高效液相色譜檢驗食品的研究進展

高效液相色譜檢驗食品的研究進展

食品的質(zhì)量安全與經(jīng)濟和人民生活密切相關(guān)，密切相關(guān)。搞好食品質(zhì)量安全,意義重大。食品質(zhì)量安全檢驗技術(shù)很多,這里簡單作以下介紹:一、色譜條件的選擇高效液相色譜是以液相色譜為基礎(chǔ),以高壓下的液體為流動相的色譜過程。通常所說的柱層析、薄層層析或紙層析就是經(jīng)典的液相色譜。所用的固定相為大于100μm的吸附劑(硅膠、氧化鋁等)。這種傳統(tǒng)的液相色譜所用的固定相粒度大,傳質(zhì)擴散慢,因而柱效低,分離能力差,只能進行簡單混合物的分離。而高效液相所用的固定相粒度小(5～10μm)、傳質(zhì)快、柱效高。高效液相色譜法(HPLC法)是60年代后期發(fā)展起來的一種分析方法。在食品分析上的應用,從上個世紀80年代才開始,國家標準《食品衛(wèi)生檢驗方法、理化部分》GB5009-85中,無HPLC法,而在GB/T5009-1996中,才增加了HPLC方法。近年來,在保健食品功效成分、營養(yǎng)強化劑、維生素類、蛋白質(zhì)的分離測定等應用廣泛。世界上約有80%的有機化合物可以用HPLC來分析測定。二、氣液色譜glc氣相色譜法是一種以氣體為流動相的柱色譜分離技術(shù)。氣相色譜分離的基礎(chǔ)是一種樣品在流動相和固定相之間的分配。如固定相是一種固體,稱之為氣固色譜(GSC)。氣固色譜取決于用來分離樣品的柱填充物的吸附性能。如固定相是一種液體,稱之為氣液色譜(GLC)。液體像一層薄膜涂在惰性固體上,分離的基礎(chǔ)是在液膜內(nèi)外的樣品的分配。固定液涂漬在擔體上作為柱內(nèi)填充物時稱為填充色譜;固定液涂漬在柱內(nèi)壁時稱為毛細管色譜。由于液體種類繁多,使用溫度可高達400℃,使得氣液色譜成了氣相色譜中靈活性和選擇性最好的一種方式。目前在普通食品、保健食品、食品添加劑、水的450項分析測試項目中,氣相色譜法測試項目占125項,占總檢測項目的28%。涉及項目主要有農(nóng)藥殘留、溶劑殘留、食品包裝材料樣中的聚合物單體、脂肪酸、甲醇及高級醇類、防腐劑、水中多種有機有害物質(zhì)等。氣相色譜法已成為食品檢驗中必不可少的檢驗方法之一。三、待測元素含量與火焰原子吸收法原子吸收分光光度法是基于原子對特征光吸收的一種相對測量方法,它的基本原理是將光源輻射出的待測元素的特征光譜通過樣品的蒸氣時,被蒸氣中待測元素的基態(tài)原子所吸收,在一定條件下,入射光被吸收而減弱的程度與樣品中待測元素的含量呈正相關(guān),由此可得到樣品中待測元素的含量。它靈敏度高,對于火焰原子吸收法,其靈敏度一般為μg/mL～ng/mL;對于無火焰原子吸收分析法,絕對靈敏度可達10-10～10-14g。采用原子吸收分析方法,可分析70種以上元素,常見的如食品中的Pb、Cd、As、Hg、Cu、Al、Cr、Sn、Ni、Zn、Mg、Fe、Mn、Ca、K、Na、Ge、Se、B等元素的測定,可以進行常量分析,也可以進行微量甚至痕量分析,而且需樣量小。四、氫化物發(fā)生進樣的原理原子熒光光譜分析是20世紀60年代中期提出并發(fā)展起來的新型光譜分析技術(shù),它具有原子吸收和原子發(fā)射光譜兩種技術(shù)的優(yōu)勢并克服了它們某些方面的缺點,具有分析靈敏度高、干擾少、線性范圍寬、可多元素同時分析等特點,是一種優(yōu)良的痕量分析技術(shù)。食品中砷、銻、鉍、汞、硒、碲、錫、鍺、鉛、鋅、鎘等元素的含量實際測量方法還大都停留在化學分析或光度分析的階段,存在著操作繁瑣、費時費力等不足,即使是使用較為先進的原子吸收法進行測量,由于一般光度計波長范圍的限制,對這些吸收波長處于紫外區(qū)的元素,不論是靈敏度、檢出限、重現(xiàn)性等等都無法滿足越來越高的質(zhì)量控制要求。當與合適還原劑,如硼氫化鈉等發(fā)生反應時,砷、銻、鉍、錫、硒、碲、鉛、鍺等可形成氣態(tài)氫化物,汞可生成氣態(tài)原子態(tài)汞,鎘、鋅可生成氣態(tài)組分,這就是氫化物發(fā)生進樣的原理基礎(chǔ)。經(jīng)過國內(nèi)分析測試研究人員的不斷努力,目前氫化物發(fā)生——原子熒光技術(shù)已成為食品衛(wèi)生、飲用水、礦泉水中重金屬檢測的國家標準方法;氫化物發(fā)生——原子熒光技術(shù)在環(huán)境保護、水質(zhì)分析、地質(zhì)等領(lǐng)域有了很多的應用。原子熒光光度計也已成為國內(nèi)眾多分析測試實驗室的常規(guī)測試儀器。