幾種食品農藥殘留快速檢測樣品前處理技術比較

潘輝

（佛山市質量計量監督檢測中心 廣東佛山 528225）

幾種食品農藥殘留快速檢測樣品前處理技術比較

潘輝

（佛山市質量計量監督檢測中心 廣東佛山 528225）

目前食品中的殘留農藥超標問題對人們的身體健康造成了嚴重的威脅，高效的檢測技術可以快速測定殘留量?；诖?，本文介紹比較了固相萃取、固相微萃取、微波輔助萃取、超臨界流體萃取以及凝膠滲透色譜這五種樣品前處理技術各自的特點，檢測人員可以依據實際情況選用合適的處理技術。

食品 農藥殘留 快速檢測 樣品前處理技術

引言

檢測食品農藥殘留的樣品前處理技術是指將食物中殘留的農藥最大程度地萃取出來,這決定了之后檢測的準確性,因此是一項非常關鍵的步驟。下文介紹了五種萃取技術各自的優點和不足,據此可選用最合適的處理方法。

1 固相萃取技術

1.1技術原理及分類：固相萃取技術英文簡稱為SPE,適合于分離保留性差別明顯的樣品化合物,該技術主要是用固態吸附劑來吸附液態樣品中的目標物質,在液態樣品中的目標化合物和基體分離后,再用洗脫液或者加熱解離的方法使其最終達到分離與富集目標物的目的。固相萃取技術根據萃取柱中的填料差異,可以分為正相固相萃取、反相固相萃取、離子交換型固相萃取以及親和性固相萃取這四種類型。

1.2應用與發展：固相萃取技術由于其簡單高效的特性,自問世以來就受到人們的普遍歡迎,并得到了一定的發展,固相萃取技術在一九八零年第一次應用于分析農藥殘留檢測的樣品前處理,其主要優點為在線樣品的濃縮富集,之后杜恣閑等科研人員經過一系列研究創立了分散型固相萃取技術,以此來快速、高效地測定水果蔬菜中的農藥殘留,這種方法回收率高、相對偏差小,非常適用于果蔬的農藥殘留檢測。固相萃取技術操作簡單,與傳統方法相比,能夠更為有效地分離干擾組分和待測組分,且待測組分的回收利用率也相對較高,但固相萃取技術也存在一定的不足之處,這種方法所用到的一次性材料成本較高,因此不適用于大量的樣品前處理。固相萃取法以其獨特的優勢成為目前我國主要的檢測農藥殘留的樣品前處理技術,但由于一次性耗材的較高成本以及其他一些問題,使其發展和應用的范圍受到一些限制,但隨著SPE技術的不斷創新,固相萃取技術必將越來越多地應用于農藥殘留分析中去。

2 固相微萃取技術

2.1技術原理及分類：固相微萃取技術英文簡稱為SPME,它是在固相萃取的基礎上克服一定的缺陷而發展起來的,這種微萃取技術不需使用溶劑,并且可以同時處理采樣、萃取、濃縮和進樣,是一種農藥殘留快速檢測的樣品前處理新技術。固相微萃取技術在萃取上主要是運用待測物在萃取涂層以及檢測樣品的非均平衡原理來進行的,這一技術用萃取裝置從樣品里萃取出待測物,然后直接在儀器上進樣,等萃取待測物解析后做色譜分析,被測物的分配系數與萃取率成正比,分配系數大,萃取率就高,最終檢測出的濃度也就越高。其萃取模式分為兩種,即直接法與頂空法,直接法適用于半揮發的液態物質,頂空法適用于揮發性的固體物質。

2.2應用與發展：固相微萃取技術是由加拿大的研究小組在上世紀八十年代研究創制的,它主要用來檢測分析樣品里揮發與半揮發農藥的殘留量,使用范圍比較廣泛。固相微萃取技術可用于橙汁、葡萄酒以及牛奶等食物的殘留農藥檢測,這種前處理技術比較簡單,所受影響較小,僅需少量樣品就可以對有機物做分析萃取,另外在檢測時不需要使用到各種溶劑,這就在降低成本的同時也減少了對環境的影響,避免對環境造成污染。目前固相微萃取技術的萃取頭涂層僅用于對有機物質進行分析檢測,因此新型萃取頭是今后固相微萃取技術的一個研究項目,此外固相微萃取技術和新型分析儀的聯用也將成為一個新的研究熱點。

