液相色譜在食品農(nóng)藥殘留檢測中的實(shí)踐應(yīng)用

農(nóng)藥雖能提升作物產(chǎn)量、防治病蟲害，但若不當(dāng)使用則會(huì)導(dǎo)致食品中農(nóng)藥殘留超標(biāo)，威脅人類健康和生態(tài)環(huán)境。液相色譜技術(shù)具有高分辨率、高靈敏度等優(yōu)點(diǎn)，是檢測農(nóng)藥殘留的一種關(guān)鍵手段，能準(zhǔn)確分離和測定復(fù)雜基質(zhì)中的微量農(nóng)藥，為食品安全風(fēng)險(xiǎn)評估提供技術(shù)支持。

一、液相色譜分析概述

（一）液相色譜原理

高效液相色譜法作為色譜法的一個(gè)重要衍生方法，是多學(xué)科綜合發(fā)展的結(jié)果，融匯了色譜的理論與實(shí)踐、機(jī)械工程的精細(xì)制作、光學(xué)技術(shù)的敏銳感知，以及電子科學(xué)的精確控制。隨著20世紀(jì)60年代末高壓泵的問世及化學(xué)鍵合固定相技術(shù)的成功應(yīng)用，高效液相色譜法得以真正誕生并迅速發(fā)展。

高效液相色譜的核心原理在于以液體為流動(dòng)相，通過高壓輸液系統(tǒng)將具有不同溶解能力的單一溶劑或經(jīng)過精確配比的混合溶劑、緩沖液等流動(dòng)相，穩(wěn)定且持續(xù)地泵入色譜柱內(nèi)。色譜柱內(nèi)填充著固定相，能夠根據(jù)分析物中各組分在固定相和流動(dòng)相間的分配系數(shù)差異，有效分離各組分。在色譜柱內(nèi)，待測樣品會(huì)隨著流動(dòng)相一同前進(jìn)，并在固定相作用下，與各組分按照其物理化學(xué)性質(zhì)差異逐一被分離。經(jīng)過分離的組分依次進(jìn)入檢測器，檢測器利用不同原理（如紫外吸收、熒光發(fā)射、電導(dǎo)率變化等）將組分的濃度或質(zhì)量轉(zhuǎn)化為可測量的電信號(hào)。最終通過記錄和處理電信號(hào)，獲得關(guān)于試樣中各組分的種類、數(shù)量及其他相關(guān)信息的分析結(jié)果。

高效液相色譜法憑借高分辨率、高靈敏度及廣泛的適用性，在化學(xué)分析、環(huán)境監(jiān)測、食品安全、生物醫(yī)藥等領(lǐng)域發(fā)揮著不可替代的作用。

（二）液相色譜分離

色譜柱由堅(jiān)固的不銹鋼柱管及精心選擇的填充劑組成，其中填充劑的選擇至關(guān)重要，常用的是硅膠和化學(xué)鍵合固定相。在化學(xué)鍵合固定相中，十八烷基硅烷鍵合硅膠（常被稱為ODS柱或C18柱）、辛烷基硅烷鍵合硅膠（C8柱）及氨基或氰基鍵合硅膠等較為常見，對于不同性質(zhì)的化合物具有優(yōu)良的分離效果。

色譜柱的規(guī)格多樣，可滿足不同的分析需求。常規(guī)分析柱的內(nèi)徑通常是2-5mm（常用的有4.6mm，國內(nèi)也有4mm和5mm的規(guī)格），柱長是10-30cm。對于需要更高分辨率的應(yīng)用，窄徑柱是一個(gè)較好的選擇，其內(nèi)徑是1-2mm，柱長是10-20cm。毛細(xì)管柱則更為精細(xì)，內(nèi)徑僅0.2-0.5mm。當(dāng)進(jìn)行制備級別的分離時(shí)，半制備柱和實(shí)驗(yàn)室制備柱則更為適用。半制備柱的內(nèi)徑大于5mm，而實(shí)驗(yàn)室制備柱的內(nèi)徑可達(dá)20-40mm，柱長通常是10-30cm。對于工業(yè)生產(chǎn)規(guī)模的分離任務(wù)，生產(chǎn)制備柱的內(nèi)徑甚至可以達(dá)到幾十厘米。

在確定色譜柱的內(nèi)徑時(shí)，需要綜合考慮柱長、填料粒徑以及折合流速等因素，以實(shí)現(xiàn)最佳分離效果并避免管壁效應(yīng)的影響。液相色譜分離類型選擇如圖1所示。

