氣相色譜法在我國(guó)食品藥品質(zhì)量檢測(cè)技術(shù)中的應(yīng)用

◎ 張浩鈺

（山東農(nóng)業(yè)大學(xué) 食品科學(xué)與工程學(xué)院，山東 泰安 271000）

目前食品藥品市場(chǎng)中經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)產(chǎn)品質(zhì)量問(wèn)題以及農(nóng)產(chǎn)品有害物質(zhì)殘留超標(biāo)的情況，不僅對(duì)人們的生命健康造成了極大的威脅，更有損社會(huì)公信力，不利于國(guó)家社會(huì)發(fā)展。為了提高食品安全質(zhì)量，加強(qiáng)質(zhì)量檢測(cè)勢(shì)在必行。氣相色譜技術(shù)相對(duì)成熟，應(yīng)用廣泛，同時(shí)成本低廉，所以在食品藥品檢測(cè)當(dāng)中占據(jù)著極為重要的地位。

1 氣相色譜技術(shù)原理

氣相色譜分析法是以惰性氣體作為流動(dòng)相，汽化后的試樣被載氣帶入色譜柱中，組分在兩相間進(jìn)行反復(fù)多次（105～106次）的分配（吸附—脫附—放出）。固定相對(duì)各種組分的吸附能力不同，經(jīng)過(guò)一定的柱長(zhǎng)后，便彼此分離，按一定順序離開(kāi)色譜柱進(jìn)入檢測(cè)器，產(chǎn)生的離子流信號(hào)在記錄器上記錄各組分的色譜峰。

2 氣相色譜法的特點(diǎn)

氣相色譜法在檢測(cè)中具有以下特點(diǎn)。①靈活性好。氣相色譜法在分離的過(guò)程中可用多種方法進(jìn)行檢測(cè)，操作過(guò)程靈活、簡(jiǎn)便，對(duì)不同的樣品只需進(jìn)行簡(jiǎn)單的預(yù)處理即可進(jìn)入自動(dòng)化的檢測(cè)過(guò)程，這是其他檢測(cè)方法所不能比擬的。②檢測(cè)靈敏度高。與其他檢測(cè)技術(shù)相比，氣相色譜法對(duì)同位素或者烴類(lèi)異構(gòu)體等元素有較靈敏的檢測(cè)能力，能準(zhǔn)確檢測(cè)出不同成分的物質(zhì)的含量[1]。③應(yīng)用范圍廣泛。氣相色譜法可以對(duì)所有狀態(tài)的樣品進(jìn)行檢測(cè)，所以氣相色譜法不僅在食品檢測(cè)方面有廣泛應(yīng)用，同時(shí)還能應(yīng)用于藥物成分分析、大氣污染物成分含量檢測(cè)等領(lǐng)域[2]。④分析結(jié)果速度快。氣相色譜技術(shù)借助相應(yīng)軟件實(shí)現(xiàn)樣品的自動(dòng)化檢測(cè)與分析，大大提高了檢測(cè)速度。

3 氣相色譜法在藥品領(lǐng)域中的應(yīng)用

3.1 在中藥檢測(cè)中的應(yīng)用

中藥成分復(fù)雜，采用氣相色譜法對(duì)各種中藥成分進(jìn)行定性分析、含量測(cè)定、對(duì)中藥本身所含有的有毒物質(zhì)并對(duì)其含量進(jìn)行檢測(cè)，這對(duì)提升中藥安全性等方面具有重大意義。劉斌等[3]用氣相色譜分析法測(cè)定不同生產(chǎn)廠(chǎng)家復(fù)方丹參片中冰片的含量，分析發(fā)現(xiàn)各生產(chǎn)廠(chǎng)家生產(chǎn)的復(fù)方丹參片質(zhì)量參差不齊。張廣春等[4]根據(jù)氫火焰離子化檢測(cè)器測(cè)定所得的色譜圖特征不同，可將西紅花真品和摻偽品有效鑒別分離出來(lái)。陳凌霄[5]等采用頂空進(jìn)樣的方法用氣相色譜聯(lián)用質(zhì)譜法對(duì)雪菊樣品中揮發(fā)性物質(zhì)的成分進(jìn)行綜合分析，發(fā)現(xiàn)以1R-α-蒎烯和檸檬烯為主的萜烯類(lèi)成分是主要揮發(fā)源，這為進(jìn)一步拓展其藥用部位及質(zhì)量評(píng)價(jià)提供了參考。

