2015年8月，国家食药监总局日发布通告称，近50家企业涉嫌在69种保健酒、配制酒中违法添加西地那非（俗称“伟哥”的药品成分）等化学物质。
2016年5月，国家食品药品监督管理总局发布警惕部分产品非法添加“西地那非”的食品安全风险警示，表明西地那非为处方药，在食品或保健食品等特殊食品中添加属于违法行为，必须予以打击。
2017年1月，上海幸福9号保健食品骗局事件的曝光。
近年来，火热的保健品市场背后，是大量保健品依靠炒作概念、夸大宣传等占领市场，成本和研发费用则只占很小比例。保健品“伪装”成药品、普通食品号称有保健功能等现象层出不穷，不少产品靠“忽悠”蒙骗消费者赚取暴利。而一些表面上效果明显的保健食品，实际上是非法添加了一些对人体有害的违禁成分。
特别是在补肾壮阳类中成药和抗疲劳及免疫调节类保健品中常常检测到PDE-5抑制剂类化学药物。为加强质量控制，2009年，国家食品药品监督管理局就出台了药品补充检验方法，用于对非法添加的西地那非、豪莫西地那非、羟基豪莫西地那非、那莫西地那非等11种PDE-5型抑制剂进行监督检验。
然而，部分不法厂商为了逃避监管，私自添加处于监管之外的新型PDE-5抑制剂衍生物。这些衍生物通常是由常见的PDE-5抑制类药物进行化学结构修饰而得到，未经批准而合成生产，通常结构未知且缺乏对照品。如何发现和鉴定这些未知物已然成为难题。针对这种情况，SCIEX应用Qtrap质谱独有的复合功能和扫描方式建立了对西地那非类衍生物进行快速筛查和鉴定的方法。
SCIEX Qtrap质谱系统是将行业标准的三重四极杆质谱技术与专利的线性加速离子阱技术相结合。不仅具有三重四级杆质谱的所有功能，离子阱技术更能提供超快的扫描速度，提高两个数量级以上的二级碎片灵敏度以及完备的MS3扫描功能。
除此之外，Qtrap质谱并不仅是两种质谱技术简单的叠加，其能够瞬间从三重四极杆模式切换到线性加速离子阱模式，故可智能化的将这两类质谱的扫描方式相结合，提供数十种独有的复合扫描模式（见图1），实现一针进样同时获得不同扫描模式下的数据，轻松解决其它类型质谱无法解决的难题。
图1 Precursor Ion-IDA-EPI-IDA-MS3扫描模式
图2 国标要求检测的6种化合物的EPI谱a: 西地那非 b: 硫代艾地那非c:豪莫西地那非 d:伐地那非e:那莫西地那非f:伪伐地那非
实验流程和思路
应用Qtrap对目前国家标准监管的西地那非、豪莫西地那非、羟基豪莫西地那非、那莫西地那非、硫代艾地那非标准品进行增强子离子扫描（EPI），分别得到四种化合物的在低中高不同能量叠加的高质量二级碎片谱（见图2）。由二级谱图可知，因四种化合物结构具有相似的官能团，故可产生共同的碎片，其中283和299是最常见的共有碎片，因此将283和299做为Precursor Ion扫描的条件设定。并建立Precursor Ion 283/299-IDA-EPI-IDA-MS3的实验方法（见图1）进行筛查和结构解析。
筛查和鉴定实验结果
应用Precursor Ion 283/299-IDA-EPI-IDA-MS3的实验方法对13份不同保健品样本进行筛查，其中在9号样本中母离子扫描实验的283和299通道均在RT为6.55 min时检测到色谱峰（见图3）。该未知物保留时间与国家标准要求检测的11种物质保留时间均不同，怀疑为PDE-5型抑制剂类衍生物。
由一级质谱图可知（见图4），该未知物母离子为503.2。由西地那非结构可知，这类化合物结构中的吡唑环和哌嗪环含有碱性氮原子，易在正离子模式下与H+结合，形成[M+H]+准分子离子峰。从而推测该物质分子量为502，与西地那非分子量比相差28。
图3 一针进样母离子扫描色谱图
a： 283母离子扫描色谱图
b：299母离子扫描色谱图
图4 该未知物一级质谱图
图5 该未知物母离子503.2的二级质谱图
