气相色谱-质谱技术在食品卫生检验中应用(2009食品高峰论坛)

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1、气相色谱-质谱技术在食品卫生检验中的应用杨元谯斌宗高玲王炼（成都市疾病预防控制中心，成都610041）1.概述：近年来，农药残留、滥用食品添加剂、滥用激素、抗生素等兽药以及毒素污染、掺假施杂等食品安全问题以引起社会广泛关注。随着人民生活水平大幅度提高，群众对食品营养、食品品质、食品风味等有了更高层次的需求。食品研究更加活跃，研究的课题更加深入广泛。由于社会需求对食品科学的促进，食品科学已经发展为多学科相互交联，相互促进的边缘学科，很多分析化学高新技术手段在食品研究中发挥了重要作用。气相色谱-质谱联用技术

2、食品研究强有力的工具。众所周知，红外光谱、紫外光谱、核磁共振谱、质谱分析技术统称定性分析四大谱。其中，质谱分析可以确定待测物的分子量、分子式。方法的灵敏度和准确度高，可以获得物质大量的内涵信息，因此受到广泛重视。但是，质谱只能对纯物质定性，对混合组分定性无能为力。气相色谱具有很强的分离能力，在一定的色谱条件下，可以将混合物分离为纯物质。但是，气相色谱依靠保留值定性具有很大程度的不可靠性。基于上述原因，将气相色谱与质谱采用适宜的接口相联结，综合各自优点，诞生了气相色谱-质谱联用仪。近年来，预防医学科学、生

3、命科学、环境科学有突飞猛进的发展。气相色谱-质谱联用仪作为探索未知世界和未来世界有力的工具得到各学科领域的广泛重视。在卫生检验领域，毒物分析技术、水污染分析技术、食品安全分析技术、化妆品禁用限用物质分析技术、生物材料分析等等均得到气相色谱-质谱分析技术的有力推动。本文就近年来报道的气相色谱-质谱分析技术在食品卫生检验领域中的应用作简要评述。2.气相色谱-质谱分析的样品前处理：前处理是气相色谱-质谱分析的重要组成，气相色谱-质谱分析成功与否很大程度依赖于样品前处理。传统的前处理主要采用液-液萃取，该方法使

4、用大量有毒有机溶剂，危害操作者健康。但由于简便易行，至今仍应用广泛。二十世纪八十年代以后样品前处理技术有了突飞猛进的发展，涌现出固相萃取[1-7]（SPE）、固相微萃取[8-20]（SPME）、顶空固相微萃取[21-26](HS-SPME)、超临界流体萃取[27-32]（SFE）、基质固相分散[33-39]12（MSPD）等，这样一些全新的样品前处理方式更加可靠，更加有效，因此受到普遍欢迎。SPE法与传统的柱色谱比较相似，在SPE小柱中填装不同极性的填料，形成不同极性，不同用途的SPE小柱。样品处理时，

5、选择极性适宜的小柱，当样品溶液注入小柱后，待测组分基于分配、吸附、离子交换等机理吸留在小柱中，不同极性的杂质流出，再用适宜极性的洗涤液冲洗小柱，充分去除杂质，最后用少量的洗脱液，将待测组分洗脱，这样就达到分离、净化、浓缩目的。SPE与传统的液相萃取法相比，操作简便，节省溶剂，回收率高，有利于微量待测组分有效回收，由于其浓缩作用，可大大降低方法的检出限。SPME由加拿大Waterloo大学Pawliszyn和Arther于1990年提出[40]，是在固相萃取（SPE）的基础上建立起来的一种新型样品制备方法

6、，它是在石英纤维表面涂渍二甲基硅氧烷，聚丙烯酸酯、聚乙二醇等不同极性的高分子涂层而构成。将萃取头插入待测溶液中，利用不同极性的高分子涂层对不同极性的待测有机化合物选择性吸附萃取进行浓缩、净化，再通过色谱进样口直接热解析，进入色谱、色谱-质谱或其他系统进行分离测定。SPME具有简便，经济、不使用溶剂等优点，并且能做到提取、净化、浓缩和仪器分析同步完成。近年来，SPME技术应用日趋广泛。经广大分析工作者在应用过程中不断研究改善该技术已发展得比较成熟。既有手持式SPME装置，又有自动化SPME联机装置。萃取头

7、及其涂层也得到深入研究[41]。在SPME技术基础上，如果将SPME与顶空方式结合，不将萃取头直接插入待测溶液中，而放置在顶空瓶液上部分，吸附、浓缩液上挥发性组分。这样的技术被称为顶空固相微萃取[42](HS-SPME)。HS-SPME结合了HS技术和SPME技术的特点，由于不接触样品基体，净化效果更加有效。HS-SPME技术尤其适宜复杂基体中挥发性有机物的分离测定。超临界流体萃取（SFE）是用气体在压力和温度超过临界点时形成的既非液体，又非气体的的超临界流体作为萃取剂，进行萃取分离的一种样品前处理技术

8、。最常用的气体是二氧化碳。超临界流体密度大、粘度小、表面张力小、传质速度快。因此，作为萃取剂高效、快速、经济。同时，当放空后，作为萃取剂主体的二氧化碳很快挥发，样品萃取液的浓缩简便易行。基质固相分散（MSPD）与SPE类似，但处理方式有较大差异。它是将样品与适量的填料研磨，混匀成半固态装柱淋洗，淋洗液再经florisil小柱净化，去除极性有机物，净化液上机测定。MSPD集样品均化、组织细胞裂解、提取、净化为一体。避免前处理中样品反复转移造成