固相萃取技術(shù)在食品分析中的應(yīng)用

□ 黃照榮 馮華業(yè) 無限極（中國）有限公司

目前，傳統(tǒng)前處理食品樣品的主要方法包括聚酰胺吸附法、QuECHERS法、凝膠滲透色譜法及液液萃取技術(shù)等，這些前處理方法通常都存在部分的缺點及不足，如較多的消耗溶劑、操作煩瑣、實驗時間較長等。而在傳統(tǒng)前處理技術(shù)當(dāng)中，應(yīng)用最廣泛的是固相萃取技術(shù)。其主要原理為當(dāng)樣品隨提取液通過固相萃取柱時，固相吸附劑能通過一定的機理保留目標(biāo)化合物，而其他的干擾物及樣品基質(zhì)等絕大部分都會隨著提取液而流入廢液中，再使用淋洗溶液對雜質(zhì)進行進一步的清除，然后使用合適的洗脫溶液洗脫目標(biāo)化合物，進而實現(xiàn)富集及純化的最終目的。

1 食品分析的意義

隨著不斷發(fā)展的經(jīng)濟速度及持續(xù)加深的工業(yè)化程度，環(huán)境污染及食品安全等公共衛(wèi)生問題層出不窮且日益突出。近年來，部分食品安全問題尤為嚴(yán)重，如“毒淀粉事件”“黑心油事件”及“鎘大米事件”等，對人們的健康產(chǎn)生嚴(yán)重的危害。食品樣本的基質(zhì)較為復(fù)雜，因此發(fā)展高效、準(zhǔn)確及快速的檢測方法逐漸成為社會的一項共識及重點。

為有效克服復(fù)雜基質(zhì)及較低的目標(biāo)化合物含量等導(dǎo)致的影響，就必須對食品樣品進行前處理。前處理主要指的是將待測目標(biāo)化合物從復(fù)雜的樣品基質(zhì)中通過一系列操作，如提取、分離、凈化及濃縮等，轉(zhuǎn)化成為便于檢測并進行定量定性分析的形式。前處理的主要目是在最大程度降低誤差、減少干擾的前提下對目標(biāo)物質(zhì)進行提取，為下一步的檢測分析奠定基礎(chǔ)。樣品前處理是化學(xué)分析整個過程中最需要花費精力及時間的部分，在整個化學(xué)分析過程中占據(jù)十分重要的地位。研究指出，樣品前處理會占據(jù)化學(xué)分析整個過程中約60%的時間。而樣品前處理步驟中出現(xiàn)的誤差也是影響整個分析結(jié)果的主要因素。樣品前處理既能對分析儀器的使用壽命產(chǎn)生影響，同時還會對檢測最終結(jié)果的可靠性及準(zhǔn)確性產(chǎn)生直接影響。通過有效正確的前處理技術(shù)對樣品進行處理，能使實驗步驟得到有效簡化，分析時間得到有效縮短，降低誤差，提高分析方法的靈敏度、精密度及準(zhǔn)確度。

2 傳統(tǒng)的固相萃取技術(shù)

傳統(tǒng)固相萃取技術(shù)技術(shù)主要是通過固體吸附劑吸附目標(biāo)化合物，將干擾物質(zhì)及樣品機體進行有效的分離，然后通過有機溶劑的富集（熱解吸附）或洗脫，實現(xiàn)富集分離目標(biāo)化合物的最終目的。固相萃取技術(shù)主要包括粗孔離子交換、粗孔反向吸附、空間排斥、離子交換吸附、反相吸附和正相吸附等分離模式，主要的作用機理為通過分子間作用力、偶極作用及氫鍵作用等，使基質(zhì)與目標(biāo)物發(fā)生分離。

固相萃取技術(shù)的具體操作過程：①活化。使用具有選擇性的溶劑活化固相萃取柱，讓其能對目標(biāo)物質(zhì)產(chǎn)生吸附作用或干擾作用。②加樣。液態(tài)樣品處理好后直接倒入已發(fā)生活化的固相萃取柱中，依據(jù)不同樣品的實際情況選取不同的方式，如離心、抽真空、加壓及重力等，使樣品可以從萃取柱中完全通過。③洗滌。取適當(dāng)?shù)挠袡C溶劑加入固相萃取柱中，除去其他的不需要物質(zhì)，并將廢液棄去。④洗脫。通過使用適當(dāng)洗脫劑洗脫目標(biāo)物，并對淋洗液進行收集。在進行洗脫操作的時候，一定要遵循多次少量的原則。⑤濃縮。若淋洗液中含有水分，取5～7 g的無水硫酸鈉制成簡易干燥柱，實施脫水操作。把淋洗液放于水浴鍋上（40 ℃），使用氮氣進行吹脫，使洗脫劑揮發(fā)，將目標(biāo)溶液濃縮至0.5～1.0 mL，然后轉(zhuǎn)移到容量瓶中進行定容，待上機檢測。有研究對魚類肌肉組織、肝臟組織和貽貝樣品等使用固相萃取方法分離全氟化合物,回收率在59%～126%范圍內(nèi)[1]。

但因為傳統(tǒng)固相萃取技術(shù)在裝置方面相對較為單一，且在進行前處理時操作煩瑣、時間較長、回收某些極性物質(zhì)時效果不佳等，限制了其在食品分析當(dāng)中的使用范圍。

3 新型固相萃取技術(shù)

新型固相萃取技術(shù)，即在線固相萃取技術(shù)，主要是指在線對復(fù)雜基質(zhì)中的相關(guān)目標(biāo)化合物進行提取、濃縮及純化等系列操作，可有效避免傳統(tǒng)SPE技術(shù)在處理方法當(dāng)中的煩瑣步驟，有效降低在處理過程當(dāng)中目標(biāo)化合物的損失，避免由相關(guān)人為因素造成的誤差。在線固相萃取儀通常包括2個相互獨立的液相泵、進樣閥或進樣器（自動）及柱溫箱，同時還配有切換閥和檢測器。

在線固相萃取技術(shù)分析的整個操作過程主要包括：上樣、清洗、洗脫、分離及檢測。近年來，已有將在線固相萃取技術(shù)與分析儀器相結(jié)合，并在各種不同的領(lǐng)域當(dāng)中應(yīng)用的研究，如監(jiān)測環(huán)境、生物醫(yī)藥安全及食品安全等[2]。相比傳統(tǒng)固相萃取技術(shù)，在線固相萃取技術(shù)的優(yōu)點主要包括：①能將未經(jīng)處理的大體積樣品溶液引入（如環(huán)境水、發(fā)酵液、尿液及血液等）；②可自動對樣品實施純化痕量或富集，不需要過多投入人力，還能夠?qū)崿F(xiàn)連續(xù)過夜操作；③有效地預(yù)防因為人工操作而導(dǎo)致發(fā)生相關(guān)誤差，且擁有較高的重復(fù)性，可獲得準(zhǔn)確的結(jié)果；④操作簡便、耗時短，可重復(fù)使用萃取柱，檢驗成本低。有研究將在線SPE技術(shù)與電導(dǎo)檢測器結(jié)合，構(gòu)建了在線SPE對凈化嬰幼兒配方奶粉及牛奶中的礦質(zhì)元素、膽堿及左卡尼汀進行分析的方法，結(jié)果顯示，回收率范圍為94%～105%，檢測限范圍為0.05～0.30 mg/L[3-5]。

4 結(jié)語

綜上所述，固相萃取技術(shù)在食品分析中應(yīng)用廣泛，且全新在線固相萃取技術(shù)比傳統(tǒng)SPE技術(shù)操作更加簡便，可避免人為因素的影響。