氣相色譜法在食品分析中應(yīng)用綜述

1、高效液相色譜法在食品分析中的應(yīng)用分析綜述摘要 高效液相色譜法 (HPLC 是食品成份分離分析的一種極其重要的技術(shù), 它是在經(jīng)典 液相色譜基礎(chǔ)上, 引入了氣相色譜的理論, 在技術(shù)上采用了高壓泵、 高效固定相和高靈敏度 檢測(cè)器,因而具備速度快、效率高、靈敏度高、操作自動(dòng)化的特點(diǎn),其超高的檢測(cè)靈敏度和 超低的檢測(cè)限度而逐漸成為目前最熱門的食品檢測(cè)技術(shù)之一。 HPL 技術(shù)在食品中分析各營(yíng)養(yǎng) 成分,食品添加劑、食品霉菌毒素和農(nóng)、獸藥成分殘留的檢測(cè)等,以及與其它技術(shù)聯(lián)合檢測(cè) 的應(yīng)用情況。本文是旨在敘述高效液相技術(shù)在食品分析各方面的應(yīng)用方法和取得的成效關(guān)鍵詞 高效液相色譜法 食品分析 營(yíng)養(yǎng)成分 食品添加劑

2、食品霉菌毒素 農(nóng)、獸藥成分 殘留0.引言高效液相色譜(High Performance Liquid Chromatography,HPLC , 以其高效、高速和 高分辨力等特征給人們留下了深刻的印象。 高靈敏度的化學(xué)發(fā)光檢測(cè)手段與高分辨力的高效 液相色譜法結(jié)合于一體 , 成為一種理想的分離分析方法 , 兩種方法能取長(zhǎng)補(bǔ)短 , 充分發(fā)揮各自 優(yōu)勢(shì)。 毫無(wú)疑問(wèn) , 高效液相色譜分離技術(shù)與化學(xué)發(fā)光檢測(cè)器的聯(lián)用將被廣泛應(yīng)用于生物工程、 食品工業(yè)、環(huán)境檢測(cè)等領(lǐng)域。1. 高效液相色譜法相對(duì)于其他食品分析方法的優(yōu)點(diǎn)1.1 高效液相色譜法更靈敏1. 反式白藜蘆醇的高效液相色譜化學(xué)發(fā)光檢測(cè)法研究本文研究發(fā)現(xiàn)

3、, 反式白藜蘆醇在酸 性條件下能大大增強(qiáng) KMnO4-Na2S2O3化學(xué)發(fā)光強(qiáng)度 , 基于此 , 并結(jié)合 HPLC 分離技術(shù) , 建立起反 式白藜蘆醇的 HPLC-CL 分析新方法。 在 C18反相鍵合相色譜柱 , 乙醇 :0.05%醋酸 (25:75,v/v 為流動(dòng)相的條件下 , 實(shí)現(xiàn)了對(duì)葡萄不同部位中反式白藜蘆醇的分離與測(cè)定 , 方法的線性范圍 為 0.0120g/mL,相關(guān)系數(shù)為 r=0.9996,檢出限為 0.03g/mL,RSD為 2.1%(n=6 。實(shí)驗(yàn) 表明該法快速、 簡(jiǎn)單、 準(zhǔn)確度高 , 適用于反式白藜蘆醇的測(cè)定。 2. 基質(zhì)固相分散 . 高效液相色 譜分析奶粉中殘留的左旋咪唑

4、和甲苯咪唑采用基質(zhì)固相分散的提取方法 , 建立了快速、靈敏 的反相高效液相色譜法測(cè)定了奶粉中左旋咪唑和甲苯咪唑殘留的含量。采用島津 SPD-20A 檢測(cè)器 ,HypersilC18(4.6mm ×150mm,5.0m 色譜柱 , 流動(dòng)相為 CH3OH-KH2PO4溶液 , 等度洗 脫 , 柱溫為室溫時(shí)于 230 nm波長(zhǎng)處以外標(biāo)法測(cè)定。結(jié)果表明左旋咪唑和甲苯咪唑分別在 0.180.90g/mL和 0.120.60g/mL濃度范圍內(nèi)線性關(guān)系良好 , 其檢測(cè)限分別為 0.09g/mL和 0.06g/mL。方法具有處理簡(jiǎn)單、檢測(cè)快速、準(zhǔn)確的特點(diǎn)。 3. 反相高效液相色譜法 快速測(cè)定豬肝中四

