气相色谱法在食品分析中应用综述

1、高效液相色谱法在食品分析中的应用分析综述摘要 高效液相色谱法 (HPLC 是食品成份分离分析的一种极其重要的技术, 它是在经典 液相色谱基础上, 引入了气相色谱的理论, 在技术上采用了高压泵、 高效固定相和高灵敏度 检测器,因而具备速度快、效率高、灵敏度高、操作自动化的特点,其超高的检测灵敏度和 超低的检测限度而逐渐成为目前最热门的食品检测技术之一。 HPL 技术在食品中分析各营养 成分,食品添加剂、食品霉菌毒素和农、兽药成分残留的检测等,以及与其它技术联合检测 的应用情况。本文是旨在叙述高效液相技术在食品分析各方面的应用方法和取得的成效关键词 高效液相色谱法 食品分析 营养成分 食品添加剂

2、食品霉菌毒素 农、兽药成分 残留0.引言高效液相色谱(High Performance Liquid Chromatography,HPLC , 以其高效、高速和 高分辨力等特征给人们留下了深刻的印象。 高灵敏度的化学发光检测手段与高分辨力的高效 液相色谱法结合于一体 , 成为一种理想的分离分析方法 , 两种方法能取长补短 , 充分发挥各自 优势。 毫无疑问 , 高效液相色谱分离技术与化学发光检测器的联用将被广泛应用于生物工程、 食品工业、环境检测等领域。1. 高效液相色谱法相对于其他食品分析方法的优点1.1 高效液相色谱法更灵敏1. 反式白藜芦醇的高效液相色谱化学发光检测法研究本文研究发现

3、, 反式白藜芦醇在酸 性条件下能大大增强 KMnO4-Na2S2O3化学发光强度 , 基于此 , 并结合 HPLC 分离技术 , 建立起反 式白藜芦醇的 HPLC-CL 分析新方法。 在 C18反相键合相色谱柱 , 乙醇 :0.05%醋酸 (25:75,v/v 为流动相的条件下 , 实现了对葡萄不同部位中反式白藜芦醇的分离与测定 , 方法的线性范围 为 0.0120g/mL,相关系数为 r=0.9996,检出限为 0.03g/mL,RSD为 2.1%(n=6 。实验 表明该法快速、 简单、 准确度高 , 适用于反式白藜芦醇的测定。 2. 基质固相分散 . 高效液相色 谱分析奶粉中残留的左旋咪唑

4、和甲苯咪唑采用基质固相分散的提取方法 , 建立了快速、灵敏 的反相高效液相色谱法测定了奶粉中左旋咪唑和甲苯咪唑残留的含量。采用岛津 SPD-20A 检测器 ,HypersilC18(4.6mm ×150mm,5.0m 色谱柱 , 流动相为 CH3OH-KH2PO4溶液 , 等度洗 脱 , 柱温为室温时于 230 nm波长处以外标法测定。结果表明左旋咪唑和甲苯咪唑分别在 0.180.90g/mL和 0.120.60g/mL浓度范围内线性关系良好 , 其检测限分别为 0.09g/mL和 0.06g/mL。方法具有处理简单、检测快速、准确的特点。 3. 反相高效液相色谱法 快速测定猪肝中四

5、环素类抗生素及氯霉素建立了猪肝中土霉素、 四环素、 金霉素、 美他环素、 多西环素 5种四环素类抗生素及氯霉素多残留的高效液相色谱法。样品经处理后进反相 Hypersil C18柱 , 流动相为 CH3OH-CH3CN-0.01 mol/L H2C2O4溶液 , 流速为 1.0 mL/min,检测 波长为 268 nm。结果表明 :这 6种抗生素在 0.041.0g/mL范围内呈线性关系 , 其检出限 为 0.020.06g/mL,分析的平均添加回收率为 80.00%116.0%,变异系数为 1.305.24%。 方法具有处理简单、 检测快速准确、 易用于实际样品的测定。 4. 反相高效液相色