3.2 在化學(xué)藥物成分分析中的應(yīng)用

在藥物的合成生產(chǎn)過(guò)程中會(huì)有一些有機(jī)溶劑殘留，如果不及時(shí)加以控制和干預(yù)會(huì)對(duì)人體造成一定程度的損害，很多研究人員使用氣相色譜法對(duì)化學(xué)藥物進(jìn)行檢測(cè)分析。郭陽(yáng)等[6]采用毛細(xì)管氣相色譜法用氫火焰離子化檢測(cè)器同時(shí)測(cè)定埃索美拉唑鎂原料藥中8種有機(jī)溶劑殘留量，為去除溶劑殘留提供了參考。黃靈勇等[7]通過(guò)建立毛細(xì)管氣相色譜法對(duì)替格瑞洛中7種有機(jī)溶劑的殘留量進(jìn)行分析，結(jié)果顯示氣相色譜圖中二氯甲烷、甲醇、乙酸乙酯、四氫呋喃、正丁基庚烷、乙醇和乙酰醋酸酯的線(xiàn)性關(guān)系良好，平均回收率高。朱小紅等[8]采用氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用技術(shù)，30 min即可完成對(duì)各種安神類(lèi)保健藥品中非法添加巴比妥等14種鎮(zhèn)靜催眠類(lèi)藥物化學(xué)物的分離檢測(cè)，大幅提高了藥物檢測(cè)效率。周緒云[9]等對(duì)洛索洛芬鈉的7種殘留溶劑進(jìn)行檢測(cè)時(shí)發(fā)現(xiàn)，在洛索洛芬鈉原料藥中除甲苯外，還存在丙酮、甲醇等有機(jī)溶劑殘留，對(duì)洛索洛芬鈉原料藥的質(zhì)量與安全性產(chǎn)生影響。因此有必要對(duì)其中可能存在的所有殘留溶劑進(jìn)行全面檢測(cè)，嚴(yán)格按照藥物生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)控制洛索洛芬鈉的質(zhì)量。

4 氣相色譜法在食品領(lǐng)域中的應(yīng)用

4.1 對(duì)食品添加劑進(jìn)行檢測(cè)

隨著經(jīng)濟(jì)發(fā)展，消費(fèi)者現(xiàn)在不僅僅局限于吃飽，更追求吃的營(yíng)養(yǎng)健康，這就給食品制造商提出了更高的品質(zhì)要求。為了使食品更具色、香、味，延長(zhǎng)食品保質(zhì)期，食品生產(chǎn)商會(huì)使用各種各樣的食品添加劑，但如果添加劑量過(guò)大就會(huì)對(duì)人體造成傷害。周媛[10]等采用氣相色譜法檢測(cè)食品中的山梨酸、苯甲酸和脫氫乙酸3種防腐劑含量，相對(duì)偏差較小，可有效確保檢測(cè)結(jié)果的準(zhǔn)確性。任超[11]等構(gòu)建固相微萃取-氣相色譜法對(duì)食品添加劑中的有害有機(jī)揮發(fā)雜質(zhì)具有較高靈敏度，色譜響應(yīng)更加快速。肖曉義[12]等采用超聲提取/氣相色譜法對(duì)檳榔中甜蜜素進(jìn)行了定量分析，具有良好的準(zhǔn)確度和精確度，可滿(mǎn)足檳榔中甜蜜素含量的檢測(cè)需求，值得在檳榔行業(yè)中進(jìn)行推廣。陳海元等[13]用氣相色譜法測(cè)定食用植物油中BHA、BHT的含量，可對(duì)食用油中抗氧化劑進(jìn)行有效控制，有利于保護(hù)人體健康。孟慶順[14]等通過(guò)優(yōu)化氣相色譜條件，使用較少的有機(jī)溶劑，即可對(duì)糕點(diǎn)中1，2-丙二醇和1，3-丙二醇的含量進(jìn)行檢測(cè)，降低了環(huán)境污染，通過(guò)多次實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證，表明該檢測(cè)方法可滿(mǎn)足國(guó)家對(duì)糕點(diǎn)面包的質(zhì)量檢測(cè)需求，為生產(chǎn)企業(yè)進(jìn)行產(chǎn)品質(zhì)量監(jiān)督、國(guó)家進(jìn)行市場(chǎng)監(jiān)管提供一定參考。另外，在對(duì)脂型酯類(lèi)防腐劑和酸型酯類(lèi)防腐劑的實(shí)際試驗(yàn)檢測(cè)中，氣相色譜法同樣能夠進(jìn)行準(zhǔn)確地分離和測(cè)定，操作簡(jiǎn)便，應(yīng)用廣泛。

