高效液相色譜(HPLC)在食品添加劑檢測中的應用

　　摘 要：本文綜述了高效液相色譜法作為一種新型分離分析技術得到廣泛應用，特別是在食品添加劑檢測領域中的應用有為廣泛。 
　　前 言 
　　高效液相色譜法（High Performance Liquid Chromatography \ HPLC）是色譜法的一個重要分支，以液體為流動相，采用高壓輸液系統，將具有不同極性的單一溶劑或不同比例的混合溶劑、緩沖液等流動相泵入裝有固定相的色譜柱，在柱內各成分被分離后，進入檢測器進行檢測，從而實現對試樣的分析。高效液相色譜許多優點，例如分辨率高于其它色譜法，可選擇固定相和流動相以達到最佳分離效果；速度快，十幾分鐘到幾十分鐘可完成；重復性高、樣品不被破壞、易回收；高效相色譜柱可反復使用；自動化操作，分析精確度高；應用范圍廣，百分之七十以上的有機化合物可用高效液相色譜分析。 
　　食品添加劑指可以提高食品質量和營養價值,改善食品感觀性質,防止食品腐敗變質,延長食品保藏期等作用。目前,我國有20多類、近1000種食品添加劑,主要分為防腐劑、甜味劑、天然或人工合成色素、抗氧化劑、香精香料等。合理使用添加劑一般對人體無害，但目前所使用的絕大多數是化學合成添加劑，有的具有一定的毒性，如不加以限制使用，對人體健康會產生危害。隨著人們對食品安全的關注以及食品安全問題的多發，人們愈發關注食品添加劑殘留問題，而相匹配的檢測技術也越來越重要。下面就幾種常見的添加劑予以描述。 
　　1 甜味劑 
　　甜味劑是指賦予食品或飼料以甜味的食物添加劑。甜味劑有幾種不同的分類方法：按其來源可分為天然甜味劑和人工合成甜味劑；按其營養價值分為營養性甜味劑和非營養性甜味劑；通常所講的甜味劑系指人工合成的非營養型甜味劑,如糖精鈉、環己氨基磺酸鈉、乙酰磺胺酸鉀和天冬酰苯丙氨甲酯等。糖精鈉價格低廉，添加方便，故使用面很廣。但如不嚴格控制添加量，過量會對人體造成危害。因此必須對市售食品中添加劑糖精鈉的情況進行監測。費賢明等[1]用高效液相色譜-熒光法(HPLC FLD)測定了食品中的糖精鈉,最低檢出限在0.005~0.200 mg/m,l與高效液相色譜-紫外檢測法(HPLC UV)相比較,HPLC FLD法重現性好,準確度更高,由于FLD的選擇性響應,降低了對色譜柱的性能要求,更適合復雜樣品的快速分析,使其具有比UV法更高的可靠性,是一種較為理想的糖精鈉檢測方法。黎其萬等[2]采用WatersNova-parkC18色譜柱，0.02mol/L乙酸銨甲醇溶液為流動相，柱溫30℃，流速1.0mL/L的色譜條件測定油浸醬菜中的糖精鈉，測定結果是相關系數為0.9982，回收率90.6%～105.2%，相對標準偏差4.6%～5.8%。趙笑虹等[3]人利用高效液相色譜技術（HPLC），以及熒光檢測器或熒光檢測器與紫外檢測器相結合的手段來檢測食品中的糖精鈉。這種方法與其他傳統的方法相比，避免了因食品組分多而導致的前期難以處理問題，而且具有重現性好、靈敏度高以及回收率高等特點。選擇樣品進行加標回收實驗，平均回收率達99.71%，相關系數大于5個9，相對標準偏差為0.65%。劉思潔等[4]建立了一種可以同時測定飲料中糖精鈉、乙酰磺胺酸鉀、阿斯巴甜的方法，采用C18反向柱，以乙腈-0.02mol/L硫酸銨溶液（5∶95）為流動相，在214nm波長處檢測。結果以上三種甜味添加劑在飲料中最低檢出限為417eg/ml。 
　　2 食用色素 
　　食用色素即能被人適量食用又可使食物在一定程度上改變原有顏色的食品添加劑。食用色素可分為食用天然色素和合成色素，天然色素來源于植物色素和動物色素，一般較為安全。人工合成食用色素，是用從煤焦油中分離出來的苯胺染料為原料制成的，因此大多數合成色素都有慢性毒性或致癌性，必須嚴格控制使用種類及含量。張連龍等[5]采用HPLC法測定保健食品黃金搭檔包衣片中食用合成色素,樣品前處理用粉碎提取法和漂洗法,聚酰胺吸附純化Lichrospher C18柱,甲醇-乙酸銨流動相梯度洗脫,單波長或多波長測定檸檬黃、靛藍和誘惑紅3種色素。其線性范圍寬(0~100 g/m l),回收率高(91.3%~103.1%),重現性好(RSD=2.11%~5.63%),最低檢出限為2~11 ng。其中,尤以粉碎提取法,梯度洗脫,多波長檢測效果更佳。王紅梅等[6]建立了高效液相色譜同步測定肉類食品當中檸檬黃、莧菜紅、胭脂紅和日落黃的方法。