高效液相色谱检验食品的研究进展

高效液相色谱检验食品的研究进展

食品的质量安全与经济和人民生活密切相关，密切相关。搞好食品质量安全,意义重大。食品质量安全检验技术很多,这里简单作以下介绍:一、色谱条件的选择高效液相色谱是以液相色谱为基础,以高压下的液体为流动相的色谱过程。通常所说的柱层析、薄层层析或纸层析就是经典的液相色谱。所用的固定相为大于100μm的吸附剂(硅胶、氧化铝等)。这种传统的液相色谱所用的固定相粒度大,传质扩散慢,因而柱效低,分离能力差,只能进行简单混合物的分离。而高效液相所用的固定相粒度小(5～10μm)、传质快、柱效高。高效液相色谱法(HPLC法)是60年代后期发展起来的一种分析方法。在食品分析上的应用,从上个世纪80年代才开始,国家标准《食品卫生检验方法、理化部分》GB5009-85中,无HPLC法,而在GB/T5009-1996中,才增加了HPLC方法。近年来,在保健食品功效成分、营养强化剂、维生素类、蛋白质的分离测定等应用广泛。世界上约有80%的有机化合物可以用HPLC来分析测定。二、气液色谱glc气相色谱法是一种以气体为流动相的柱色谱分离技术。气相色谱分离的基础是一种样品在流动相和固定相之间的分配。如固定相是一种固体,称之为气固色谱(GSC)。气固色谱取决于用来分离样品的柱填充物的吸附性能。如固定相是一种液体,称之为气液色谱(GLC)。液体像一层薄膜涂在惰性固体上,分离的基础是在液膜内外的样品的分配。固定液涂渍在担体上作为柱内填充物时称为填充色谱;固定液涂渍在柱内壁时称为毛细管色谱。由于液体种类繁多,使用温度可高达400℃,使得气液色谱成了气相色谱中灵活性和选择性最好的一种方式。目前在普通食品、保健食品、食品添加剂、水的450项分析测试项目中,气相色谱法测试项目占125项,占总检测项目的28%。涉及项目主要有农药残留、溶剂残留、食品包装材料样中的聚合物单体、脂肪酸、甲醇及高级醇类、防腐剂、水中多种有机有害物质等。气相色谱法已成为食品检验中必不可少的检验方法之一。三、待测元素含量与火焰原子吸收法原子吸收分光光度法是基于原子对特征光吸收的一种相对测量方法,它的基本原理是将光源辐射出的待测元素的特征光谱通过样品的蒸气时,被蒸气中待测元素的基态原子所吸收,在一定条件下,入射光被吸收而减弱的程度与样品中待测元素的含量呈正相关,由此可得到样品中待测元素的含量。它灵敏度高,对于火焰原子吸收法,其灵敏度一般为μg/mL～ng/mL;对于无火焰原子吸收分析法,绝对灵敏度可达10-10～10-14g。采用原子吸收分析方法,可分析70种以上元素,常见的如食品中的Pb、Cd、As、Hg、Cu、Al、Cr、Sn、Ni、Zn、Mg、Fe、Mn、Ca、K、Na、Ge、Se、B等元素的测定,可以进行常量分析,也可以进行微量甚至痕量分析,而且需样量小。四、氢化物发生进样的原理原子荧光光谱分析是20世纪60年代中期提出并发展起来的新型光谱分析技术,它具有原子吸收和原子发射光谱两种技术的优势并克服了它们某些方面的缺点,具有分析灵敏度高、干扰少、线性范围宽、可多元素同时分析等特点,是一种优良的痕量分析技术。食品中砷、锑、铋、汞、硒、碲、锡、锗、铅、锌、镉等元素的含量实际测量方法还大都停留在化学分析或光度分析的阶段,存在着操作繁琐、费时费力等不足,即使是使用较为先进的原子吸收法进行测量,由于一般光度计波长范围的限制,对这些吸收波长处于紫外区的元素,不论是灵敏度、检出限、重现性等等都无法满足越来越高的质量控制要求。当与合适还原剂,如硼氢化钠等发生反应时,砷、锑、铋、锡、硒、碲、铅、锗等可形成气态氢化物,汞可生成气态原子态汞,镉、锌可生成气态组分,这就是氢化物发生进样的原理基础。经过国内分析测试研究人员的不断努力,目前氢化物发生——原子荧光技术已成为食品卫生、饮用水、矿泉水中重金属检测的国家标准方法;氢化物发生——原子荧光技术在环境保护、水质分析、地质等领域有了很多的应用。原子荧光光度计也已成为国内众多分析测试实验室的常规测试仪器。