4.2 在農(nóng)藥及污染物殘留檢測(cè)中的應(yīng)用

目前在農(nóng)作物種植過(guò)程中會(huì)大量施用農(nóng)藥，如果沒(méi)有農(nóng)藥來(lái)治理病蟲(chóng)害，糧食產(chǎn)量會(huì)大幅下降，但是農(nóng)藥的過(guò)度使用也會(huì)危害人們的身體健康，近年來(lái)農(nóng)產(chǎn)品中農(nóng)藥殘留過(guò)多而引發(fā)中毒的食品安全事故屢見(jiàn)不鮮，因此對(duì)農(nóng)藥的殘留檢測(cè)尤為重要。陳敏等[15]通過(guò)建立固相萃取結(jié)合氣相色譜-串聯(lián)質(zhì)譜法對(duì)干辣椒中敵草腈、苯菌酮等50種農(nóng)藥殘留量進(jìn)行測(cè)定，結(jié)果表明絕大部分農(nóng)藥在0.005～0.500 mg·L-1質(zhì)量濃度范圍內(nèi)具有較好的線(xiàn)性關(guān)系，靈敏度高，平均回收率在72%～120%。該方法操作簡(jiǎn)單精密度高，可滿(mǎn)足日常檢測(cè)需求，適用于干辣椒樣品中多種農(nóng)藥殘留的同時(shí)檢測(cè)。氣相色譜法可以在短時(shí)間內(nèi)對(duì)食品中的農(nóng)藥殘留進(jìn)行定性和定量分析，對(duì)于水果蔬菜中含有碳-磷鍵的有機(jī)化合物、酯類(lèi)化合物，可以使用氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用儀進(jìn)行檢測(cè)，檢測(cè)精度能達(dá)到ppb至ppt級(jí)別[16]，而針對(duì)有機(jī)氯以及有機(jī)磷農(nóng)藥殘留可以使用電子俘獲檢測(cè)器或氫火焰離子檢測(cè)器進(jìn)行定性定量檢測(cè)。

4.3 揮發(fā)性氣體檢測(cè)

白酒的發(fā)展歷史悠久，有些不法分子為了降低生產(chǎn)成本在白酒中摻入甲醇。甲醇毒性極強(qiáng)，少量飲用會(huì)對(duì)人體的神經(jīng)系統(tǒng)和血液系統(tǒng)產(chǎn)生影響，過(guò)量飲用會(huì)導(dǎo)致死亡。①通過(guò)氫火焰離子化檢測(cè)器對(duì)白酒中是否含有甲醇及其他摻雜物質(zhì)進(jìn)行檢測(cè)，可對(duì)我國(guó)白酒的生產(chǎn)質(zhì)量進(jìn)行有效控制。②在檢測(cè)白酒各種香氣成分的時(shí)候，可以通過(guò)構(gòu)建毛細(xì)管柱，對(duì)白酒中的各種香氣化學(xué)成分，如仲丁醇、乙酸乙酯等[17]進(jìn)行含量測(cè)定從而確保白酒質(zhì)量。③根據(jù)檢測(cè)結(jié)果制定相關(guān)的產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)，從而規(guī)范生產(chǎn)過(guò)程，保障產(chǎn)品的質(zhì)量穩(wěn)定性。

近年來(lái)，酸乳飲料如每益添、每日活菌等獲得了很多消費(fèi)者的喜愛(ài)，此類(lèi)型飲料含有多種風(fēng)味成分以及揮發(fā)性化合物，同樣需要進(jìn)行檢測(cè)，而通過(guò)氣相色譜技術(shù)可以準(zhǔn)確地檢測(cè)出酸乳飲料的具體組成成分，并測(cè)得每個(gè)組分的含量，以此來(lái)判斷其是否超標(biāo)，從而判斷該產(chǎn)品是否合格。

4.4 對(duì)食品環(huán)境污染物殘留檢測(cè)

