上海禾工科學(xué)儀器有限公司作者
及其在食品及農(nóng)產(chǎn)品中獸藥、農(nóng)藥及毒素類有毒有害物質(zhì)殘留分析中的應(yīng)用。
1.前言 摘要:討論液相色譜相關(guān)技術(shù)及其在殘留分析中的應(yīng)用。介紹了用于樣品前處理的固相提取技術(shù)(SPE液相色譜技術(shù)(HPLC液質(zhì)聯(lián)用技術(shù)(LCMS特點(diǎn)。
需要使用多種樣品前處置手段與分析檢測手段。液相色譜和液質(zhì)聯(lián)用技術(shù)的不時(shí)發(fā)展,殘留監(jiān)測作為食品平安的重要課題。使之越來越廣泛地應(yīng)用于不同類型獸藥、農(nóng)藥及毒素類有毒有害物質(zhì)的檢測分析之中。與其他液相色譜應(yīng)用不同的食品及農(nóng)產(chǎn)品之殘留分析對(duì)靈敏度、重現(xiàn)性與選擇性的要求非常高,經(jīng)常需要在復(fù)雜的基質(zhì)中檢測ppb級(jí)甚至更低濃度水平的痕量殘留物質(zhì)。若想達(dá)到上述目標(biāo),不只可能需要良好的樣品前處置手段來凈化復(fù)雜的食品及農(nóng)產(chǎn)品本底,濃縮目標(biāo)組分,而且需要選擇高性能、高靈敏度的HPLC或LCMS系統(tǒng)進(jìn)行檢測分析。
本文將從樣品前處理的固相提取技術(shù)、液相色譜儀及LCMS技術(shù)角度討論在食品、飼料及農(nóng)產(chǎn)品中農(nóng)藥、獸藥殘留、生物毒素及其他有毒有害殘留物質(zhì)的分析。
2.于樣品前處理的固相提取技術(shù)
改善檢測選擇性與靈敏度無論使用LCGCLCMS及從等儀器方法,提取與凈化食品及農(nóng)產(chǎn)品樣品。皆須對(duì)樣品進(jìn)行前處理。眾多方法中,固相提取技術(shù)是近年來發(fā)展zui快,應(yīng)用范圍越來越廣泛的技術(shù)之一。固相提取技術(shù)(SPE基于液相色譜技術(shù)原理、采用固體色譜填料凈化樣品本底或提取溶液中目標(biāo)組分的樣品前處理技術(shù)。與液液萃取技術(shù)相比,SPE技術(shù)操作簡便、提取效率高、溶劑消耗低、容易自動(dòng)化,更容易獲得高回收率的結(jié)果。
Water將SPE技術(shù)推向商品化。并注冊(cè)了名為sep-Pak固相提取產(chǎn)品商標(biāo),1978年。爾后,Sep-Pak固相提取技術(shù)得到非常廣泛的應(yīng)用。
有Cl8C8C2-NH2-Diol-CNSilicaFlofisil氧化鋁,SPE技術(shù)固相提取填料有反相、正相、離子交換等多種類型。聚合物基質(zhì),陰/陽離子交換及DNPH等多種吸附劑。1996年,又推出新型通用性填料OasisHLB和具有高選擇性的雙重機(jī)理填料(如OasisMCXMAX-同時(shí)具有離子交換和反相雙重機(jī)理)可用于酸性、堿性和中性有機(jī)化合物的同時(shí)提取,以及酸性或堿性化合物的高選擇性分別提取。新型Oasi填料的推出,又進(jìn)一步拓展了SPE技術(shù)的應(yīng)用領(lǐng)域,建立了SPE技術(shù)回收率、重現(xiàn)性及通用性等性能的新標(biāo)準(zhǔn)。
