食品中痕量危害物分析過程污染的來源和控制

萬建春，郭平，占春瑞

(江西出入境檢驗(yàn)檢疫局綜合技術(shù)中心，南昌 330002)

近年來,食品安全問題成為全球高度關(guān)注的焦點(diǎn)，各國投入大量資源建設(shè)食品安全檢測機(jī)構(gòu)，并要求相關(guān)實(shí)驗(yàn)室嚴(yán)格執(zhí)行實(shí)驗(yàn)室質(zhì)量管理體系以提升其食品安全分析能力的水平。大量新開發(fā)裝備的引入和先進(jìn)檢測技術(shù)的應(yīng)用使得食品中危害物分析技術(shù)的科技水平越來越高，并且待測物分析趨向痕量化，這類分析實(shí)驗(yàn)必然提高對環(huán)境、器具、試劑、過程處理的要求。

筆者所在實(shí)驗(yàn)室開展食品中痕量危害物檢測多年，時(shí)常也會遇到各種污染影響實(shí)驗(yàn)結(jié)果的情況，往往需要花費(fèi)很大精力來排查原因。目前食品中痕量危害物分析檢測的質(zhì)量保證活動(dòng)集中在實(shí)驗(yàn)室質(zhì)量管理體系幾大要素方面，如實(shí)驗(yàn)室環(huán)境與資源、人員資質(zhì)、樣品管理、標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)管理、方法選擇和確認(rèn)等，而預(yù)防分析過程干擾和污染的控制措施研究涉及較少，相應(yīng)的保證措施也比較抽象籠統(tǒng)。筆者通過對發(fā)生的實(shí)際污染案例進(jìn)行分析歸納，為食品中痕量危害物分析過程中污染源的控制提供參考。

1 污染來源案例分類

1.1 實(shí)驗(yàn)環(huán)境中存在目標(biāo)物

水產(chǎn)品中結(jié)晶紫抗菌藥物殘留的檢測當(dāng)屬典型例子。結(jié)晶紫是醫(yī)藥工業(yè)中龍膽紫的主要原料，也用于制造墨水、復(fù)寫紙、繪畫顏料、印臺油、油墨、顏色鉛筆等，在醫(yī)藥學(xué)上作為皮膚消毒防腐藥物使用，也曾在水產(chǎn)養(yǎng)殖中被用來預(yù)防和治療爛尾病。我國在水產(chǎn)養(yǎng)殖中已禁用結(jié)晶紫，所以結(jié)晶紫是我國水產(chǎn)品中獸藥殘留監(jiān)控的主要項(xiàng)目。由于結(jié)晶紫用途廣泛，在很多的物品都存在，分析實(shí)驗(yàn)室也不例外。筆者所在實(shí)驗(yàn)室曾遭遇水產(chǎn)品中結(jié)晶紫殘留分析污染，經(jīng)對實(shí)驗(yàn)用記號筆染料進(jìn)行測試，發(fā)現(xiàn)其結(jié)晶紫和隱性結(jié)晶紫含量非常高，也含有一定量的孔雀石綠。高華鵬[1]等對實(shí)驗(yàn)室常用紙制品和油墨筆跡中孔雀石綠、無色孔雀石綠、結(jié)晶紫、無色結(jié)晶紫、亞甲基藍(lán)的含量進(jìn)行研究，發(fā)現(xiàn)除了實(shí)驗(yàn)濾紙外，其它紙樣品(如打印紙、報(bào)紙、標(biāo)簽紙等)均含有一定水平的目標(biāo)物，其中結(jié)晶紫分布最廣，在簽字筆和雙頭水筆藍(lán)中還發(fā)現(xiàn)含量不低的孔雀石綠。在此研究的基礎(chǔ)上，實(shí)驗(yàn)室對實(shí)驗(yàn)所用器具進(jìn)行單獨(dú)清洗管理，實(shí)驗(yàn)時(shí)貼不干膠后再做標(biāo)記，實(shí)驗(yàn)完畢后撕下不干膠，再進(jìn)行器具清洗，超聲清洗時(shí)豎放器具，避免內(nèi)壁與外壁交叉接觸，經(jīng)改進(jìn)管理后污染的情況大為改觀。