二、液相色譜檢測食品農(nóng)藥殘留的流程

（一）處理樣品

液相色譜在食品農(nóng)藥殘留檢測中的應(yīng)用是復(fù)雜且精細(xì)的，始于樣品的采集與處理，要嚴(yán)格遵循四分法制樣，以保證樣品的代表性與均勻性。正樣與副樣均被制備并儲(chǔ)存在-20℃的冰柜中備用。稱取20-30g樣品，加入60mL乙腈作為提取溶劑，并利用高速分散機(jī)進(jìn)行2min的勻漿處理，轉(zhuǎn)速為9.2×103r/min，使農(nóng)藥殘留充分溶于乙腈。高速勻漿后，混合物經(jīng)過濾后，將濾液收集在含有約5g氯化鈉的100mL具塞量筒中。氯化鈉的添加有助于有機(jī)相與水相的分離，經(jīng)過1min的震蕩和30min的靜置，將有機(jī)相與水相充分分層。從上層有機(jī)相中取出10mL溶液，移入10mL離心管中，此步驟需謹(jǐn)慎操作，防止水相污染有機(jī)相而影響結(jié)果。在70℃水浴下，用氮?dú)鈱⒂袡C(jī)相吹至近干，以去除多余溶劑，為后續(xù)凈化步驟做準(zhǔn)備。

（二）固相萃取

固相萃取是液相色譜分析中的關(guān)鍵凈化環(huán)節(jié)，其原理依賴于目標(biāo)物與吸附劑間的多種作用力，如疏水作用力、離子交換作用、物理吸附作用等，從而對不同類型的化合物實(shí)現(xiàn)高效凈化。在固相萃取操作中，根據(jù)填料的保留機(jī)理不同，操作也會(huì)有所差異。

第一，當(dāng)填料旨在保留目標(biāo)化合物時(shí)，操作一般包含活化、上樣、淋洗和洗脫四個(gè)步驟?；罨菫榱巳コ≈鶅?nèi)的雜質(zhì)并創(chuàng)造適宜的溶劑環(huán)境，同時(shí)保持小柱濕潤以防干涸；上樣是將樣品溶解于適當(dāng)溶劑后轉(zhuǎn)移至柱中，以保留目標(biāo)化合物，此過程中需嚴(yán)格控制流速，以確保充分吸附；淋洗通過選用合適的溶劑以最大程度去除干擾物質(zhì)，提升目標(biāo)化合物的純度，淋洗結(jié)束后建議將小柱完全抽干；洗脫是用小體積溶劑將目標(biāo)化合物從柱上洗脫并收集，同樣需控制流速以防目標(biāo)化合物損失。

第二，當(dāng)填料旨在保留雜質(zhì)時(shí)，操作則相對簡潔，通常只包括活化、上樣和洗脫三個(gè)步驟?；罨襟E與保留目標(biāo)化合物時(shí)相同；上樣時(shí)，樣品中的目標(biāo)化合物會(huì)隨基液流出，雜質(zhì)則被保留在柱上，因此需在此步驟開始收集流出液；洗脫是用少量溶劑將目標(biāo)化合物淋洗并收集，同樣需注意控制流速以提高回收效率。

使用氨基柱凈化時(shí)，用4mL甲醇與二氯甲烷混合溶液活化小柱，分三次將4、4、2mL同比例甲醇/二氯甲烷溶液加入樣品離心管中，且每次加入后進(jìn)行流渦和震蕩處理以充分混合。上樣洗脫后，用10mL離心管收集洗脫液，并在50℃水浴下用氮?dú)獯抵两桑コ蟛糠秩軇?。隨后加入3mL甲醇，渦旋0.5min以混勻，再加水定容至5mL并混勻。將溶液過0.2μm濾膜，去除微小顆?；螂s質(zhì)，得到待測的凈化樣品。整個(gè)操作過程需嚴(yán)格控制條件，以保障凈化效果和后續(xù)測定的準(zhǔn)確性。

（三）定性定量分析

本實(shí)驗(yàn)使用安捷倫1200色譜儀，遵循761方法操作。色譜柱選用規(guī)格為250×4.6mm的Kromasil 100-5 C18，該柱型適用于多種化合物的分離分析。實(shí)驗(yàn)過程中，柱溫穩(wěn)定設(shè)置在42℃，以保障分離效果及色譜峰形的穩(wěn)定性。進(jìn)樣量被精確控制在5μL，以確保色譜圖的清晰與分辨率。

針對不同的化合物，采用不同的檢測器與流量設(shè)置。對于氨基甲酸酯類化合物，使用熒光檢測器Pickering Vector PCX，流量設(shè)為0.3mL/min，以精準(zhǔn)檢測和定量此類化合物；對于多菌靈等化合物，采用UV檢測器，流量設(shè)為0.45mL/min，以滿足其檢測需求。

