样品前处理技术在食品安全检测中的应用

◎ 鄢紫君

（深圳安吉尔饮水产业集团有限公司，广东 深圳 518000）

食品安全一直是老百姓关心的问题，国家对食品安全检测也非常重视。随着人们物质生活水平的提高，各种人工合成的食品琳琅满目，食品中的成分也越来越复杂，通常食品中待检测的目标分析物浓度处于较低水平，在实际样品分析中仪器难以直接检测。因此，采用合适的样品前处理技术将目标分析物从复杂食品基质中分离并富集是非常必要的。随着样品前处理技术的迅速发展，多种样品前处理技术被广泛应用到食品安全检测中。

1 样品前处理技术

样品检测前的预处理一般考虑试样的状态、被测组分的存在形式、被测组分的浓度或含量以及共存物的干扰等。一般化学分析和仪器分析需要的样品状态为液态，对于固体的食品样品需要采用合适的预处理方式将其转化为溶液。食品中溶于水的待测物可以直接用水溶解，食品中的有机物通常采用合适的有机试剂进行提取，而食品中重金属的预处理方法主要有干灰化法和湿消化法。对于溶液基质简单、目标物易检出的样品，通常直接进行检测。对于食品基质复杂，目标分析物浓度处于痕量和超痕量水平的物质，需要进行样品前处理，将目标分析物从复杂基质中分离并富集，然后再进行仪器分析。目前常见的样品前处理技术有固相萃取、固相微萃取、搅拌棒吸附萃取、磁固相萃取、液相萃取、单滴微萃取、中空纤维膜液相微萃取以及分散液液微萃取等。

1.1 固相萃取技术

固相萃取主要是基于液-固相色谱理论，利用目标分析物对基质与萃取材料亲和力的不同，将目标分析物保留在萃取材料上，采用合适的洗脱试剂将目标分析物洗脱下来，实现目标分析物与基质的分离，再通过氮吹等浓缩方式达到富集目标分析物的目的。固相萃取的材料填充在萃取小柱中，但存在柱压大、易堵塞等问题，固相微萃取可解决以上不足。固相微萃取装置通常是一根涂覆有萃取材料的涂层纤维，通常可采用直接浸入式萃取和顶空萃取两种模式，解吸方式可采用溶剂解吸和热解吸。相比固相微萃取，搅拌棒涂层表面可以涂覆更多的吸附剂材料，其吸附容量得到提高，吸附剂材料涂覆在玻璃套管外，内封有一根不锈钢丝，搅拌棒在磁力搅拌器的作用下自动旋转进行萃取。磁固相萃取主要是将吸附剂材料包裹在磁性粒子的表面，待目标分析物吸附在磁性材料上后，通过磁场的作用将目标分析物与基质分离，磁固相萃取具有设备简单，可同时大批量操作等特点。

1.2 液相萃取技术

液相萃取主要是基于相似相溶的原理，通过目标分析物与基质在两相中的分配系数的不同，将目标分析物萃取到有机相，实现与基质的分离。单滴微萃取相比液相萃取只用微升级的单滴有机试剂进行萃取，其具有有机试剂用量少、富集倍数高等特点，但是单滴在萃取过程中稳定性不好，易损失。中空纤维膜液相微萃取解决了单滴微萃取不稳定的缺点，将萃取有机试剂固定在中空纤维膜孔和内腔中，可以有效防止有机试剂的损失，萃取时，目标分析物从样品溶液中通过中空纤维膜孔进入内腔的有机试剂中。分散液液微萃取是三元组分溶剂体系的萃取模式，主要是利用分散溶剂在有机试剂和样品溶液中均具有较好的溶解性，分散溶剂的加入可以提高有机试剂在样品溶液中的分散性，增加二者的接触面积，其具有操作简单、消耗有机试剂少、富集倍数高等特点。此外还有许多其他类型的样品前处理技术，如透析法样品前处理技术和凝胶渗透色谱法等。

2 样品前处理技术在食品检测中的应用

商品化的固相萃取柱种类多样化，例如C18固相萃取柱、SAX强阴离子交换固相萃取柱和MAX混合型阴离子交换固相萃取柱和Celite硅藻土固相萃取柱等，使用者可根据实际情况进行选择。此外，随着各种新型材料的发展，自制的固相萃取柱也能实现分离和富集，如石墨烯、分子印迹材料和各种杂化材料等。例如，陈晓红等[1]用MAX固相萃取小柱净化多种肉类提取液中的五氯酚，实验结果表明提取液经过净化小柱净化后基质效应明显降低。马妍等[2]采用浸入式固相微萃取的方式萃取中草药保健食品口服液中的25种农药，将该前处理技术与气相色谱-质谱联用，建立了新的方法。该方法与国标的方法相比，能检测的农药种类相对较多。倪永付等[3]采用聚醚砜酮搅拌棒萃取涂层萃取大蒜中的啶虫脒，将该前处理技术与液相色谱-质谱联用，建立的新方法能够减少杂质的干扰。液相萃取是一项操作简单、应用广泛的样品前处理技术，相比固相萃取，其需要消耗大量的有机试剂，会对环境和检测人员造成一定的危害。为减少大量有机试剂的危害，液相微萃取技术是一个很好的选择。此外，离子液体作为一种绿色溶剂被广泛应用于分析工作中，如孙鹏等[4]采用离子液体分散液液微萃取技术萃取碳酸饮料中的合成着色剂，具有简单、安全和环保的特点。由于常规的有机试剂选择性差，对于复杂基质样品采用有机试剂提取后，通常需要进一步的提取和净化。例如杨霄等[5]采用乙腈提取水产品中的甲基睾酮，后续进一步采用N-丙基乙二胺和C18吸附剂净化提取液。样品经乙腈提取已消除了大部分的干扰物，但仍可能存在少量其他杂质，采用固相吸附剂通过分散固相萃取可提高净化效率，降低待测物的损失。透析法样品前处理技术和凝胶渗透色谱法主要是分离大分子干扰物，对待测物没有选择性，不能很好地净化样品，通常会采用固相萃取小柱来进一步净化。例如闫吉昌等[6]通过透析法样品前处理技术与净化小柱相结合的预处理方式来进行复杂基质样品中甜蜜素的净化，该方法去除了基质干扰，提高了低浓度甜蜜素检测的准确度和灵敏度。

3 结语

样品前处理技术是食品分析中必不可少的部分，在时间上占整个分析过程的2/3。目前用于食品分析的样品前处理技术多种多样，但大部分样品前处理技术都缺乏选择性。为保证食品检测的准确性和高效性，发展具有高效萃取效果和选择性好的样品前处理技术具有重要的意义，因此样品前处理技术仍有较大的发展空间。