首先將肉制品脫去脂類物質，然后按乙醇∶氨水體積比為7∶3的比例，用超聲波超聲后提取過濾，再采用安捷倫的1100系統以20 mmol/L乙酸銨和甲醇梯度洗脫，經二極管陣列CAD檢測，外標法標定峰面積結果，結果顯示4種人工合成的食用色素回收率在91.5%～99.3%之間，相對標準偏差小于1.5%。喻凌寒等[7]采用WelcMaterialsXB-C18（4.6mm1750mm，517em)柱，流動相為0.02mol/L乙酸銨溶液（A）和甲醇（B），梯度洗脫，流速為1.0mL/min，檢測波長為280nm，外標法測定胭脂蟲紅的含量。結果表明，胭脂蟲紅在1.0～50.0mg/L范圍內線性關系良好，回收率為88%～99%，檢出限為0.041 mg/L，色譜峰分離效果好，具有良好的穩定性和重復性。王華等[8]以HPLC法對不同產地赤霞珠干紅葡萄酒中花色素苷的組分進行了研究,為科學客觀地鑒定葡萄酒原料品種和其他相關的研究提供了依據,同時也為建立葡萄與葡萄酒花色素HPLC指紋圖譜提供了依據。 
　　3 防腐劑 
　　防腐劑可以抑制食品中微生物的繁殖或殺滅之，防止食物腐敗，保持食品的鮮度和良好品質。常用的防腐劑有苯甲酸及其鈉鹽，山梨酸及其鈉鹽等。在我國，目前食品生產中使用的防腐劑絕大多數都是人工合成的，使用不當會有一定的副作用；有些防腐劑甚至含有微量毒素，長期過量攝入會對人體健康造成一定的損害,所以食品中防腐劑含量的測定顯得尤其重要。趙惠蘭等[9]用高效液相色譜法快速測定飲料中苯甲酸、山梨酸的方法。他們將飲料過濾后直接注入液相色譜系統。10-20min可同時測定這兩種防腐劑及糖精鈉的含量。該法的色譜條件是：以C18柱為分析柱，含有0.02M醋酸胺的甲醇水（35：65）溶液為流動相, 洗脫速度1ml/min,在 254um的紫外檢測器進行檢測。該法的回收率97%。標準差為0.29，變異系數為0.038。王靜等[10]建立了同時測定食品中山梨酸、苯甲酸、對羥基苯甲酸甲酯、對羥基苯甲酸乙酯、對羥基苯甲酸異丙酯、對羥基苯甲酸丙酯和對羥基苯甲酸丁酯HPLC法。采用Diamonsi1 ODS色譜柱,以乙腈、水(磷酸調pH值為3)、四氫呋喃為流動相梯度洗脫,于波長254 nm處紫外檢測,7種防腐劑可以達到基線分離,加樣回收率為93.3%~100.5%,最低檢出限在0.025~0.500 g。徐寧[11]采用ODS色譜柱，流動相為甲醇和0.02mol/L乙酸銨混合溶液，流速1.0mL/min測定糕點類食品中的苯甲酸含量。測定結果的相對標準偏差<2.25%，苯甲酸檢出限為0.50mg/L，回收率91.52%～103.20%。劉二東等[12]研究利用HPLC測定含乳飲料中苯甲酸的含量。用Zn(Ac)2和KFe(CN)3溶液作為沉淀劑進行樣品的預處理,磷酸鹽緩沖液和甲醇混合溶液為流動相,C18色譜柱,于波長225 nm處紫外檢測,方法簡單快速、靈敏度高,既適用于大部分含乳飲料,也適用于純牛奶的測定。蘇愛梅[13]采用加沉淀劑沉淀法對火腿腸樣品進行預處理,過濾后用RP-HPLC法測定火腿腸中防腐劑苯甲酸和山梨酸的含量。色譜柱為Symetry C18,以0.02 mol/L乙酸銨-甲醇(97:3)為流動相,檢測波長為230 nm。苯甲酸和山梨酸濃度在0~0.05 g/L范圍內線性很好(r=0.9996);山梨酸最低檢出限為0.024 g/L,平均回收率為100.4%,RSD為0.68%。 

　　結語 

　　綜上所述, 高效液相色譜法吸納了經典液相色譜法和氣相色譜法的優點進行改進和發展起來的現代分析方法，以其分辨率、靈敏度及定量精度高等特點,已廣泛地用于食品添加劑檢測領域，所有實驗均表明, 在食品添加劑檢測中高效液相色譜法是一種高效能、高靈敏度、高準確度及操作簡便的分析辦法。現今科學技術日益更新,高效液相色譜儀器也在不斷地更新發展,并且與各種檢測技術的聯用越來越普遍，包括液相色譜(LC)和質譜儀(MS)及核磁共振譜儀的集成(LC MS)、氣相色譜-液相色譜聯用(GC HPLC)、固相微萃取-液相色譜聯用(SPME HPLC)、聚焦微波輔助萃取-液相色譜聯用(FAME HPLC),大大拓寬了檢測范圍，提高了檢測水平，可更快速準確地檢測出食品中非法添加物。隨著技術的不斷完善和發展，高效液相色譜必將在食品檢測與分析領域有更廣闊的發展。