食品中残留物的分析检测
利用色谱分离原理将被测物与干扰物进行分离,并对被测物进行富集。早期层析柱是将填料装入玻璃、塑料等材质的柱体内(见图4)。随着使用的普及,推出了商品化的固相萃取柱,这类柱子配合专用的固相萃取器,使用方便、重现性好,现在多数残留分析实验室都在使用(见图5)。但由于基质的复杂性,以及固相萃取柱在装填时的差异,所以如果没用经验的话回收率的重现性比较差。为克服这一不足,仪器公司开发出商品化的自动固相萃取仪(见图6)。自动固相萃取仪在工作站的控制下准确地工作,提高了重现性。
3)免疫亲合柱——应用生化抗原抗体技术的高选择性吸附性,吸附被测物,然后再用洗脱剂解析被测物,实现净化、浓缩。对于单一(或一类)物质的分析而言,免疫亲合柱净化浓缩效果非常好。唯一的缺点是免疫亲合柱的成本比较高。
4)分子印迹材料填装的净化柱——用合成的分子印迹材料装填制成净化柱,其性能类似免疫亲合柱,有非常好的选择性吸附净化效果。其缺点是目前合成工艺还难以控制合成出性能完全一样的原料,这就使填料的吸附、洗脱性能难以保持完全的一致,因此还不能商品化。
5)凝胶渗透色谱——根据化合物的分子量将被测物与基质中的干扰物分离。现在为提高分析效率,多采用高压仪器法(见图7)。该方法净化效果的好坏取决于被测物与干扰物的分子量差,分子量相差越大净化效果越好。另外,分离过程溶剂的消耗量比较大。
图7 凝胶渗透色谱仪
6)液相色谱——该方法的净化原理很好理解,就是利用色谱分离技术。该技术多与色谱仪联用,现在已有仪器公司将其商品化与液相色谱质谱联用仪联用。这种技术与气相色谱联用还存在一定的技术难度。而且商品化装置价格也较高。
3. 浓缩:提高检测灵敏度的措施。
自然挥发法——最简单、且对低沸点化合物浓缩最有效的方法。但这种方法浓缩效率低,而且溶剂一般只能采用低沸点的有机溶剂,如:乙醚、丙酮等。
吹扫法——为提高效率,当被测物不是沸点很低的物质时,更广泛采用。为操作方便,仪器公司将其商品化,称为“氮吹仪”(见图8)。氮吹仪一次最多可处理48个样品,效率非常高。一般溶剂量不能太大。
图8 氮吹仪
K-D浓缩器浓缩法——传统挥发或半挥发性物质的浓缩方法(见图9)。优点是回收率高,缺点是效率低。仪器公司根据K-D浓缩器的原理,推出商品化的“快速旋流仪”(见图10)。无论是K-D浓缩器还是快速旋流仪,对于高、低沸点化合物的浓缩,均能得到较好的回收率。
图9 K-D浓缩器
图10 快速旋流仪
真空旋转蒸发器——残留分析实验室最常用的浓缩装置,优点是对大溶剂量的浓缩效率较高,缺点是对低沸点化合物的浓缩回收率较低。
超临界萃取——集萃取、净化、浓缩为一体,效率非常高。但应用该技术要想得到好的重现性,必须严格地控制操作过程的各个参数。而食品本身就很复杂,所以,要得到好的重现性需针对每一种商品开发一个对应的方法,除非是商品简单,批次非常多。否则,前期工作量太大了。这也是为什么这个技术一直没有推广开的原因之一。
固相微萃取——也是一个集萃取、净化、浓缩为一体技术。该技术特别适合于分析水溶液中的挥发或半挥发有机物,操作简单。但该技术的最大问题是定量重现性差,所以只适用于半定量或初筛。
4. 检测:得到定性、定量分析的最终结果。
定量分析——常用的仪器有:气相色谱仪(GC)、液相色谱仪(HPLC)、紫外/可见光光度计(UV/VIS)、荧光分光光度计(FL)等。
GC常用检测器包括:电子俘获检测器(ECD)——有机卤;氮磷检测器(NPD)——有机磷、有机氮;火焰光度检测器(FPD)——有机磷、有机硫;脉冲火焰光度检测器(PFPD)——有机磷、有机硫等12种元素。以上这些检测器都是选择性检测器。质谱检测器(MS)——通用检测器。
HPLC常用检测器包括:紫外/可见检测器(UV/VIS)——190~700 nm有吸收的物质;二极管阵列检测器(PAD)——190~700 nm有吸收的物质;荧光检测器(FLU)——有荧光的物质。以上这些检测器都是选择性检测器。质谱检测器(MS)——通用检测器。
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