多次采用SPE實(shí)現(xiàn)樣品凈化及目標(biāo)組分富集的目的肉中抗生素類藥物(如四環(huán)素類、*等)磺胺藥物、喹諾酮類藥物、激素類(如*)克倫特羅、*、*等獸藥;氨基甲酸酯、有機(jī)磷等農(nóng)藥;黃曲霉素、棒曲霉素等毒素均可采用SPE手段進(jìn)行提取多殘留分析亦有使用基質(zhì)固相分散提?。∕atrkSolidPhaseDispersionExtract技術(shù)與凝膠滲透色譜方法(GPc進(jìn)行樣品前處理。食品和農(nóng)產(chǎn)品及飼料殘留檢測中。
GC方法僅能解決20%左右有機(jī)物分析,3.液相色譜技術(shù):殘留檢測的重要工具HPLC可用于難揮發(fā)、極性較強(qiáng)物質(zhì)的分析。據(jù)估計(jì)。而80%左右的有機(jī)物可用HPLC方法進(jìn)行分析。獸藥的特點(diǎn)使之通常比較適合HPLC分析;農(nóng)藥殘留分析中亦有不少采用了HPLC方法。與其它慣例HPLC應(yīng)用不同的殘留分析需要高靈敏度與重現(xiàn)性。高靈敏度方可達(dá)到對(duì)復(fù)雜基質(zhì)中痕量目標(biāo)組分的良好檢測結(jié)果;而高重現(xiàn)性是獲得高置信水平判斷的基本保證。為達(dá)到上述目的需要對(duì)HPLC系統(tǒng)進(jìn)行優(yōu)化。
無論提高檢測信號(hào)的響應(yīng)值,3.1商靈敏度:殘留分析的必要條件色譜結(jié)果的靈敏度通??啃盘?hào)與噪音的比值(即信噪比)來衡量。因此?;蚪档驮胍艚钥蛇_(dá)到提高靈敏度的目的對(duì)于HPLC系統(tǒng)而言,信號(hào)強(qiáng)度的提高主要得益于檢測器的性能。
多用于快速篩選多種獸藥或農(nóng)藥殘留的檢測手段。如磺胺藥物殘留、四環(huán)素殘留、*、*、四環(huán)素等。具有梯形狹縫池設(shè)計(jì)的雙通道紫外檢測器充分吸收氘燈的能量,大多數(shù)物質(zhì)的紫外吸收特性使紫外檢測器成為多殘留分析zui常用的通用型HPLC檢測器。可獲得高靈敏度的檢測結(jié)果。
*的軸向照明流動(dòng)池設(shè)計(jì),具有高靈敏度與選擇性的熒光檢測器可作為殘留分析的有效工具。*個(gè)用于多殘留分析的氨基甲酸酯AOAC方法即使用了柱后衍生定光檢測的分析方法。研制多波長熒光檢測器。zui大水平地降低了光散射,有效加長了池長;檢測器所采用的新型氤燈亦可發(fā)射出更高的光能,上述優(yōu)化設(shè)計(jì)可為低濃度樣品提供無可比較的高靈敏度熒光檢測。
很多使用熒光檢測器的方法需要采用柱后衍生方法使目標(biāo)組分發(fā)生或提高熒光響應(yīng)特性,由于多數(shù)化合物無自然熒光響應(yīng)。達(dá)到高靈敏度檢測之目的采用一種為氨基甲酸酯分析特別優(yōu)化的HPLC系統(tǒng),可以同時(shí)分析11種氨基甲酸酯及其代謝產(chǎn)物。該系統(tǒng)不只可以用于高靈敏度檢測氨基甲酸酯殘農(nóng)藥殘留,而且可以用于多種需要柱后衍生-熒光檢測或無須衍生自然熒光物質(zhì)的殘留分析中。Woell等人用此系統(tǒng)之柱后衍生.熒光檢測方法勝利地分析了一些蔬菜、水果、谷物及水中草甘膦及其代謝產(chǎn)物殘留。
谷物、花生及其他基質(zhì)中黃曲霉素的痕量分析亦可采用上述系統(tǒng)進(jìn)行分析。檢測器優(yōu)化的系統(tǒng)可以輕松達(dá)到ppt級(jí)的檢測水平。
