基于液相色譜的食品檢測(cè)質(zhì)量控制方法

摘 要：本文對(duì)基于液相色譜的食品檢測(cè)質(zhì)量控制方法進(jìn)行全面論述。通過(guò)系統(tǒng)闡述液相色譜的基本原理和檢測(cè)優(yōu)勢(shì)，分析食品檢測(cè)質(zhì)量控制的關(guān)鍵步驟，并從樣品前處理、色譜條件優(yōu)化、儀器校準(zhǔn)與標(biāo)準(zhǔn)曲線制作、質(zhì)量控制樣品分析、數(shù)據(jù)分析與結(jié)果評(píng)估等方面對(duì)相應(yīng)的質(zhì)量控制方法進(jìn)行詳細(xì)探討。旨在進(jìn)一步完善食品檢測(cè)質(zhì)量控制體系，提升食品安全保障水平。

關(guān)鍵詞：液相色譜；食品檢測(cè)；質(zhì)量控制

Quality Control Method of Food Detection Based on Liquid Chromatography

LI Yanhua， ZHANG Qing， ZHAI Yanhong

（Kaifeng Product Quality Inspection Center， Kaifeng 475000， China）

Abstract： This article comprehensively discusses the quality control methods for food testing based on liquid chromatography. By systematically explaining the basic principles and detection advantages of liquid chromatography， analyzing the key steps of quality control in food testing， and discussing in detail the corresponding quality control methods from sample pretreatment， chromatographic condition optimization， instrument calibration and standard curve production， quality control sample analysis， data analysis and result evaluation. Aim to further improve the quality control system for food testing and enhance the level of food safety assurance.

Keywords： liquid chromatography; food testing; quality control

食品安全關(guān)系到人們的身體健康和生命安全，是國(guó)家高度重視的民生問(wèn)題。近年來(lái)，我國(guó)相繼出臺(tái)了《中華人民共和國(guó)食品安全法》等一系列法律法規(guī)，對(duì)食品質(zhì)量安全提出了更高要求[1]。液相色譜以其優(yōu)異的分離能力和靈敏度，在食品檢測(cè)領(lǐng)域應(yīng)用廣泛。本文將探討基于液相色譜的食品檢測(cè)質(zhì)量控制方法，旨在為進(jìn)一步提升我國(guó)食品質(zhì)量安全水平提供參考。

1 液相色譜的基本原理與檢測(cè)優(yōu)勢(shì)

液相色譜是一種高效的分離分析技術(shù)，其基本原理是利用待測(cè)物質(zhì)在流動(dòng)相和固定相之間的分配系數(shù)差異來(lái)實(shí)現(xiàn)分離。在高壓泵的驅(qū)動(dòng)下，樣品隨流動(dòng)相通過(guò)色譜柱，與固定相發(fā)生不同程度的相互作用，從而實(shí)現(xiàn)組分的分離。與其他色譜技術(shù)相比，液相色譜具有諸多優(yōu)勢(shì)。①液相色譜適用于分離極性物質(zhì)和熱不穩(wěn)定物質(zhì)，如多肽、蛋白質(zhì)等生物大分子。②液相色譜可與多種檢測(cè)器聯(lián)用，如紫外-可見(jiàn)光檢測(cè)器、熒光檢測(cè)器、蒸發(fā)光散射檢測(cè)器等，顯著提高了檢測(cè)的靈敏度和準(zhǔn)確性[2]。③液相色譜的分離過(guò)程可通過(guò)優(yōu)化流動(dòng)相組成、柱溫等參數(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)復(fù)雜基質(zhì)中目標(biāo)物的有效分離。例如，在果蔬農(nóng)藥殘留檢測(cè)中，采用C18反相色譜柱，以乙腈-水為流動(dòng)相，可實(shí)現(xiàn)對(duì)數(shù)十種農(nóng)藥的同時(shí)分離；在食品中獸藥殘留檢測(cè)中，采用液相色譜-串聯(lián)質(zhì)譜聯(lián)用技術(shù)，可實(shí)現(xiàn)多組分、痕量級(jí)別的檢測(cè)。