由于環(huán)境遭到破壞、廢棄物的大量排放以及種植方法的不科學(xué)等因素，污染物殘留在越來(lái)越多的食品中被檢出?；瘜W(xué)污染物種類(lèi)多樣，有的至今結(jié)構(gòu)成分尚不清楚。目前，已知化學(xué)污染物在檢測(cè)技術(shù)方面較為成熟，但是未知污染物在檢測(cè)技術(shù)方面仍有很大的空白。為了保證農(nóng)產(chǎn)品的質(zhì)量，檢測(cè)部門(mén)需要用多種方法進(jìn)行反復(fù)檢測(cè)，消耗了大量的人力物力。而氣相色譜技術(shù)的應(yīng)用不僅能夠準(zhǔn)確分辨已知的污染物，還可以對(duì)數(shù)據(jù)信息進(jìn)行實(shí)時(shí)采集，了解未知污染物的有關(guān)信息，為制定限量標(biāo)準(zhǔn)提供參考[18]。

4.5 對(duì)食品包裝材質(zhì)進(jìn)行檢測(cè)

食品包裝袋因?yàn)閿y帶方便被廣泛應(yīng)用，但是有一些生產(chǎn)廠(chǎng)家為了增加包裝材料的可塑性和韌性會(huì)添加大量的塑化劑。酞酸酯作為最常見(jiàn)的增塑劑，當(dāng)它們與食物中的脂肪接觸時(shí)，尤其在加熱環(huán)境中，會(huì)促進(jìn)鄰苯二甲酸酯溶解。研究表明，大量的鄰苯二甲酸酯對(duì)動(dòng)物生殖和發(fā)育能力具有慢性毒性，并且易導(dǎo)致基因突變，引發(fā)致癌。采用氣相色譜法用氫火焰離子檢測(cè)器能準(zhǔn)確地分離和檢測(cè)塑料包裝中的5種酞酸酯，對(duì)包裝袋的化學(xué)物質(zhì)含量進(jìn)行檢驗(yàn)，保障食品安全[19]。

5 氣相色譜法在現(xiàn)實(shí)應(yīng)用中存在的問(wèn)題

5.1 在藥品分離檢測(cè)中穩(wěn)定性較差

雖然氣相色譜法對(duì)于檢測(cè)藥品化學(xué)成分有較高的靈敏度。但在實(shí)際檢測(cè)中經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)出峰擁擠、干擾物與待測(cè)物同時(shí)分離的情況，導(dǎo)致檢測(cè)效果失真，檢測(cè)效果穩(wěn)定性較差[20]。此外在藥物檢測(cè)前期提取、萃取等手段處理所需時(shí)間較長(zhǎng)、溶劑用量大，導(dǎo)致整體操作流程效率低下，難以大面積推廣應(yīng)用。

5.2 對(duì)多組分殘留定性分析受限

目前氣相色譜檢測(cè)技術(shù)只能獲得檢測(cè)結(jié)果但無(wú)法對(duì)結(jié)果進(jìn)行判斷，必須與數(shù)據(jù)庫(kù)已有數(shù)據(jù)對(duì)比才能得到檢測(cè)結(jié)論[21]。另外氣相色譜法在對(duì)多組分殘留定性分析方面存在一定局限[22]，該方法預(yù)熱升溫過(guò)程以及高溫檢測(cè)過(guò)程中很容易導(dǎo)致分子結(jié)構(gòu)發(fā)生改變，導(dǎo)致被檢測(cè)組分變性，影響檢測(cè)結(jié)果的真實(shí)性。

5.3 推廣普及程度不足

氣相色譜法受檢測(cè)場(chǎng)地局限、技術(shù)推廣不到位等原因在我國(guó)仍未得到廣泛應(yīng)用，檢測(cè)效率仍比較低下，這些問(wèn)題亟待國(guó)家有關(guān)部門(mén)解決，將氣相色譜法廣泛應(yīng)用于食品檢測(cè)行業(yè)仍然還有很長(zhǎng)的一段路要走[23]。

6 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，科技的進(jìn)步，人們?cè)絹?lái)越關(guān)注食品藥品安全對(duì)身體健康的影響。氣相色譜法作為一項(xiàng)成熟、科學(xué)的技術(shù)，在藥品分析與食品安全檢測(cè)等方面發(fā)揮了不可替代的作用，為我國(guó)的監(jiān)測(cè)能力、安全控制等方面提供了有力保障，提高了我國(guó)食品藥品檢測(cè)的可靠性、有效性，有助于把好食品藥品的安全關(guān)。相信隨著檢驗(yàn)技術(shù)的深入研究，氣相色譜法在檢測(cè)領(lǐng)域?qū)l(fā)揮出更大的作用。