近年来我国屡屡爆发的食品安全事件，不但对广大人民的身体健康与生命安全造成极大危害，而且还严重地损害了我国的国际形象和出口贸易，因此快速并准确地建立食品安全检测方法以及制备检测用试剂显得尤为重要。同位素稀释质谱法不易受到待测样品复杂基质的干扰，同时还能消除检测仪器响应误差，提高测试定量准确性，现在已经普遍用在食品安全检测领域。我国食品安全检测领域所用内标试剂基本被Sigama、Dr.E、LGC等国外公司垄断，而国外出于技术保密和产品垄断等原因，鲜有文章和专利公开其制备方法。在上述背景下，本论文以开发我国急需的食品安全检测用稳定同位素标记试剂为研究目标，开发了塑化剂残留、瘦肉精残留、拟除虫菊酯农药残留及乳品过敏原等氘代试剂制备方法，并将得到的两种典型内标试剂进行了在食品中实际应用研究。研究内容包括： （1）氘标记邻苯二甲酸酯类塑化剂内标试剂的制备。以廉价易得的基础试剂邻二甲苯-D10为起始原料经选择性氧化制备得到关键中间体邻苯二甲酸-D4，并对不同的氧化剂、氧化时间、助溶剂种类等条件进行了探讨，研究其对邻苯二甲酸-D4收率及丰度的影响，确定了相对最优的工艺条件。随后以邻苯二甲酸-D4为原料，和相应的醇反应，制备获得16种氘代塑化剂内标化合物。以典型的邻苯二甲酸二甲酯-D4为例，对于缩合剂种类、反应物摩尔比、反应时间等条件进行了探索，研究其对邻苯二甲酸酯类收率及丰度的影响，确定了相对最优的工艺条件。对合成的16种稳定同位素标记试剂采用红外、核磁、液相、质谱等手段对化合物的结构、纯度等进行表征，化学纯度超过99.0%，同位素丰度超过99.5atom%D。 （2）氘标记拟除虫菊酯类内标试剂的制备。以苯酚-D6为标记前体，碱性脱水制得苯酚钠-D5，接着在氯化亚铜的催化下和间溴苯甲醛反应获得重要中间体间苯氧基苯甲醛-D5。对于反应时间、温度、催化剂等开展考察，获得间苯氧基苯甲醛-D5最佳合成工艺。采用自制合成的间苯氧基苯甲醛-D5作为中间体，与溴氰菊酰氯、氰化钠在相转移催化剂作用下一步反应制备得到溴氰菊酯-D5，然后探讨了催化剂加入量、反应时间、氰化钠浓度等与溴氰菊酯-D5收率的相互关系，最终确定最优的溴氰菊酯-D5的工艺。采用相同工艺，制备得到了氯氰菊酯-D5、甲氰菊酯-D5、氰戊菊酯-D5、功夫菊酯-D5等系列氘标记产品。对合成的5种氘标记拟除虫菊酯采用红外、核磁、液相、质谱等对于产品结构、纯度、丰度等进行表征，确定了化合物为目标产品，化学纯度超过98%，同位素丰度超过98atom%D。 （3）氘标记过敏原检测内标试剂的制备。以二苯基亚甲基氨基乙腈为原料，和氢氧化钠、溴代异丙烷-D6在相转移催化剂的作用下发生烷基化反应得到缬氨酸中间体-D6，对于影响化合物产率的因素展开探索，确定了相对最优的合成条件。缬氨酸中间体-D6水解后得到缬氨酸-D6。将缬氨酸中间体-D6及缬氨酸-D6的优化合成工艺推广应用于丙氨酸-D3、苯丙氨酸-D5、亮氨酸-D6合成。对于合成的4种氘标记氨基酸试剂采用红外、核磁、液相、质谱等对于产品纯度、丰度等进行表征，化学纯度超过98%，同位素丰度超过99.0atom%D。然后以得到的亮氨酸-D6为原料，采用固相合成法，合成了乳品检测特征肽段IDAL*NENK-D6，并探索了它的较优的合成条件。对合成的稳定同位素标记肽段内标试剂采用液相、质谱等手段对化合物的结构、纯度等进行了表征，确定了化合物为目标产品，化学纯度超过98%，同位素丰度超过99.0atom%D。 （4）系列氘标记β-受体激动剂内标试剂的制备。以3,5-N,N-二甲氨甲酰氧基苯乙酮作为起始原料，经过溴化反应后得到班布特罗-D9溴化中间体，探讨了溴化剂种类、反应溶剂、物料配比等与班布特罗-D9溴化中间体收率的相互关系，最终确定最优的合成工艺。班布特罗-D9溴化中间体还原后得到班布特罗-D9还原中间体，然后再和标记前体叔丁胺-D9发生胺化反应制备获得目标产物班布特罗-D9。探讨了反应方式、缚酸剂种类、反应物摩尔比等与班布特罗-D9收率之间的相互关系，最终确定最优班布特罗-D9的制备工艺。将班布特罗-D9中间体及产品的优化合成工艺推广应用于特布他林-D9、奥西那林-D6、氯丙那林-D6合成。对合成的4种“瘦肉精”内标试剂采用核磁、液相、质谱等手段进行化合物结构、纯度等表征，化学纯度超过98%，同位素丰度超过99.0atom%D。 （5）建立了瓶装饮用水中DMP、DEP、DBP等6种塑化剂的精准定量分析方法。在样品进行处理前添加自制的同位素内标试剂，充分保障了检测方法的特异性和准确性。通过精密度和加标回收率等实验数据发现，同位素稀释质谱法无论是在加标回收率、回归曲线的线性还是精确度等方面均明显优于外标法。外标法的加标回收率仅在10.8~82.7%之间，而同位素内标法加标回收率在85.22~103.92%之间，加标回收率良好，检出限在0.06~0.33μg/L之间，定量限在0.20~1.11μg/L之间，是快速精准检测市售瓶装饮用水中塑化剂的优选方法。 （6）建立了牛奶中β-乳球蛋白的准确定量检测方法。在样品处理前添加自制的特征肽段IDAL*NENK-D6，充分保障了测试方法的特异性和准确性。采取单因素与正交试验进行优化，确立了最优的酶切条件。对比内标法和外标法的精密度和加标回收率结果容易看出，同位素稀释质谱法无论是在加标回收率、回归曲线的线性还是精确度等方面均明显优于外标法，对于拥有复杂基质的乳品，同位素稀释质谱法在降低基质效应更是有着无法比拟的优势。利用同位素内标法替代外标法，日内精密度和日间精密度均有显著的提升（RSD＜8%），加标回收率90%-105%，检出限为0.3mg/100mL，定量限为0.8mg/100mL。将创建的同位素内标法应用在市售五种奶品内β-乳球蛋白的定量检测，发现液相-同位素稀释质谱方法准确度高、便捷性和操作性强。
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