五、紫外——可见分光光度法波长在200～400nm范围称为紫外光,人眼能感觉到的光的波长大约在400～760nm之间。物质吸收波长范围在200～760nm区间的电磁辐射能而产生的分子吸收光谱称为该物质的紫外——可见吸收光谱,利用紫外—可见光谱进行物质的定性、定量分析的方法称为紫外——可见分光光度法。紫外-可见分光光度法分为原子吸收光谱和分子吸收光谱两种。紫外——可见分光光度法起源于20世纪60年代,该法可直接提供分子中有无芳香结构和共轭体系存在的信息,为物质的定性提供了一定的依据。紫外——可见分光光度法广泛地应用于物质的常量、微量及痕量组分的定量分析,已作为现代分析化学中“常规武器”的一种。定量的主要误差来源于共存物的谱线重叠而引起的光谱干扰,可运用现代分离技术及计算机辅助技术的应用而得以补偿。紫外——可见分光光度法的特点是仪器简单、操作方便、灵敏度高达10-4～10-7g/mL或更低、相对误差一般为1%～3%、有一定的选择性。六、hpce的提出、特点及应用前景电泳分离技术是基于电场中以缓冲溶液为介质,荷电物质受电场的吸引或排斥产生差速迁移,进而使被测组分进行分离分析。1937年该技术首先由瑞典科学家创立,用于分离蛋白蛋混合物。由于Tiselius对于电泳技术发展和应用所作出的杰出贡献,他于1948年获得诺贝尔化学奖。但传统的电泳方式为平板电泳,分离的实现完全依赖于分子的大小,主要用于生物大分子的分离分析。其最大的局限性在于难以克服由两端高压所引起的电解质离子流的自热,或称焦耳热。这种焦耳热会引起载板从中心到两侧的温度梯度、粘度梯度和速度梯度,从而导致区带展宽,降低效率,因此极大限制了高压的使用。由于存在应用范围窄、检测和仪器自动化困难等缺点,电泳技术在较长的一段时期内,特别在上个世纪70年代气相色谱和液相色谱技术迅猛发展阶段,不受重视。1981年Jergenson和Lukacs成功地使用75μm(内径)石英毛细管柱,对丹酰化氨基酸样品进行了高效、快速分离,并阐明了毛细管电泳的有关理论,使得电泳技术进入一个崭新的时代——高效毛细管电泳时代。相对于经典电泳技术,HPCE具有高效、快速、简便、微量并可实现仪器化等优异特点,它不再局限于生物大分子分离测定,还可以在一次分析中实现阳离子、阴离子以及中性物质的分离。实验证明HPCE能用于氨基酸、手性分子、维生素、农药、无机离子、有机酸、染料、表面活性剂、肽和蛋白质、糖类、低聚核苷和DNA片段,甚至于整个细胞和病毒粒子的分离分析。随着技术不断发展,应用范围的扩大,HPCE已成为当今分析化学中一个新兴的前沿分支学科。HPCE主要特点可以“多、快、好、省”4个字概括。多——分离模式多,应用范围广。根据分离机制不同,毛细管电泳分离模式可以分为、毛细管等速电泳、毛细管等电聚焦、、毛细管凝胶电泳法等。其中毛细管区带电泳和胶束电动毛细管色谱法方法最为常用。快——方法开发简便、分析速度快。从进样到完成分离分析一般为10～40min。有的仅需3～4min。好——分离效能好。空心毛细管柱效每米达十万理论塔板数。凝胶毛细管柱每米可达几百甚至上千万理论塔板数,远远高于HPLC几千或几万的理论塔板数。省——分析费用省,不需价格昂贵的柱子和溶剂,且分离分析样品时消耗溶剂很少(一次分析,消耗缓冲液可以μL计),消耗样品用量更少(固体PG级,液体1～50nL)。HPCE的局限性在于毛细管柱内径细,允许进样量少,使得线性范围小于HPLC。此外,若使用UV检测器,检测光程短,样品的浓度一般为μg/mL数量级。七、等成分研究现状近年来,极谱分析方法测定食品中色素、糖精和重金属等成分的研究工作取得了很大的进展。极谱分析具有设备简单、分析速度快、准确度高,灵敏度高及重现性好的特点。极谱分析使用试剂为常用的酸、碱、盐和络合剂。八、高效、快速、有效的检测方法近年来我国质检系统不断完善食品的检测手段,目前已拥有气——质色谱仪、原子吸收分光光度计、等离子体发射光谱仪、氨基酸自动分析仪等一批世界领先的