1.2 實(shí)驗(yàn)器具中存在干擾物

食用油脂中苯并芘殘留分析可采用乙腈飽和正己烷溶解試樣，再用正己烷飽和乙腈將目標(biāo)物萃取到乙腈層，反復(fù)萃取后，濃縮萃取液，用液相色譜–熒光檢測器檢測，此提取方法試劑用量不大。采用聚丙烯離心管進(jìn)行溶解萃取操作較為方便，方法開發(fā)初期選擇使用聚丙烯離心管，但實(shí)驗(yàn)表明試劑空白、樣品、樣品添加都有較高的響應(yīng)值，而且響應(yīng)值水平相當(dāng)。經(jīng)分析實(shí)驗(yàn)本底的干擾物可能來自實(shí)驗(yàn)器具。據(jù)查，聚丙烯加工生產(chǎn)時(shí)通常會加入抗氧化劑丁納維P[2-(2-羥基-5-甲基苯基)苯并三唑][2]，丁納維P同樣具有剛性共平面的大共軛結(jié)構(gòu)，它能吸收與它本身特征頻率相同的光線而發(fā)射熒光，在熒光檢測器上產(chǎn)生響應(yīng)，而且丁納維P和苯并芘極性相當(dāng)，在反相色譜分析中其保留時(shí)間也無較大差異，極易對苯并芘殘留分析產(chǎn)生干擾。采用玻璃器具代替聚丙烯離心管后，試劑本底非常干凈，干擾現(xiàn)象未再出現(xiàn)。

1.3 常量檢測嚴(yán)重影響殘留分析

食品安全實(shí)驗(yàn)室分析樣品具有多樣性，往往會涉及種植、養(yǎng)殖過程中的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)資料。筆者所在實(shí)驗(yàn)室曾發(fā)生氟苯尼考含量測定結(jié)果為零，而此后在氯霉素殘留分析中出現(xiàn)嚴(yán)重污染的情況，一系列樣品中都檢出氯霉素有較高的響應(yīng)，甚至出現(xiàn)了20倍線性范圍的標(biāo)準(zhǔn)曲線與橫坐標(biāo)平行的情形，這應(yīng)該是樣品處理過程發(fā)生了嚴(yán)重的污染，后經(jīng)確認(rèn)是前處理所用試劑遭污染，污染的原因便是測定氟苯尼考含量的樣品。氟苯尼考[3]是第4代氯霉素類藥物，因其毒性較低，目前已作為氯霉素替代藥物在動(dòng)物養(yǎng)殖過程中使用，氯霉素因其能大量化工合成而作為氟苯尼考生產(chǎn)的原料藥，此次送檢的樣品為原料藥而非氟苯尼考。污染事件發(fā)生的原因一是實(shí)驗(yàn)室有隔離意識但受實(shí)際環(huán)境所限，隔離不能完全徹底；另一方面是檢測人員一直將樣品視為氟苯尼考，未有意識將其與氯霉素殘留分析實(shí)驗(yàn)區(qū)有效地隔離。

1.4 試劑本底影響殘留分析

2011年塑化劑事件引起社會廣泛關(guān)注，許多實(shí)驗(yàn)室在檢測塑化劑中遭遇了實(shí)驗(yàn)本底干擾的困擾。實(shí)驗(yàn)人員都意識到塑料的普遍使用而致使塑化劑廣泛的存在，方法驗(yàn)證盡量選擇玻璃器具避免干擾，但驗(yàn)證結(jié)果仍出現(xiàn)實(shí)驗(yàn)本底存在目標(biāo)物干擾的情況，后經(jīng)排查發(fā)現(xiàn)是實(shí)驗(yàn)用正己烷本身含有較高的鄰苯二甲酸二甲酯(DMP)、鄰苯二甲酸二乙酯(DEP)和鄰苯二甲酸二異辛酯(DEHP)。目前有機(jī)化學(xué)試劑生產(chǎn)運(yùn)輸過程中很難做到不使用塑料容器，塑化劑自然被帶入到試劑中。實(shí)驗(yàn)室嘗試更換不同廠家的試劑仍無法避免此種情況。

