氣相色譜法在食品農(nóng)藥殘留檢測(cè)中的應(yīng)用研究

◎ 劉 佳

（杭州普洛賽斯檢測(cè)科技有限公司，浙江 杭州 311200）

在進(jìn)行農(nóng)作物種植的過程中，病蟲害問題往往會(huì)帶來嚴(yán)重的危害，合理地噴施農(nóng)藥可降低病蟲害的發(fā)生概率。然而，近年來，我國(guó)存在比較嚴(yán)重的農(nóng)藥濫用問題，導(dǎo)致病蟲害出現(xiàn)了抗藥性，對(duì)農(nóng)作物的生長(zhǎng)產(chǎn)生了不良影響。其中有機(jī)磷農(nóng)藥應(yīng)用范圍較廣，但存在較高的毒性，會(huì)對(duì)生態(tài)環(huán)境造成污染。食品中殘留的有機(jī)磷農(nóng)藥超標(biāo)，則會(huì)對(duì)人們的身體產(chǎn)生不良影響。因此需要做好食品中農(nóng)藥殘留的檢測(cè)，才能進(jìn)一步提高食品食用的安全性[1]。

1 氣相色譜法的原理及發(fā)展前景

1.1 原理

氣相色譜技術(shù)是采用一些惰性氣體，如氮?dú)?、氦氣等作為流?dòng)相，將需要檢測(cè)的物質(zhì)帶入色譜柱和檢測(cè)器中，對(duì)其進(jìn)行分離和檢測(cè)的一種方法，通過此方法可對(duì)氣體和液體進(jìn)行有效的檢測(cè)。氣相色譜技術(shù)在應(yīng)用時(shí)分辨率較高，且檢測(cè)方式更加靈敏，因此相關(guān)方法具備更多的優(yōu)勢(shì)。選用氣相色譜法可以對(duì)液態(tài)、固液混合態(tài)以及比較復(fù)雜的混合物進(jìn)行檢測(cè)，不僅操作方式簡(jiǎn)單方便，且結(jié)果準(zhǔn)確。氣相色譜法的主要原理是通過流動(dòng)相，將不同成分帶入到色譜柱中，當(dāng)其通過固定相時(shí)，由于不同成分與固定相之間的作用力存在較大的差異，各個(gè)成分被固定相吸附的時(shí)間長(zhǎng)短不同，流出時(shí)間也不一樣，因此被分離開，然后依次進(jìn)入檢測(cè)器，獲得檢測(cè)信號(hào)。通過檢測(cè)信號(hào)，可以對(duì)各組分進(jìn)行定量、定性的分析[2]。

色譜法在應(yīng)用時(shí)，主要存在定性和定量?jī)煞N分析類型。定性分析方法的應(yīng)用需要特定條件，要對(duì)每一組分的關(guān)鍵數(shù)值進(jìn)行綜合比較。這種方法在應(yīng)用的過程中，可以避免固定液用量和載氣流速對(duì)定性分析產(chǎn)生不良影響，從而保證定性分析方法在應(yīng)用時(shí)更加的精確。選用色譜法對(duì)樣品進(jìn)行有效的檢測(cè)，需要對(duì)色譜峰值進(jìn)行對(duì)比和分析。如果檢測(cè)時(shí)條件相同，可以選取純物質(zhì)，將其作為對(duì)照組開展定性分析工作。將純物質(zhì)與樣品色譜峰進(jìn)行對(duì)比，如果出峰時(shí)間相同，說明該樣品中存在目標(biāo)物質(zhì)。但是，定性分析法在應(yīng)用時(shí)存在一定的缺陷，例如相同物質(zhì)的色譜峰，保留時(shí)間是相同的，但無法在色譜峰保留時(shí)間相同時(shí)，對(duì)物質(zhì)是否屬于同類進(jìn)行有效推斷，需要對(duì)檢測(cè)物質(zhì)進(jìn)行深入的研究[3]。