2 液相色譜關(guān)鍵步驟對(duì)食品檢測(cè)質(zhì)量控制的影響

液相色譜作為食品檢測(cè)的核心分析技術(shù)，其關(guān)鍵步驟的質(zhì)量控制水平直接影響著檢測(cè)結(jié)果的可靠性和準(zhǔn)確性。其中，樣品前處理作為液相色譜分析的首要環(huán)節(jié)，其提取和凈化方法的選擇至關(guān)重要，不恰當(dāng)?shù)那疤幚聿僮鲿?huì)導(dǎo)致目標(biāo)物損失、基質(zhì)干擾加劇等問(wèn)題，進(jìn)而影響后續(xù)色譜分離和檢測(cè)分析的質(zhì)量。而色譜分離是液相色譜分析的核心，柱效、分離度等參數(shù)的優(yōu)劣直接決定著能否實(shí)現(xiàn)目標(biāo)物與基質(zhì)干擾物的完全分離，因此色譜條件的優(yōu)化顯得尤為關(guān)鍵。以咖啡因等嘌呤生物堿的分析為例，由于嘌呤堿極性較強(qiáng)，在反相色譜模式下，其保留時(shí)間較短，導(dǎo)致與基質(zhì)組分的分離度差，易出現(xiàn)峰形展寬、拖尾等問(wèn)題，嚴(yán)重影響定量分析的準(zhǔn)確性[3]。此外，檢測(cè)器的選擇和參數(shù)設(shè)置也是影響分離檢測(cè)質(zhì)量的重要因素，需根據(jù)目標(biāo)物的結(jié)構(gòu)特征和理化性質(zhì)，采用靈敏度高、選擇性強(qiáng)的檢測(cè)方式。例如，在黃曲霉毒素等真菌毒素的檢測(cè)中，由于樣品基質(zhì)中存在大量的熒光干擾物質(zhì)，采用熒光檢測(cè)易出現(xiàn)假陽(yáng)性結(jié)果，從而影響檢測(cè)的準(zhǔn)確性和特異性。

3 基于液相色譜的食品檢測(cè)質(zhì)量控制方法

3.1 樣品前處理

樣品前處理是液相色譜在食品檢測(cè)中的關(guān)鍵步驟，其質(zhì)量控制的實(shí)施效果直接關(guān)系到檢測(cè)結(jié)果的可靠性。①應(yīng)根據(jù)食品基質(zhì)的理化性質(zhì)和目標(biāo)分析物的結(jié)構(gòu)特征，選擇合適的提取方法。例如，對(duì)于脂溶性維生素的檢測(cè)，常采用液-液萃取或固相萃取技術(shù)，利用目標(biāo)物與基質(zhì)在極性、溶解度等性質(zhì)上的差異，實(shí)現(xiàn)分析物的選擇性分離和富集；而對(duì)于極性較強(qiáng)的水溶性維生素，則多采用超聲輔助提取或加壓液體萃取等技術(shù)來(lái)提高提取效率。②提取得到的樣品往往還含有大量的基質(zhì)干擾物質(zhì)，需進(jìn)行進(jìn)一步凈化處理。常用的凈化方法包括液-液分配、固相萃取、凝膠滲透色譜等，通過(guò)與提取步驟的協(xié)同優(yōu)化，可以最大限度地減少基質(zhì)效應(yīng)，確保進(jìn)樣樣品的純凈度[4]。③在樣品前處理過(guò)程中，還應(yīng)嚴(yán)格控制各種潛在的誤差來(lái)源，如確保稱(chēng)量器具的精確度、溶劑的純凈度以及萃取條件的一致性等，并通過(guò)添加內(nèi)標(biāo)物質(zhì)或替代物等方式，實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)樣品回收率和基質(zhì)效應(yīng)的變化，以便及時(shí)采取糾偏措施。此外，為保證不同批次樣品分析結(jié)果的可比性，還應(yīng)定期考察關(guān)鍵參數(shù)的重現(xiàn)性，如提取溶劑的用量、萃取時(shí)間和溫度、凈化柱的使用次數(shù)等，必要時(shí)進(jìn)行方法再驗(yàn)證。