三、液相色譜在食品檢測中的應(yīng)用

（一）在農(nóng)獸藥殘留檢測中的應(yīng)用

液相色譜法在農(nóng)殘獸殘檢測中占據(jù)重要地位，為食品安全提供了堅(jiān)實(shí)保障。該方法利用物質(zhì)在固定相和流動(dòng)相間的分配系數(shù)差異展開高效分離和精確分析，并將分析物質(zhì)濃度轉(zhuǎn)換為電信號(hào)，從而實(shí)現(xiàn)高靈敏度的準(zhǔn)確檢測。

對于蔬菜和水果中常見的有機(jī)磷、有機(jī)氯農(nóng)藥，以及各種獸藥成分，液相色譜法展現(xiàn)出了強(qiáng)大的檢測能力。這些殘留物質(zhì)對人體健康構(gòu)成潛在風(fēng)險(xiǎn)，國家標(biāo)準(zhǔn)對液相色譜在農(nóng)獸藥殘留檢測中的應(yīng)用方法也作出明確規(guī)定，為實(shí)際操作提供了有力指導(dǎo)。在實(shí)際應(yīng)用中，應(yīng)選用合適的色譜柱和流動(dòng)相，優(yōu)化分離效果；嚴(yán)格控制溫度、流速等參數(shù)，減少實(shí)驗(yàn)誤差；定期校準(zhǔn)和維護(hù)儀器，保證儀器始終處于最佳工作狀態(tài)，為檢測提供有力支持。

（二）在違禁藥物檢測中的應(yīng)用

食品中的違禁藥物種類繁多，包括三聚氰胺、瘦肉精、α2-受體激動(dòng)劑、五氯酚酸鈉等，對人體健康產(chǎn)生的危害極大。例如，長期攝入含有三聚氰胺的食品會(huì)對腎臟和膀胱造成損害，甚至引發(fā)結(jié)石；瘦肉精則會(huì)導(dǎo)致心慌、心悸、惡心嘔吐等癥狀，長期食用還會(huì)引發(fā)染色體畸變和惡性腫瘤等嚴(yán)重后果。

為維護(hù)消費(fèi)者健康權(quán)益和市場公平競爭，必須對食品中的違禁藥物進(jìn)行嚴(yán)厲打擊。在食品中違禁藥物的檢測方面，色譜法及色譜質(zhì)譜聯(lián)用法是主要的檢測方法。例如，在茶葉中美術(shù)綠（鉛鉻綠）的測定中，色譜法被用于測定茶葉中的鉻酸鉛含量；針對“毒奶粉”事件，我國發(fā)布了相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，明確規(guī)定了利用色譜檢測奶粉中的三聚氰胺；對于瘦肉精的檢測，主要采用液相色譜法、液相色譜質(zhì)譜聯(lián)用法、液相色譜-質(zhì)譜法、氣相色譜-質(zhì)譜法等。

（三）在食品添加劑檢測中的應(yīng)用

在當(dāng)今社會(huì)，食品添加劑已深入人們的日常生活，無論是糖果、牛奶、食用油，還是餅干等包裝食品，都離不開食品添加劑的使用。食品添加劑的確有特定功能，如甜蜜素可幫助高血糖人群享受甜食而無需擔(dān)憂糖分?jǐn)z入、礦物質(zhì)鎂能提升人體免疫力等，但若食品添加劑的使用超出規(guī)定范圍，就會(huì)對人體健康構(gòu)成威脅。因此，食品添加劑是被列為食品安全檢測的必檢項(xiàng)目。

在食品添加劑檢測過程中，除了使用甜蜜素測定儀等專用儀器外，色譜儀也發(fā)揮著重要作用。特別是液相色譜，作為一種重要的檢測技術(shù)，在食品添加劑檢測中占據(jù)重要地位，為確保食品安全提供了有力的技術(shù)支持。比如，在國家標(biāo)準(zhǔn)GB 1886.297-2018《食品安全國家標(biāo)準(zhǔn) 食品添加劑 聚氧丙烯甘油醚》中，明確規(guī)定了利用色譜檢測食品中聚氧丙烯甘油醚的方法。

綜上所述，液相色譜技術(shù)憑借其高分辨率、高靈敏度等優(yōu)點(diǎn)，在食品安全檢測領(lǐng)域發(fā)揮著舉足輕重的作用。無論是農(nóng)獸藥的殘留檢測，還是違禁藥物、食品添加劑的篩查，液相色譜都提供了有力的技術(shù)支持，守護(hù)著消費(fèi)者的餐桌安全。隨著科技的不斷進(jìn)步和創(chuàng)新，液相色譜技術(shù)將在食品安全領(lǐng)域發(fā)揮更加重要的作用，為消費(fèi)者提供更加健康、安全的食品。

作者簡介：王倩倩（1984-），女，漢族，工程師，大學(xué)本科，研究方向?yàn)槭称窓z測。