五、紫外——可見分光光度法波長在200～400nm范圍稱為紫外光,人眼能感覺到的光的波長大約在400～760nm之間。物質(zhì)吸收波長范圍在200～760nm區(qū)間的電磁輻射能而產(chǎn)生的分子吸收光譜稱為該物質(zhì)的紫外——可見吸收光譜,利用紫外—可見光譜進行物質(zhì)的定性、定量分析的方法稱為紫外——可見分光光度法。紫外-可見分光光度法分為原子吸收光譜和分子吸收光譜兩種。紫外——可見分光光度法起源于20世紀60年代,該法可直接提供分子中有無芳香結(jié)構(gòu)和共軛體系存在的信息,為物質(zhì)的定性提供了一定的依據(jù)。紫外——可見分光光度法廣泛地應用于物質(zhì)的常量、微量及痕量組分的定量分析,已作為現(xiàn)代分析化學中“常規(guī)武器”的一種。定量的主要誤差來源于共存物的譜線重疊而引起的光譜干擾,可運用現(xiàn)代分離技術(shù)及計算機輔助技術(shù)的應用而得以補償。紫外——可見分光光度法的特點是儀器簡單、操作方便、靈敏度高達10-4～10-7g/mL或更低、相對誤差一般為1%～3%、有一定的選擇性。六、hpce的提出、特點及應用前景電泳分離技術(shù)是基于電場中以緩沖溶液為介質(zhì),荷電物質(zhì)受電場的吸引或排斥產(chǎn)生差速遷移,進而使被測組分進行分離分析。1937年該技術(shù)首先由瑞典科學家創(chuàng)立,用于分離蛋白蛋混合物。由于Tiselius對于電泳技術(shù)發(fā)展和應用所作出的杰出貢獻,他于1948年獲得諾貝爾化學獎。但傳統(tǒng)的電泳方式為平板電泳,分離的實現(xiàn)完全依賴于分子的大小,主要用于生物大分子的分離分析。其最大的局限性在于難以克服由兩端高壓所引起的電解質(zhì)離子流的自熱,或稱焦耳熱。這種焦耳熱會引起載板從中心到兩側(cè)的溫度梯度、粘度梯度和速度梯度,從而導致區(qū)帶展寬,降低效率,因此極大限制了高壓的使用。由于存在應用范圍窄、檢測和儀器自動化困難等缺點,電泳技術(shù)在較長的一段時期內(nèi),特別在上個世紀70年代氣相色譜和液相色譜技術(shù)迅猛發(fā)展階段,不受重視。1981年Jergenson和Lukacs成功地使用75μm(內(nèi)徑)石英毛細管柱,對丹酰化氨基酸樣品進行了高效、快速分離,并闡明了毛細管電泳的有關(guān)理論,使得電泳技術(shù)進入一個嶄新的時代——高效毛細管電泳時代。相對于經(jīng)典電泳技術(shù),HPCE具有高效、快速、簡便、微量并可實現(xiàn)儀器化等優(yōu)異特點,它不再局限于生物大分子分離測定,還可以在一次分析中實現(xiàn)陽離子、陰離子以及中性物質(zhì)的分離。實驗證明HPCE能用于氨基酸、手性分子、維生素、農(nóng)藥、無機離子、有機酸、染料、表面活性劑、肽和蛋白質(zhì)、糖類、低聚核苷和DNA片段,甚至于整個細胞和病毒粒子的分離分析。隨著技術(shù)不斷發(fā)展,應用范圍的擴大,HPCE已成為當今分析化學中一個新興的前沿分支學科。HPCE主要特點可以“多、快、好、省”4個字概括。多——分離模式多,應用范圍廣。根據(jù)分離機制不同,毛細管電泳分離模式可以分為、毛細管等速電泳、毛細管等電聚焦、、毛細管凝膠電泳法等。其中毛細管區(qū)帶電泳和膠束電動毛細管色譜法方法最為常用?？臁椒ㄩ_發(fā)簡便、分析速度快。從進樣到完成分離分析一般為10～40min。有的僅需3～4min。好——分離效能好。空心毛細管柱效每米達十萬理論塔板數(shù)。凝膠毛細管柱每米可達幾百甚至上千萬理論塔板數(shù),遠遠高于HPLC幾千或幾萬的理論塔板數(shù)。省——分析費用省,不需價格昂貴的柱子和溶劑,且分離分析樣品時消耗溶劑很少(一次分析,消耗緩沖液可以μL計),消耗樣品用量更少(固體PG級,液體1～50nL)。HPCE的局限性在于毛細管柱內(nèi)徑細,允許進樣量少,使得線性范圍小于HPLC。此外,若使用UV檢測器,檢測光程短,樣品的濃度一般為μg/mL數(shù)量級。七、等成分研究現(xiàn)狀近年來,極譜分析方法測定食品中色素、糖精和重金屬等成分的研究工作取得了很大的進展。極譜分析具有設備簡單、分析速度快、準確度高,靈敏度高及重現(xiàn)性好的特點。極譜分析使用試劑為常用的酸、堿、鹽和絡合劑。八、高效、快速、有效的檢測方法近年來我國質(zhì)檢系統(tǒng)不斷完善食品的檢測手段,目前已擁有氣——質(zhì)色譜儀、原子吸收分光光度計、等離子體發(fā)射光譜儀、氨基酸自動分析儀等一批世界領(lǐng)先的