Research Progress on Untargeted Screening of Compounds in Food Contact Materials
- Journal of Instrumental Analysis Vol. 41, Issue 10, Pages: 1558-1567(2022)
- 作者机构：
广州海关技术中心，国家食品接触材料检测重点实验室（广东），广东 广州 510623
- 作者简介：
- 基金信息：
DOI：10.19969/j.fxcsxb.22070201
CLC：
扫 描 看 全 文
苏启枝,董犇,李丹等.食品接触材料中化合物的非靶向筛查技术研究进展[J].分析测试学报,2022,41(10):1558-1567.
SU Qi-zhi,DONG Ben,LI Dan,et al.Research Progress on Untargeted Screening of Compounds in Food Contact Materials[J].Journal of Instrumental Analysis,2022,41(10):1558-1567.
苏启枝,董犇,李丹等.食品接触材料中化合物的非靶向筛查技术研究进展[J].分析测试学报,2022,41(10):1558-1567. DOI： 10.19969/j.fxcsxb.22070201.
SU Qi-zhi,DONG Ben,LI Dan,et al.Research Progress on Untargeted Screening of Compounds in Food Contact Materials[J].Journal of Instrumental Analysis,2022,41(10):1558-1567. DOI： 10.19969/j.fxcsxb.22070201.
摘要
近年来，食品接触材料中的化合物迁移作为食品安全风险的重要来源受到越来越多的关注，推动了分析技术的快速发展。传统的靶向筛查技术只关注部分有意添加物或少量非有意添加物，无法对可能存在的其他大量物质进行扫描和具体分析。而非靶向筛查技术则可以覆盖所有能检出的成分，能提供尽可能全面的迁移物信息和数据，从而为针对食品接触材料的风险评估、立法和风险管理工作提供科学支撑。但现今针对食品接触材料的非靶向筛查分析技术仍存在不少挑战。该文集中对食品接触材料中化合物的非靶向筛查技术进行综述，全面梳理和介绍了食品接触材料中化合物提取和定性分析技术的进展；重点讨论了在质谱分析中，质谱库特别是开放质谱库、高分辨率质谱、开源工具、与食品接触材料相关的化学结构数据库、保留时间指数和碰撞截面积预测模型等在食品接触材料组分鉴定中的潜在作用，以期为行业利用这些资源和工具开展食品接触材料组分的非靶向筛查工作提供参考。
Abstract
As a potential risk to food safety，chemical migration from food contact materials（FCM） is attracting growing interest in the last decades，which promotes the development of analytical techniques. Conventional target analyses mainly focus on some intentionally added substances（IAS） and few non-intentionally added substances（NIAS），which are therefore incapable of screening other potentially present substances. In contrast，untargeted screening analysis covers all detectable substances，providing chemical information derived from FCM as comprehensive as possible，which is fundamental for the risk assessment，legislation，and risk management of FCM. However，challenges remain in untargeted screening analysis of FCM nowadays. This work provides an overview on untargeted screening technology used in FCM with a focus on chemical extraction and identification on FCM. The potential of mass spectrum libraries is highlighted，especially publically available libraries，high resolution mass spectrometry，open-source tools，chemical databases pertinent to FCM，as well as retention index and collision cross section（CCS） predictions，etc.，in the qualification of substances derived from FCM. The work is also helpful to ultilize various resources and tools to facilitate untargeted screening analysis in the field of FCM.
关键词
食品接触材料非靶向筛查定性分析数据处理高分辨率质谱
Keywords
food contact materialsuntargeted screeningqualitative analysisdata processinghigh resolution mass spectrometry
references
Zhong H N，Chen J Q，Feng J L，Sui H X，Yang Y P，Hu C Y．Chin. J. Food Hyg. （钟怀宁，陈俊骐，冯婕莉，隋海霞，杨岳平，胡长鹰．中国食品卫生杂志），2017，29（2）：238－243.
Yang J，Li Y，Wu X，Ren L，Zhang J，Wang Y，Zhang Y，Sun C．Food Control，2017，73（17）：1134－1143.
