高效液相色譜法在食品檢驗(yàn)中的應(yīng)用

◎ 路書彥，王 璐，仝瑩瑩，李栓栓，程海芳

（河南省產(chǎn)品質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)院，河南 鄭州 450047）

食品分析涉及多種物質(zhì)的檢測，其中包括農(nóng)藥殘留、污染物、食品添加劑、營養(yǎng)成分等。在生產(chǎn)食品過程中，為了保障食品的口感和保質(zhì)期，要添加一定劑量的化學(xué)物質(zhì)，如抗氧化劑、甜味劑、防腐劑、色素等，但這些物質(zhì)不能超過一定的添加量，否則會對人體的健康產(chǎn)生危害。同時，在食品生產(chǎn)、打包以及運(yùn)輸，部分塑化劑、獸藥以及農(nóng)藥會對食品產(chǎn)生污染，導(dǎo)致人體有害物質(zhì)含量增加，而有害物質(zhì)的性質(zhì)和結(jié)構(gòu)復(fù)雜性較高，對人體傷害較大，因此要高度重視食品分析的重要性和意義[1]。

高效液相色譜法（High Performance Liquid Chromatography，HPLC）又被稱為高速液相色譜、高分子液相色譜和高壓液相色譜，在色譜分析法中應(yīng)用比較廣泛。高效液相色譜法主要產(chǎn)生于20世紀(jì)60年代，是由靜電液相色譜和氣相色譜法結(jié)合而來，屬于新型色譜技術(shù)之一，其中包括薄層色譜、紙色譜以及柱色譜，早期的氣相色譜發(fā)展較快，經(jīng)典的液相色譜由于操作時間比較長，操作流程比較復(fù)雜，因此整體發(fā)展比較緩慢。

伴隨著氣相色譜劣勢的日益突顯，如對高沸點(diǎn)有機(jī)物難以進(jìn)行有效分析，人們對液相色譜法的重視度越來越高，隨著高靈敏檢測器和高壓輸液泵的出現(xiàn)，進(jìn)一步加快液相色譜的創(chuàng)新，高效液相色譜法優(yōu)勢比較明顯，其中包括靈敏度高、分離效能高、分析效率高，對于部分熱不穩(wěn)定以及高沸點(diǎn)不氣化的物質(zhì)能夠進(jìn)行有效檢測，因此在臨床分析、藥物分析、生物化學(xué)分析以及食品分析中得到廣泛應(yīng)用。本文主要介紹HPLC的工作原理、特點(diǎn)及HPLC在食品分析領(lǐng)域的應(yīng)用。

1 高效色譜法（HPLC）的工作原理

在高壓環(huán)境中，高效液相色譜法應(yīng)用可以讓溶質(zhì)在流動相和固定相之間進(jìn)行多次交換，但因?yàn)槿苜|(zhì)在流動相和固定相之間，存在吸附力、親和力以及分配系數(shù)的差異化，因此可以達(dá)到分離溶質(zhì)的目的。

在填充色譜柱時，相應(yīng)的顆粒直徑較小，為了確保色譜柱中能夠勻速流過淋洗液，對此要在高效液相色譜中應(yīng)用高壓泵。在實(shí)際分析過程中，以梯度淋洗為主，將極性不同的溶劑進(jìn)行一定比例混合，從而利用極性變化對目標(biāo)物質(zhì)的組分實(shí)施分離，有效保障最終的分離效果和質(zhì)量。高效色譜儀在實(shí)際應(yīng)用時，其內(nèi)部主要為不銹鋼管，如果處在壓力較低的環(huán)境中，可以利用石英、玻璃等材料，并直圓形狀實(shí)現(xiàn)液體填充的效果。

