高效液相色谱技术在食品安全领域中的应用

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高效液相色谱技术在食品安全领域中的应用 摘要：本文综述高效液相色谱在食品安全检测中的应用。详述食品添加剂、非食品添加剂、农药残留量、抗生素药物残留量、毒素的检测等的检测技术。对于保证食品质量、维护人民健康安全有着重要意义。关键词：高效液相色谱技术；食品安全；食品添加剂；非添加剂；农药残留量；药物残留量；毒素

Research on the food safety of High Performance Liquid

Chromatography

LIU Wen-duo

(Zhongkai University of Agriculture and EngineeringCollege of light industry and food science, Guangdong

Guangzhou 510225)

Abstract: High Performance Liquid Chromatography was applied in food safety monitoring,Mainly on food additives, no allowed additives, pesticide residues, antibiotic residues, toxin and so on.It has important significance to ensure food quality and people's health.Key words: HPLC;food safey;food additives;non additivies;pesticide residues;antibiotic residue;toxin

高效液相色谱(HPLC)是 60年代后期发展起来的分离分析技术，是现代分离测定的重要手段[1]。问世以来，因其具有分离效能高、分析速度快、检测灵敏度好、能分析高沸点但不能气化的热不稳定生理活性物质的特点而被广泛应用于生物化学、药物及临床分析[2]。近年来，随着色谱技术的不断发展，各种工作站软件的开发，以及与质谱等仪器的联用，大大拓宽了 HPLC的应用范围。目前很多新型专用的 HPLC仪不断出现，如氨基酸分析仪、糖分析仪、离子色谱仪等相继出现[3]。

近年来常有食品安全事故发生，例如食品添加剂超标；一些食品农药残留和有害物质超标，苏丹红事件、三鹿奶粉事件就是先例。这些产品不合格，严重影响我国的声誉和人民的安全。此时，精密的高效液相色谱仪器就发挥重要作用。本文仅就高效液相色谱质谱在食品检测中的应用进行综述，以供参考。食品添加剂的分析

1.1 甜味剂

天然甜味剂有蔗糖、葡萄糖、甘草酸钠盐等，人工甜味剂有糖精及其钠盐，环已基氨基磺酸钠和甘精。甘精毒性大 , 各国都禁止使用, 我国准许使用糖精钠、环已基氨基磺酸钠、天门冬酰丙氨酸甲脂、麦芽糖酸、D-山梨糖酸、甘草和甜味菊等。糖精钠是使用历史最长的人工合成甜味剂之一，WHO制订的ADI为 0～2.5 mg/ kg。单独测定食物中的糖精钠方法较简单，使用反相色谱柱，以甲酸： 0.02 mol / L乙酸铵（5：95）为流动相，紫外检测器，波长选择 230 nm，可以很容易地获得结果，这是国家标准检验方法[4]。

甘草苷系天然甜味剂，溶于水、乙醇中，不溶于乙醚、氯仿。采用反相离子对分配型 HPLC法可同时测定食品中甘草苷和糖精钠，操作简便、迅速。其条件为Chrosorb RP-18(5μm)柱，流动相为乙醇：0.05 M磷酸二氢钠（2 ：3）溶液中含 0.02MCTA，用磷酸调pH为 3，紫外检测器，波长选择 245 nm[5]。

1.2 着色剂

为了改善食品的感官性状，允许在食品中添加一定限量的食用色素。食用色素可分为食用天然色素和合成色素，天然色素来源于植物色素和动物色素，一般较为安全。合成色素常以苯、甲苯、萘等化工产品为原料合成。由于合成色素大都有慢性毒性或致癌性，必须严格

控制使用种类及含量。我国允许使用的 8种合成色素,都是水溶酸性色素。采用径向加压柱 u Bondapak C18反相柱，以甲醇：0.02 M乙酸铵为流动相，可将除新红外的 7种合成色素同时分离定量。用液体阴离子交换树脂 Amberlite LA乙晴（50：50），流速为 1.5mL/mL，检测波长 243nm，结果三聚氰胺的保留时间为6.9 min，空白无干扰。检出限为1.0ug（行标为2.0μg），有实用意义。