選用氣相色譜法以及質(zhì)譜法聯(lián)用的方式，可以對(duì)是否存在同種物質(zhì)進(jìn)行有效的驗(yàn)證。定量分析方法在應(yīng)用時(shí)，可以對(duì)食品中的有機(jī)氮、有機(jī)氯，以及有機(jī)磷等農(nóng)藥殘留物質(zhì)進(jìn)行有效的檢測(cè)。這項(xiàng)技術(shù)在應(yīng)用時(shí)，提高了食品的檢測(cè)水平，而且最低檢測(cè)限的標(biāo)準(zhǔn)可以達(dá)到國(guó)家和行業(yè)的要求。氣相色譜儀器一般是由載氣源（包括壓力調(diào)節(jié)器、凈化器）、進(jìn)樣器（又稱為汽化室）、色譜柱與柱溫箱、檢測(cè)器和數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)構(gòu)成。儀器的應(yīng)用原理是將待分離的樣品，注入到儀器的一端，每一組分在固定相和流動(dòng)相之間反復(fù)運(yùn)動(dòng)。因?yàn)榱鲃?dòng)相對(duì)樣品的溶解度以及吸附力存在一定的差異。組分在流動(dòng)相和固定相的分配系數(shù)有所不同，不同組分在兩相之間的運(yùn)行速度也存在較大的差別。經(jīng)過實(shí)驗(yàn)證明，分配系數(shù)小的組分停留時(shí)間更短，可以從色譜柱中快速流出。在對(duì)物質(zhì)的流出時(shí)間以及濃度值進(jìn)行研究時(shí)，可以通過制作色譜圖對(duì)待測(cè)樣品的物質(zhì)變化進(jìn)行全面的觀察，并根據(jù)最終結(jié)果對(duì)食品中農(nóng)藥的殘留含量進(jìn)行有效的判斷[4]。

1.2 技術(shù)發(fā)展前景

色譜技術(shù)的發(fā)展時(shí)間比較長(zhǎng)，早在20世紀(jì)初，科學(xué)家使用石油醚對(duì)葉綠素的成分進(jìn)行了有效分離。20世紀(jì)中期，色譜技術(shù)的發(fā)展更加快速，已經(jīng)成為目前使用范圍最廣的一種分析方法。這項(xiàng)技術(shù)在應(yīng)用時(shí)靈敏度比較高，可以對(duì)食品中殘留的微量農(nóng)藥進(jìn)行精確的分析，屬于食品檢測(cè)中非常重要的一項(xiàng)技術(shù)。例如在檢測(cè)食品中有機(jī)磷農(nóng)藥殘留時(shí)，在對(duì)樣品進(jìn)行檢測(cè)之前，要先對(duì)待測(cè)樣品進(jìn)行處理?？梢匀?0.0 g樣品，將其放置到250 mL的碘量瓶中，在瓶中添加 25 mL的乙酸乙酯，并且進(jìn)行浸泡處理，確保殘留的有機(jī)農(nóng)藥能夠全面釋放。再加入0.4 g的活性炭，開展脫色處理。選用無水的硫酸鈉進(jìn)行吸水操作，離心之后，取上清液，在45 ℃的蒸發(fā)儀設(shè)備中進(jìn)行蒸發(fā)處理。用氮吹儀設(shè)備將樣品吹干之后，選用乙酸乙酯定容置于5 mL。選取1 μL進(jìn)樣，注入到氣相色譜儀器設(shè)備中，對(duì)出峰時(shí)間進(jìn)行密切觀察。如果數(shù)據(jù)分析系統(tǒng)中出現(xiàn)了峰面積，要對(duì)其進(jìn)行實(shí)時(shí)的記錄，并且將物品與標(biāo)準(zhǔn)樣品的峰面積進(jìn)行對(duì)比分析，計(jì)算比例。帶入相應(yīng)的計(jì)算公式，對(duì)樣品中農(nóng)藥的殘留含量進(jìn)行準(zhǔn)確的計(jì)算，并與國(guó)家規(guī)定的食品中農(nóng)藥殘留的最大限量，進(jìn)行有效的對(duì)比，就可以判斷食品中農(nóng)藥的殘留含量是否符合國(guó)家的標(biāo)準(zhǔn)。在進(jìn)行技術(shù)研究時(shí)，需要對(duì)其進(jìn)行創(chuàng)新，從而形成統(tǒng)一的質(zhì)量監(jiān)督體系[5]。

2 氣相色譜法的應(yīng)用要點(diǎn)

2.1 氣相色譜法的優(yōu)勢(shì)

