□ 康牧旭 邢臺(tái)市食品藥品檢驗(yàn)所
氣質(zhì)聯(lián)用色譜技術(shù)在食品檢驗(yàn)中的應(yīng)用
□ 康牧旭 邢臺(tái)市食品藥品檢驗(yàn)所
食品質(zhì)量與安全日益受到社會(huì)公眾的關(guān)注,氣相色譜聯(lián)用質(zhì)譜技術(shù)憑借它高靈敏度和低檢出限在食品分析中得到廣泛應(yīng)用。氣質(zhì)聯(lián)用技術(shù)主要分為氣相色譜聯(lián)用儀(GC-MS)和氣相色譜-串聯(lián)質(zhì)譜儀(GC-MS/MS),本研究歸納分析了國(guó)內(nèi)最近幾年來(lái)氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用技術(shù)在食品分析中的主要應(yīng)用,簡(jiǎn)述了食品檢驗(yàn)的前處理技術(shù)。
質(zhì)譜;食品分析;前處理
目前,我國(guó)國(guó)家食藥總局公布的食品中違禁物質(zhì)和一些食品功能性成分屬于痕量水平,有些屬于更低濃度水平,而且不同種類食品基質(zhì)復(fù)雜,增加了檢測(cè)難度。氣質(zhì)聯(lián)用技術(shù)主要分為氣相色譜聯(lián)用儀(GC-MS)和氣相色譜-串聯(lián)質(zhì)譜儀(GC-MS/MS),目前國(guó)內(nèi)大多數(shù)食品安全檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)都是采用第一種技術(shù),而氣相色譜-串聯(lián)質(zhì)譜儀(GC-MS/MS)可以減少?gòu)?fù)雜樣品的基質(zhì)干擾,提高色譜分離度,日益受到檢測(cè)行業(yè)關(guān)注。
可以將這些物質(zhì)劃分為以下幾類:外來(lái)有機(jī)污染物、內(nèi)源有機(jī)污染物、食品添加劑和食品包裝遷移污染物。外來(lái)有機(jī)污染物主要是各種農(nóng)藥殘留、多環(huán)芳烴類物質(zhì)、氯聯(lián)苯類物質(zhì)和二惡英類物質(zhì)等;內(nèi)源有機(jī)污染物主要是肉制品中的N-二甲基亞硝胺、面包中丙烯酰胺和醬油中氨基甲酸乙酯等;食品添加劑主要有各種防腐劑、抗氧化劑和防霉劑等;食品包裝遷移污染物是指嬰兒奶瓶中雙酚A、雙酚F等。
氣相色譜聯(lián)用儀(GC-MS)就是一臺(tái)不帶檢測(cè)器的氣相色譜,再連接上一臺(tái)質(zhì)譜儀。質(zhì)譜分析是一種測(cè)量離子荷質(zhì)比(電荷-質(zhì)量比)的分析方法,其基本原理是使試樣中各組分在離子源中發(fā)生電離,生成不同荷質(zhì)比的帶正電荷離子,經(jīng)加速電場(chǎng)的作用,形成離子束,進(jìn)入質(zhì)量分析器。在質(zhì)量分析器中,利用電場(chǎng)和磁場(chǎng)發(fā)生相反的速度色散,將它們分別聚焦而得到質(zhì)譜圖,從而確定其質(zhì)量。
氣相色譜-串聯(lián)質(zhì)譜儀(GC-MS/ MS)就是在原來(lái)氣相色譜聯(lián)用儀(GCMS)基礎(chǔ)上再連接上一臺(tái)質(zhì)譜儀。氣相色譜-串聯(lián)質(zhì)譜儀(GC-MS/MS)相比于氣相色譜聯(lián)用儀(GC-MS),具有更高的辨識(shí)度,可以將分子量和化學(xué)結(jié)構(gòu)極其相似的幾種物質(zhì)鑒定出來(lái),區(qū)分開(kāi)某些農(nóng)藥的同素異形體,減低儀器噪音,基質(zhì)背景被最大化消除。