李延志等[10]采用 HPLC-DAD 法快速筛查蛋白质食品非法添加三聚氰胺。其方法是样品以 1% 三氯乙酸提取，用 2% 乙酸铅沉淀蛋白，离心后，上清液荆 0.45µm 滤膜过滤，直接上机进行HPLC分析。本法检出限为 0.28mg/kg，线性范围： 0.05~1.6mg/L，该法灵敏、准确，可推广使用。

张俊燕等[11]报道饲料中三聚氰胺的检测方法。采用 Agilent 1100 HPLC-DAD 检测器，波长 240 nm 和北京Agela 离子交换固相萃取柱。样品经0.1%三氯乙酸提取，离心，上清液过 PCX 小柱，净化后做 HPLC 分析或衍生后做 HPLC-MS 分析。结果按照2007 年美国 FDA的 HPLC-UV 方法测定三聚氰胺，用国产 AgelaANB 亲水色谱柱，分离效果良好。最低检出限：HPLC-UV 法为 2µg、HPLC-MS法为 0.5µg，大大提高灵敏度，而 FDA 原法由于流动相中加入离子对试剂而不能直接用 HPLC-MS分析。

WC Andersen 等[12]采用超高效液相色谱串联四级杆质谱法测定鮎鱼组织中的三聚氰胺，结果满意。陈晓东等[13]亦曾建立乳及乳制品中三聚氰胺的HPLC-MS-MS测定方法。样品用三氯乙酸和乙晴提取，经阳离子交换固相萃取柱（SPE）净化后，HPLC-MS-MS 法确证和测定。外标法定量。结果在 0.01~0.5µg/mL 范围内呈线性关系。r=0.9999，检出限（LOQ）为 0.01µg/kg，本法加样回收率为80.4%~107.4%。RSD=9.4%。可满足检测要求。

此外，由于大量使用的三聚氰胺大部分以原形直接或是随着粪便排入海洋中，对海洋生物造成潜在威胁，对生态环境造成破坏，已成为新的重要污染物。XU Ying-jiang等[14]建立固相萃取-超高效液相色谱串联质谱测定海水及沉积物中的三聚氰胺的方法。检出量为

0.5µg /kg，适合海水及沉积物中痕量三聚氰胺的测定。

2.2食品中苏丹红的检测

苏丹红属偶氮染料，系化工合成染色剂。主要用于蜡染、油彩等产品。苏丹红进入人体后分解还原成致癌芳香胺，对健康造成很大危害。

温忆敏等[15]参照欧盟和我国国家标准方法经研究和改进，建立食品中苏丹红系列化合物和对位红的 HPLC 测定法。样品经有机溶剂提取、氧化钼吸附、梯度洗脱等进行测定，并采用光谱-色谱法，重点对洗脱剂强度与萃取活性关系、色谱优化条件等进行研究。该方法可同时测定食品中苏丹红1、2、3、4 及红 7B、黑 B、对位红等。最低检出限均可达到 0.01mg/g，符合有关法规的要求。

刘志权等[16]应用超高效液相色谱质谱联用（UPLC-ESI-MS-MS）法建立快速测定苏丹红 1~4的含量。实验采用UPLC-ESI-MS-MS 串联四级杆质谱仪，多粒子反应监测（MRM）定量法。通过对样品预处理、色谱条件和质谱参数的优化选择，建立的同步测定食品苏丹红 1~4 含量方法，重复性好、灵敏度高、准确可靠。本法苏丹红 1~4 的最低检出限分别为0.1µg/kg、0.1µg/kg、0.2µg/kg、1.0µg/kg，线性范围在 1.0~100ng/mL，r=0.9900，加样回收率为 87.0%~109%，可用于样平的实际检测。