由503.2的EPI二级碎片谱（见图5）可知，该物质与西地那非具有相同的丰度较高的299、283和255的二级碎片。且根据碎片299和283的三级碎片谱（见图6 ）可知，该未知物与西地那非具有相同的三级碎片谱，因此可说明该未知物与西地那非的部分化学结构相同。西地那非结构如图7a所示。
进一步由299三级碎片谱可知，166由299碎裂而来；由283三级碎片谱可知，255由283中性丢失CO生成。通过Peakview软件自动对西地那非进行结构解析，可得到碎片299、166、283、255的结构如图8所示，说明两者在A环和B环部分一致，即具有嘧啶并吡唑结构。（见图7a）。
进一步对比两者二级碎片谱差异可知，未知化合物具有325的碎片，西地那非具有311的碎片；未知化合物具有391的碎片，西地那非具有377的碎片，均相差一个CH2单元，（西地那非碎片311和377结构如图8所示）表明该未知化合物在西地那非C环结构基础上多一个CH2单元，且该CH2单元很有可能在C环4位的乙氧基上，即未知物C环4位取代基为丙氧基。
另外在两者的二级碎片谱中，未知化合物具有113的碎片，西地那非具有99的碎片（见图8）。说明未知物结构比西地那非的D环多了一个甲基（-CH3），然而在西地那非EPI碎片谱中可看到丰度较高的58的碎片，而未知物EPI谱并未有高丰度的58碎片。如若西地那非D环4位N-CH3 被取代为-N-CH2CH3，则应有丰度较高的m/z 72的碎片。豪莫西地那非具有-N-CH2CH3结构（见图7b），其EPI谱具有丰度较高的m/z 72碎片（见图2c），因此证实了该未知物不具有-N-CH2CH3这一推测。又从硫代艾地那非的EPI谱发现其在m/z 100以下的低分子端具有与未知物相同的碎片谱，具有丰度较高的99碎片，丰度低的113、71、57的碎片。因此推测未知化合物D环结构与硫代艾地那非（见图7c）相同。即甲基分别在D环的3位和5位。也正是因此N-4邻位甲基的存在，阻碍了m/z 58碎片的生成。
最终推断未知物结构如图9所示，Peakview软件自动结构解析功能，表明预测的结构与未知物的EPI谱具有接近100%的匹配率（见图10），说明推测结构的可信度。Peakview自动给出二级碎片结构如图11 所示。
图6 三级谱图 a：未知物二级碎片299的三级谱图 b：西地那非二级碎片299的三级谱图 c：未知物二级碎片283的三级谱图 d：西地那非二级碎片283的三级谱图
图7化合物结构式a：西地那非 b：豪莫西地那非
c: 硫代艾地那非
图8 Peakview软件自动给出西地那非475.2的二级碎片结构
图9 推测出的未知化合物结构式
图10 Peakview软件自动对未知化合物结构进行解析
图11 Peakview软件自动给出未知化合物503.2的二级碎片结构
总结
1） Qtrap质谱不仅是三重四级杆与离子阱技术的简单叠加，三重四极杆模式与离子阱模式小于1 ms的快速切换功能，允许其实现其它类型质谱无法实现的复合扫描功能，在本实验中采用Precursor Ion 283/299-IDA-EPI-IDA-MS3模式实现一针进样即可完成非法添加的未知的西地那非衍生物类化学药物的筛查，并同时得到一级、二级和三级质谱图，大大节省工作时间，提高实验效率。
2） SCIEX Peakview软件可自动根据化合物二级和碎片谱进行结构解析，操作简单，无需质谱应用基础，即可轻松完成结构确证。
3） Qtrap质谱的EPI扫描功能不仅提供高于四级杆两个数量级以上的二级灵敏度，同时可采集到不同碰撞能下的二级碎片的叠加谱图，保证一针进样即可得到最全面的高质量二级谱图，从而更好地应用于化合物结构确证。
4） Qtrap质谱的MS3功能，可对二级碎片进行三级碎裂，通过阱的离子富集功能，提供高灵敏度的三级碎片谱，三级碎片谱不仅用于进一步解析和确证二级碎片的结构，还可归属碎片的裂解途径。从而更准确的推断未知物结构。