目前,采用氣相色譜聯(lián)用技術(shù)檢測(cè)的常見(jiàn)食品安全指標(biāo)有蔬菜水果中的農(nóng)藥殘留量、糧谷中農(nóng)藥殘留量、茶葉中農(nóng)藥殘留檢測(cè)、醬油中的氯丙醇、奶制品中的三聚氰胺、白酒及油脂中的塑化劑等。龐國(guó)芳等人建立了內(nèi)標(biāo)法檢測(cè)蔬菜水果中446種農(nóng)藥多殘留的檢測(cè)方法。該方法標(biāo)準(zhǔn)目前是食品檢測(cè)機(jī)構(gòu)檢測(cè)農(nóng)藥殘留主要采用的方法,不同種類的蔬菜水果基質(zhì)組分千差萬(wàn)別。該方法的優(yōu)點(diǎn)是,在處理樣液中加入內(nèi)標(biāo)物環(huán)氧七氯,通過(guò)內(nèi)標(biāo)定量待測(cè)物,最大程度上減少了各種蔬菜水果基質(zhì)組分對(duì)質(zhì)譜響應(yīng)值的干擾,保證檢測(cè)數(shù)據(jù)準(zhǔn)確性。包括農(nóng)藥殘留種類基本囊括了目前農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的用到的農(nóng)藥類別。該方法先采用乙腈勻漿提取,鹽析離心后,取上清,經(jīng)過(guò)三種固相萃取柱凈化,采用乙腈甲苯洗脫,最后采用溶劑交換后,通過(guò)氣質(zhì)聯(lián)用儀檢測(cè)。該方法對(duì)高低濃度的農(nóng)藥殘留量回收率達(dá)到80%~99%,最低檢出限達(dá)到0.012 5 mg/kg。此外龐國(guó)芳等人還建立了糧食谷類食品農(nóng)藥殘留覺(jué)得檢測(cè)方法,該方法采用內(nèi)標(biāo)定量,但是前處理過(guò)程中第一步采用的是加速溶劑萃取儀,可能是因?yàn)榧Z食谷類產(chǎn)品本身農(nóng)藥殘留不容易提取,所以采用通過(guò)提高溫度和壓力,從而減少萃取溶劑的使用量,提高分析速率,減少樣品的前處理時(shí)間。
吳永寧等人建立了食品中致癌物氯丙醇的氣質(zhì)聯(lián)用儀檢測(cè)方法,該方法最大特點(diǎn)是采用了同位素稀釋技術(shù),在試樣中加入同位素內(nèi)標(biāo),該方法可以減少樣品前處理過(guò)程中由于樣品損失帶來(lái)的檢測(cè)誤差。前處理過(guò)程中,以硅藻土為吸附劑,采用柱層析分離,以正己烷乙醚洗脫非極性組分,最后用七氟丁?;溥蜓苌?,上機(jī)分析。該方法最低檢出限達(dá)到5 μg/kg,線性范圍為0.005~0.600 ng,回收率達(dá)到80%左右。
目前,我國(guó)制定的食品檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)中沒(méi)有采用氣相色譜-串聯(lián)質(zhì)譜儀(GCMS/MS)檢驗(yàn),大概是因?yàn)檫@種設(shè)備價(jià)格非常昂貴,維護(hù)成本高,而一般的氣相色譜聯(lián)用儀(GC-MS)已經(jīng)滿足了日常的檢驗(yàn)需求。但是,這種設(shè)備在科研分析領(lǐng)域具有非常廣闊的應(yīng)用前景。趙海香等[1]人應(yīng)用氣相色譜-串聯(lián)質(zhì)譜儀摸索了茶飲料中利尿劑的檢測(cè)方法,首先采用溶劑提取,然后經(jīng)過(guò)固相萃取柱凈化,然后微波輔助衍生,上機(jī)測(cè)定。(GC-MS)法的檢出限和測(cè)定下限遠(yuǎn)高于(GC-MS/MS)法的數(shù)值,應(yīng)用(GC-MS/MS)法測(cè)定結(jié)果顯示,回收率在65.1%~108.5%。
食品檢驗(yàn)技術(shù)是保障食品安全的重要技術(shù)手段。靈敏度高、快捷高效的檢測(cè)技術(shù)是未來(lái)檢測(cè)行業(yè)發(fā)展的方向。氣質(zhì)聯(lián)用色譜技術(shù)迎合了時(shí)代發(fā)展的需求,必將在未來(lái)的食品檢測(cè)領(lǐng)域大顯身手。
[1]趙海香,郭振福,汪麗萍,等.氣相色譜-質(zhì)譜法測(cè)定茶飲料中6種利尿劑[J].理化檢驗(yàn):化學(xué)分冊(cè),2010,46(7):820-824.
康牧旭(1984—),男,河北邢臺(tái)人,碩士,工程師。研究方向:食品安全檢驗(yàn)、致病菌分析檢測(cè)。