《Journal of Chromatography A》：Chemical chemical derivatization-assisted LC-MS for food analysis: Analytical principles, performance enhancement, applications, and perspectives
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●化学衍生化扩展了 LC-MS 在全面食品分析中的应用能力。●系统综述了近期针对多种官能团的衍生化策略。●在食品分析中的应用提高了化学覆盖率、结构注释和定量准确性。●讨论了面向选择性、标准化和高通量工作流程的未来展望。引言随着食品组学的发展，食品分析已逐渐从单一目标化合物的检
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化学衍生化扩展了 LC-MS 在全面食品分析中的应用能力。
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系统综述了近期针对多种官能团的衍生化策略。
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在食品分析中的应用提高了化学覆盖率、结构注释和定量准确性。
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讨论了面向选择性、标准化和高通量工作流程的未来展望。
引言
随着食品组学的发展，食品分析已逐渐从单一目标化合物的检测转向对复杂基质中化学多样性成分的综合表征 [1]。食品系统不仅包含风味分子、营养和功能成分等内源性化合物，还包含在生产、加工或储存过程中引入的与加工相关的产物、环境污染物以及其他风险相关物质 [2,3]。这些化合物具有多样的化学结构、广泛的浓度范围和独特的物理化学性质。此外，多种具有不同化学反应性的官能团共存，进一步增加了食品基质综合表征的复杂性 [4]。因此，开发能够覆盖结构多样化化合物的分析策略仍然是食品分析中的主要挑战。
尽管常规色谱和质谱技术，如高效液相色谱（HPLC）和气相色谱 - 质谱（GC-MS），已广泛应用于特定类别食品化合物的分析，但其实现全面食品分析的能力仍受限于分析物性质的巨大差异，包括极性、挥发性和电离行为 [5,6]。随着食品组学中对非靶向表征需求的增加，需要提供更广泛化学覆盖率和可靠结构注释的分析平台越来越受到需求。液相色谱 - 质谱（LC-MS）将多样化的色谱分离与高灵敏度的质谱检测相结合，已成为全面食品化学分析的强大平台 [7,8]。然而，LC-MS 的分析性能仍然高度依赖于分析物固有的物理化学性质。高极性化合物和难电离分子往往存在色谱保留不足和电离效率低的问题，而结构相似的化合物由于分离有限和注释置信度低而难以区分 [9,10]。此外，食品成分多样的化学性质通常需要定制化的色谱和电离条件，限制了多组分食品分析通用工作流程的建立。
化学衍生化已被日益应用作为一种克服这些局限的有效策略 [11,12]。其基本原理涉及对反应性官能团的选择性修饰，从而改变分析物性质并提高其与 LC-MS 分析的兼容性 [13]。除了其在提高灵敏度方面的传统作用外，化学衍生化与高分辨质谱（HRMS）、稳定同位素编码、保留时间（tR）预测以及计算辅助注释的整合，已将衍生化转变为一种信息丰富的分析策略，能够实现扩展的化学覆盖率、增强的结构注释和可靠的定量 [14,15]。尽管取得了这些进展，现有的综述主要集中在生物样本、特定官能团或单一化合物类别的化学衍生化方法 [[16], [17], [18], [19], [20], [21], [22], [23], [24], [25], [26], [27], [28], [29]]。缺乏针对食品分析专门开发的化学衍生化策略的系统评估，包括它们对多种食品基质的适用性、分析性能和方法论局限性。
为弥补这一空白，本综述侧重于化学衍生化辅助的 LC-MS 食品分析策略，总结了 2013 年至 2026 年间的研究进展。不同的化学衍生化策略根据目标官能团进行分类，包括氨基、酚羟基、羰基、羧基、脂肪族羟基和其他特定官能团。系统比较了它们的反应特性、分析优势、局限性以及在多种食品基质中的代表性应用，特别强调了化学覆盖率扩展、结构注释、同位素辅助定量和计算注释方面的最新进展。本综述旨在为根据特定食品基质和分析目标选择及开发化学衍生化策略提供全面框架。图 1 总结了化学衍生化辅助的 LC-MS 食品分析的整体策略和技术框架。
章节摘要
化学衍生化的基本原理
化学衍生化通常指的是一种分析策略，其中外源试剂或化学修饰剂通过特定的化学反应或分子相互作用与靶分子相互作用，生成具有改变分析性能的修饰形式 [30]。根据潜在机制，化学衍生化策略可大致分为共价衍生化和非共价修饰策略。共价衍生化涉及
化学衍生化的分析特性
在基于 LC-MS 的食品分析中，化学衍生化通过调节分析物性质提供多种分析优势。然而，衍生化的性能强烈受反应条件、试剂性质和样本基质组成的影响。因此，在方法开发和
化学衍生化在食品分析中的应用
由于食品基质的复杂性、目标化合物的广泛多样性以及不同官能团独特的反应性，没有单一的衍生化策略可以普遍应用于所有化合物。近年来，食品分析中的衍生化策略已从主要提高检测灵敏度演变为同时增强化学覆盖率、分析物稳定性、结构注释、定量准确性和分析
结论与未来展望
化学衍生化已成为提高食品分析中 LC-MS 性能的重要策略。通过选择性地修饰特定官能团，衍生化通过引入功能标签、同位素标签或诊断片段，改善了色谱行为、电离效率和结构信息获取。因此，衍生化辅助的 LC-MS 分析已超越传统的灵敏度增强，发展为集成工作流程
CRediT 作者贡献声明
谢晓宇：写作 - 审阅与编辑，写作 - 初稿，资金获取，可视化，概念构思。赵春玲：写作 - 初稿，方法论。张若楠：写作 - 初稿。王树辉：调查。李超：写作 - 审阅与编辑。颜志红：概念构思，资金获取。
CRediT 作者贡献声明
谢晓宇：写作 - 审阅与编辑，写作 - 初稿，可视化，资金获取，概念构思。赵春玲：写作 - 初稿，方法论。张若楠：写作 - 初稿。王树辉：调查。李超：写作 - 审阅与编辑。颜志红：资金获取，概念构思。
利益冲突声明
作者声明，他们没有任何已知的竞争经济利益或个人关系可能影响本论文中报告的工作。
致谢
本研究得到了江西省博士启动基金（编号：2023BSZR023）、江西省青年科技人才早期培养专项计划（编号：20244BCE52057）、国家自然科学基金（编号：82160827）的支持。
谢晓宇 | 赵春玲 | 张若楠 | 王树辉 | 李超 | 颜志红
