高效液相色谱在食品农兽药残留中的检测应用

2023-09-16 17:04:29刘姝
食品安全导刊 2023年8期
关键词:高效液相色谱食品检测

刘姝

摘 要:近年来,我国食品安全问题日益突出,食品农兽药残留检测作为保证食品安全的重要手段,具有十分重要的作用。高效液相色谱法是一种迅速、灵敏、选择性高的检测方法,因操作简便、分离效率高等特点,在食品农兽药残留分析中得到广泛应用。本文综述了高效液相色谱法在农药兽药残留分析中的应用,主要介绍了高效液相色谱在食品中农兽药残留检测中的作用和检测方法,以供相关人员参考。

关键词:高效液相色谱;食品;农兽药残留;检测

Abstract: In recent years, China’s food safety issues have become increasingly prominent, the detection of residues of agricultural and veterinary drugs in food plays a very important role as an important means to ensure food safety. High performance liquid chromatography is a rapid, sensitive and selective detection method. It is widely used in the analysis of agricultural and veterinary drug residues in food because of its simple operation and high separation efficiency. This paper reviewed the application of high performance liquid chromatography in the analysis of pesticide and veterinary drug residues, mainly introduced the role and detection methods of high performance liquid chromatography in the detection of agricultural and veterinary drug residues in food, for the reference of relevant personnel.

Keywords: high performance liquid chromatography; food; residues of agricultural and veterinary drugs; detection

近年来,随着人们对食品安全关注度的不断提高,食品中农兽药残留问题成为公众关注的焦点。农兽药广泛应用于农业生产中,虽然能有效提高农作物和畜禽的产量,但其残留会对人体健康造成潜在危害。高效液相色谱(High Performance Liquid Chromatography,HPLC)技术具有分辨率高、灵敏度高和准确性高等优势,已被广泛用于食品中农兽药物残留的检测。

1 高效液相色谱技术

高效液相色谱技术是一种基于溶液流动相和固定相之间的相互作用原理,通过样品溶液在固定相上的分配与再分配实现分离和检测的方法[1]。其具有分析时间短、分离性能好、重现性强、灵敏度高等优点,相对于传统的液相色谱方法,高效液相色谱柱直径在2~6 mm,颗粒直径在10 mm以下,采用高压输运的流动相,不但可以实现在线检测,而且可以大大缩短实验时间[2]。通过HPLC技术可以对样品中的目标化合物进行分离、检测,有效分析食品中的农兽药残留物。与传统的气相色谱法相比,HPLC方法具有选择性高、操作简单、流动相变化灵活等优点,在粮食、蔬果、畜禽肉类等食品检测中具有广阔的应用前景[3]。

HPLC检测食品农兽药残留物的过程一般包括以下步骤。①样品的前处理。样品通常需要进行预处理,如样品的提取和净化,以去除干扰物[4]。②色谱柱的选择。根据目标化合物的性质和分析要求,选择适当的色谱柱,常用的有反相色谱柱、离子交换柱等。③流动相的选择。根据目标化合物的特性,选择合适的流动相,并进行流动相配制。④样品上机。将经过前处理的样品注入色谱仪中进行分析。⑤分离和检测。通过控制流动相的流速和梯度,目标化合物会在色谱柱中分离出来,并通过检测器进行检测和定量。⑥数据处理和结果分析。对检测到的信号进行数据处理,得到目标化合物的定量结果,并进行数据分析[5]。

2 高效液相色谱法在农药兽药残留分析中的應用

2.1 高效液相色谱法在农药残留分析中的应用

2.1.1 有机磷农药

在农业生产中,有机磷农药应用广泛,如敌百虫和敌敌畏。有机磷农药是一种乙酰胆碱抑制剂,因高效、廉价等特点而受到农民的青睐,作用机制主要是对害虫胆碱酯酶活性的抑制[6]。有机磷农药暴露于环境中可导致中毒,其过量使用对人、畜、环境等都有很大的危害。因此,对其进行检测尤为重要,高效液相色谱-串联质谱法是目前广泛采用的一种检测方法。郭爱静等[7]用高效液相色谱-串联质谱法(High Performance Liquid Chromatography Tandem Mass Spectrometry,HPLC-MS/MS)测定葡萄酒中4种不同类型的有机磷农药,莎稗磷、抑草磷、哌草磷和甲基胺草磷的回收率均在69.3%~99.2%,5个样品的相对标准偏差在2.3%~8.1%,显示出高效液相色谱-质谱联用技术对葡萄糖进行快速、准确测定的优越性。钟冬莲等[8]采用高效液相色谱-串联质谱法对8种有机磷杀虫剂在铁皮石斛中的残留量进行了分析。采用QuEChERS预处理、Waters AtlantisT3柱层析,采用电喷雾质谱联用技术,通过预处理和液质条件优化,建立了一种具有较好重现性的分析方法,其相对标准偏差为2.1%~12.3%,可实现对有机磷农药残留的高灵敏、高灵敏、宽线性范围(0.84~8.52 μg·kg-1)的检测,具有一定的应用价值。

2.1.2 有机氯农药

有机氯农药具有稳定、不易分解、剧毒和生物富集的特性,可经体内的生物累积及食物链传递至人体内,在肝脏、肾脏、心脏等组织中累积,并对神经中枢产生兴奋作用,引起慢性中毒。另外,该类杀虫剂具有较强的脂溶性,易在生物体内蓄积,会影响生物体的稳态及调节功能,严重威胁人体健康及生态环境安全。因此,建立有效的定量检测手段对其进行检测意义重大。彭晓俊等[9]对4种有机氯杀虫剂进行了分析,并对其在农业生产中的应用进行探讨。通过多壁碳纳米管(Multi-Walled Carbon Nanotube,MWCNTs)进行固相萃取,建立一种基于HPLC的高灵敏、高选择性、高灵敏度的检测方法,其溶剂用量少、回收率高(回收率为78%~104%)、稳定性高(相对标准偏差为2.7%~7.6%),能快速、准确地对大量样品进行分析。

