樣品前處理技術在食品安全檢測中的應用

◎ 鄢紫君

（深圳安吉爾飲水產業集團有限公司，廣東 深圳 518000）

食品安全一直是老百姓關心的問題，國家對食品安全檢測也非常重視。隨著人們物質生活水平的提高，各種人工合成的食品琳瑯滿目，食品中的成分也越來越復雜，通常食品中待檢測的目標分析物濃度處于較低水平，在實際樣品分析中儀器難以直接檢測。因此，采用合適的樣品前處理技術將目標分析物從復雜食品基質中分離并富集是非常必要的。隨著樣品前處理技術的迅速發展，多種樣品前處理技術被廣泛應用到食品安全檢測中。

1 樣品前處理技術

樣品檢測前的預處理一般考慮試樣的狀態、被測組分的存在形式、被測組分的濃度或含量以及共存物的干擾等。一般化學分析和儀器分析需要的樣品狀態為液態，對于固體的食品樣品需要采用合適的預處理方式將其轉化為溶液。食品中溶于水的待測物可以直接用水溶解，食品中的有機物通常采用合適的有機試劑進行提取，而食品中重金屬的預處理方法主要有干灰化法和濕消化法。對于溶液基質簡單、目標物易檢出的樣品，通常直接進行檢測。對于食品基質復雜，目標分析物濃度處于痕量和超痕量水平的物質，需要進行樣品前處理，將目標分析物從復雜基質中分離并富集，然后再進行儀器分析。目前常見的樣品前處理技術有固相萃取、固相微萃取、攪拌棒吸附萃取、磁固相萃取、液相萃取、單滴微萃取、中空纖維膜液相微萃取以及分散液液微萃取等。

1.1 固相萃取技術

固相萃取主要是基于液-固相色譜理論，利用目標分析物對基質與萃取材料親和力的不同，將目標分析物保留在萃取材料上，采用合適的洗脫試劑將目標分析物洗脫下來，實現目標分析物與基質的分離，再通過氮吹等濃縮方式達到富集目標分析物的目的。固相萃取的材料填充在萃取小柱中，但存在柱壓大、易堵塞等問題，固相微萃取可解決以上不足。固相微萃取裝置通常是一根涂覆有萃取材料的涂層纖維，通常可采用直接浸入式萃取和頂空萃取兩種模式，解吸方式可采用溶劑解吸和熱解吸。相比固相微萃取，攪拌棒涂層表面可以涂覆更多的吸附劑材料，其吸附容量得到提高，吸附劑材料涂覆在玻璃套管外，內封有一根不銹鋼絲，攪拌棒在磁力攪拌器的作用下自動旋轉進行萃取。磁固相萃取主要是將吸附劑材料包裹在磁性粒子的表面，待目標分析物吸附在磁性材料上后，通過磁場的作用將目標分析物與基質分離，磁固相萃取具有設備簡單，可同時大批量操作等特點。

1.2 液相萃取技術

液相萃取主要是基于相似相溶的原理，通過目標分析物與基質在兩相中的分配系數的不同，將目標分析物萃取到有機相，實現與基質的分離。單滴微萃取相比液相萃取只用微升級的單滴有機試劑進行萃取，其具有有機試劑用量少、富集倍數高等特點，但是單滴在萃取過程中穩定性不好，易損失。中空纖維膜液相微萃取解決了單滴微萃取不穩定的缺點，將萃取有機試劑固定在中空纖維膜孔和內腔中，可以有效防止有機試劑的損失，萃取時，目標分析物從樣品溶液中通過中空纖維膜孔進入內腔的有機試劑中。分散液液微萃取是三元組分溶劑體系的萃取模式，主要是利用分散溶劑在有機試劑和樣品溶液中均具有較好的溶解性，分散溶劑的加入可以提高有機試劑在樣品溶液中的分散性，增加二者的接觸面積，其具有操作簡單、消耗有機試劑少、富集倍數高等特點。此外還有許多其他類型的樣品前處理技術，如透析法樣品前處理技術和凝膠滲透色譜法等。

2 樣品前處理技術在食品檢測中的應用

商品化的固相萃取柱種類多樣化，例如C18固相萃取柱、SAX強陰離子交換固相萃取柱和MAX混合型陰離子交換固相萃取柱和Celite硅藻土固相萃取柱等，使用者可根據實際情況進行選擇。此外，隨著各種新型材料的發展，自制的固相萃取柱也能實現分離和富集，如石墨烯、分子印跡材料和各種雜化材料等。例如，陳曉紅等[1]用MAX固相萃取小柱凈化多種肉類提取液中的五氯酚，實驗結果表明提取液經過凈化小柱凈化后基質效應明顯降低。馬妍等[2]采用浸入式固相微萃取的方式萃取中草藥保健食品口服液中的25種農藥，將該前處理技術與氣相色譜-質譜聯用，建立了新的方法。該方法與國標的方法相比，能檢測的農藥種類相對較多。倪永付等[3]采用聚醚砜酮攪拌棒萃取涂層萃取大蒜中的啶蟲脒，將該前處理技術與液相色譜-質譜聯用，建立的新方法能夠減少雜質的干擾。液相萃取是一項操作簡單、應用廣泛的樣品前處理技術，相比固相萃取，其需要消耗大量的有機試劑，會對環境和檢測人員造成一定的危害。為減少大量有機試劑的危害，液相微萃取技術是一個很好的選擇。此外，離子液體作為一種綠色溶劑被廣泛應用于分析工作中，如孫鵬等[4]采用離子液體分散液液微萃取技術萃取碳酸飲料中的合成著色劑，具有簡單、安全和環保的特點。由于常規的有機試劑選擇性差，對于復雜基質樣品采用有機試劑提取后，通常需要進一步的提取和凈化。例如楊霄等[5]采用乙腈提取水產品中的甲基睪酮，后續進一步采用N-丙基乙二胺和C18吸附劑凈化提取液。樣品經乙腈提取已消除了大部分的干擾物，但仍可能存在少量其他雜質，采用固相吸附劑通過分散固相萃取可提高凈化效率，降低待測物的損失。透析法樣品前處理技術和凝膠滲透色譜法主要是分離大分子干擾物，對待測物沒有選擇性，不能很好地凈化樣品，通常會采用固相萃取小柱來進一步凈化。例如閆吉昌等[6]通過透析法樣品前處理技術與凈化小柱相結合的預處理方式來進行復雜基質樣品中甜蜜素的凈化，該方法去除了基質干擾，提高了低濃度甜蜜素檢測的準確度和靈敏度。

3 結語

樣品前處理技術是食品分析中必不可少的部分，在時間上占整個分析過程的2/3。目前用于食品分析的樣品前處理技術多種多樣，但大部分樣品前處理技術都缺乏選擇性。為保證食品檢測的準確性和高效性，發展具有高效萃取效果和選擇性好的樣品前處理技術具有重要的意義，因此樣品前處理技術仍有較大的發展空間。