3.2 色譜條件優(yōu)化

色譜條件的優(yōu)化是液相色譜食品檢測(cè)質(zhì)量控制中的重要環(huán)節(jié)，其目的是在保證分離度的同時(shí)，最大限度地提高檢測(cè)的靈敏度、選擇性和穩(wěn)定性。其中，色譜柱的選擇是優(yōu)化分析過(guò)程的首要步驟，需綜合考慮待測(cè)物的極性、分子量、官能團(tuán)等特性，并選擇與目標(biāo)分析物保留機(jī)制相匹配的固定相。例如，對(duì)于中等極性的農(nóng)藥殘留物，一般選用C18或C8反相柱；而對(duì)于強(qiáng)極性的獸藥代謝物，則常用親水作用色譜柱或離子色譜柱。流動(dòng)相的優(yōu)化是色譜條件優(yōu)化的核心，通過(guò)調(diào)整流動(dòng)相的組成（如有機(jī)相的種類(lèi)和比例）、pH值、緩沖鹽濃度等參數(shù)，可顯著改善色譜峰形，提高分離選擇性。同時(shí)，流動(dòng)相的優(yōu)化應(yīng)兼顧其與檢測(cè)器的兼容性，以避免出現(xiàn)基線漂移、靈敏度下降等問(wèn)題。此外，梯度洗脫程序的設(shè)計(jì)是流動(dòng)相優(yōu)化的重要手段，特別是在處理復(fù)雜基質(zhì)和進(jìn)行多組分分析時(shí)，通過(guò)合理設(shè)置梯度斜率、平臺(tái)期等參數(shù)，可以在有限的時(shí)間內(nèi)實(shí)現(xiàn)關(guān)鍵組分的基線分離。柱溫、流速等參數(shù)的優(yōu)化也不容忽視，溫度的變化會(huì)影響待測(cè)物的保留行為和柱效，而流速則與分離時(shí)間和柱壓密切相關(guān)。因此，在進(jìn)行柱溫和流速等參數(shù)優(yōu)化時(shí)，需平衡分析速度與分辨率之間的關(guān)系，找到最佳平衡點(diǎn)。需要強(qiáng)調(diào)的是，色譜條件的優(yōu)化并非一蹴而就，而是一個(gè)多因素、多指標(biāo)的綜合權(quán)衡過(guò)程，需在大量實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，運(yùn)用正交試驗(yàn)、響應(yīng)面分析等化學(xué)計(jì)量學(xué)手段，不斷調(diào)整和迭代，才能最終確定一套穩(wěn)定、可靠的分離檢測(cè)方法，為食品檢測(cè)質(zhì)量控制提供強(qiáng)有力的技術(shù)支撐。