Wu J W，Wang Z W，Wang N，Cheng J，Wu Y M，Hu C Y．Food Sci. （吴建文，王志伟，王楠，程娟，吴宇梅，胡长鹰．食品科学），2013，34（3）：25－28.
Choi M S，Rehman S U，Kim H，Han S B，Lee J，Hong J，Yoo H H．Environ. Sci. Pollut. Res.，2018，25（5）：5033－5039.
Chen Y F，Hu C Y，Zhong H N．J. Food Saf. Qual. （陈燕芬，胡长鹰，钟怀宁．食品安全质量检测学报），2018，9（12）：3040－3046.
Nerín C，Philo M R，Salafranca J，Castle L．J. Chromatogr. A，2002，963（1/2）：375－380.
Liang X Z，Sui H X，Li D，Zhong H N．J. Instrum. Anal. （梁锡镇，隋海霞，李丹，钟怀宁．分析测试学报），2018，37（1）：87－91.
Li B，Wang Z W，Lin Q B，Hu C Y，Su Q Z，Wu Y M．J. Chromatogr. Sci.，2015，53（6）：1026－1035.
Lai Y，Lin R，Dong Q M，Huang Z P，Tu X P，Lin W J，Sun W J．Chem. J. Chin. Univ.
赖莺，林睿，董清木，黄宗平，涂星朋，林伟靖，孙伟佳．高等学校化学学报），2018，39（4）：660－666.
Zhang M，Hu Y，Liu S，Cong Y，Liu B，Wang L．Food Agric. Immunol.，2013，24（2）：165－177.
Li Z C，Dong B，Chen Y F，Zhong H N，Li D，Zheng J G，Pan J J．J. Instrum. Anal. 黎梓城，董犇，陈燕芬，钟怀宁，李丹，郑建国，潘静静．分析测试学报），2021，40（11）：1633－1638.
Li Q Z，Zhou M H，Liu Y F，Zhai C P，Zheng J G，Wang Y Y．Chin. J. Anal. Chem. （李全忠，周明辉，刘莹峰，翟翠萍，郑建国，王云玉．分析化学），2013，41（1）：25－30.
Geueke B．Dossier－Non-intentionally Added Substances（NIAS）．Food Packaing Forum Foundation，Zurich，Switzerland，2013.
Hu L H，Tian M M，Feng W X，He H Y，Wang Y H，Li Y．J. Chromatogr. A，2019，1604：460469.
He H Y，Tian M M，Hu L H，Li Y．Analyst，2020，145（6）：2286－2296.
Wang L，Dong Y J，Fan L X，Liang J Y，Yuan X X，Zhao S C．Shandong Agric. Sci. （王磊，董燕婕，范丽霞，梁京芸，苑学霞，赵善仓．山东农业科学），2019，51（10）：6.
Helling R，Seifried P，Fritzsche D，Simat T J．Food Addit. Contam.，2012，29（9）：1489－1500.
Paseiro－Cerrato R，MacMahon S，Ridge C D，Noonan G O，Begley T H．J. Chromatogr. A，2016，1444：106－113.
Zhang W L，Chen J S，Zeng H B．Polymer Science and Nanotechnology：Chapter 8－Polymer Processing and Rheology. Elsevier，2020.
Nerín C，Alfaro P，Aznar M，Domeño C．Anal. Chim. Acta，2013，775：14－24.
Dutra C，Pezo D，Freire M T de A，Nerín C，Reyes F G R．J. Chromatogr. A，2011，1218（10）：1319－1330.
Franz R，Mauer A，Welle F．Food Addit. Contam.，2004，21（3）：265－286.
Nerín C，Canellas E，Aznar M，Silcock P．Food Addit. Contam.，2009，26（12）：1592－1601.
Skjevrak I，Brede C，Steffensen I L，Mikalsen A，Alexander J，Fjeldal P，Herikstad H．Food Addit. Contam.，2005，22（10）：1012－1022.
Fernandes A R，Rose M，Charlton C．Food Addit. Contam.，2008，25（3）：364－372.
Camacho W，Karlsson S．Polym. Degrad. Stab.，2000，71（1）：123－134.
