Enews245 產學應用—三段四極桿液相層析串聯式質譜儀應用於食品安全檢測
出自KMU e-News
高雄醫學大學e快報 第245期 研究資源整合發展中心專題
產學應用—三段四極桿液相層析串聯式質譜儀應用於食品安全檢測
研究資源整合發展中心 發展企畫組 梁世欣組長
三段四極桿液相層析串聯式質譜儀(Triple quadrupole liquid phase chromatography tandem mass spectrometer)配合多重反應監控模式(multiple reactions monitoring, MRM或selected reactions monitoring, SRM，如圖一)達成有機小分子的絕對定量有其優勢。從台灣食品藥物管理署(Taiwan food and drug administration, TFDA)所公告的方法得知，目前很多小分子的檢測，都是透過液相層析或是氣相層析串聯質譜儀來達到更優異的可信度與偵測靈敏度。
以衛生福利部台灣食品藥物管理署所公告的農藥檢測(食品中殘留農藥檢驗方法—多重殘留分析方法(四)(251品項))為例，即是以液相層析串聯式質譜儀的正電模式偵測164種農藥，以負電模式偵測6項農藥；以氣相層析串聯式質譜儀偵測餘下的81項農藥，其所公告周知的方法亦將樣品前處理、所使用的動相、管柱及質譜儀分析條件列出以供參考，換言之，目前利用三段四極桿串聯式質譜儀，不僅可同時間偵測多種品項的樣品，且因多重反應監控模式的配合，大大提高可信度與準確度，更重要的偵測靈敏度亦比早期利用紫外/可見光(UV/Visible)偵測器更靈敏約一千倍，可以觀測達十億分之一的樣品濃度(part per billion, ppb)。
若能擁有此一利器，對於食品安全檢測應該更有保障，然而十分可惜的是台灣近年來的食品安全出包的事件層出不窮，年年均有相關新聞見報(詳請見圖二)，其中較為知名的有2008年三聚氰胺毒奶粉事件、2011年塑化劑代起雲劑事件及2013年順丁烯二酸之化製澱粉與黑心油商食用油品摻假事件，雖然國內有分析的利器，但是不肖廠商仍為了貪圖厚利鋌而走險，挑戰社會公權力。鑑於此現象，更可以證明單靠台灣食品藥物管品署的人力與物力，無法杜絕食品安全問題的發生，必須有更多的人力，更積極地探索食品中未知的添加物，猶如先前塑化劑事件中楊姓技士這類熱心的人員；所幸現階段台灣已經有不少檢驗公司取得認證，具備有食品安全項目的檢測能力，例如：知名的台灣檢驗科技股份有限公司、各地縣市衛生局及某些科技大學的微量分析實驗室。
以科技大學進行檢驗項目的認證，平時除了可以接受廠商對於相關食品安全檢測的送件之外，儀器分析仍有餘裕之時，則可以進行分析方法的開發與科學的研究，另外，對於合法的食品添加劑使用，其實都制訂了合理的使用範圍，食品廠不一定具備有合格的認證實驗室，這便讓檢驗公司與科技大學的微量分析實驗室有了可產學應用的利基點。
以台灣食品藥物管理署所公告的辦法中，第二條即規範了食品添加物的品名、使用範圍與限量，並且限制只要非表內的添加物都不得使用，而第三條即規範了食品添加物的規格。食品廠對於其所使用的原料或半成品需進行抽樣檢查，而對於所生產的產品在出廠前亦需進行檢查，這並不代表每一家食品廠都有能力具備微量分析實驗的機器、設備與人力。所以，此部分可以委由經過認證的微量分析實驗室來進行產學合作，此類實驗室經由台灣食品藥物管理署或是財團法人全國認證基金會(Taiwan accreditation foundation, TAF)認證合格，且需定期進行複查，才能有效管理並維護國人食的安全。
以上所述，都是對於已知品項進行定量，因為是已知品項，只需添購標準品與內標，即可開始進行絕對定量。但是，若無道德良心的廠商所使用的非為規範內的添加劑，是否就無法偵測？實則不然，食品安全的檢驗與美國職棒大聯盟對於禁藥的檢驗，其選手的尿液檢查是很類似的，選手的尿液會對已知品項進行查劾之外，會利用高解析的質譜儀，例如四極桿加飛行時間質譜儀（Q-Tof）進行全掃描並與正常人和該選手先前的尿液圖譜進行比對，若是有異常的訊號，則可以選擇將此訊號送入第二段質譜進行裂解與分析，再與資料庫進行比對，得到可能的分子結構圖，該分析結構圖再與所列禁藥進行比對分析。
所以，一個微量分析實驗室，一定具備有三重四極桿串聯式質譜儀，若需有未知物查找的能力，尚需配備有高解析的質譜儀與化學分子比對資料庫。若要再拓展至重金屬物質的分析能力，則需建立起無塵室，而重金屬分析的利器—感應偶合電漿質譜儀(ICP-MS)與一套樣品消化系統則放在此無塵室中。
