食品中化学污染物可疑与非靶向筛查技术研究

HazardsFinder&AIHazardsFinder

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可疑与非靶向筛查技术 HazardsFinder

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介绍:这项研究建立一种基于液相色谱-高分辨质谱联用的高覆盖筛查方法,旨在全面绘制食品中农药、兽药及其转化产物的污染概况。最初,根据内部标样和在线数据库编制了1265种农药和685种兽药的可疑清单,以确定潜在母体污染物。此外,还归纳了已报道和预测的转化产物,以及多类农药、兽药的特征碎片离子。随后,通过与17887个转化产物和90类特征片段离子进行匹配,识别出非目标的特征。这一可疑和非靶向筛查流程能够识别出已知/未知母体农药、兽药及其转化产物。该方法可以促进监管机构加强对未知风险物质或转化产物的管控,全面保障消费者健康。

详细参考: https://doi.org/10.1016/j.talanta.2024.127154
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图1. 用于可疑筛查的自建LC-HRMS/MS数据库。(A)HPLC-HRMS在正离子模式下分析778种农药和兽药的提取离子色谱图;(B)保留时间预测模型在测试集上的预测性能;(C)自建MS/MS数据库的容量,包括标准品816种物质(580种农药和236种兽药)和文献和公共数据库收集的1134种物质(685种农药和449种兽药)。

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图2. 用于非靶向筛查的潜在转化产物数据库。 (A)通过两种策略构建潜在转化产物数据库:预测转化产物和查询PubChem和Eawag-soil数据库(以阿特拉津为例);(B) 17887个转化产物的精确质量分布。

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图3. 用于非靶向筛查的特征碎片离子数据库。通过HRMS/MS数据总结农药和兽药的特征碎片离子和中性损失。

表1. 自建标样数据库,包括保留时间和主要的二级碎片。

标样数据库.xlsx下载
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表2. 网络&文献LC-HRMS/MS数据库。

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表3. 转化产物数据库。

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表4. 特征碎片数据库。

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基于类别预测的智能筛查技术 AIHazardsFinder

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介绍:液相色谱-高分辨率质谱是检测食品中化学污染物的强大工具。然而,识别LC-HRMS中所有峰极其困难,但如果预先知道类别信息,进一步识别将变得更加容易。在这项工作中,基于LC-HRMS和机器学习构建了一种新的MS2分类驱动的筛查策略。首先,基于机器学习算法,利用化学污染物和其他非污染物的类别信息和实验MS2数据,开发了分类模型。通过使用开发的人工神经网络分类模型,对32类农药、兽药和霉菌毒素进行了分类,具有良好的预测准确性和较低的假阳性率。基于分类模型,开发了一个筛查流程,首先通过分类模型预测LC-HRMS中未知特征的类别,然后在类别信息的指导下识别其结构。

详细参考:https://doi.org/10.1016/j.aca.2023.342116

表5. 32类811个化学污染物列表。

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