6、谱法同时测 定田七痛经胶囊中延胡索乙素和阿魏酸建立了快速灵敏的高效液相色谱法测定田七痛经胶 囊中延胡索乙素和阿魏酸的含量。采用色谱柱为 Hypersil C18柱 , 流动相为甲醇 -0.002mol/L KH2PO4溶液 , 室温下于 288 nm波长处检测。延胡索乙素和阿魏酸在 0.131.29g 和 0.080.80g 时线性良好 , 平均回收率分别为 97.96%和 98.47%,RSD分别为 1.3%和 1.1% (n=5 。该法简便、快速、有效、重现性好 , 尤其灵敏度是其他方法望尘莫及的。1.2 高效液相色谱法可检测的样品丰富糖含量是食品质量控制的一项重要指标, 传统化学方法只能

7、测定总糖含量, 不能确定各 类糖的组成及各组分的含量。用 HPLC 测定食品中的糖含量,此技术操作简便,灵敏度高, 并且可同时测定多种糖,国际上已将 HPLC 法作为酒类糖分含量测定的仲裁法。脂肪酸对人 体健康有重要作用, 通过测定脂肪酸的含量, 可为食品的加工、 贮存及合理配比等提供必要 数据。赖春华等采用岛津 VP-ODS 色谱柱,建立了分离检测广西黄沙鳖甲鱼油中的二十碳五 烯酸(EPA 和二十二碳六烯酸(DHA 的高效液相色谱法。蛋白质相对分子质量大,在溶液 中扩散系数小、粘度大、易发生变性,这使其色谱分离效果不理想,因此蛋白质的分离分析 仍是具有挑战性的问题, 故准确灵敏地测定食品中蛋

8、白质和氨基酸的含量具有十分重要的意 义。于晓瑾等建立了用 HPLC 测定婴幼儿配方食品中糠氨酸的分析方法,该法采用迪马铂金 ODS 色谱柱分离,紫外检测器检测,外标法定量分析了 21种婴幼儿配方食品样品中的糠氨 酸含量。 食品中的有机酸是食品酸味和鲜味的重要成分, 也对食品的防腐保鲜起着重要作用。 HPLC 分析有机酸简便快速、选择性好、准确度高。维生素是保持人体健康的重要活性物质 虽然人体所需量很少, 但却是构成生命活动不可或缺的营养物质。 蒲明清等建立了保健食品 中多种水溶性维生素的 HPLC 检测法。 HPLC 法可测定食品中糖精钠、甜味素、甜蜜素、安赛 蜜、 甘草苷和甜菊苷等多种甜味剂

9、的含量, 测定人工合成甜味剂最常用的方法为反相高效液 相色谱紫外吸收检测法(RHPLC-UVD 粮食由于霉变会造成经济损失,有些误食后还会造 成人畜急性或慢性中毒, 甚至导致癌症。 其中黄曲霉毒素是生活中最常见的一种毒素, 是食 品贮存中由真菌产生毒素,有强烈的致癌作用。 HPLC 可依据不同微生物的化学组成或其产 生的代谢产物, 直接分析样品中各种细菌的代谢产物, 确定其病原微生物的特异性化学组分, 从而确定被检测食品中是否存在微生物超标以及是否威胁到人类健康等。 农药残留是由于使 用农药导致在食品、 农产品或动物饲料中残留一定物质, 与人类生活息息相关, 国家有明确 的农药最大残留量标准,

10、 超过该值可能对人体造成危害, 因此在食品分析中, 尤其在水果和 蔬菜的农药残留分析中十分重要。 HPLC 是分离分析热不稳定和难挥发性化合物的有效方法, 目前使用的许多高沸点和热稳定性差的农药及其降解产物只能采用 HPLC 法分离。 HPLC 可用 于食用药材指纹图谱的检测。刘洪宇等建立了不同加工方法制成的玄参饮片的 HPLC 指纹图 谱测定方法,研究不同种类玄参饮片对指纹图谱的影响。此外, HPLC 还可用于食品中其它 营养成分的分析检测。 何康昊等建立了蛋黄中角黄素及虾青素的反相高效液相色谱二极管 阵列检测法 (RHPLC-DAD 。 李艳等采用高效液相色谱法测定了豆类及豆制品中大豆异黄

11、酮的 含量。郜玉钢等采用反相高效液相色谱(RHPLC 对农田人参与伐林人参中 9种人参皂苷单 体的含量进行比较分析,从而建立了同时测定农田人参中 9种人参皂苷单体含量的方法。2 高效液相色谱仪高效液相色谱仪的主要部件有:贮液罐、高压输液泵、进样器、色谱柱、检测器、记录 仪和数据处理装臵。 其基本的工作流程是:贮液罐中的流动相被高压泵打入系统, 样品溶液 经进样器进入流动相, 被流动相载入色谱柱内, 由于样品溶液中的各组分在两相中具有不同 的分配系数,在两相中作相对运动时,经过反复多次的吸附 -解吸的分配过程,各组分在移 动速度上产生较大的差别, 被分离成单个组分依次从柱内流出, 通过检测器时,

