap仪器参数（包括离子源温度320°C、喷雾电压3 kV、分辨率70000与17500、碰撞能20/40/60 eV等）、66种扩展至91种的兽药自建质谱库构建、基于5项标准的筛查判据与L1-L4置信度分级流程，以及通过基质加标评估线性、LOQ、ME、回收率与精密度的验证方案。
结果与讨论部分包含以下内容：
液相色谱优化中，研究人员比较不同流动相体系，确定在水和乙腈中添加0.1%甲酸可显著改善峰形、消除拖尾并提高灵敏度，舍弃乙酸铵因降低喹诺酮类灵敏度，选用HSS T3色谱柱以更好保留极性小分子。
质谱优化确定扫描范围m/z 100–1500覆盖91种标准品，筛选归一化碰撞能20、40和60 eV以产生充足碎片离子同时保留足够前体离子。
火锅食材兽药残留提取溶剂优化通过测试不同甲酸浓度乙腈的回收率，发现纯乙腈对部分化合物回收率低，0.1%甲酸乙腈使多数化合物回收率达60%–120%，而≥0.5%甲酸导致红霉素等分解，故选定0.1%甲酸乙腈为提取溶剂。
筛查光谱库与数据库建立中，初步筛查鉴定1259个L4及以上化合物、221个L1-L3化合物，排除内源性物质后确证17种兽药，将原66种库扩充至91种涵盖糖皮质激素与麻醉剂，录入TraceFinder建立含精确质量数、保留时间等参数的数据库。
基质效应分析显示毛肚、主动脉和鱿鱼中分别有29、27、29种药物呈强抑制(ME<0.80)，14、16、9种呈强增强(ME>1.20)，差异源于内源性成分共提取干扰电离，因此采用基质匹配校准曲线定量。
分析方法验证表明91种化合物线性相关系数R2均超0.99，LOQ为1.0–25.0 μg/kg，三类基质加标回收率分别为61.0%–116.3%、62.3%–110.4%、61.1%–116.8%，RSD为1.0%–13.7%，日内日间精密度RSD为2.6%–14.1%，符合欧盟(EU) 2021/808与SANTE指南要求。
方法学对比分析指出既往LC-MS/MS测定62种药LOQ 1.0–10.0 μg/kg、回收率61.1%–118.8%、RSD 0.2%–15.0%，本研究与之相当但涵盖更多激素与卡因类药物，HRMS在未知风险探测与定性确证上更具优势。
实际样品分析中检测119份样品，11份阳性涉及9种分析物（甲氧苄啶、红霉素、地塞米松、妥卡卡因、 Tricaine、3-氨基苯甲酸、恩诺沙星、氟氢缩松、磺胺嘧啶）。除地塞米松在毛肚与主动脉中达21.05与16.24 μg/kg超过国内外牛肌肉MRL（1.0与0.75 μg/kg）外，其余均未超限或无可比MRL，提示糖皮质激素非法使用风险及妥卡卡因等监管空白需关注。
结论部分总结该研究区别于常规靶向方法，聚焦UHPLC–Q-Orbitrap HRMS对火锅食材未知化学危害的可疑筛查，建立可疑筛查→靶向验证→定量确认的集成分析框架，通过精确质量数、MS/MS谱与保留时间实现L1-L4置信度识别，建立91种兽药数据库解决复杂基质筛查难题。优化前处理并验证性能后应用于119份样品，方法快速准确可靠，适用于现有策略遗漏残留的检测，可为基于风险的监测提供技术支持。
讨论部分强调动物内脏与鱿鱼作为高药物蓄积风险基质的重要性，指出供应链复杂与走私问题加剧监管难度。研究人员对比LC-HRMS与LC-MS/MS优劣，阐明前者在非靶向与复杂基质适应性的价值。通过实际样品检出地塞米松超标及无MRL药物，揭示监管漏洞与潜在风险，论证该方法在食品安全主动监测中的意义，呼吁完善相关MRL标准与膳食评估。
