凝膠滲透色譜技術在食品安全檢測中的應用研究新進展

馬騰達++王慧玲++周鳳霞++姜佳君++李可人

摘要：凝膠滲透色譜技術是近幾年發展并應用十分廣泛的一種樣品前處理新技術，尤其在食品安全檢測中應用更為廣泛。本文歸納總結了近年來凝膠滲透色譜技術在食品安全檢測中的應用進展和存在的問題，介紹了在食品檢測方面凝膠的選擇，色譜柱及其標定，溶劑的選取等應用及新進展。

關鍵詞：凝膠滲透色譜（GPC）；食品安全；應用

中圖分類號： TS213.4 文獻標識碼： A DOI編號： 10.14025/j.cnki.jlny.2017.15.053

隨著我國經濟的發展和生活水平不斷提高，人們對于食品安全問題也日益重視。國家對食品安全檢測工作也極為重視。食品安全檢測工作最重要的就是樣品前處理，樣品前處理的好壞直接影響到檢測結果的正確性。因此，在食品檢測中使用正確的前處理方法，可以提高工作效率和檢測結果的準確性。

凝膠滲透色譜是最近十幾年迅速發展起來的一種樣品前處理方法，因其對分子量大的雜質凈化效率高，可重復使用，適用范圍廣，自動化程度高等特點，在食品檢測中應用廣泛。

凝膠滲透色譜基于體積排阻的分離機理，通過具有分子篩性質的固定相，來分離分子質量不同的物質。凝膠滲透色譜還可以用于分析化學性質相同而體積不同的高分子同系物[1]。

1 凝膠滲透色譜（GPC）在食品檢測中的應用研究新進展

1.1 GPC技術在食品檢測中的應用研究新進展

GPC技術常用在食品檢測中的樣品凈化，宋鑫等在檢測螃蟹中19種有機氯農藥殘留時應用全自動GPC-SPE聯合凈化，樣品用乙腈提取，凝膠滲透色譜和氨基固相萃取柱聯合凈化。用Bio-Beads S-X3凝膠為填料的凈化柱，以環己烷—乙酸乙酯（1∶1）為流動相，泵流速為4.7 毫升/分鐘，檢測波長為254納米。收集9.0分鐘和15.5分鐘的流出液，并轉至SPE凈化。在實驗中，對經GPC凈化的有機氯農藥的收集時間進行了優化，在單獨使用GPC時樣品凈化不完全，與SPE聯合使用后凈化效果和回收率較好[2]。馬杰等建立在線凝膠滲透色譜——氣相色譜質譜聯用法測定蔬菜、水果中有機磷、氨基甲酸酯、擬除蟲菊酯類農藥，GPC 彌補了QuEChERS 方法凈化干擾物質不徹底的問題， 從而降低分析背景， 改善峰形， 提高分析結果的準確性 [3]。黃武等在檢測大豆中異丙甲草胺殘留量時用在線凝膠滲透色譜法，進行前處理，簡化了樣品前處理過程，且對環境污染較少，具有高效、經濟、快速及簡便等優點，顯著提高前處理效率，減少分析時間，提高農藥殘留分析的速度和靈敏度[4]。

1.2 GPC技術在食品檢測研究中存在的問題

GPC技術在國外已經普遍應用于樣品的前處理，但在我國應用領域較少。GPC作為食品檢測中的一種全新的樣品前處理技術，能分離大分子類干擾雜質，有效地將大分子類物質從復雜的基質中提取出來。GPC技術優勢是可大大降低大分子基質干擾，自動化和標準化程度高，且可以自動濃縮和定容，減少了人工帶來的誤差，顯著提高方法的精密度和重現性。

但GPC技術作為一種新興技術，在實際應用中還存在一些問題，需要在今后的工作中解決。由于GPC柱子內徑比較大，連續處理樣品的能力較慢，所需要的溶劑量較大。又因為所收集的樣品體積大，對于實驗室的濃縮裝置要求較高，這大大減慢了實驗分析的速度。此外，由于不同物質分子大小、形狀以及凝膠阻滯作用的差異，可能會導致樣品分離不完全，較大分子量的物質會提前流出不被收集而影響回收率，一些小分子干擾物會夾雜在樣品中而影響凈化效果。

2 凝膠滲透色譜（GPC）條件的選擇

利用GPC技術進行樣品前處理時，所需選擇及優化的條件主要是色譜柱的選擇，流速的選取以及收集時間的選擇，溶劑的選取等。孫磊麗等在測定甘草中16種農藥殘留時選用填料為中性、多孔的聚苯乙烯二乙烯基苯微球體的S-X3玻璃柱作為GPC凈化柱，體積比為1∶1的乙酸乙酯—環己烷溶液作為流動相，流速為5毫升/分鐘，前7 分鐘收集1份樣品，之后每1分鐘收集1份樣品，共收集28份樣品溶液，分別進行質譜檢測[5]。呂飛等在檢測動物源性食品中17種農藥殘留時，在線凝膠滲透色譜：色譜柱為Shodex CL NpakEV-200 柱；流動相：丙酮—環己烷（ 3∶7，V/V） ，流速0. 1毫升/分鐘，柱溫40 ℃，進樣量10微升，檢測波長210納米，農藥殘留組分在線收集時間段：4.35 ～ 6.35分鐘[6]。

3 展望

凝膠滲透色譜技術作為一種前處理技術已經普遍應用于樣品的凈化，隨著GPC技術的不斷優化應用范圍越來越大，國外已經研究出很多種成熟的GPC前處理方法。隨著國際形勢發展，我國也應該對GPC技術進行研究開發。目前有很多研究都將GPC技術與QuEchERS 前處理等聯合使用，使得現在的前處理可以聯合處理較為復雜的樣品，提高了工作效率和準確度。現在的檢測儀器的精密度較高，對樣品處理較嚴格，GPC技術與其他前處理技術聯合使用可以去除雜質的干擾，對于精密儀器是一種保護。如在線GPC與QuEchERS聯合串聯質譜檢測可以去除樣品里的干擾和基質效應，對樣品分析更準確。因此，發展和研究凝膠滲透色譜技術在食品檢測方面有廣闊的發展前景。

參考文獻

[1]欒玉靜.凝膠滲透色譜在不同樣本檢驗中的應用和進展[J].刑事技術，2014（04）：41-44.

[2]宋鑫，杭學宇，等.檢測螃蟹中有機氯類農藥殘留的全自動GPC-SPE聯合凈化氣相色譜法[J].職業與健康，2016，32（04）：483-486.

[3]馬杰.QuEChERS前處理技術與在線凝膠滲透色譜——氣相色譜質譜聯用法測定蔬菜水果中20種農藥殘留[J].食品安全質量檢測學報，2016，7（01）：21-26.

[4]黃武. 在線凝膠滲透色譜——氣相色譜——質譜聯用法檢測大豆中異丙甲草胺殘留量[J].食品安全導刊，2016，64（03）：126-128.

[5]孫磊麗.凝膠滲透色譜—— 氣相色譜串聯質譜法同時測定甘草中16 種農藥殘留[J].分析測試學報，2012，31（12）：136-143.

[6]呂飛.建立同時快速測定動物源性食品中17 種農藥的在線凝膠滲透色譜——氣相色譜——質譜聯用法[J]. 中國食品衛生雜志，2016，28（01）：69-75.

作者簡介：馬騰達，碩士，助教，研究方向：食品質量與安全。