美拉德反应是一种非酶促褐变过程，代表了还原糖与氨基酸或蛋白质之间的基本化学相互作用[1]。该反应由法国化学家路易斯·卡米尔·梅拉德（Louis Camille Maillard）于1912年首次描述[2]，对多种食品的风味[3,4]、香气[5,6]和颜色[7,8]的形成至关重要。在烟草中，美拉德反应显著影响感官品质以及吸烟过程中的化合物生成。美拉德反应分为三个阶段[9]：首先，还原糖（如葡萄糖和果糖）的羰基与氨基酸的氨基发生缩合，生成阿玛多里重排产物[10,11]；这些产物是后续降解路径的关键中间体，最终产生风味化合物、黑色素苷和AGEs[12]。
可靠地测定还原糖、氨基酸和阿玛多里化合物是阐明美拉德反应进程以及评估食品质量和安全性的前提。迄今为止，大多数分析方法都是单独对这些化合物进行检测，而不是在统一的分析框架内进行[[13], [14], [15]]。这种分化主要是由于它们的物理化学性质存在巨大差异。例如，这些分析物从高极性的氨基酸到非挥发性的糖类以及热不稳定的阿玛多里化合物不等。这些差异使得同时分析变得困难。
由于葡萄糖和果糖等还原糖的挥发性低且缺乏紫外吸收官能团[20]，因此需要对其进行衍生化[16,17]或采用专门的检测技术[18,19]。为应对这些挑战，最近的分析技术发展方向是寻求更简单、更环保的方法。例如，Yisak等人[21]开发了一种绿色紫外-可见光谱法，可直接测定水提取物中的总糖含量，该方法在操作简便性和环境适应性方面具有优势。Hugos等人[22]建立了^13C核磁共振光谱法，能够区分和定量南瓜不同部位的糖分（果肉、果皮和种子），证明了无需衍生化即可进行结构特异性糖分析的可行性。尽管在糖类特异性分析方面取得了进展，但同时检测糖类与其他美拉德反应前体仍是一个重要难题。
氨基酸的检测采用了多种分析平台，包括氨基酸分析仪[23,24]、色谱/质谱联用[25, [26], [27]（如HPLC-MS/MS、GC-MS/MS）、电化学传感器[28,29]和毛细管电泳[30,31]。尽管方法多样，但氨基酸的固有特性——特别是其强极性[32]和低紫外吸收[33]——往往需要繁琐的样品预处理或衍生化步骤[34, [35], [36]，这不仅延长了分析时间，还降低了通量和重现性，尤其是在复杂基质中进行痕量定量时[37]。在这种背景下，三重四极杆HPLC-MS/MS在多反应监测（MRM）模式下获得了广泛应用，因为它结合了高灵敏度和选择性，能够同时量化化学复杂样品中的多种分析物。
阿玛多里化合物的分析难度也与此相当。由于它们具有明显的亲水性和与前体糖类及下游美拉德反应中间体相似的结构[38,39]，其色谱分离和选择性检测颇具挑战性。这种结构相似性常常导致共洗脱和信号干扰，尤其是在化学背景复杂的食品基质中。因此，准确量化阿玛多里化合物通常依赖于先进的色谱分离结合质谱检测，最常用的是基于LC的方法和LC-MS/MS技术[40,41]。
鉴于这些挑战，SPE[42,43]与LC-MS[44,45]的联用成为同时检测这些分析物的有效方法。SPE具有高效性和选择性，同时易于自动化[46]。正如Jagirani和Soylak在他们的综述[47]中所指出的，尤其是当SPE技术与纳米材料基吸附剂结合使用时，在样品制备方面具有显著优势，包括有效浓缩和纯化目标化合物、减少基质干扰以及提高分析灵敏度。然而，他们也指出，尽管传统SPE仍是预浓缩的可靠工具，但其溶剂消耗量较大且耗时较长。分析领域正迅速向微型化和自动化微萃取技术发展，例如注射器内和管内配置，以满足绿色分析化学的原则，进一步提升复杂基质中分析物的富集能力。当与LC-MS的灵敏度和选择性结合时，这些先进且可持续的方法为复杂食品基质中美拉德反应产物的全面分析提供了多功能和高效的平台[48]。
本研究建立并验证了一种集成分析方法，将注射器内SPE与UPLC-MS联用，用于同时测定烟草及相关样品中的还原糖、氨基酸和阿玛多里化合物。该方法旨在提高检测效率，提供高灵敏度，并便于研究美拉德反应及其对食品质量和安全的影响。