3.3 儀器校準(zhǔn)與標(biāo)準(zhǔn)曲線制作

儀器校準(zhǔn)與標(biāo)準(zhǔn)曲線制作是液相色譜食品檢測(cè)質(zhì)量控制中關(guān)鍵環(huán)節(jié)，其直接關(guān)系到定量結(jié)果的準(zhǔn)確性和可溯源性。儀器校準(zhǔn)的目的是確保檢測(cè)系統(tǒng)在整個(gè)分析周期內(nèi)保持穩(wěn)定和一致，消除或減少由儀器性能漂移而引起的系統(tǒng)誤差。校準(zhǔn)過(guò)程通常包括流量校準(zhǔn)、紫外檢測(cè)器波長(zhǎng)準(zhǔn)確度和重復(fù)性校準(zhǔn)、質(zhì)譜儀質(zhì)量數(shù)校準(zhǔn)等，需使用經(jīng)過(guò)認(rèn)證的標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)，并嚴(yán)格按照規(guī)定的頻率和步驟進(jìn)行。例如，在食品農(nóng)藥殘留檢測(cè)中，應(yīng)使用高效液相色譜級(jí)別的農(nóng)藥標(biāo)準(zhǔn)品對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行校準(zhǔn)，并在每批樣品分析前后進(jìn)行校準(zhǔn)驗(yàn)證，以確保其偏差在可接受范圍內(nèi)。標(biāo)準(zhǔn)曲線的制作是將分析儀器的響應(yīng)值與待測(cè)物濃度建立定量關(guān)系的過(guò)程，是確保準(zhǔn)確定量的前提和基礎(chǔ)。因此，在配制標(biāo)準(zhǔn)系列時(shí)，應(yīng)選擇與待測(cè)物理化性質(zhì)相似的基體，并盡可能覆蓋樣品中目標(biāo)分析物的預(yù)期濃度范圍。在選擇回歸模型時(shí)，除了常用的線性模型外，還應(yīng)根據(jù)待測(cè)物的濃度水平和基質(zhì)特點(diǎn)，考慮使用加權(quán)最小二乘法、二次多項(xiàng)式模型等非線性模型，以提高低濃度點(diǎn)的擬合精度[5]。制作標(biāo)準(zhǔn)曲線時(shí)，應(yīng)評(píng)估曲線的線性范圍、相關(guān)系數(shù)、殘差分布等重要參數(shù)，以確保其符合方法學(xué)要求。此外，還應(yīng)定期使用質(zhì)控樣品對(duì)標(biāo)準(zhǔn)曲線進(jìn)行驗(yàn)證，并根據(jù)驗(yàn)證結(jié)果及時(shí)更新曲線或調(diào)整檢測(cè)方法。

3.4 質(zhì)量控制樣品分析

質(zhì)量控制樣品的分析是貫穿液相色譜食品檢測(cè)全過(guò)程的質(zhì)量保證手段，通過(guò)在檢測(cè)流程的不同階段引入各類(lèi)質(zhì)控樣品，監(jiān)控關(guān)鍵環(huán)節(jié)的運(yùn)行狀態(tài)，及時(shí)發(fā)現(xiàn)并解決潛在的質(zhì)量風(fēng)險(xiǎn)，從而確保檢測(cè)結(jié)果的可靠性和一致性。①空白樣品是評(píng)估系統(tǒng)本底和試劑純度的重要工具，應(yīng)在每批樣品分析前后分別測(cè)定，確保分析過(guò)程中無(wú)目標(biāo)分析物或干擾物質(zhì)的出現(xiàn)，若出現(xiàn)異常情況，需立即查明原因并采取糾正措施。②加標(biāo)回收樣品是考察方法準(zhǔn)確度和基質(zhì)效應(yīng)的有效手段，通過(guò)在不同濃度水平下進(jìn)行加標(biāo)實(shí)驗(yàn)，計(jì)算回收率及其相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差，可以評(píng)估方法的回收能力和重現(xiàn)性，必要時(shí)還需對(duì)加標(biāo)濃度進(jìn)行逐級(jí)遞減，以考察方法的檢出限和定量限。③平行樣品是監(jiān)控檢測(cè)重復(fù)性的常用方式，通常在樣品制備和檢測(cè)的不同階段設(shè)置多組平行實(shí)驗(yàn)，以比較平行結(jié)果的一致性。并通過(guò)計(jì)算相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差或相對(duì)偏差，評(píng)估數(shù)據(jù)的離散程度。若數(shù)值超出預(yù)設(shè)的控制限，就需要進(jìn)行異常值剔除和原因分析，以確保數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性和可靠性。此外，質(zhì)量控制樣品還包括有證標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)、能力驗(yàn)證樣品等，有證標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)用于考察檢測(cè)結(jié)果的準(zhǔn)確度和可溯源性，能力驗(yàn)證樣品則用于評(píng)估實(shí)驗(yàn)室檢測(cè)能力和水平。在質(zhì)量控制樣品分析過(guò)程中，還應(yīng)嚴(yán)格遵循隨機(jī)性、盲樣等質(zhì)控原則，避免人為因素的干擾。同時(shí)，質(zhì)量控制樣品的分析頻率和判定標(biāo)準(zhǔn)需根據(jù)不同檢測(cè)項(xiàng)目和基質(zhì)特點(diǎn)進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)。例如，在農(nóng)藥殘留檢測(cè)中，可根據(jù)目標(biāo)物的化學(xué)性質(zhì)和殘留水平設(shè)置不同的質(zhì)控頻率和判定限。

