LC／MS和NMR可用于食品安全的非靶向筛选

　　三聚氰胺丑闻

　　在2008年，在婴儿奶粉中发现三聚氰胺的大丑闻在中国爆发。三聚氰胺，是一种平常为白色晶体的化学物质，富含氮元素（67%）。因为氨基酸同样也含有大量的氮元素，而且蛋白质由氨基酸组成，所以食物中蛋白质含量一般都是通过检测食物中的氮含量。

　　因此，在食品中添加三聚氰胺可以使得食品中检测的蛋白质含量增高，并且允许稀释。这正是发生在中国的食品安全事件，企业在婴儿奶粉中加入三聚氰胺，以提高他们的利润。

　　事实证明，这是非常严重的食品安全事件，因为三聚氰胺可以形成结晶而导致婴儿肾结石。这些小的结石可以堵塞肾管，导致肾衰竭。据估计，有30万婴儿受到三聚氰胺污染奶粉的侵害，54000人住院，还有6个婴儿因此而丧生。

　　在这种情况下，就非常有必要执行食品的定期和全面的质量检查，尤其是那些针对弱势群体的食品。只有通过非靶向筛选的方法，一个没有偏见的方法来进行化学分析才能筛选出那些已知的和未知的污染物。

　　下一个大“组学”

　　随着基因组学的开始，科学家开发了一套大规模、高通量的技术，现在包括代谢组学、蛋白质组学和转录组学。近年来，食品组学开始崭露头角，定义为“研究食物和营养,主要通过应用先进的组学技术来改善消费者的健康和幸福感”。这通常涉及高通量的筛查方法，例如质谱（MS）（有时需与液相色谱结合）和核磁共振（NMR）。

　　非靶向筛选方法大多都是具有一个宽的检测信号范围，并具有潜力挑选出“未知的未知物”，而且同时他们比靶向筛选会产生更大的数据库。为了了解大量的数据，人们发展了统计技术。其中最有名的一个就是主成分分析（PCA），它可以模拟数据变化然后很快从代谢数据中导出有用信息。

　　在今年早些时候发表的论文中，日本科学家利用NMR、LC/MS和PCA进行全面分析婴儿奶粉配方。这些科学家用LC/MS和质子核磁共振测试三种婴儿食品。大量的分子信号数据，包括质荷比和每百万比值（ppm），全部通过PCA处理。

　　代谢产物同步监测

　　利用核磁共振，研究人员可以基于离心法得到一个简单的前处理方法。他们用ppm值评估污染物，找出高水平的甲胺磷（一种有毒的杀虫剂）。然而，这种方法特异性和敏感性欠佳而且无法检测三聚氰胺。

　　LC/MS的选择性和灵敏度比NMR更高，而且可以让研究人员检测到三聚氰胺，杀虫剂甚至是重金属。而且还可以检测食品是否过期。

　　本文主要介绍了食品常规风险的一个简单却全面的评估方法。MS和NMR可以用来监测上千种代谢产物并提供食品的分子指纹。