Moreta C，Tena M T．J. Chromatogr. A，2014，1355：211－218.
Ubeda S，Aznar M，Nerín C．Anal. Bioanal. Chem.，2018，410（9）：2377－2384.
Green S，Bai S，Cheatham M，Cong R，Yau W．J. Sep. Sci.，2010，33（22）：3455－3462.
Salafranca J，Cacho J，Nerín C．Polym. Recycl.，1999，4（1）：13－25.
Mar M L，Cant A．J. Chromatogr. A，2004，1061：211－216.
Bignardi C，Cavazza A，Corradini C，Salvadeo P．J. Chromatogr. A，2014，1372：133－144.
García Ibarra V，Rodríguez Bernaldo de Quirós A，Paseiro Losada P，Sendón R．Anal. Bioanal. Chem.，2018，410（16）：3789－3803.
Hu Y J，Du Z X，Sun X C，Xin M，Song J D，Sui H X，Debrah A A．Food Chem.，2021，345：128625.
Singh G，Gollapalli R，Blinder A，Patel M．J. Pharm. Biomed. Anal.，2018，152：197－203.
Úbeda S，Aznar M，Vera P，Nerín C，Henríquez L，Taborda L，Restrepo C．Food Addit. Contam.，2017，34（10）：1784－1794.
GB 31604.1－2015. National Food Safety Standard．General Principle for the Migration Test of Food Contact Materials and Their Products. National Standards of People's Republic of China（食品安全国家标准．食品接触材料及制品迁移试验通则．中华人民共和国国家标准）.
Su Q Z，Vera P，Nerín C．Anal. Chem.，2020，92（7）：5577－5584.
Graíño S G，Sendón R，Hernández J L，de Quirós A R B．Polymers（Basel）.，2018，10（7）：802.
Clemente I，Aznar M，Nerín C，Bosetti O．Food Addit. Contam.，2016，33（4）：703－714.
Onghena M，van Hoeck E，Vervliet P，Scippo M L，Simon C，van Loco J，Covaci A．Food Addit. Contam.，2014，31（12）：2090－2102.
Nerín C，Su Q Z，Vera P，Mendoza N，Ausejo R．Anal. Bioanal. Chem.，2020，412（24）：6519－6528.
Onghena M，van Hoeck E，van Loco J，Ibáñez M，Cherta L，Portolés T，Pitarch E，Hernandéz F，Lemière F，Covaci A．J. Mass Spectrom.，2015，50（11）：1234－1244.
Cherta L，Portolés T，Pitarch E，Beltran J，López F J，Calatayud C，Company B，Hernández F．Food Chem.，2015，188：301－308.
Osorio J，Dreolin N，Aznar M，Nerín C，Hancock P．J. Chromatogr. A，2019，1599：215－222.
Stettin D，Poulin R X，Pohnert G．Metabolites，2020，10（143）：2－16.
Matyushin D D，Sholokhova A Y，Buryak A K．J. Chromatogr. A，2019，1607：460395.
Matyushin D D，Buryak A K．IEEE Access，2020，8：223140－223155.
Vrzal T，Malečková M，Olšovská J．Anal. Chim. Acta，2021，1147：64－71.
Su Q Z，Vera P，Nerín C，Lin Q B，Zhong H N．Resour. Conserv. Recycl.，2021，167：105365.
Segers K，Declerck S，Mangelings D，Heyden Y V，Eeckhaut A V．Bioanalysis，2019，11（24）：2297－2318.
Kind T，Tsugawa H，Cajka T，Ma Y，Lai Z J，Mehta S S，Wohlgemuth G，Barupal D K，Showalter M R，Arita M，Fiehn O．Mass Spectrom. Rev.，2018，37（4）：513－532.
Samanipour S，Reid M J，Bæk K，Thomas K V．Environ. Sci. Technol.，2018，52（8）：4694－4701.
Bristow A W T，Nichols W F，Webb K S，Conway B．Rapid Commun. Mass Spectrom.，2002，16（24）：2374－2386.
