劉俊騏

關(guān)鍵詞：固相萃取技術(shù)? ?食品檢測? ?食品安全

一、引言

伴隨著現(xiàn)代社會的快速發(fā)展，工業(yè)化程度漸漸加深，公共衛(wèi)生問題如食品安全現(xiàn)狀不容樂觀。這已經(jīng)嚴(yán)重危及人類健康成為目前社會關(guān)注的熱點(diǎn)問題之一。因此，對食品進(jìn)行特性化合物檢測是現(xiàn)代社會發(fā)展的需要，然而由于食品中含有大量的蛋白質(zhì)、脂類、糖類等大分子物質(zhì)，目標(biāo)檢測物往往不易被提純分離，這就需要采取一種高效、快速、準(zhǔn)確的前處理方式將目標(biāo)化合物提取出來。有效的樣品前處理可以簡化分析步驟，提高分析方法的靈敏度和準(zhǔn)確度。目前，固相萃取技術(shù)在食品分析前處理上得到了廣泛應(yīng)用[1]，它是由固液萃取技術(shù)和柱液相色譜技術(shù)發(fā)展而來，首次出現(xiàn)于二十世紀(jì)七十年代，其利用固體吸附劑吸附液體樣品中的目標(biāo)化合物，使目標(biāo)化合物與干擾物分離[2]，在采用加熱解吸附的方法或洗脫液洗脫達(dá)到分離富集的目的。與其他樣品前處理方式相比，固體萃取技術(shù)具有以下幾點(diǎn)優(yōu)勢，一是萃取速度快，對檢測物分離效率高。這在樣品前處理中是十分重要的，對于食品的分析整個分析過程，主要誤差大部分來自于樣品前處理步驟，因此萃取的速度和效率直接影響最終檢測效果的可靠性和準(zhǔn)確性;二是固液萃取方式可以降低溶劑的使用，減弱了其他物質(zhì)對實(shí)驗(yàn)結(jié)果的影響，提高了分析過程的精密性;三是重復(fù)性高，可以處理大量的樣品[3]。

二、固相萃取技術(shù)原理

（一）固相萃取技術(shù)原理

固相萃取技術(shù)樣品在吸附劑與溶劑之間的溶解度不同，使吸附劑吸附目標(biāo)化合物，分離目標(biāo)檢測物和干擾物，最后用洗脫劑洗脫，達(dá)到分離提純、富集純化的目的。其主要操作步驟包含活化、上樣、淋洗和回收分析物等[4]。

1.活化：活化也指柱子的預(yù)處理。首先使用強(qiáng)洗脫能力的溶劑充分潤濕柱子，這樣可以去除柱子填料中可能存在的雜質(zhì)，便于固相表面與與待測物質(zhì)發(fā)生相互作用。再用弱洗脫能力的溶劑再次沖洗柱子，目的是除去上一步中使用的強(qiáng)洗脫溶劑。

2.上樣：上樣指將被測樣品溶解在溶劑中，充分混合后將溶液流過柱子，使目標(biāo)檢測物被吸附在柱子上，其他干擾物質(zhì)隨溶劑流出的過程。

3.淋洗：淋洗柱子指利用適當(dāng)?shù)娜軇┝芟粗?，再利用高速離心或抽真空的方式去除樣品中的雜質(zhì)。此步驟中需要注意的是溶劑的選擇，要確保雜質(zhì)被淋洗出保留待測物質(zhì)在柱子中。

4.洗脫：選擇適當(dāng)?shù)南疵撊軇⒋郎y組分洗脫出來，而剩余的結(jié)合能力較強(qiáng)的基體組分仍然保留在柱子填料中。收集到的洗脫液將溶劑揮發(fā)掉，用適當(dāng)溶劑定容，然后測定也可直接進(jìn)樣，在線分析[5]。

（二）固相萃取的吸附劑

固相液體吸附劑的種類繁多，其性質(zhì)影響固相萃取分析方法的效率和準(zhǔn)確。因此在選擇時要注意以下兩點(diǎn)，一是吸附劑定量吸取待測物質(zhì)應(yīng)準(zhǔn)確迅速。二是用溶劑洗脫時能快速釋放分析物。

1.正相固相萃取吸附劑

常用的正相固相萃取吸附劑有活性氧化鋁[6]、鍵合硅膠[7]、硅鎂型吸附劑等，對于極性較大的分析物，其利用極性同樣較大的吸附劑將目標(biāo)檢測物從憎水性溶液中萃取出來。

2.非極性聚合物吸附劑

目前非極性聚合物吸附劑主要為有機(jī)吸附劑，其在加入樣品前不需要潤濕，簡化前處理分析步驟[8]。這種非極性聚合物吸附劑擁有更大的比表面積，因此它對待測物質(zhì)的吸附更加完全。此外，聚合物吸附劑對溶液酸堿度的變化并不十分敏感，在任意pH值條件下都有較高的穩(wěn)定性，它的不足之處在于其對待分析物質(zhì)的選擇性較弱。

3.離子交換型吸附劑

利用離子交換型吸附劑進(jìn)行萃取主要是離子狀態(tài)存在的待測物質(zhì)與含有相反電荷的離子交換劑之間發(fā)生的靜電作用[9]。萃取時要調(diào)節(jié)溶液中的pH值使待測物質(zhì)以離子的狀態(tài)存在，當(dāng)溶液被加入到吸附劑中陽離子或陰離子與吸附劑中對應(yīng)的離子進(jìn)行交換，導(dǎo)致待測分析物被保留在吸附劑中。