3.5 數(shù)據(jù)分析與結(jié)果評(píng)估

數(shù)據(jù)分析與結(jié)果評(píng)估是液相色譜食品檢測(cè)質(zhì)量控制的最終環(huán)節(jié)，負(fù)責(zé)將實(shí)驗(yàn)室收集的大量數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為有意義的科學(xué)結(jié)論，并對(duì)檢測(cè)結(jié)果的可靠性進(jìn)行客觀評(píng)估。盡管這一過(guò)程主要是通過(guò)色譜工作站等專(zhuān)業(yè)軟件完成，但仍需檢測(cè)人員具備扎實(shí)的計(jì)算機(jī)操作技能和數(shù)據(jù)處理能力。在定性分析時(shí)，應(yīng)重點(diǎn)關(guān)注目標(biāo)物的保留時(shí)間、紫外光譜、質(zhì)譜碎片等定性信息，并將其與標(biāo)準(zhǔn)品或數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行比對(duì)，以排除基質(zhì)效應(yīng)和同分異構(gòu)體的影響，實(shí)現(xiàn)對(duì)每一個(gè)色譜峰對(duì)應(yīng)的化合物的準(zhǔn)確鑒定。而定量分析則是在準(zhǔn)確定性的基礎(chǔ)上，利用峰面積或峰高與待測(cè)物濃度間的函數(shù)關(guān)系，實(shí)現(xiàn)目標(biāo)物的含量測(cè)定，同時(shí)進(jìn)行必要的數(shù)據(jù)質(zhì)控，如基線噪音評(píng)估、信噪比計(jì)算、定量限與檢出限核查等，以確保定量結(jié)果的精密度和準(zhǔn)確度都符合預(yù)期要求。需要注意的是，由于基質(zhì)效應(yīng)、同分異構(gòu)體、目標(biāo)物降解等因素的影響，液相色譜分析得到的結(jié)果往往存在一定的偏差和不確定性，這就需要引入一些統(tǒng)計(jì)學(xué)方法，如t檢驗(yàn)、F檢驗(yàn)、置信區(qū)間估計(jì)等，對(duì)檢測(cè)結(jié)果進(jìn)行差異顯著性分析和不確定度評(píng)估，以期為食品安全的判定和合格率的計(jì)算提供更為可靠的數(shù)據(jù)支持。此外，還需根據(jù)相關(guān)食品安全標(biāo)準(zhǔn)和法規(guī)，對(duì)檢測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)，以判定樣品是否符合標(biāo)準(zhǔn)，并據(jù)此編制檢測(cè)報(bào)告。

數(shù)據(jù)分析與結(jié)果評(píng)估環(huán)節(jié)對(duì)檢測(cè)人員的專(zhuān)業(yè)素養(yǎng)和職業(yè)操守要求較高，既需要其嚴(yán)謹(jǐn)細(xì)致、誠(chéng)實(shí)客觀，又需要其具備敏銳的分析洞察力和強(qiáng)大的邏輯思辨能力。

4 結(jié)語(yǔ)

液相色譜因其優(yōu)異的分離能力和靈敏度，在食品檢測(cè)領(lǐng)域發(fā)揮著日益重要的作用。然而，基于液相色譜的食品檢測(cè)質(zhì)量控制也面臨著諸多挑戰(zhàn)，包括基質(zhì)干擾、目標(biāo)物損失、數(shù)據(jù)質(zhì)量不一致等問(wèn)題。為了應(yīng)對(duì)這些挑戰(zhàn)，需要在系統(tǒng)掌握液相色譜原理和方法的基礎(chǔ)上，不斷創(chuàng)新和優(yōu)化質(zhì)量控制策略，以建立一個(gè)覆蓋全過(guò)程、全要素的質(zhì)量控制體系。

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