不只可以得到色譜信息,3.2多殘留分析與化合物確認(rèn):充分發(fā)揮光電二極管矩陣檢測器的光譜功能光電二極管矩陣檢測器(PDA作為紫外檢測器之一。而且可以得到化合物的實(shí)時(shí)光譜信息。PDA 檢測器的光譜功能,使之非常適合于多殘留分析與化合物確認(rèn)。新型PDA檢測器可以在1.2nm高分辨率下獲得高靈敏度檢測,獲得高質(zhì)量的光譜信息。上述特點(diǎn)不只使之可用于高靈敏度檢測,而且可以用于化合物的光譜確認(rèn)。此外,亦可收集多通道2D色譜圖,對(duì)于優(yōu)化多種不同殘留物質(zhì)檢測波長提供了極大的方便。
可用此光譜進(jìn)行光譜比較以確認(rèn)目標(biāo)組分,日本、中國臺(tái)灣及美國均有研究人員使用PDA 檢測器進(jìn)行多殘留分析或化合物確認(rèn)。利用PDA檢測器不僅獲得了各個(gè)被測物質(zhì)的紫外光譜。排除假陽性結(jié)果,而且優(yōu)化了不同殘留物質(zhì)的紫外檢測波長。所檢測的殘留物質(zhì)包括在動(dòng)物組織、肉、水產(chǎn)品、蛋等食品或農(nóng)產(chǎn)品基質(zhì)中磺胺藥物、喹諾酮類、硝基呋喃類、尼卡巴嗪、氯羥吡啶(clopido1喹乙醇等。
可獲得*的保管時(shí)間與峰面積結(jié)果重現(xiàn)性。與準(zhǔn)確的溶劑混合與整體優(yōu)化,3.3HPLC重現(xiàn)性:殘留分析的可靠保證殘留分析的重現(xiàn)性要求I-IPLC系統(tǒng)具有臨時(shí)穩(wěn)定的性能。創(chuàng)新設(shè)計(jì)的HPLC系統(tǒng)具有zui高流速精度。zui大水平地降低了HPLC過程的可變性,能夠區(qū)分樣品之間的細(xì)微差異。
3.4HPLC殘留檢測中的應(yīng)用
獸藥殘留
動(dòng)物源食品中硝基呋喃類殘留(*、*、*、呋馬唑酮)磺胺類藥物殘留(*、*、磺胺喹嚼啉)喹諾酮類(嚼喹酸、*)氯羥吡啶、莫能菌素和鹽霉素、乙氧酰胺苯甲酯、*、*、克倫特羅、尼卡巴嗪、*、四環(huán)素、*(國標(biāo)GBT14931.1*、*及喹乙醇等。
農(nóng)藥殘留
氨基甲酸酯農(nóng)藥、有機(jī)磷農(nóng)藥、百草枯、殺草快、草甘膦及氨基膦酸、苯并瞇唑類殺菌劑、利谷?。?inuron滅草隆mosuron及敵草隆(diuron三嗪類農(nóng)藥;快速篩選110種農(nóng)藥.
包括thiabendazol噻苯達(dá)唑)carbenclm~imbenomyl苯菌靈,苯并瞇唑類殺菌劑殘留的多殘留分析亦可采用HPLC方法。有人用UV及熒光檢測方法分析了葡萄、豆類、萵苣、草莓和西紅柿中的殺菌劑。thiophanate-methyl這些化合物Uvzui大吸收在250305rim其中thiabendazol噻苯達(dá)唑)carbendaz.imbenomyl苯菌靈,具有自然熒光,可用熒光檢測來分析。
但Bmyan等人使用Uv檢測技術(shù)分析了稻米中的多種農(nóng)藥殘留:包括carbaryl西維因)fenitrothionpirimiphos-methylchlorphfifos-methlimethacrifosetrimfo這些有機(jī)磷農(nóng)藥可以使用Sep-PakFlorisil小柱來提取凈化??焖俸Y選農(nóng)藥殘留的方法亦采用HPLC方法檢測。多數(shù)有機(jī)磷多殘留分析方法可采用Gc為分析手段。
warfarin*,飼料中農(nóng)藥分析亦可采用HPLC法。Alan和Bushwai使用Water儀器開發(fā)了餌料中快速分析多種農(nóng)藥(rotenon魚藤酮。carbaryl西維因,strychnin士的寧或番木鱉堿)方法。飼料中的其他農(nóng)藥亦可采用HPLC方法,如Thiamphenicol*,四環(huán)素等。盡管此項(xiàng)應(yīng)用不在殘留分析之列,但相應(yīng)方法思路可供借鑒。