選擇使用干擾較低的試劑,并在計(jì)算結(jié)果時(shí)扣除試劑空白本底值。對正己烷進(jìn)行重蒸餾會有較好的效果，但操作復(fù)雜。

1.5 器具洗滌的影響

實(shí)驗(yàn)室處理的樣品都為盲樣，極有可能存在陽性樣品，若與樣品接觸的器具清洗不徹底就可能成為一個(gè)污染源。筆者所在實(shí)驗(yàn)室有一批飼料檢出某獸藥，而此后一段時(shí)間內(nèi)則經(jīng)常出現(xiàn)其它樣品檢測同一獸藥出現(xiàn)疑似陽性結(jié)果；二是某一樣品有較高待測物檢出，其后分析其它樣品仍然有陽性檢出，但殘留量呈逐漸走低情形。這兩起事件均為實(shí)驗(yàn)所有器具接觸陽性樣品后清洗不徹底所致。實(shí)驗(yàn)室器具清洗目前是實(shí)驗(yàn)室質(zhì)量管理的盲點(diǎn)，往往被人們所忽視，因此應(yīng)規(guī)范管理器具洗滌，避免交叉污染。

1.6 制樣環(huán)節(jié)的污染

當(dāng)前食品分析檢測大多采用微量化學(xué)法，需先對樣品進(jìn)行制備、縮分獲取實(shí)驗(yàn)所需試樣量。一般包括縮分樣、切小、搗碎、混勻等步驟，制樣設(shè)備共用的情況極易導(dǎo)致交叉污染。筆者所在實(shí)驗(yàn)室有制樣設(shè)備被氯霉素污染的案例，有一批禽蛋樣品有氯霉素檢出，此后其它樣品也有氯霉素檢出但殘留量非常低，試樣經(jīng)復(fù)檢后仍為陽性，對實(shí)驗(yàn)各環(huán)節(jié)進(jìn)行逐一排查，發(fā)現(xiàn)制樣用食品搗碎機(jī)有氯霉素殘留。目前食品安全檢測實(shí)驗(yàn)室樣品制備操作缺乏規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)，樣品制備主要依據(jù)方法籠統(tǒng)且有限，而對如何預(yù)防交叉污染卻無相應(yīng)操作規(guī)范，因此制定規(guī)范且符合食品中痕量危害物化學(xué)分析實(shí)驗(yàn)室制樣操作程序可有效避免樣品制備過程中交叉污染的發(fā)生。

2 食品中痕量危害物分析時(shí)預(yù)防污染的措施

我國目前還未制定針對痕量危害物分析避免外部污染的質(zhì)量保證措施的技術(shù)規(guī)范，實(shí)驗(yàn)室質(zhì)量控制規(guī)范[4]中只籠統(tǒng)規(guī)定了樣品處理應(yīng)避免目標(biāo)物揮發(fā)、環(huán)境污染造成試樣特征值不能充分代表樣品。國際上已開始重視痕量危害物分析污染的質(zhì)量保證措施，也有具體的控制措施出臺，如胡文蘭[5]介紹的歐盟農(nóng)藥殘留分析的質(zhì)量控制程序中從樣品傳遞、樣品預(yù)處理、實(shí)驗(yàn)室環(huán)境、器具清洗、器具質(zhì)量、檢測方法、環(huán)境中目標(biāo)物等方面的污染預(yù)防都有明確的規(guī)定，這些污染預(yù)防要求被列為質(zhì)量控制程序中的重要內(nèi)容。歐盟2002／657／EC[6]指令也規(guī)定樣品應(yīng)該以有最大機(jī)會檢測出物質(zhì)的方式獲得、處理和加工，樣品處理過程應(yīng)防止偶然污染或丟失分析物的可能性。目前國內(nèi)對食品中痕量危害物分析預(yù)防污染的措施少有規(guī)定，因此探討預(yù)防痕量危害物分析污染的控制措施有著十分重要的意義，以下就預(yù)防痕量危害物分析過程污染的控制措施提出建議。