2 在食品微生物及代謝物檢測中的應(yīng)用

人們?nèi)粘Ｊ秤玫氖称分泻写罅康奈⑸?，這些微生物中，一部分對人體不對產(chǎn)生危害，反而有益于人體的健康，而一部分微生物具有一定的毒性，因此會對人體的健康產(chǎn)生危害，對此要利用有效的分析技術(shù)來檢測食品微生物含量[2]。高效液相色譜法由于其自身具有的優(yōu)勢，能夠有效檢測食品中微生物代謝物和微生物的含量，同時可以對不同微生物的代謝物和組成進(jìn)行分析，進(jìn)而獲取食品中有關(guān)微生物的比例和類型，并對病原微生物的內(nèi)部成分和組成進(jìn)行分析，并通過實(shí)際的檢測結(jié)果來判定食品中的微生物含量，確定其是否超過國家規(guī)定的安全標(biāo)準(zhǔn)，并對相關(guān)微生物是否有毒性進(jìn)行分析。

3 在食品添加劑檢測中的應(yīng)用

為了滿足人們對食品味道和外觀的需求，食品生產(chǎn)生往往會將大量的添加劑添加到食品中，同時部分添加劑能夠充分發(fā)揮干燥和防腐的效果[3]。在實(shí)際應(yīng)用時，如果添加劑是天然的食品添加劑，則不會對人健康產(chǎn)生危害，但目前很多添加劑屬于是由人工合成而來，因此會影響食品的安全性，部分違法分子為了提升生產(chǎn)利潤，將大量添加劑添加到食品生產(chǎn)中，導(dǎo)致人們的健康受到損害，嚴(yán)重的甚至?xí)l(fā)疾病和中毒情況，比如將三聚氰胺添加到奶粉中，導(dǎo)致嬰幼兒的健康受到威脅，這種傷害是一種不可逆的[4]。對此，可以利用高效液相色譜法來有效檢測食品中添加劑的成分和含量，常見添加劑的檢測過程如下。

3.1 甜味添加劑的檢測

在食品生產(chǎn)中添加的添加劑以甜味添加劑為主，如果將少量甜味添加劑添加到食品中，會大大提升食品的甜味度，而甜味劑中比較常見的是糖精，因此在實(shí)際生產(chǎn)過程中，很多生產(chǎn)商會將糖精投放到食品生產(chǎn)中，但是如果使用糖精過量會導(dǎo)致人體發(fā)生血小板降低的情況，嚴(yán)重時甚至?xí)p害人體的肝臟器官。因此要有效檢測食品中糖精的含量，對此可以通過紫外線檢測法、熒光檢測法以及高效液相色譜法實(shí)施檢測，該方法與傳統(tǒng)方法相比，具有準(zhǔn)確率高、靈敏度高、效率高等優(yōu)勢，能夠防止出現(xiàn)樣品分離效果差的情況發(fā)生[5]。

3.2 色素添加劑的檢測

色素添加劑也分為天然和人工合成兩大類，添加色素添加劑能夠有效提升食物的美觀性，其中可以從動植物體內(nèi)獲取天然色素添加劑，這類添加劑不會對人體的健康產(chǎn)生危害，但一些色素添加劑是由人工合成，因此會對人體的健康產(chǎn)生危害，如果添加的合成色素添加劑含量超標(biāo)，會導(dǎo)致人體出現(xiàn)中毒情況，因此，在利用高效液相色譜法時，首先要前處理樣品，并將氨水和乙醇進(jìn)行比例混合，通過超聲波技術(shù)來提取和處理樣品，待完成過濾環(huán)節(jié)后利用安捷倫1100系統(tǒng)按照20mmol/L乙酸銨與甲醇梯度進(jìn)行洗脫，最后檢測利用二極管陣列來實(shí)施，從而獲取檢測結(jié)果。

3.3 防腐劑的檢測

在食品生產(chǎn)過程中，防腐劑比較常見，其中主要包括苯甲酸、山梨酸等，這些防腐劑整體毒性較高，但能夠有效起到防腐的效果，因此，為了確保人體健康不會受到傷害，要嚴(yán)格控制防腐劑的劑量，從而為人體的健康提供有效的保障。

新近研究發(fā)現(xiàn)，采用高效液相色譜法同時測定食品中多種防腐劑和甜味劑，通過利用二級管陣列檢測器以及對色譜條件的優(yōu)化，使得幾種甚至十幾種添加劑分離效果好，精密度高，回收率也比較理想。