Gómez Ramos M J，Lozano A，Fernández－Alba A R．Talanta，2019，191：180－192.
Wang M，Carver J J，Phelan V V，Sanchez L M，Garg N，Peng Y，Nguyen D D，Watrous J，Kapono C A，Luzzatto-Knaan T，Porto C，Bouslimani A，Melnik A V，Meehan M J，Liu W T，Crüsemann M，Boudreau P D，Esquenazi E，Sandoval－Calderón M，Kersten R D，Pace L A，Quinn R A，Duncan K R，Hsu C C，Floros D J，Gavilan R G，Kleigrewe K，Northen T，Dutton R J，Parrot D，Carlson E E，Aigle B，Michelsen C F，Jelsbak L，Sohlenkamp C，Pevzner P，Edlund A，McLean J，Piel J，Murphy B T，Gerwick L，Liaw C C，Yang Y L，Humpf H U，Maansson M，Keyzers R A，Sims A C，Johnson A R，Sidebottom A M，Sedio B E，Klitgaard A，Larson C B，Boya C A P，Torres－Mendoza D，Gonzalez D J，Silva D B，Marques L M，Demarque D P，Pociute E，O’Neill E C，Briand E，Helfrich E J N，Granatosky E A，Glukhov E，Ryffel F，Houson H，Mohimani H，Kharbush J J，Zeng Y，Vorholt J A，Kurita K L，Charusanti P，McPhail K L，Nielsen K F，Vuong L，Elfeki M，Traxler M F，Engene N，Koyama N，Vining O B，Baric R，Silva R R，Mascuch S J，Tomasi S，Jenkins S，Macherla V，Hoffman T，Agarwal V，Williams P G，Dai J，Neupane R，Gurr J，Rodríguez A M C，Lamsa A，Zhang C，Dorrestein K，Duggan B M，Almaliti J，Allard P M，Phapale P，Nothias L F，Alexandrov T，Litaudon M，Wolfender J L，Kyle J E，Metz T O，Peryea T，Nguyen D T，VanLeer D，Shinn P，Jadhav A，Müller R，Waters K M，Shi W，Liu X，Zhang L，Knight R，Jensen P R，Palsson B，Pogliano K，Linington R G，Gutiérrez M，Lopes N P，Gerwick W H，Moore B S，Dorrestein P C，Bandeira N．Nat. Biotechnol.，2016，34（8）：828－837.
Ljoncheva M，Stepišnik T，Džeroski S，Kosjek T．Trends Environ. Anal. Chem.，2020，28：e00099.
Tsugawa H，Kind T，Nakabayashi R，Yukihira D，Tanaka W，Cajka T，Saito K，Fiehn O，Arita M．Anal. Chem.，2016，88（16）：7946－7958.
Dührkop K，Fleischauer M，Ludwig M，Aksenov A A，Melnik A V，Meusel M，Dorrestein P C，Rousu J，Böcker S．Nat. Methods，2019，16（4）：299－302.
Kind T，Fiehn O．BMC Bioinf.，2007，8：1－20.
Groh K J，Backhaus T，Carney－Almroth B，Geueke B，Inostroza P A，Lennquist A，Leslie H A，Maffini M，Slunge D，Trasande L，Warhurst A M，Muncke J．Sci. Total Environ.，2019，651：3253－3268.
Groh K J，Geueke B，Martin O，Maffini M，Muncke J．Environ. Int.，2021，150：106225.
Geueke B．Dossier－Non-intentionally Added Substances（NIAS）. 2nd ed．Food Packaing Forum Foundation，Zurich，Switzerland，2018.
Hoppe M，de Voogt P，Franz R．Trends Food Sci. Technol.，2016，50：118－130.
Abe Y，Mutsuga M，Ohno H，Kawamura Y，Akiyama H．PLoS One，2016，11（7）：1－15.
Wang Y N，Wu J J，Liu B J，Xia Y N，Lin Q B．Food Control，2021，124：107886.
Yang Q，Ji H C，Lu H M，Zhang Z M．Anal. Chem.，2021，93（4）：2200－2206.