2.1 人員培訓(xùn)

痕量危害物分析涉及的人員較多，有直接從事分析實(shí)驗(yàn)，也有樣品接收和樣品預(yù)處理的人員，任何環(huán)節(jié)都可能帶入污染，因此培訓(xùn)檢測流程各環(huán)節(jié)人員掌握痕量危害物分析方法的特點(diǎn)和質(zhì)量保證控制措施顯得十分重要。使涉及人員掌握污染可能來源，并能采取合理的措施預(yù)防污染的發(fā)生。如識別樣品類型，采取適合的包裝防止樣品傳遞時(shí)發(fā)生污染，建立科學(xué)合理的制樣操作規(guī)范如易產(chǎn)生粉塵的樣品分類單獨(dú)操作、共用設(shè)備清洗后再行制樣。類似這些易于識別的污染來源及控制措施應(yīng)培訓(xùn)相應(yīng)的檢測人員，使之熟悉掌握。

2.2 方法性能指標(biāo)考查應(yīng)全面

方法學(xué)評價(jià)指南或標(biāo)準(zhǔn)[4–8]中都強(qiáng)調(diào)方法的特異性考查，一方面這將決定方法的準(zhǔn)確可靠性，另一方面也關(guān)系到方法使用時(shí)抗干擾能力。目前對方法特異性考查大多采用確證手段檢測，或盡可能多的考查不同樣品基質(zhì)的內(nèi)源性物質(zhì)的干擾及目標(biāo)物的同簇物、同系物和代謝物的干擾。而考查方法耐用性時(shí)對實(shí)驗(yàn)器具和環(huán)境考查也很重要，當(dāng)有某類實(shí)驗(yàn)器具或環(huán)境因素對實(shí)驗(yàn)有帶入干擾物或污染物時(shí)在方法中加以明確說明后，方法也將增加其抗干擾能力。此外采用內(nèi)標(biāo)法定量時(shí)應(yīng)考查內(nèi)標(biāo)物是否存有目標(biāo)物干擾成分。

2.3 實(shí)驗(yàn)室環(huán)境要求和功能區(qū)分隔離

食品中痕量危害物分析實(shí)驗(yàn)室環(huán)境對分析結(jié)果也有影響[9–11]，如環(huán)境中的塵埃及污染物是痕量分析工作的主要污染源和誤差源，如空氣中硼的存在對食品中硼元素分析就會產(chǎn)生干擾。實(shí)驗(yàn)室人員的著裝應(yīng)保持良好的潔凈，實(shí)驗(yàn)人員化妝應(yīng)被限制，而實(shí)驗(yàn)人員可能的個(gè)人用藥情況也應(yīng)在控制范圍內(nèi)。實(shí)驗(yàn)室各功能區(qū)分和隔離也同樣重要，如洗滌區(qū)與實(shí)驗(yàn)區(qū)、樣品存放區(qū)與標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)存放區(qū)、樣品預(yù)處理區(qū)與實(shí)驗(yàn)區(qū)等都應(yīng)有合理的布局和有效的隔離。這也是“食品檢驗(yàn)機(jī)構(gòu)資質(zhì)認(rèn)定條件”[12]中的明確規(guī)定。