2.1.3 氨基甲酸酯类农药

氨甲酸酯类农药具有降解速度快、残留时间短、高效、选择性高等优点,在粮食、蔬菜、水果等农作物中应用广泛。当前对于氨基甲酸酯类农残的分析主要是通过液-液萃取、柱层析等进行预处理,并通过气相色谱或高效液相色谱法等进行检测。刘长武等[10]建立了一种测定蔬菜和水果中氨基甲酸酯类杀虫剂的方法,并对其代谢产物进行分析。采用C18柱层析,以水、甲醇为流动相,采用梯度洗脱的方法。用此法对8种氨基甲酸酯类杀虫剂及其代谢产物进行了分析,平均回收率为70%~120%,相对标准误差<20%,可以满足对多个农药残留量同时测定的要求。

2.1.4 烟碱类农药

烟碱类农药具有残留低、药效持久、低毒、高效等特点,在水稻、蔬菜和果树种植中应用广泛。吴洁珊等[11]采用HPLC-MS/MS方法测定7种新烟碱类杀虫剂,检出限在0.1~2.0 μg·kg-1,线性关系良好,样品回收率在71%~117%,相对标准偏差<1.8%,证明HPLC-MS/MS方法简便、快速,准确度高,能够满足食品中新烟碱类杀虫剂的测定要求,保证食品的安全性。

2.2 高效液相色谱法在兽药残留分析中的应用

2.2.1 氯霉素

氯霉素是一种广谱的抗生素,可以抑制细菌的蛋白质合成,对G-、G+均有较好的抑制作用,但会对动物的骨髓造血功能产生影响。彭莉等[12]利用HPLC对牛乳中的氯霉素残留进行了测定。试验中,用乙酸乙酯萃取牛乳中的残留物,采用正己烷-氯仿(1+1,V/V)溶解法,以乙腈-0.005 mol·L-1磷酸氢二铵(18+82,V/V)作为流动相,采用高效液相色谱紫外检测器,于278 nm波段测定,平均回收率达94.8%。结果准确度良好,变化系数低于12.0%。结果表明,该方法简单、回收率高、灵敏度高、可重复,测定结果准确、可靠,适合于乳制品中氯霉素残留量的测定。

2.2.2 四环素类

四环素是目前我国畜禽养殖业中应用最广的一种抗生素,在畜牧业中广泛使用,其在动物源性食物中的残留量较高。抗生素类药物不仅会对人体造成不良影响,而且还会导致致敏剂的耐药性。张素霞等[13]采用高效液相色谱-紫外光谱法对乳制品中的四环素进行了测定。将试样与C18、EDTA-2Na、草酸等粉碎后,制得半固态色谱柱,进行淋洗,并进行HPLC分析。测定结果的回收率为87.7%~90.2%,变异系数为2.4%~18.8%,测定下限0.02~0.05 μg·mL-1。秦燕等[14]采用HPLC方法测定了乳制品中四环素族抗生素的残留量。用EDTA-Mcllvaine缓冲液提取样品,离心,将上清液取到经过预平衡的Sep-Pak Waters TMSep-Pak C18固相萃取柱中,以便纯化,用10 mmol·L-1的草酸甲醇作溶剂,洗脱,在氮气浓缩机中干燥,以0.5 mL流动相溶解,用高效液相色谱法测定。结果表明,标准曲线线性范围为0.05~0.10 mg·L-1,相关系数>0.99,相对标准偏差≤10%。吕振娥[15]利用高效液相色谱技术实现了畜禽肉中四环素类抗生素的快速检测,其中磷酸酯溶液+乙腈萃取技术制备的试样检出结果分别为0.06 mg·kg-1、0.10 mg·kg-1,回收率为79%~85%,并在乌鲁木齐地区一家联营企业的鸡群中进行快速测定,结果显示该方法操作简单、准确率较高。

3 结语

HPLC方法具有分析速度快、灵敏度高、准确度高等优点,特别是可以对高沸点的化学物质进行有效分析,满足对各种食品的检测需求,为食品安全的质量保证提供一种可靠性高的分析检测方法。HPLC技术已成为食品农兽药残留检测的重要手段。未来,相关研究人员可进一步对该技术进行研究和创新,推动该领域的发展,从而提高食品安全监管的水平。

参考文献

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[8]钟冬莲,汤富彬,莫润宏,等.分散固相萃取-高效液相色谱-串联质谱法测定铁皮石斛中8种有机磷农药残留[J].分析试验室,2017,36(5):447-451.

[9]彭晓俊,庞晋山,邓爱华,等.改性多壁碳纳米管固相萃取-高效液相色谱法测定农产品中痕量残留的4种有机氯农药[J].色谱,2012,30(9):966-970.

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[12]彭莉,岳秀英.高效液相色谱法测定牛奶中的氯霉素残留量[J].中国兽药杂志,2002,36(8):23-24.

[13]張素霞,李俊锁,钱传范.牛奶中四环素类药物多残留分析方法研究:MSPD-HPLC-UV[J].畜牧兽医学报,2002,33(1):51-54.

[14]秦燕,陈毓芳,林峰,等.固相萃取-高效液相色谱法同时测定牛奶中的多种四环素残留[J].食品科学,2005,26(3):202-204.

[15]吕振娥.高效液相色谱法对畜禽肉中土霉素、四环素、金霉素的残留检测研究[J].食品安全导刊,2021(21):75-76.

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