宁肃骏等[17]建立食品中对位红、苏丹红 1~4的 UPLC-ESI-MS-MS 测定方法，以氘代苏丹红为内标进行定量。试样经提取，再经液液萃取和固相萃取（Waters Oasis MAX）净化，上机进样测定。本法线性范围在 0~100µg/kg，r=0.9900，定性定量检出限均为 1.0µg/kg，加样回收率为 78%~112.4%。经辣椒酱等 7 种食品检测，结果满意。本法灵敏度高，特别适合于低含量复杂样品中苏丹红的分析。食品中农药物残留量的检测

3.1 食品中农药残留量的检测

为防治病虫害，农业上广泛使用各种农药，其残留量超标将严重影响人们的健康。林子掩等[18]采用自制硅藻土固相萃取柱，建立固相萃取-高效液相色谱（SPE-HPLC）法，同时测定蔬菜中甲氰菊酯、三氟氯氰菊酯、溴氰菊酯等农药的残留方法。4 中蔬菜样品测定的回收率分别为卷心菜 80.7%~106.2%、花菜80.5%~102.6%、红萝卜63.0%~109.3%、青椒 74.9%~109.0%。RSD 均为 14.5。对于控制蔬菜质量有实用意义。

WEN Yuyun 等[19]应用高效液相荧光检测器（HPLC-FL）测定茶叶中甲氰菊酯等 5 种菊酯类农药的残留量。实验以乙晴-水(74：26)为流动相，流速为 1.2mL/min，梯度洗脱，柱后衍生化，FLD 检测，激发波长：221 nm，发射波长：320 nm，本法线性范围在 0.04~8.0μg/g，RSD为3.4%~6.4%，检出限为0.012~ 0.048μg/g（重）。结果完全符合欧盟标准的要求，为出口茶叶质量提供保证。

徐远金等[20]应用 SPE-HPLC-ESI-MS法同时测定疏菜中痕量甲胺磷、敌百虫、马拉硫磷、对硫磷等7种有机磷农药残留量。并根据测得的二级质谱离子碎片，研究7种有机磷农药的裂解规律。样品提取液经固相萃取后，采用用C18 柱分离。以0.1%甲酸乙酯-0.1% 甲酸水溶液为流定量动相，线性梯度洗脱，以保留时间和质荷比对分离出的组分予以定性确证，以峰面积进行定量。结果表明7种农药的浓度与其峰面积在一定范围内呈良好的线性关系。检出限为0.002~0.090µg/kg，RSD=3.1%~5.2%。此法简便、快速、灵敏，适于蔬菜中 7 种有机磷农药残留量的测定。

3.2 食品中药物残留量的检测

我国一些水产养殖地区由于放养密度高、环境污染严重等原因，致使水生动植物发病率增加，有的渔民为追求经济效益最大化，常在饲料中添加四环素类抗生素药物，致使水产品中这些抗生素残留增加，目前其残留危害已引起世界范围内的广泛关注。

程雪梅等[21]采用 HPLC-MS-MS 法分析海产品中的四环素类药物残留。由于浓度很低，样品经 2% 高氯酸提取，固相柱萃取，以乙晴-水-三氯乙酸体系为流动相，采用电喷雾离子检测器进行质谱分析。结果金霉素、四环素、土霉素、强力霉素的检出限分别为 0.008 mg/kg 和 0.062mg/kg。可以满足海产中四环素类抗生素残留测定的要求。

周艳明等[22]指出，有些抗生素如赤霉素，目前我国尚无标准测定方法，出于实际需要，并为国标提供方法，建立草莓中赤霉素残留量的 HPLC 测定方法。样品采用 80% 甲醇提取，经液液萃取，净化，以紫外检测器测定。结果表明，本法最低检出限为0.017 mg/kg，加样回收率为 82.8%~106.6%，RSD为3.2%~4.1%。方法准确可靠、简便可行。亦可用于其它水果中赤霉素的检测。

孙志刚等[23]应用 HPLC-SEI-MS 法测定水产品中甲羟孕酮残留量。实验样品先用乙酸乙酯提取，氮气吹干，乙晴溶解，正己烷除脂，中性氧化铝小柱净化，流动相为乙晴 c-0.1% 甲酸（70：30），RP18 柱分离，通过MS-MS测定。本法检出限为0.03µg/kg，定量检出限为 0.1µg/kg，可满足我国出口检测要求。