2.4 器具清洗和使用

器具洗滌對預(yù)防污染十分重要[13]。樣品處理后的器具、存放標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)和高濃度標(biāo)準(zhǔn)添加實(shí)驗(yàn)器具若清洗不徹底會對后續(xù)實(shí)驗(yàn)造成污染。因此設(shè)計(jì)一種針對器具種種可能污染途徑的清洗程序是器具避免污染的重要手段，如存放標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)器具、盛放高濃度標(biāo)準(zhǔn)添加樣品器具、不同污染程度的器具都應(yīng)分類清洗，并根據(jù)器具材質(zhì)和實(shí)驗(yàn)用途不同采用浸泡、刷洗、超聲、煅燒等不同方式或組合方式進(jìn)行清洗清潔。選擇使用實(shí)驗(yàn)器具時(shí)也應(yīng)考慮污染是否可能發(fā)生，如有嚴(yán)重擦痕或蝕刻的玻璃器具應(yīng)慎用。

3 結(jié)語

痕量危害物分析是一項(xiàng)縝密的化學(xué)分析工作，同時(shí)因其分析特點(diǎn)的原因易受環(huán)境的干擾和各種來源的污染，因此識別分析實(shí)驗(yàn)過程中潛在的污染來源，采取科學(xué)合理的控制措施才能保證痕量危害物分析實(shí)驗(yàn)正常進(jìn)行，以保證最終得到準(zhǔn)確可靠的分析結(jié)果。

[1]高華鵬，李永夫，劉海山，等.孔雀石綠等染料物質(zhì)殘留檢測過程中實(shí)驗(yàn)室污染的來源分析[J].中國獸藥雜志，2008，42(8):21–25.

[2]SN／T 1504.1–2005 食品容器、包裝用塑料原料 第1部分聚丙烯均聚物中酚類抗氧化劑和芥酰胺爽滑劑的測定方法 液相色譜法[S].

[3]張建民，鐘超平.獸用廣譜抗生素氟苯尼考的合成(一)[J].國外醫(yī)藥抗生素分冊，1999，20(1): 13–16.

[4]GB／T 27404–2008 實(shí)驗(yàn)室質(zhì)量控制規(guī)范 食品理化檢測[S].

[5]胡文蘭，張志恒.歐盟農(nóng)藥殘留分析的質(zhì)量控制程序.中國衛(wèi)生檢驗(yàn)雜志[J].2005，15(2): 118–122.

[6]EN 2002／657／EC Implementing Council Directive 96／23／EC Concerning the Performance of Analytical Methods and the Interpretation of Results 2002 [S].

[7]國家質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)檢疫總局，質(zhì)檢食函〔2011〕398號 進(jìn)出口食品安全風(fēng)險(xiǎn)監(jiān)控實(shí)驗(yàn)室質(zhì)量控制指南[S].

[8]國家質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)檢疫總局，質(zhì)檢食函〔2011〕405 號 出口動(dòng)物源性食品安全風(fēng)險(xiǎn)監(jiān)控實(shí)驗(yàn)室質(zhì)量控制指南[S].

[9]占永革，孫東衛(wèi)，林善興，等.提高痕量分析實(shí)驗(yàn)室內(nèi)空氣潔凈度的意義[J].現(xiàn)代測量與實(shí)驗(yàn)室管理，2004(1): 48–50；

[10]許東，楊廷璋.實(shí)驗(yàn)分析過程中的污染與控制[J].職業(yè)衛(wèi)生與病傷，1990，1(5): 35–37

[11]龍建林.淺談痕量分析的質(zhì)量保證[J].達(dá)縣師范高等?？茖W(xué)校學(xué)報(bào) (自然科學(xué)版 )，2006，16(2): 16–18 ；

[12]中華人民共和國衛(wèi)生部，衛(wèi)監(jiān)督發(fā)[2010]29號 食品檢驗(yàn)機(jī)構(gòu)資質(zhì)認(rèn)定條件[S].

[13]高鵬.痕量分析中容器的選擇與洗滌[J].油氣田環(huán)境保護(hù)，2002，12(1): 41–43.