凝胶渗透色谱技术在食品安全检测中的应用研究新进展

马腾达++王慧玲++周凤霞++姜佳君++李可人

摘要：凝胶渗透色谱技术是近几年发展并应用十分广泛的一种样品前处理新技术，尤其在食品安全检测中应用更为广泛。本文归纳总结了近年来凝胶渗透色谱技术在食品安全检测中的应用进展和存在的问题，介绍了在食品检测方面凝胶的选择，色谱柱及其标定，溶剂的选取等应用及新进展。

关键词：凝胶渗透色谱（GPC）；食品安全；应用

中图分类号： TS213.4 文献标识码： A DOI编号： 10.14025/j.cnki.jlny.2017.15.053

随着我国经济的发展和生活水平不断提高，人们对于食品安全问题也日益重视。国家对食品安全检测工作也极为重视。食品安全检测工作最重要的就是样品前处理，样品前处理的好坏直接影响到检测结果的正确性。因此，在食品检测中使用正确的前处理方法，可以提高工作效率和检测结果的准确性。

凝胶渗透色谱是最近十几年迅速发展起来的一种样品前处理方法，因其对分子量大的杂质净化效率高，可重复使用，适用范围广，自动化程度高等特点，在食品检测中应用广泛。

凝胶渗透色谱基于体积排阻的分离机理，通过具有分子筛性质的固定相，来分离分子质量不同的物质。凝胶渗透色谱还可以用于分析化学性质相同而体积不同的高分子同系物[1]。

1 凝胶渗透色谱（GPC）在食品检测中的应用研究新进展

1.1 GPC技术在食品检测中的应用研究新进展

GPC技术常用在食品检测中的样品净化，宋鑫等在检测螃蟹中19种有机氯农药残留时应用全自动GPC-SPE联合净化，样品用乙腈提取，凝胶渗透色谱和氨基固相萃取柱联合净化。用Bio-Beads S-X3凝胶为填料的净化柱，以环己烷—乙酸乙酯（1∶1）为流动相，泵流速为4.7 毫升/分钟，检测波长为254纳米。收集9.0分钟和15.5分钟的流出液，并转至SPE净化。在实验中，对经GPC净化的有机氯农药的收集时间进行了优化，在单独使用GPC时样品净化不完全，与SPE联合使用后净化效果和回收率较好[2]。马杰等建立在线凝胶渗透色谱——气相色谱质谱联用法测定蔬菜、水果中有机磷、氨基甲酸酯、拟除虫菊酯类农药，GPC 弥补了QuEChERS 方法净化干扰物质不彻底的问题， 从而降低分析背景， 改善峰形， 提高分析结果的准确性 [3]。黄武等在检测大豆中异丙甲草胺残留量时用在线凝胶渗透色谱法，进行前处理，简化了样品前处理过程，且对环境污染较少，具有高效、经济、快速及简便等优点，显著提高前处理效率，减少分析时间，提高农药残留分析的速度和灵敏度[4]。

1.2 GPC技术在食品检测研究中存在的问题

GPC技术在国外已经普遍应用于样品的前处理，但在我国应用领域较少。GPC作为食品检测中的一种全新的样品前处理技术，能分离大分子类干扰杂质，有效地将大分子类物质从复杂的基质中提取出来。GPC技术优势是可大大降低大分子基质干扰，自动化和标准化程度高，且可以自动浓缩和定容，减少了人工带来的误差，显著提高方法的精密度和重现性。

但GPC技术作为一种新兴技术，在实际应用中还存在一些问题，需要在今后的工作中解决。由于GPC柱子内径比较大，连续处理样品的能力较慢，所需要的溶剂量较大。又因为所收集的样品体积大，对于实验室的浓缩装置要求较高，这大大减慢了实验分析的速度。此外，由于不同物质分子大小、形状以及凝胶阻滞作用的差异，可能会导致样品分离不完全，较大分子量的物质会提前流出不被收集而影响回收率，一些小分子干扰物会夹杂在样品中而影响净化效果。

2 凝胶渗透色谱（GPC）条件的选择

利用GPC技术进行样品前处理时，所需选择及优化的条件主要是色谱柱的选择，流速的选取以及收集时间的选择，溶剂的选取等。孙磊丽等在测定甘草中16种农药残留时选用填料为中性、多孔的聚苯乙烯二乙烯基苯微球体的S-X3玻璃柱作为GPC净化柱，体积比为1∶1的乙酸乙酯—环己烷溶液作为流动相，流速为5毫升/分钟，前7 分钟收集1份样品，之后每1分钟收集1份样品，共收集28份样品溶液，分别进行质谱检测[5]。吕飞等在检测动物源性食品中17种农药残留时，在线凝胶渗透色谱：色谱柱为Shodex CL NpakEV-200 柱；流动相：丙酮—环己烷（ 3∶7，V/V） ，流速0. 1毫升/分钟，柱温40 ℃，进样量10微升，检测波长210纳米，农药残留组分在线收集时间段：4.35 ～ 6.35分钟[6]。

3 展望

凝胶渗透色谱技术作为一种前处理技术已经普遍应用于样品的净化，隨着GPC技术的不断优化应用范围越来越大，国外已经研究出很多种成熟的GPC前处理方法。随着国际形势发展，我国也应该对GPC技术进行研究开发。目前有很多研究都将GPC技术与QuEchERS 前处理等联合使用，使得现在的前处理可以联合处理较为复杂的样品，提高了工作效率和准确度。现在的检测仪器的精密度较高，对样品处理较严格，GPC技术与其他前处理技术联合使用可以去除杂质的干扰，对于精密仪器是一种保护。如在线GPC与QuEchERS联合串联质谱检测可以去除样品里的干扰和基质效应，对样品分析更准确。因此，发展和研究凝胶渗透色谱技术在食品检测方面有广阔的发展前景。

参考文献

[1]栾玉静.凝胶渗透色谱在不同样本检验中的应用和进展[J].刑事技术，2014（04）：41-44.

[2]宋鑫，杭学宇，等.检测螃蟹中有机氯类农药残留的全自动GPC-SPE联合净化气相色谱法[J].职业与健康，2016，32（04）：483-486.

[3]马杰.QuEChERS前处理技术与在线凝胶渗透色谱——气相色谱质谱联用法测定蔬菜水果中20种农药残留[J].食品安全质量检测学报，2016，7（01）：21-26.

[4]黄武. 在线凝胶渗透色谱——气相色谱——质谱联用法检测大豆中异丙甲草胺残留量[J].食品安全导刊，2016，64（03）：126-128.

[5]孙磊丽.凝胶渗透色谱—— 气相色谱串联质谱法同时测定甘草中16 种农药残留[J].分析测试学报，2012，31（12）：136-143.

[6]吕飞.建立同时快速测定动物源性食品中17 种农药的在线凝胶渗透色谱——气相色谱——质谱联用法[J]. 中国食品卫生杂志，2016，28（01）：69-75.

作者简介：马腾达，硕士，助教，研究方向：食品质量与安全。