XIAX X 等[24]采用液相色谱质谱联用测定家禽和猪肉、鸡蛋中甲硝唑、替硝唑、洛硝唑和异丙硝唑的含量；DAESELEIRE E 等[25]应用液相色谱质谱联用法，快速同时鉴定和测定鸡蛋中洛硝唑、甲硝唑和地美硝唑的含量，结果满意。YINJu-can等[26]采用固相萃取柱净化处理后进行液相色谱-大气压化学电离源串联四级杆质谱，在正离子模式下(HPLC-APCI(+)-MS/MS)对动物源性食品鸡肉、猪肉、牛肉中甲硝唑等 9 种硝基咪唑类药物及其代谢物残留量进行分析。最低检测量为 0.5μg /kg。上述方法简便快速、灵敏可靠、专属性好，为质量控制提供可靠的方法。

杜振霞等[27]应用超高效液相色谱-串联四级杆质谱（UPLC-MS/MS）同时测定牛肉组织中环丙沙星、恩诺沙星、沙拉沙星等 3 种氟喹诺酮类兽药残留。样品经萃取后测定，检出限均为0.05μg/L，定量限为0.1μg/L。

ZHANGJian-li 等[28,29]采用 LC-MS/MS 法同时检测保健品中非法添加的阿卡波糖、二甲双胍等10种降糖药和安定、硝基安定等 8 种镇静催眠药。前者检出限为 20mg/kg，后者检出限为 1mg/kg。方法简便快速、准确可靠，适于保健品中非法添加的化学类降糖类药的常规检测。

3.3 食品中毒素的检测

黄曲霉毒素是黄曲霉和寄生曲霉的代谢产物，其基本结构都有二呋喃环和氧杂萘邻酮,如毒素B1、G1和 M1等。日常 HPLC检测这些物质时采用 C18柱，流动相为甲醇：0.01M KH2PO4(1：1),荧光检测器，λEx360 nm，λEm245 nm。柳洁等[30]采用ODS Hy 2persil 5μm，125 mm×4 mm柱，流动相为甲醇：乙腈：水 = 15 ：13 ：72，荧光检测器λEx 360 nm，λEm 440 nm，检测出黄曲霉毒素B1、B2、G1、G2和 M1，检测限达到 0.02 μg。

海产品贝毒大田软海绵酸（OA）是一种小分子海洋聚醚类腹泻性贝毒素。多由海洋甲藻产生。常蓄积于贝、螺等海洋生物体内，食用后易引起腹泻性为主的食物中毒，且 OA 为强烈的致癌因子，对人类健康构成严重威胁。卢士英等[31]建立 ELSIA和HPLC-MS/MS同时测定花蛤和扇贝等 OA 的 2 种方法。前者检测线性范围在0.4~2.5μg /L，后者为10~800μg /L。前者灵敏度为 0.18μg /L，后者为μg /L。经 10 种海产品样品检验，结果 ELISA 法检出蛤蜊样品的含量为3.82μg/100g，扇贝的含量为 2.32μg /100g； HPLC-MS/MS 法检出蛤蜊样品的含量为 3.42μg /100g。所建立的 2 种方法皆可用于海产品腹泻性贝毒 OA限量标准检测。小结

HPLC作为一种十分有效的分析分离手段，已广泛地用于食品安全等领域，其技术也在不断改进与发展，发展具有专家系统的智能多模式多柱的色谱系统是当今色谱发展的重点，即色谱专家系统将是一个必然趋势。

HPLC另一个发展趋势是联用技术的发展。目前人们所面临的问题, 往往很难再用单相分析分离方法解决, 而常需用色谱、质谱、光谱、核磁等多种方法综合加以解决。随着计算机技术的发展。多仪器联用形式已成为现实，如 GC-LC、MS串联质谱法分析海产品中四环素类药物残留

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