LC／MS和NMR可用于食品安全的非靶向篩選

　　三聚氰胺丑聞

　　在2008年，在嬰兒奶粉中發現三聚氰胺的大丑聞在中國爆發。三聚氰胺，是一種平常為白色晶體的化學物質，富含氮元素（67%）。因為氨基酸同樣也含有大量的氮元素，而且蛋白質由氨基酸組成，所以食物中蛋白質含量一般都是通過檢測食物中的氮含量。

　　因此，在食品中添加三聚氰胺可以使得食品中檢測的蛋白質含量增高，并且允許稀釋。這正是發生在中國的食品安全事件，企業在嬰兒奶粉中加入三聚氰胺，以提高他們的利潤。

　　事實證明，這是非常嚴重的食品安全事件，因為三聚氰胺可以形成結晶而導致嬰兒腎結石。這些小的結石可以堵塞腎管，導致腎衰竭。據估計，有30萬嬰兒受到三聚氰胺污染奶粉的侵害，54000人住院，還有6個嬰兒因此而喪生。

　　在這種情況下，就非常有必要執行食品的定期和全面的質量檢查，尤其是那些針對弱勢群體的食品。只有通過非靶向篩選的方法，一個沒有偏見的方法來進行化學分析才能篩選出那些已知的和未知的污染物。

　　下一個大“組學”

　　隨著基因組學的開始，科學家開發了一套大規模、高通量的技術，現在包括代謝組學、蛋白質組學和轉錄組學。近年來，食品組學開始嶄露頭角，定義為“研究食物和營養,主要通過應用先進的組學技術來改善消費者的健康和幸福感”。這通常涉及高通量的篩查方法，例如質譜（MS）（有時需與液相色譜結合）和核磁共振（NMR）。

　　非靶向篩選方法大多都是具有一個寬的檢測信號范圍，并具有潛力挑選出“未知的未知物”，而且同時他們比靶向篩選會產生更大的數據庫。為了了解大量的數據，人們發展了統計技術。其中最有名的一個就是主成分分析（PCA），它可以模擬數據變化然后很快從代謝數據中導出有用信息。

　　在今年早些時候發表的論文中，日本科學家利用NMR、LC/MS和PCA進行全面分析嬰兒奶粉配方。這些科學家用LC/MS和質子核磁共振測試三種嬰兒食品。大量的分子信號數據，包括質荷比和每百萬比值（ppm），全部通過PCA處理。

　　代謝產物同步監測

　　利用核磁共振，研究人員可以基于離心法得到一個簡單的前處理方法。他們用ppm值評估污染物，找出高水平的甲胺磷（一種有毒的殺蟲劑）。然而，這種方法特異性和敏感性欠佳而且無法檢測三聚氰胺。

　　LC/MS的選擇性和靈敏度比NMR更高，而且可以讓研究人員檢測到三聚氰胺，殺蟲劑甚至是重金屬。而且還可以檢測食品是否過期。

　　本文主要介紹了食品常規風險的一個簡單卻全面的評估方法。MS和NMR可以用來監測上千種代謝產物并提供食品的分子指紋。