3 微波輔助萃取技術

3.1技術原理及特點：微波輔助萃取技術是用微波加熱來提高萃取率的新技術,其工作原理是利用極性溶劑中極性分子能夠快速吸收微波能量的特點來對其加熱,以達到萃取目標化合物和分離雜質的目的。微波輔助萃取技術的特點在于消除了傳統萃取法用時長、重現性差和耗費人力的缺點,非常適用于易揮發性物質的萃取,具有安全、高效、簡單、試劑用量少和易于操作的特性,可以同時對多個樣品進行萃取。

3.2應用與發展：第一次提出將微波輔助萃取法應用到食品有機物提取是匈牙利的研究者,隨著微波輔助萃取技術的不斷發展和完善,這種技術在食品農藥殘留的檢測分析中發揮著越來越重要的作用,許多學者將這種方法與其它萃取技術相融合,大大提高了處理效率,例如,在對奶粉中的殘留農藥進行檢測時,可以采用微波萃取和固相萃取相結合的方法,這樣就可以減少有機試劑的使用量并節省實驗時間。微波輔助萃取技術是目前重要的農藥殘留樣品前處理技術之一,由于這種技術操作簡單,且不需要使用SPE小柱,因此大大降低了測定成本,可以適用于大批量的樣品前處理,應用前景十分廣闊。

4 超臨界流體萃取技術

4.1技術原理及流體介紹：超臨界流體萃取技術是近幾年來發展較快的新型物質分離技術之一,這種技術主要是用超臨界流體來作為實驗溶劑,以從實驗樣品中萃取出目標物質。超臨界流體就是介于液體和氣體之間,處于臨界壓力和臨界溫度的非固態的高密度流體,二氧化碳是經常用到超臨界流體,具有無毒、無味、易于提取和超臨界條件溫和的特點,并且不污染樣品,是萃取非極性物質的良好試劑。二氧化碳屬于非極性溶劑,單一使用具有一定的局限性,需要加入一定量的二氧化氮等極性化合物來進行中和,改善這一不足之處。

4.2優勢應用與發展：超臨界流體萃取法擁有快速、簡便以及分離效率高的優點,非常適用于易揮發對熱敏感的不穩定物質,這在一定程度上增加了其應用范圍,但超臨界流體具有較好的溶解能力,可能會在萃取目標化合物的同時也把一些脂肪提取出來,這時可以添加一些吸附劑來去除雜質,以最終達到純化提取物的目的。目前技術人員多采用在線聯用檢測以及優良的改性劑來提高效率,降低成本,這在一定程度上增加了其應用范圍,有利于這一技術的發展與推廣。

5 凝膠滲透色譜技術

5.1原理與影響因素：凝膠滲透色譜技術是將被檢測的高聚物試液通過一根不同孔徑的色譜柱,利用相對分子質量來分離分子,以達到最終分離的目的。載體和溶劑是決定凝膠滲透色譜參數的兩大因素,溫度與溶劑的性能也會對分離效果產生影響。

5.2影響因子選擇：為達到最好的分離效果,所選擇的載體需要有良好的化學惰性和熱穩定性,同時還要求其具有分離范圍廣以及待測物不被吸附的特性。載體粒度以及填充的緊密程度也會對分離效果產生影響,通常情況下,載體粒度越小,分布越均勻,填充密度越大,分離的效果也會越好。對于溶劑的選擇,一般選擇可以溶解多種聚合物,腐蝕性低,同時也要與檢測儀器相匹配。試劑的溶點不能高于室內溫度,粘度也應較低,沸點要達到實驗溫度以上。

5.3優勢與發展：凝膠滲透色譜技術的優點有用時短、可重復利用、易操作和使用范圍廣等,這些優勢為其在農藥殘留快速檢測上的進一步推廣提供了可能,因此具有較大的發展潛力。

結語

食品農藥殘留快速檢測樣品前處理是農藥殘留檢測中的重要環節,不同的樣品前處理技術有著不同的優勢和不足,我們在進行樣品前處理時,要根據實際需求選用適合的技術,以此來達到最佳的分離萃取效果。

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TS207

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1674-2060（2016）03-0057-01