论一：气相色谱仪及其在水产品药残检测中的应用.doc

气相色谱仪简述及其在水产品药物残留检测中的应用摘要：详细阐述了气相色谱法的原理、优点及气相色谱仪的基本结构和工作原理，并介绍了水产品药物残留对人类及环境的危害，气相色谱法在药残检测中的广泛应用。关键词：气相色谱法；气相色谱仪；水产品药物残留一、气相色谱法的原理及优点气相色谱法（gas chromatography，GS）是以惰性气体为流动相的柱色谱法，是一种物理化学分离方法。这种分离方法是基于物质溶解度、蒸汽压、吸附能力、立体化学等物理化学性质的微小差异，从而使其在流动相和固定相之间的分配系数有所不同，而当两相作相对运动时，组分在两相间进行连续多次分配，达到彼此分离的目的。两相中的一相是表面积很大的固定相，另一相是携带被气化样品的流动相（即载气）。装载固定相的柱子，称为色谱柱。气相色谱具有高效、快速、高灵敏度、样品用量少等优点。气体流动相的黏度小，传质速率快，能获得很高的柱效。现代气相色谱已普遍采用内径小而长的毛细管色谱柱，由于气体渗透性强，如30米长、内径0.25mm的色谱柱，其总柱效可达20万个理论塔板数（即分配了20万次），适用于分离多组分的复杂混合物。同时，由于气体迁移速率高，因此气相色谱分析速度快，一般十几分钟可完成一个分析周期。二、气相色谱仪的基本结构、工作原理和优点。气相色谱仪的基本结构是由气路系统、进样系统、分离系统、温度控制系统、检测器和数据处理系统等六大部分组成。如图1所示，载气流携带气化室内的样品蒸气，进入色谱柱，经色谱柱分离后的各组分依次进入检测器，输出的信号由色谱数据工作站进行记录运算。图 气相色谱仪通常配有高灵敏度的检测器，最低检测限达10-1410-7g，最低检出浓度达ug/kg级，适用于痕量分析。气相色谱法样品用量少，一次进样量在110ul。分析样品可以是气体、液体或固体，只要在190500温度范围内有0.210mmHg蒸汽压，热稳定的物质，均可用气相色谱法分析。气相色谱分析仪器已经很成熟，仪器造价低，使用氮气、氦气等惰性气体为流动相，每分钟流量仅几十毫升，分析成本较低，如今大部分气相色谱仪都能被电脑上的工作站所控制，操作更加方便，结果更加直观，所以在化学实验室已经相当普及。气相色谱-质谱（GC-MS）日臻完善，使气相色谱的应用更加广泛。气相色谱因其所具有的诸多优点，已广泛用于食品分析、化学化工、生理生化、医药卫生、商品检验、农林、轻工、环境科学等领域，称为各种分离技术中效率最高和应用最广泛的手段。近几年来，我国检验检疫系统已制定了近400个有害残留物的检测标准，其中60%采用了气相色谱检测技术。三、水产品药物残留及其危害 药物在预防、治疗水产品疾病中起到积极作用，但同时又带来了药物残留问题。水产品药物残留是指在水产养殖过程中，为防病、治病而使用药物后蓄积和贮存在水产品任何食用部分所含药物的原药、代谢产物以及相关杂质的残留。还包括药物在生态环境中的残留和在其他水生动植物体内的残留。随着水产养殖面积的不断扩大，养殖强度的不断增加，养殖水环境的不断恶化，水产养殖动物的病害也日趋严重，水产养殖户逐渐的开始不遵守休药期的规定，非法使用违禁药物；长期、超量、重复使用药物：未确诊病情盲目用药；随意改变给药对象、给药途径、用药部位的不正确等，造成了药物在水产品中残留。水产品中主要残留药物有抗生素类、磺胺类、呋喃类、喹诺酮类以及激素等。见表二表二：目前水产品中主要残留药物类别代表药物抗生素类氯霉素、红霉素、土霉素磺胺类磺胺嘧啶钠、磺胺二甲氧嘧啶硝基呋喃类呋喃唑酮、呋喃西林喹诺酮类盐酸环丙沙星、噁喹酸激素类喹乙醇、己烯雌酚、甲基睾丸酮其他五氯酚钠、孔雀石绿水产品药物残留与人体健康息息相关。一般来说，水产品的药物残留通常很低，大部分不会导致对人体的急性毒性作用，而往往会被忽视。孰不知，如果长期摄食低剂量药物残留的水产品，则在人体内慢慢蓄积，将会严重危害人体的健康。具体表现在：1、毒性作用。有些水产品药物残留在人体内蓄积到一定浓度时，会产生毒性作用。