如: HPLC色譜亦適合于以下類型樣品的殘留分析。
生物毒素及其他有毒有害殘存物質(zhì)—毒素:黃曲霉素、棒曲霉素;
外因性內(nèi)分泌干擾物質(zhì)—激素類(*)多環(huán)芳烴、五氯酚;
過渡金屬(牛奶中)及堿土金屬分析。
且具有高靈敏度,4.液相色譜與質(zhì)譜聯(lián)用技術(shù):多殘留分析與快速篩選方法的工具質(zhì)譜檢測器可以檢測多種樣品??梢垣@得不同與常規(guī)HPLC檢測器的大量而豐富的結(jié)構(gòu)信息。然而,盡管質(zhì)譜經(jīng)常可以得到化合物分子離子及碎片的信息,但混合物的質(zhì)譜解析往往難以實(shí)現(xiàn)。液相色譜與質(zhì)譜聯(lián)用,可以首先將混合物分離為單一組分,之后再用質(zhì)譜檢測器進(jìn)行檢測。如此過程不只可以得到更有意義的質(zhì)譜數(shù)據(jù),而且可以在一定水平上排除基質(zhì)干擾,克服離子抑制現(xiàn)象,優(yōu)化質(zhì)譜檢測信號(hào)。HPLC分離能力與質(zhì)譜檢測器的豐富信息與高靈敏度,使采用質(zhì)譜檢測器作為HPLC檢測手段的液質(zhì)聯(lián)用技術(shù)成為目前發(fā)展zui迅速的分析手段之一。
液質(zhì)聯(lián)用無疑是的*檢測手段。分析現(xiàn)代液質(zhì)聯(lián)用技術(shù)的發(fā)展,液質(zhì)聯(lián)用系統(tǒng)是殘留分析理想的檢測手段。對(duì)于需要高靈敏度、寬適用范圍、復(fù)雜基質(zhì)的多殘留快速篩選工作而言。尤其是慣例臺(tái)式液質(zhì)聯(lián)用系統(tǒng)的發(fā)展,使質(zhì)譜檢測器作為HPLC高靈敏度的通用型檢測器在慣例分析中發(fā)揮越來越大的作用。
使系統(tǒng)非常適合于殘留物質(zhì)的快速篩選、確認(rèn)與定量分析。zQ液質(zhì)聯(lián)用技術(shù)不只可以獲得*的靈敏度*的選擇性,ZQLCMS系統(tǒng)是大氣壓電離源(API液質(zhì)聯(lián)用系統(tǒng)。該系統(tǒng)配有的Zspmy接121具有*的抗污染能力和高靈敏度(1.0Pg*信噪比701質(zhì)量范圍可達(dá)40}0tm'lu簡單易用的系統(tǒng)和友好的操作界面。而且適合多種不同來源、不同類型樣品的分析。新型ESCi源的設(shè)計(jì),將電噴霧(EsI與大氣壓化學(xué)(APcI源的特點(diǎn)合為一體,一次進(jìn)樣可同時(shí)得到ESI+ESI-APcI+及APCI-質(zhì)譜信息,為多種殘留物質(zhì)的快速篩選提供了極大的方便。
還與美國國家*(EPA合作開發(fā)氨基甲酸酯農(nóng)藥及其代謝產(chǎn)物的LCMS快速篩選分析方法。日本W(wǎng)ater液質(zhì)聯(lián)用實(shí)驗(yàn)室研究了動(dòng)物組織中多種合成抗菌劑的快速篩選與確認(rèn)分析、水稻與西柚中多種農(nóng)藥分析、氨基甲酸酯農(nóng)藥及雌激素的痕量分析等;Water北京實(shí)驗(yàn)室研究了四環(huán)素類、*、磺胺等22種獸藥等;美國液質(zhì)聯(lián)用實(shí)驗(yàn)室亦研究了鹽酸克倫特羅等獸藥殘留的分析。
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