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三聚氰胺和二噁英实验室快速精确分析工具(一)

2020.7.20
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王辉

致力于为分析测试行业奉献终身

简介:

最近几年,众多食品污染事件的频频发生引起了人们对食品安全前所未有的关注,这说明全球相互依赖的食品生产网络监管系统正受到日益明显的挑战,同时消费者对食品安全也开始提出质疑。于是,有关政府部门对相应的规定做了修订和提高,食品供应商也着手寻找新的检测方法。鉴于公众对食品安全的关注,特别是爱尔兰二噁英污染猪肉事件和中国婴幼儿奶粉三聚氰胺事件之后,相关政府部门和食品供应商都正忙于选择能够对全球食品供应链中污染物进行准确鉴定的仪器方法。本文将讨论食品检测实验室方法的选择结果,并通过三聚氰胺和二噁英这两种物质的分析来说明该方法的高效性。

面对检测要求列表的不断完善和充实,传统的检测方法和工作流程逐步淘汰。2006年,日本有关农业化学残渣准许进口的肯定列表中规定了最低检出限(MRLs)的化学物质的数量从238种 提高到 758种,时至今日,数量将近900种。单对莴苣而言,欧盟规定其中最低检出限(MRLs)的化学物质数量从1999年的102种提高到2008年的435种。因此,为了满足日益增长的需求,食品生产供应商希望工作流程方法能够满足更多的需求,如较低的检测限、高的扫描通量、操作灵活、应用方便、数据处理能力强大、方便命名等等。

三聚氰胺和二噁英污染分析:

最近最引人注目的两个食品安全事件是有关三聚氰胺和二噁英的,这两种物质都在成品食物中被发现。三聚氰胺是一种化学物质,它作为黏合剂和阻燃剂在烹饪工具和用具中广泛使用,其中含氮量高达66%。因此,在一些国家有人用它做化学肥料。2008年10月之前,中国一些生产商将它作为一种廉价的蛋白来源加入到动物饲料中,还有一些不法生产厂商有目的的将它加入到宠物饲料和婴幼儿奶粉中,以此提高牛奶中蛋白质含量检测结果。由于人体和动物体并不能代谢三聚氰胺和三聚氰酸,它们会在肾脏中结晶,从而导致各种疾病的发生,在中国已经因此而引发了人的死亡。

三聚氰胺的毒性是由于在三聚氰胺和三聚氰酸(三聚氰胺的副产品)之间形成了不溶性晶体,从而在动物和婴儿体内形成肾结石。除三聚氰胺和三聚氰酸而外,两种三聚氰胺相关的化合物--三聚氰酸一酰胺和三聚氰酸二酰胺也在宠物掺假食物中发现。由于在牛奶制品中三聚氰胺掺假具有严重后果,全球食品安全相关的政府部门,包括中国AQSIQ、美国FDA、欧盟FSA都对婴幼儿食品和乳制品中三聚氰胺的MRL值做了相应规定,婴幼儿食品中MRL值为1 mg/kg ,乳制品中MRL值为2.5 mg/kg 。

既然三聚氰胺曾做肥料使用,并添加到动物饲料中,那么其它产品也可能污染有三聚氰胺, 例如,曾报道的有关从中国内地出口到香港的鸡蛋中三聚氰胺污染事件。因此,三聚氰胺检测范围现已经远远超出了奶制品或与奶粉有关联的肉、家禽、鸡蛋和蔬菜等产品范围。

二噁英是食品安全工业另一个引起人们高度关注的化学物质,它是在燃烧的过程中形成的,例如废物焚化过程,长期接触会大大增加患癌症的机率。2008年12月6日,继爱尔兰政府发现其猪肉产品受到高浓度二噁英污染后,便迅速召回所有爱尔兰污染猪肉。12月9日,中国政府紧急要求暂停进口爱尔兰的污染猪肉产品,召回和退运9月1日后生产的爱尔兰输华猪肉产品。

欧盟委员会(EC)和美国环保署(EPA)已经规定了食品中二噁英的最大残留水平,而通过对大量爱尔兰污染猪肉抽样检测发现,其中二噁英含量甚至比该规定标准的200倍还要高。有关爱尔兰污染猪肉检测要求的定量限(LOQ)比美国环保署(EPA)在1613 Rev.B [3-7]中报道的检测方法的定量限(LOQ)最低水平还要低80%。这就对检测过程乃至数据处理等很多方面提出了比先前检测更高的要求,如检测限、选择性、灵敏度,并通过检测获得的数据使人们在整个食品检测过程中更早的发现并处理好有关污染问题。

三聚氰胺和二噁英分析工具:

选择合适的方法对获得正确的结果来说是至关重要的。如果一个实验室检测大量样本,高通量和快速扫描分析方法将成为首选。如果需要检测有毒或者致命性化合物,方法的选择性将成为至关重要的。如下是两个利用三聚氰胺和二噁英分析来阐述根据具体情况选择方法和应用合适技术中的众多考虑因素。

三聚氰胺分析方法:

美国FDA已经公布的六种三聚氰胺分析方法如下:
• LC-UV (FCC HPLC-UV method)
• GC-MS or GC-MS/MS (FDA LIB 4423)
• LC-MS/MS (FDA LIB 4396, 4421 and 4422)
• ELISA(利用抗原-抗体特异性反应的酶联免疫反应):该方法已经用来进行牛奶和奶制品中三聚氰胺的检出。

表1 各种三聚氰胺检测分析方法比较

方法

LOQ a

优势

选择性

检出 / 确认

时间

LC-MS/MS

10-50 μg/kg

高灵敏度

三聚氰胺、三聚氰酸

两者都可

2-2.5 小时 / 样品

GC-MS or GC-MS/MS

10-100 μg/kg

高灵敏度

三聚氰胺、三聚氰酸、三聚氰酸一酰胺、三聚氰酸二酰胺

两者都可

2.5-3 小时 / 样品

HPLC-UV

0.1-1 mg/kg

高通量

三聚氰胺

检出

1.5 小时 / 样品

ELISA

0 .01-1 mg/kg (LOD b )

低费用

三聚氰胺

检出

<1 小时 / 样品

注:a LOQ为定量限,b LOD为检出限。


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