5、環(huán)素類抗生素及氯霉素建立了豬肝中土霉素、 四環(huán)素、 金霉素、 美他環(huán)素、 多西環(huán)素 5種四環(huán)素類抗生素及氯霉素多殘留的高效液相色譜法。樣品經(jīng)處理后進(jìn)反相 Hypersil C18柱 , 流動(dòng)相為 CH3OH-CH3CN-0.01 mol/L H2C2O4溶液 , 流速為 1.0 mL/min,檢測(cè) 波長(zhǎng)為 268 nm。結(jié)果表明 :這 6種抗生素在 0.041.0g/mL范圍內(nèi)呈線性關(guān)系 , 其檢出限 為 0.020.06g/mL,分析的平均添加回收率為 80.00%116.0%,變異系數(shù)為 1.305.24%。 方法具有處理簡(jiǎn)單、 檢測(cè)快速準(zhǔn)確、 易用于實(shí)際樣品的測(cè)定。 4. 反相高效液相色

6、譜法同時(shí)測(cè) 定田七痛經(jīng)膠囊中延胡索乙素和阿魏酸建立了快速靈敏的高效液相色譜法測(cè)定田七痛經(jīng)膠 囊中延胡索乙素和阿魏酸的含量。采用色譜柱為 Hypersil C18柱 , 流動(dòng)相為甲醇 -0.002mol/L KH2PO4溶液 , 室溫下于 288 nm波長(zhǎng)處檢測(cè)。延胡索乙素和阿魏酸在 0.131.29g 和 0.080.80g 時(shí)線性良好 , 平均回收率分別為 97.96%和 98.47%,RSD分別為 1.3%和 1.1% (n=5 。該法簡(jiǎn)便、快速、有效、重現(xiàn)性好 , 尤其靈敏度是其他方法望塵莫及的。1.2 高效液相色譜法可檢測(cè)的樣品豐富糖含量是食品質(zhì)量控制的一項(xiàng)重要指標(biāo), 傳統(tǒng)化學(xué)方法只能

7、測(cè)定總糖含量, 不能確定各 類糖的組成及各組分的含量。用 HPLC 測(cè)定食品中的糖含量,此技術(shù)操作簡(jiǎn)便,靈敏度高, 并且可同時(shí)測(cè)定多種糖,國(guó)際上已將 HPLC 法作為酒類糖分含量測(cè)定的仲裁法。脂肪酸對(duì)人 體健康有重要作用, 通過(guò)測(cè)定脂肪酸的含量, 可為食品的加工、 貯存及合理配比等提供必要 數(shù)據(jù)。賴春華等采用島津 VP-ODS 色譜柱,建立了分離檢測(cè)廣西黃沙鱉甲魚油中的二十碳五 烯酸(EPA 和二十二碳六烯酸(DHA 的高效液相色譜法。蛋白質(zhì)相對(duì)分子質(zhì)量大,在溶液 中擴(kuò)散系數(shù)小、粘度大、易發(fā)生變性,這使其色譜分離效果不理想,因此蛋白質(zhì)的分離分析 仍是具有挑戰(zhàn)性的問(wèn)題, 故準(zhǔn)確靈敏地測(cè)定食品中蛋

8、白質(zhì)和氨基酸的含量具有十分重要的意 義。于曉瑾等建立了用 HPLC 測(cè)定嬰幼兒配方食品中糠氨酸的分析方法,該法采用迪馬鉑金 ODS 色譜柱分離,紫外檢測(cè)器檢測(cè),外標(biāo)法定量分析了 21種嬰幼兒配方食品樣品中的糠氨 酸含量。 食品中的有機(jī)酸是食品酸味和鮮味的重要成分, 也對(duì)食品的防腐保鮮起著重要作用。 HPLC 分析有機(jī)酸簡(jiǎn)便快速、選擇性好、準(zhǔn)確度高。維生素是保持人體健康的重要活性物質(zhì) 雖然人體所需量很少, 但卻是構(gòu)成生命活動(dòng)不可或缺的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)。 蒲明清等建立了保健食品 中多種水溶性維生素的 HPLC 檢測(cè)法。 HPLC 法可測(cè)定食品中糖精鈉、甜味素、甜蜜素、安賽 蜜、 甘草苷和甜菊苷等多種甜味劑