4 在食品非法添加物檢測中的應(yīng)用

近幾年來，頻繁發(fā)生的食品安全事件嚴(yán)重影響了食品工業(yè)的健康發(fā)展。這些食品安全事件大多是由于在食品中添加了非法添加物，嚴(yán)重威脅著居民的健康。高效液相色譜在食品非法添加劑的檢驗(yàn)上具有不可小覷的貢獻(xiàn)，例如，趙超群研究建立的兩種超高效液相色譜-串聯(lián)質(zhì)譜分析方法分別可用于測定改善胃腸功能類保健食品中10種非法添加化學(xué)藥物以及測定火鍋底料中6種非法添加的工業(yè)染料[6]。

5 在食品營養(yǎng)成分分析中的應(yīng)用

5.1 在食品維生素分析中的應(yīng)用

在維生素分析中應(yīng)用高效液相色譜法，主要是4種水溶性維生素，并在檢測過程中可同時進(jìn)行。全思思開發(fā)研究的超高效液相色譜/超臨界流體色譜-串聯(lián)質(zhì)譜聯(lián)用技術(shù)可以同時測定嬰幼兒配方乳粉中多種維生素，為提高色譜-質(zhì)譜聯(lián)用維生素測定方法的準(zhǔn)確性和靈敏度提供了理論基礎(chǔ)。

5.2 在碳水化合物分析中的應(yīng)用

食物中的碳水化合物主要包括可吸收物與不可吸收物兩種，其中可吸收的主要是糖類。在這類物質(zhì)檢測過程中，利用化學(xué)方法只能測定總糖，卻很難區(qū)分不同糖分，普通氣相色譜法雖然能彌補(bǔ)化學(xué)法中的不足之處，但因樣品需衍生化，故降低了可行性。而高效液相色譜法不但具有較強(qiáng)可操作性，并具有較高靈敏度，因而可對多糖成分進(jìn)行準(zhǔn)確檢測和分析。

6 農(nóng)藥與獸藥殘留檢測中的應(yīng)用

在農(nóng)作物耕種和牲畜飼養(yǎng)過程中，往往會或多或少地使用農(nóng)藥和獸藥。如果農(nóng)藥的殘留量過多，則會對消費(fèi)者的健康構(gòu)成損害。該現(xiàn)象已引起國內(nèi)外學(xué)者的廣泛關(guān)注，藥物殘留的檢測已成為食品安全的極為重要的課題。隨著HPLC方法的發(fā)展，結(jié)合液質(zhì)聯(lián)用的技術(shù)在農(nóng)藥以及獸藥成分檢測的過程中廣泛應(yīng)用。

早在20世紀(jì)90年代初，楊蓉等就闡述了利用高效液相色譜方法對食物及生物樣品中呋喃丹、氯菊酯、溴氰菊酯、抗蚜威及雙甲脒5種農(nóng)藥殘留進(jìn)行分離測定的研究[7]。吳平谷等建立了雞肉中10種磺胺類藥物殘留的高效液相色譜紫外檢測（HPLC-UV）分析方法。10種磺胺類藥物最低檢出濃度為0.01 mg/g[8]。柳菡等建立了以反相高效液相色譜-電噴霧串聯(lián)質(zhì)譜（LC-ESIMS/MS）同時測定蔬菜中26種農(nóng)藥殘留量的檢測方法，26種農(nóng)藥的回收率為70%～110%，精密度（RSD）小于15%[9]。

7 結(jié)語

HPLC作為一種靈敏有效的分析分離手段，已經(jīng)越來越廣泛地應(yīng)用到食品檢測與安全性分析中，近年又與其他的色譜、質(zhì)譜、光譜、核磁等相互結(jié)合，擴(kuò)大檢測范圍的同時提高了分析水平，更是對食品中殘留的微量、痕量有毒有害物質(zhì)能進(jìn)行快速準(zhǔn)確地分析，進(jìn)一步提高了食品衛(wèi)生質(zhì)量，保障了食品安全和人民身體健康。隨著高效液相色譜技術(shù)的不斷完善，HPLC必將在食品檢測與分析領(lǐng)域有更廣闊的發(fā)展。