如防治鱼虾鳖等细菌性疾病的氯霉素残留，容易引起再生障碍性贫血病即白血病；磺胺类药物残留可引起肾脏损害。2、过敏反应。有些残留药物具有抗原性，能刺激人的机体产生过敏反应。如防治鱼虾鳖等细菌性疾病的青霉素、四环素、磺胺类、呋喃类等药物残留，轻者可能引起皮炎、荨麻疹、发热等，严重的可导致休克，甚至危及生命。 3、诱导产生耐药性。水产品反复接触某些药物尤其是抗生素，体内将可能诱导一些耐药性菌株产生，经食用后可传播给人体产生耐药性，由此给临床上治疗感染性疾病会带来一定的困难。4、引起菌群失调。人体肠胃内存在的大量菌群，在正常情况下是相互适应的平衡体系。水产品药物残留可能会抑制或杀死某些敏感菌群，影响、破坏平衡，导致内源性感染，引发疾病，损害人体健康。5、“三致”作用。部分水产品的药残有较强的致畸、致癌、致突变作用。如防治水霉病的孔雀石绿、调节生长的已烯雌酚等。6、激素样作用。水产品激素类药物残留会使正常人的生理功能发生紊乱，可能出现性成熟加快、性别异化等现象，影响正常的生长和发育。如用于育苗期性转变的甲基睾丸素、已烯雌酚；水生动物繁殖催产用的绒毛膜促性腺激素等。四、水产品中药物残留检测的必要性、紧迫性目前，水产品药物残留问题日益严重，它除了上述对人体健康造成的潜在威胁外，还影响着水产品进出口贸易，已成为出口贸易的瓶颈。当今世界各国，热别是发达国家和地区为了保障本国（或地区）动植物卫生和人们的健康，对进口动植物产品提出了越来越高的安全卫生要求，检测项目越来越多、检测限量越来越严，打着SPS协议（即卫生与动植物检疫协议）巧立名目，设置技术壁垒，由于药残问题，我国水产品出口屡屡受阻。以氯霉素为例，2002年的冻虾仁氯霉素污染事件，令欧盟正式做出禁止进口中国动物源性产品的决议。欧盟的这一禁令使中国蒙受了巨大损失：近五万劳动力下岗；十几万农户因企业无法履行收购合同导致水产品被滞留；94家对欧盟出口水产品的企业损失达6.23亿美元。美国食品与药物管理局（PDA）也公布了禁止在进出口动物源性食品中使用的包括氯霉素在内的11种药物名单。欧盟、美国对水产品药物残留的苛求，已使我国水产品的生产和出口蒙上了一层阴影，同时也引起了我国业内外人士对水产品药残的高度重视。为了控制水产品的药物残留，保证水产品的质量安全，势必要建立先进的检测方法，成立一整套成熟的药残监控体系。其中，如何选择适当的分析仪器将被检测物质进行准确的定性定量分析成为了这项工作的重中之重。五、气相色谱在药残检测中的应用氯霉素是一种广谱抗生素，白色针状晶体，微溶于水，水溶液呈中性，氯霉素在渔业生产中主要是用以治疗鳗鱼的赤鳍、红点病，鱼类的弧菌病、痘疮病等。农业部公告第193号禁用清单规定氯霉素及其盐、酯（包括：琥珀氯霉素及制剂）。该药对人类的毒性较大，抑制骨髓造血功能，造成过敏反应引起再生障碍性贫血（包括白细胞减少、红细胞减少、血小板减少等）。此外，该药还可引起肠道菌群失调及抑制抗体形成，使人体的免疫功能下降。对于氯霉素及其制剂，国家规定所用食品动物均不可使用，且水产品中不得检出。对于其残留量检测，国际上通用的方法是气相色谱法和气相色谱-质谱连用法，但由于后者仪器购置费用高昂，目前我国水产行业执行的标准是水产品中氯霉素残留量的测定 气相色谱法（SC/T3018-2004）。操作方法：取活鱼样的可食部分，去头去尾打成肉糜，称量肉糜5g左右，经过乙酸已酯提取、正己烷净化、旋转蒸发浓缩、硅烷化试剂低沸点化、即可上气相色谱仪进行测定，根据工作站上的色谱图进行定性定量分析。不含氯霉素的肉样的样品色谱图，图三含氯霉素浓度为的肉样的样品色谱图，图四含氯霉素浓度为的肉样的样品色谱图，图五根据峰面积利用外标法可以准确的对其进行定性定量。五氯酚钠是一种有毒农药，在渔业生产中主要用于清塘，可以杀野杂鱼以及螺蛳、蚌等敌害；五氯酚钠在酸性条件下转化成五氯苯酚，五氯苯酚为环境荷尔蒙，微量的五氯苯酚对人体有毒副作用，可造成中枢神经系统、肝、肾损伤及内分泌紊乱。农业部农牧发20021号文关于发布食品动物禁用的兽药及其他化合物清单通知，在水生