9、的含量, 測(cè)定人工合成甜味劑最常用的方法為反相高效液 相色譜紫外吸收檢測(cè)法(RHPLC-UVD 糧食由于霉變會(huì)造成經(jīng)濟(jì)損失,有些誤食后還會(huì)造 成人畜急性或慢性中毒, 甚至導(dǎo)致癌癥。 其中黃曲霉毒素是生活中最常見(jiàn)的一種毒素, 是食 品貯存中由真菌產(chǎn)生毒素,有強(qiáng)烈的致癌作用。 HPLC 可依據(jù)不同微生物的化學(xué)組成或其產(chǎn) 生的代謝產(chǎn)物, 直接分析樣品中各種細(xì)菌的代謝產(chǎn)物, 確定其病原微生物的特異性化學(xué)組分, 從而確定被檢測(cè)食品中是否存在微生物超標(biāo)以及是否威脅到人類健康等。 農(nóng)藥殘留是由于使 用農(nóng)藥導(dǎo)致在食品、 農(nóng)產(chǎn)品或動(dòng)物飼料中殘留一定物質(zhì), 與人類生活息息相關(guān), 國(guó)家有明確 的農(nóng)藥最大殘留量標(biāo)準(zhǔn),

10、 超過(guò)該值可能對(duì)人體造成危害, 因此在食品分析中, 尤其在水果和 蔬菜的農(nóng)藥殘留分析中十分重要。 HPLC 是分離分析熱不穩(wěn)定和難揮發(fā)性化合物的有效方法, 目前使用的許多高沸點(diǎn)和熱穩(wěn)定性差的農(nóng)藥及其降解產(chǎn)物只能采用 HPLC 法分離。 HPLC 可用 于食用藥材指紋圖譜的檢測(cè)。劉洪宇等建立了不同加工方法制成的玄參飲片的 HPLC 指紋圖 譜測(cè)定方法,研究不同種類玄參飲片對(duì)指紋圖譜的影響。此外, HPLC 還可用于食品中其它 營(yíng)養(yǎng)成分的分析檢測(cè)。 何康昊等建立了蛋黃中角黃素及蝦青素的反相高效液相色譜二極管 陣列檢測(cè)法 (RHPLC-DAD 。 李艷等采用高效液相色譜法測(cè)定了豆類及豆制品中大豆異黃

11、酮的 含量。郜玉鋼等采用反相高效液相色譜(RHPLC 對(duì)農(nóng)田人參與伐林人參中 9種人參皂苷單 體的含量進(jìn)行比較分析,從而建立了同時(shí)測(cè)定農(nóng)田人參中 9種人參皂苷單體含量的方法。2 高效液相色譜儀高效液相色譜儀的主要部件有:貯液罐、高壓輸液泵、進(jìn)樣器、色譜柱、檢測(cè)器、記錄 儀和數(shù)據(jù)處理裝臵。 其基本的工作流程是:貯液罐中的流動(dòng)相被高壓泵打入系統(tǒng), 樣品溶液 經(jīng)進(jìn)樣器進(jìn)入流動(dòng)相, 被流動(dòng)相載入色譜柱內(nèi), 由于樣品溶液中的各組分在兩相中具有不同 的分配系數(shù),在兩相中作相對(duì)運(yùn)動(dòng)時(shí),經(jīng)過(guò)反復(fù)多次的吸附 -解吸的分配過(guò)程,各組分在移 動(dòng)速度上產(chǎn)生較大的差別, 被分離成單個(gè)組分依次從柱內(nèi)流出, 通過(guò)檢測(cè)器時(shí),

12、 樣品濃度被 轉(zhuǎn)換成電信號(hào)傳送到記錄儀,數(shù)據(jù)以圖譜形式打印出來(lái)。2.1貯液罐貯液罐的材料應(yīng)耐腐蝕,可為玻璃、不銹鋼、氟塑料或特種塑料聚醚醚酮(PEEK 。容 積為 0.5L2.0L。 對(duì)凝膠色譜儀、 制備型儀器, 其容積應(yīng)大些。 貯液罐放臵位臵要高于泵體, 以便保持一定的輸液靜壓差。 在使用過(guò)程中貯液罐應(yīng)密閉, 以防溶劑蒸發(fā)引起流動(dòng)相組成的 變化,還可防止空氣中氧氣和二氧化碳重新溶解于已脫氣的流動(dòng)相中。2.2高壓輸液泵高壓輸液泵可分為恒壓泵和恒流泵。 對(duì)高壓輸液泵的要求是。 1 泵體材料能耐化學(xué)腐 蝕。通常采用普通耐酸不銹鋼或優(yōu)質(zhì)耐酸不銹鋼。 2能在高壓下連續(xù)工作。通常要求耐壓 40MPa/c

