毛細(xì)管電泳技術(shù)在食品安全檢測中應(yīng)用

毛細(xì)管電泳技術(shù)在食品安全檢測中應(yīng)用毛細(xì)管電泳(capillaryelectrophoresis,CE)是一種以高壓電場為驅(qū)動力，以毛細(xì)管為分離通道的液相分離技術(shù)。CE具有極高的靈敏度與分辨率。如采用紫外檢測器，其檢測下限可達(dá)10-13?10-i5mol/L；而采用激光誘導(dǎo)熒光檢測器(LIF),檢測下限可達(dá)10-19?10-2imol/L。CE的柱效很高，一般可達(dá)到幾十萬理論塔板數(shù)，相比之下，高效液相色譜(HPLC)的柱效僅為幾千到幾萬。CE的分離速度極快，曾有1.7min分析19種陽離子，3.1min分析30種陰離子，4.5min分析10種蛋白質(zhì)的報道。此外，CE還有進(jìn)樣量少)(1-10nL)，溶劑消耗少，儀器簡單及成本低等多項優(yōu)點，因此其應(yīng)用日趨廣泛，成為近年來發(fā)展較快的分析方法之一。食品的多樣性及其成分的復(fù)雜性對應(yīng)用于食品分析的方法提出了很高的要求。一個理想的食品分析方法最好可以應(yīng)用于不同的食品基質(zhì)，并可測定同一食品基質(zhì)中不同的復(fù)雜食品成分。由于CE具有多種不同的分離體系，可以滿足許多食品基質(zhì)所含的復(fù)雜食品成分的分析要求，其分析的對象可以從飲用水到復(fù)雜的肉制品，分析的成分可以從簡單的金屬離子到蛋白質(zhì)等大分子，再加上CE對被分析成分的提取、純化及衍生等預(yù)處理沒有嚴(yán)格的要求，因此，CE在食品分析方面的應(yīng)用日趨廣泛。食品添加劑和農(nóng)藥殘留分析防腐劑與甜味劑用CZE可分離和測定濃縮果汁、軟飲料、果醬、蠔油和人造黃油中的山梨酸和苯甲酸防腐劑，檢測下限約0.06yg/ml，RSD為0.9%?4%。CZE也可同時分析可樂飲料中的阿斯巴甜和糖精，檢測下限2?5yg/ml，RSD約1%?3%，與HPLC相當(dāng)。在CZE的電解緩沖液中加入聚乙二醇(PEG)等水溶性高分子有助于改善防腐劑的分離度。采用計算機(jī)控制pH梯度的CZE系統(tǒng)也可有效分離軟飲料中的苯甲酸鈉和咖啡因等成分。Thompson等利用MEKC同時分離和測定了無糖軟飲料和番茄醬中的山梨酸、苯甲酸、咖啡因、阿斯巴甜和甜蜜素。RSD僅為0.6%?2.6%，測定結(jié)果與HPLC極為吻合。該研究表明在MEKC中使用脫氧膽酸鈉等手性表面活性劑可有效改善上述防腐劑和甜味劑的分離效果。合成色素MEKC已用于分析食品中的各種合成色素。在電解緩沖液中加入CD、脫氧膽酸鹽和乙氰均可改善分離效果。Thompson和Trenerry用MEKC測定了糖果中的合成色素，Suzuki等用MEKC結(jié)合二級管陣列(PDA)檢測器，分析了胭脂紅等6種食用合成色素，檢測限可低至1yg/ml，線性范圍可達(dá)30yg/ml。農(nóng)藥和抗生素殘留CZE和MEKC已用于飲用水、牛奶、啤酒、谷物、馬鈴薯和豬肉等食品中的農(nóng)藥殘留和抗生素殘留的測定。CZE可測定谷物中的2,4-D等殺草劑殘留，采用紫外檢測器，檢測下限為1yg/ml，而采用LIF檢測器的檢測下限可達(dá)0.1?0.5ng/ml。用MEKC結(jié)合LIF檢測器可在谷物中檢出赤霉酸等5種生長調(diào)節(jié)劑殘留，6種敵草隆衍生物殘留。檢測下限可達(dá)0.02?0.04yg/g，靈敏度高于HPLC。MEKC也可檢出飲用水及馬鈴薯中的對草快和殺草快殘留，檢測下限為0.2ng/ml和0.01yg/g，與GC比較，RSD分別為5%?7%和10%。Blais等用CZE結(jié)合LIF檢測器檢測了牛奶中的氯霉素殘留，檢測下限低于0.1ng/ml。CZE分析豬肉中的磺胺殘留時，線性檢出下限可達(dá)2?9yg/g，在電解緩沖液中加入脫氧膽酸鈉可有效改善分離度。食品毒素CZE和MEKC已用于測定大豆、魚及貝類的多胺、次黃嘌呤、黃曲霉毒素、麻痹性貝毒素(saxitoxin)等食品毒素。Locke和Thibault利用毛細(xì)管涂層柱結(jié)合質(zhì)譜(MS)檢測器，測定了扇貝中的3種麻痹性貝毒素，檢測下限可達(dá)10ng/g。4結(jié)語食品中的大多數(shù)營養(yǎng)成分如無機(jī)離子、有機(jī)酸、碳水化合物、脂肪酸、氨基酸等一般具有較強(qiáng)的極性，且大多缺乏色團(tuán)，所以無論是用GC還是用HPLC分析一般均需要衍生，對樣品前處理的要求較高。而食品中的農(nóng)藥殘留及其它有害成分的含量甚微，往往需要進(jìn)行痕量分析，對分析方法的靈敏度也有較高的要求。而CE具有極高的靈敏度，特別適合進(jìn)行痕量分析，CE對樣品的提取、濃縮、純化和衍生等前處理過程沒有嚴(yán)格的要求。除此之外，CE最大的優(yōu)點是其具有多種不同的分離體系，分析方法極具靈活性，可以滿足不同樣品基質(zhì)和待測成分的分析要求。所以CE對食品分析而言是一個極具潛力的分析方法。但是CE與GC或HPLC等色譜方法相比，在定量分析方面仍有一些不足。主要表現(xiàn)在CE的檢出上限太低，在進(jìn)行較高濃度待測成分的定量分析時局限性較大。由于CE的色譜峰太銳，對峰面積的積分往往有較大的誤差，故CE的測定誤差(RSD)較GC及HPLC大。CE的進(jìn)樣量太少也影響準(zhǔn)確的定量。此外，在CE中影響待測組分和載體電解質(zhì)遷移率