4.其他類型的吸附劑

近年來人們對于固相萃取吸附劑的研究一直在進(jìn)行，比如（1）石墨化炭黑和多孔石墨碳，石墨化炭黑表面上帶有一些官能團(tuán)對極性較大的物質(zhì)有很好的吸附能力。多孔石墨碳是層狀結(jié)構(gòu)，可以利用分子間作用力將待測物質(zhì)保留在層中[10]。（2）限進(jìn)介質(zhì)固相萃取吸附劑，它主要應(yīng)用在被萃取物為小分子分析物的情況，在被分析溶液中含有大量生物大分子如蛋白質(zhì)時，這種吸附劑能夠讓小分子進(jìn)入吸附的孔徑中而被保存下來，生物大分子被排除在吸附劑孔徑外并且保持自身活性，防止生物大分子變形后進(jìn)入吸附劑孔徑[11]。（3）免疫親和固相萃取吸附劑，它是一種具有高選擇性的吸附劑，一般適用于樣品中痕量組分的吸附[12]。除以上幾種新型吸附劑外，鰲合纖維、納米材料等也逐漸成為固相萃取吸附劑的熱門材料，得到了廣泛的應(yīng)用。

（三）固相萃取的分類

按照吸附劑的種類可將固相萃取分為正相萃取、反相萃取、離子交換萃取等;按照操作方式分類可分為在線萃取和離線萃取。在線萃取通常會減少前處理步驟來減少樣品中待測物質(zhì)的損失，它的柱子可以重復(fù)利用并通過柱切換技術(shù)實(shí)現(xiàn)樣品在色譜柱之間的轉(zhuǎn)移。目前，在線萃取技術(shù)已經(jīng)能夠同步完成萃取和分析兩步工作，提升了分析時的工作效率和準(zhǔn)確度[13]。

此外，隨著研究水平的不斷發(fā)展，新型固相萃取技術(shù)不斷出現(xiàn)如固相微萃取、攪拌棒吸附萃取、基質(zhì)固相分散萃取等應(yīng)用更加廣泛。

三、固相萃取技術(shù)在食品檢測中的應(yīng)用

（一）對食品安全中農(nóng)藥殘留的分析

果蔬等產(chǎn)品的污染主要來自于農(nóng)藥殘留，其中的有機(jī)氮、有機(jī)磷和其他物質(zhì)的含量都需要經(jīng)過嚴(yán)格的控制才能保證果蔬食品安全的可靠性。這對我國農(nóng)產(chǎn)品的售出來說是嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)，檢測農(nóng)作物表面含有的有毒物質(zhì)含量尤其重要。

于彥彬等利用PSA分散固相萃取前處理方法，再根據(jù)液相色譜柱后衍生熒光法技術(shù)開展了水果和蔬菜上殘留的氨基甲酸酯農(nóng)藥的分析測定。最后得到的分析結(jié)果相對誤差較小，回收率較高，說明此分析方法可靠[14]。

（二）固相萃取法在肉類食品檢測中的應(yīng)用

除蔬菜水果外，肉類食品中有害物質(zhì)的檢驗(yàn)同樣值得關(guān)注。

薛婷婷等利用雙固相萃取方法，檢測了魚類中糖肽類抗生素萬古霉素和去甲萬古霉素殘留量的測定。該檢測方法相關(guān)系數(shù)大于0.99，回收率為92.8%-96.5%，是一類良好的檢測分子方式[15]。

（三）固相萃取在其他方面的應(yīng)用

肖亞兵等利用固相萃取-電感耦合等離子質(zhì)譜同時測定方法測量醬油中鉛和鎘含量，樣品經(jīng)微波消解趕酸后用緩沖溶液控制pH值，然后用固相萃取儀將樣品溶液泵入多合一的重金屬固相萃取柱，以達(dá)到鉛鎘從高鹽基體中的分離。對緩沖液pH值的控制效果及固相萃取柱的基體分離效果、柱容量、重復(fù)性進(jìn)行驗(yàn)證試驗(yàn)，最終得到的結(jié)果可信[16]。

周少丹等利用制備的磁性微球，采用磁分散固相萃取-高效液相色譜法測定了蜂蜜中四環(huán)素類抗生素殘留，實(shí)驗(yàn)中抗生素的平均回收率為85.8%-94.5%，方法的檢出限和定量限分別為1.92-2.56 pg/k g和 6.40-8.53 pg/kg[17]。

四、結(jié)語

固相萃取技術(shù)在食品安全檢測方面具有極其重要的作用，面對人們對食品衛(wèi)生安全逐漸覺醒的意識，研究高效固相萃取技術(shù)已成為大勢所趨，其作為效率高誤差小的樣品前處理方式還具有非常廣泛的應(yīng)用前景。

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[17]周少丹，唐嘉琦，賈博，等.表面接枝親水性聚合物刷磁性微球的制備及其對蜂蜜中四環(huán)素類抗生素殘留的磁分散固相萃取[J].色譜，2018，（02）：85-93.

（作者單位：華中師范大學(xué)第一附屬中學(xué)）