13、m50MPa/cm能在 8h24h連續(xù)工作。 3輸出流量范圍寬。 4輸出流量穩(wěn)定,重復(fù) 性高。2.3色譜柱色譜柱包括柱管和固定相兩部分。柱壁材料有玻 璃、不銹鋼、鋁、銅及內(nèi)壁光滑的聚 合材料的其它金屬。 一般色譜柱長(zhǎng) 5cm30cm, 內(nèi)徑為 4mm5mm, 凝膠色譜柱內(nèi)徑為 3mm12mm, 制備色譜柱內(nèi)徑較大,可達(dá) 25mm 以上。2.4檢測(cè)器高效液相色譜法中的檢測(cè)器主要用來(lái)監(jiān)視經(jīng)色譜柱分離后的組分隨淋洗液流出的濃度 變化,所描記的圖形用于進(jìn)行定性和定量分析,因此,要求檢測(cè)器應(yīng)該具有靈敏度高、 重 復(fù)性好、線性范圍寬、適應(yīng)范圍廣、對(duì)流量和溫度的變化不敏感等特性。常用的檢測(cè)器為紫 外吸收檢測(cè)

14、器(UVD 、折光指數(shù)檢測(cè)器(RID 、電導(dǎo)檢測(cè)器(ECD 和熒光檢測(cè)器(FD 。在 高效液相色譜中沒(méi)有通用檢測(cè)器,實(shí)際應(yīng)用時(shí)按需要和結(jié)合各種檢測(cè)器的特點(diǎn)進(jìn)行選擇應(yīng) 用。3 結(jié)束語(yǔ)HPLC 是吸納了經(jīng)典液相色譜和氣相色譜的優(yōu)點(diǎn)改進(jìn)和發(fā)展起來(lái)的現(xiàn)代分析方法,因其 具有分離效能高、 分析速度快、 檢測(cè)靈敏度好、 能分析高沸點(diǎn)但不氣化的熱不穩(wěn)定生理活性 物質(zhì)的特點(diǎn)而被廣泛應(yīng)用于生物化學(xué)、 食品分析、 藥物及臨床分析。 目前在食品安全檢測(cè)高 標(biāo)準(zhǔn)的情況下, HPLC 已被廣泛應(yīng)用于食品分析檢測(cè)領(lǐng)域,在食品安全中起著越來(lái)越重要的 作用,為食品安全帶來(lái)保障?，F(xiàn)今科學(xué)技術(shù)日益更新,高效液相色譜儀不斷更新發(fā)展

15、,與各 種檢測(cè)技術(shù)的聯(lián)用越來(lái)越普遍,包括液相色譜儀(LC 、質(zhì)譜儀(MS 及與核磁共振譜儀的 集成(LC-MS-NMR 、氣相色譜液相色譜聯(lián)用(GC-HPLC 、固相微萃液相色譜聯(lián)用 (SPME-HPLC 、聚焦微波輔助萃取液相色譜聯(lián)用(FAME-HPLC 等,這些色譜技術(shù)的相互 結(jié)合解決了傳統(tǒng)液相檢測(cè)器靈敏度低和選擇性不夠的缺點(diǎn), 擴(kuò)大了檢測(cè)范圍, 提高了分析水 平,為科學(xué)研究提供更精確、可靠的分析結(jié)果,并且簡(jiǎn)化實(shí)驗(yàn)步驟,節(jié)省樣品的準(zhǔn)備和分析 時(shí)間,尤其適合親水性強(qiáng)、揮發(fā)性強(qiáng)的有機(jī)物,熱不穩(wěn)定化合物及生物大分子物質(zhì),以及食 品中殘留的微量、 痕量有毒有害物質(zhì)的分離分析, 從而進(jìn)一步提高食品的衛(wèi)生質(zhì)量及食品中 殘留的微痕量有毒有害物質(zhì)快速準(zhǔn)確的分離分析, 保障食品安全和人類身體健康, 同時(shí)促進(jìn) 食品出口等。 今后隨著食品工業(yè)的發(fā)展, 以及人們對(duì)食品安全的關(guān)注, 加之高效液相色譜分 析技術(shù)的不斷完善和發(fā)展, HPLC 必將在食品分析與檢測(cè)領(lǐng)域得到更加廣泛的應(yīng)用,發(fā)揮更 重要的作用。參考文獻(xiàn):1 辛丹敏 (2009 高效液相色譜法在食品分析和藥物分析中的應(yīng)用研究 , 西南大學(xué)碩士 論文2 賀家亮 ; 李開雄 ; 劉海燕 (2008 高效液相色譜法在食品