農(nóng)產(chǎn)品是人們生活中必須食用的一種產(chǎn)品，但這種產(chǎn)品如今存在比較嚴(yán)重的農(nóng)藥殘留問題，水果和蔬菜中殘留的農(nóng)藥，會(huì)對(duì)食用人員的身體健康產(chǎn)生嚴(yán)重的威脅。在對(duì)食品中的農(nóng)藥殘留含量進(jìn)行檢測(cè)時(shí)，必須引進(jìn)更加精密的儀器，并做好技術(shù)的完善，才能提高檢測(cè)結(jié)果的精確性。目前，氣相色譜法以及氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用方法的使用價(jià)值正不斷提高。在農(nóng)藥檢測(cè)中，氣相色譜技術(shù)所需的樣品量更少，分析速度比較快，操作的靈敏度更高，已經(jīng)成為檢測(cè)的首選方法。氣相色譜儀器設(shè)備主要包括進(jìn)樣系統(tǒng)、檢測(cè)系統(tǒng)等內(nèi)容。在實(shí)際檢測(cè)過程中，待測(cè)樣品要經(jīng)過制備和提取以及凈化等程序，才能將影響分析結(jié)果的因素完全去除。將待測(cè)物注入到氣相色譜儀器設(shè)備中，可以通過色譜柱對(duì)樣品的不同成分進(jìn)行分離。利用數(shù)據(jù)系統(tǒng)，對(duì)不同成分的保留時(shí)間進(jìn)行全面的記錄，在進(jìn)行實(shí)際檢測(cè)時(shí)，通常選用氣相色譜火焰光度檢測(cè)器（GC-FPD）對(duì)食品中殘留的有機(jī)磷以及有機(jī)硫農(nóng)藥進(jìn)行全面的檢測(cè)。在進(jìn)行有機(jī)氮檢測(cè)時(shí)，通常選用氣相色譜氮磷檢測(cè)器（GC-NPD）。在對(duì)魚肉等食物中的三甲胺進(jìn)行檢測(cè)時(shí)，可以選用氣相色譜氫火焰檢測(cè)器（GC-FID）開展檢測(cè)工作[6]。

2.2 氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用技術(shù)

氣相色譜技術(shù)在應(yīng)用時(shí)，可以對(duì)混合物中的不同成分進(jìn)行分析，且存在一定的優(yōu)勢(shì)，但這項(xiàng)技術(shù)無法對(duì)分離物進(jìn)行定性。質(zhì)譜技術(shù)在應(yīng)用時(shí)，可以對(duì)單個(gè)待測(cè)物品進(jìn)行定性，且定性結(jié)果更加準(zhǔn)確，但無法對(duì)混合物質(zhì)進(jìn)行有效的分離。將兩項(xiàng)技術(shù)進(jìn)行有機(jī)結(jié)合，通過綜合應(yīng)用，能對(duì)混合物進(jìn)行有效的分離且對(duì)單個(gè)物質(zhì)進(jìn)行分析，這樣就可以對(duì)多組混合物進(jìn)行定量和定性檢測(cè)。質(zhì)譜儀器設(shè)備中配備標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)的圖譜，只需要將檢測(cè)物品的圖譜與標(biāo)準(zhǔn)物品的圖譜進(jìn)行有效的對(duì)比，就可以實(shí)現(xiàn)待測(cè)物品的定性檢測(cè)，這種工作的開展方式更加便捷。這種綜合測(cè)定方法目前已經(jīng)被大范圍的推廣和使用[7]。

3 結(jié)語

綜上所述，氣相色譜法在對(duì)食品農(nóng)藥殘留進(jìn)行檢測(cè)時(shí)可行性比較高，可以將其應(yīng)用于食品安全監(jiān)督檢驗(yàn)。通常情況下在進(jìn)行食品農(nóng)藥殘留檢測(cè)時(shí)，會(huì)用到有機(jī)溶劑，但因?yàn)檫@種檢驗(yàn)程序過于復(fù)雜，還會(huì)對(duì)檢測(cè)人員的身體造成危害，特別是檢測(cè)人員長(zhǎng)時(shí)間接觸這些試劑之后，容易出現(xiàn)健康問題，因此要選用更加安全健康的方式對(duì)農(nóng)藥殘留問題進(jìn)行檢測(cè)，例如基因固相分散技術(shù)更加的高效環(huán)保。政府要加大資金的投入力度，在現(xiàn)有技術(shù)的基礎(chǔ)上對(duì)其進(jìn)行優(yōu)化和完善，并促進(jìn)科研成果的轉(zhuǎn)化。