Witting M，Böcker S．J. Sep. Sci.，2020，43（9/10）：1746－1754.
Bonini P，Kind T，Tsugawa H，Barupal D K，Fiehn O．Anal. Chem.，2020，92（11）：7515－7522.
Stanstrup J，Neumann S，Vrhovšek U．Anal. Chem.，2015，87（18）：9421－9428.
Low D Y，Micheau P，Koistinen V M，Hanhineva K，Abrankó L，Rodriguez－Mateos A，da Silva A B，van Poucke C，Almeida C，Andres－Lacueva C，Rai D K，Capanoglu E，Tomás Barberán F A，Mattivi F，Schmidt G，Gürdeniz G，Valentová K，Bresciani L，Petrásková L，Dragsted L O，Philo M，Ulaszewska M，Mena P，González－Domínguez R，Garcia－Villalba R，Kamiloglu S，de Pascual－Teresa S，Durand S，Wiczkowski W，Bronze M R，Stanstrup J，Manach C．Food Chem.，2021，357：129757.
Luo M D，Zhou Z W，Zhu Z J．J. Anal. Test.，2020，4（3）：163－174.
Mairinger T，Causon T J，Hann S．Curr. Opin. Chem. Biol.，2018，42：9－15.
Zhou Z W，Xiong X，Zhu Z J．Bioinformatics，2017，33（14）：2235－2237.
Plante P L，Francovic－Fontaine É，May J C，McLean J A，Baker E S，Laviolette F，Marchand M，Corbeil J．Anal. Chem.，2019，91（8）：5191－5199.
Zhou Z W，Luo M D，Chen X，Yin Y D，Xiong X，Wang R H，Zhu Z J．Nat. Commun.，2020，11（1）：1－13.
Song X C，Canellas E，Dreolin N，Goshawk J，Nerín C．J. Agric. Food Chem.，2022，70（14）：4457－4466.
Song X C，Dreolin N，Damiani T，Canellas E，Nerín C．J. Agric. Food Chem.，2022，70（4）：1272－1281.
Song X C，Dreolin N，Canellas E，Goshawk J，Nerín C．Environ. Sci. Technol.，2022，56（13）：9463－9473.
Stanstrup J，Broeckling C D，Helmus R，Hoffmann N，Mathé E，Naake T，Nicolotti L，Peters K，Rainer J，Salek R M，Schulze T，Schymanski E L，Stravs M A，Thévenot E A，Treutler H，Weber R J M，Willighagen E，Witting M，Neumann S．Metabolites，2019，9（200）：1－55.
Chambers M C，MacLean B，Burke R，Amodei D，Ruderman D L，Neumann S，Gatto L，Fischer B，Pratt B，Egertson J，Hoff K，Kessner D，Tasman N，Shulman N，Frewen B，Baker T A，Brusniak M Y，Paulse C，Creasy D，Flashner L，Kani K，Moulding C，Seymour S L，Nuwaysir L M，Lefebvre B，Kuhlmann F，Roark J，Rainer P，Detlev S，Hemenway T，Huhmer A，Langridge J，Connolly B，Chadick T，Holly K，Eckels J，Deutsch E W，Moritz R L，Katz J E，Agus D B，MacCoss M，Tabb D L，Mallick P．Nat. Biotechnol.，2012，30（10）：918－920.
Du X X，Zeisel S H．Comput. Struct. Biotechnol. J.，2013，4（5）：e201301013.
Benton H P，Wong D M，Trauger S A，Siuzdak G．Anal. Chem.，2004，5（7）：6382－6389.
Pluskal T，Castillo S，Villar－Briones A，Orešič M．BMC Bioinf.，2010，11：395.
Tsugawa H，Cajka T，Kind T，Ma Y，Higgins B，Ikeda K，Kanazawa M，Vandergheynst J，Fiehn O，Arita M．Nat. Methods，2015，12（6）：523－526.