12、 样品浓度被 转换成电信号传送到记录仪,数据以图谱形式打印出来。2.1贮液罐贮液罐的材料应耐腐蚀,可为玻璃、不锈钢、氟塑料或特种塑料聚醚醚酮(PEEK 。容 积为 0.5L2.0L。 对凝胶色谱仪、 制备型仪器, 其容积应大些。 贮液罐放臵位臵要高于泵体, 以便保持一定的输液静压差。 在使用过程中贮液罐应密闭, 以防溶剂蒸发引起流动相组成的 变化,还可防止空气中氧气和二氧化碳重新溶解于已脱气的流动相中。2.2高压输液泵高压输液泵可分为恒压泵和恒流泵。 对高压输液泵的要求是。 1 泵体材料能耐化学腐 蚀。通常采用普通耐酸不锈钢或优质耐酸不锈钢。 2能在高压下连续工作。通常要求耐压 40MPa/c

13、m50MPa/cm能在 8h24h连续工作。 3输出流量范围宽。 4输出流量稳定,重复 性高。2.3色谱柱色谱柱包括柱管和固定相两部分。柱壁材料有玻 璃、不锈钢、铝、铜及内壁光滑的聚 合材料的其它金属。 一般色谱柱长 5cm30cm, 内径为 4mm5mm, 凝胶色谱柱内径为 3mm12mm, 制备色谱柱内径较大,可达 25mm 以上。2.4检测器高效液相色谱法中的检测器主要用来监视经色谱柱分离后的组分随淋洗液流出的浓度 变化,所描记的图形用于进行定性和定量分析,因此,要求检测器应该具有灵敏度高、 重 复性好、线性范围宽、适应范围广、对流量和温度的变化不敏感等特性。常用的检测器为紫 外吸收检测

14、器(UVD 、折光指数检测器(RID 、电导检测器(ECD 和荧光检测器(FD 。在 高效液相色谱中没有通用检测器,实际应用时按需要和结合各种检测器的特点进行选择应 用。3 结束语HPLC 是吸纳了经典液相色谱和气相色谱的优点改进和发展起来的现代分析方法,因其 具有分离效能高、 分析速度快、 检测灵敏度好、 能分析高沸点但不气化的热不稳定生理活性 物质的特点而被广泛应用于生物化学、 食品分析、 药物及临床分析。 目前在食品安全检测高 标准的情况下, HPLC 已被广泛应用于食品分析检测领域,在食品安全中起着越来越重要的 作用,为食品安全带来保障。现今科学技术日益更新,高效液相色谱仪不断更新发展

15、,与各 种检测技术的联用越来越普遍,包括液相色谱仪(LC 、质谱仪(MS 及与核磁共振谱仪的 集成(LC-MS-NMR 、气相色谱液相色谱联用(GC-HPLC 、固相微萃液相色谱联用 (SPME-HPLC 、聚焦微波辅助萃取液相色谱联用(FAME-HPLC 等,这些色谱技术的相互 结合解决了传统液相检测器灵敏度低和选择性不够的缺点, 扩大了检测范围, 提高了分析水 平,为科学研究提供更精确、可靠的分析结果,并且简化实验步骤,节省样品的准备和分析 时间,尤其适合亲水性强、挥发性强的有机物,热不稳定化合物及生物大分子物质,以及食 品中残留的微量、 痕量有毒有害物质的分离分析, 从而进一步提高食品的卫生质量及食品中 残留的微痕量有毒有害物质快速准确的分离分析, 保障食品安全和人类身体健康, 同时促进 食品出口等。 今后随着食品工业的发展, 以及人们对食品安全的关注, 加之高效液相色谱分 析技术的不断完善和发展, HPLC 必将在食品分析与检测领域得到更加广泛的应用,发挥更 重要的作用。参考文献:1 辛丹敏 (2009 高效液相色谱法在食品分析和药物分析中的应用研究 , 西南大学硕士 论文2 贺家亮 ; 李开雄 ; 刘海燕 (2008 高效液相色谱法在食品