Aksenov A A，Laponogov I，Zhang Z，Doran S L F，Belluomo I，Veselkov D，Bittremieux W，Nothias L F，Nothias-Esposito M，Maloney K N，Misra B B，Melnik A V，Smirnov A，Du X，Jones K L，Dorrestein K，Panitchpakdi M，Ernst M，van der Hooft J J J，Gonzalez M，Carazzone C，Amézquita A，Callewaert C，Morton J T，Quinn R A，Bouslimani A，Orio A A，Petras D，Smania A M，Couvillion S P，Burnet M C，Nicora C D，Zink E，Metz T O，Artaev V，Humston－Fulmer E，Gregor R，Meijler M M，Mizrahi I，Eyal S，Anderson B，Dutton R，Lugan R，Le Boulch P，Guitton Y，Prevost S，Poirier A，Dervilly G，Le Bizec B，Fait A，Persi N S，Song C，Gashu K，Coras R，Guma M，Manasson J，Scher J U，Barupal D K，Alseekh S，Fernie A R，Mirnezami R，Vasiliou V，Schmid R，Borisov R S，Kulikova L N，Knight R，Wang M，Hanna G B，Dorrestein P C，Veselkov K．Nat. Biotechnol.，2020，39（2）：169－173.
Aron A T，Gentry E C，McPhail K L，Nothias L F，Nothias－Esposito M，Bouslimani A，Petras D，Gauglitz J M，Sikora N，Vargas F，van der Hooft J J J，Ernst M，Kang K B，Aceves C M，Caraballo－Rodríguez A M，Koester I，Weldon K C，Bertrand S，Roullier C，Sun K，Tehan R M，Boya P C A，Christian M H，Gutiérrez M，Ulloa A M，Tejeda Mora J A，Mojica－Flores R，Lakey－Beitia J，Vásquez－Chaves V，Zhang Y，Calderón A I，Tayler N，Keyzers R A，Tugizimana F，Ndlovu N，Aksenov A A，Jarmusch A K，Schmid R，Truman A W，Bandeira N，Wang M，Dorrestein P C．Nat. Protoc.，2020，15（6）：1954－1991.
Kuhl C，Tautenhahn R，Böttcher C，Larson T R，Neumann S．Anal. Chem.，2012，84（1）：283－289.
Senan O，Aguilar－Mogas A，Navarro M，Capellades J，Noon L，Burks D，Yanes O，Guimera R，Sales－Pardo M．Bioinformatics，2019，35（20）：4089－4097.
Fraisier－Vannier O，Chervin J，Cabanac G，Puech－Pages V，Fournier S，Durand V，Amiel A，André O，Benamar O A，Dumas B，Tsugawa H，Marti G．Anal. Chem.，2020，92：9971－9981.
Ridder L，van der Hooft J J J，Verhoeven S．Mass Spectrom.，2014，3：S0033.
Dührkop K，Shen H，Meusel M，Rousu J，Böcker S．Proc. Natl. Acad. Sci. USA，2015，112（41）：12580－12585.
Ruttkies C，Schymanski E L，Wolf S，Hollender J，Neumann S．J. Cheminform.，2016，8（1）：1－16.
Djoumbou－Feunang Y，Pon A，Karu N，Zheng J，Li C，Arndt D，Gautam M，Allen F，Wishart D S．Metabolites，2019，9（4）：1－23.
Cao L，Guler M，Tagirdzhanov A，Lee Y，Gurevich A，Mohimani H．Nat. Commun.，2020，12：3718.
0
Views
8
下载量
1
CSCD
- L-PDFDownload
- Meta-XMLDownload
- BibTeXDownload
- EndnoteDownload
- RefMan Download
- NoteExpressDownload
- NoteFirstDownload
Publicity Resources
Related Articles
Related Author
Related Institution
- Address：100 Xianlie Middle Road, Guangzhou Postal code：510070
- Tel：020-87684776,37656606 Fax：020-87684776 Email：fxcsxb@china.com
- Technical support is provided by Beijing Founder electronics co., LTD 粤ICP备12017312号-3
京公网安备11010802024621 - It is recommended to read the content of this site in Chrome&IE9+. Please switch to extreme mode in browser 360.
- Cookies We use cookies to help provide and enhance our service and tailor content. By continuing, you agree to the use of cookies.
