食品安全與食品安全檢測技術(shù)進展

1、食品安全及食品安全檢測技術(shù)進展,楊 元 2004.5.,主要內(nèi)容,一.食品安全二.食品安全檢測技術(shù)進展,一. 食品安全,,（一） 食品安全概念：,什么是食品：食品是指供人類食用或飲用的成品和原料。是人類生存繁衍的物質(zhì)基礎(chǔ)。食品的屬性：《食品衛(wèi)生法》規(guī)定：“食品應(yīng)當(dāng)無毒、無害，因此，食品至少具有兩重屬性：1.食品是營養(yǎng)的，具有色香味固有的特性

2、，能促進人類健康；2.食品是安全的，要求食品無毒無害，不具有急性的、潛在的毒性，不會對人體致病，產(chǎn)生危害。,食品安全定義,根據(jù)世界衛(wèi)生組織的定義，食品安全（food safety）是“食物中有毒、有害物質(zhì)對人體健康影響的公共衛(wèi)生問題”。 食品安全危害：“食品中所含有的生物、化學(xué)或物理的因素或食品存在狀況對健康所產(chǎn)生的不良影響”,（二）食品安全的重要性：,1. 食品安全是人類健康的基本保障： 食源性疾患是影響人類健康的主要因素。2

3、002年1月28日，世界衛(wèi)生組織總干事布倫特蘭女士在世界食品衛(wèi)生安全論壇開幕式上致辭說，食品衛(wèi)生安全與人類健康密切相關(guān)，而現(xiàn)在世界上平均每年就有210萬人死于與食品衛(wèi)生有關(guān)的疾病。,食品衛(wèi)生安全不僅關(guān)系人類健康，也直接影響著國家和地區(qū)發(fā)展。布倫特蘭呼吁各國不斷完善食品衛(wèi)生安全機制，從而達到控制和減少因食品不衛(wèi)生引起的疾病的目的。2001年3月美國疾病控制中心報道，每年因食物中毒導(dǎo)致7600萬人次生病，32.5萬人住院，5000人死亡。,

4、我國食品安全形勢也十分嚴峻。在2002年9月20日 “食品安全高層研討會”上，中國輕工業(yè)聯(lián)合會副會長潘蓓蕾在會上透露，從目前的統(tǒng)計數(shù)字來看，我國每年食物中毒報告例數(shù)約為2—4萬人，但專家估計這個數(shù)字尚不到實際發(fā)生數(shù)的1／10，也就是說我國每年食物中毒例數(shù)至少在20—40萬人。,2.食品安全是食品貿(mào)易全球化的重要保證,目前全球性食品安全形勢不容樂觀，食源性疾病持續(xù)上升、食品污染事件接二連三，新技術(shù)、新工藝帶來新的危害致使世界范圍內(nèi)食品貿(mào)易

5、糾紛不斷，成為影響食品國際貿(mào)易的重要因素。,3.食品安全是社會穩(wěn)定發(fā)展和國家安全的基本保證,從國際上看，食品安全問題不僅使國家、企業(yè)、個人蒙受嚴重經(jīng)濟危害。還會影響社會公眾對政府的信任，威脅社會穩(wěn)定和安全。比如比利時的二惡英事件不僅使衛(wèi)生部長、農(nóng)業(yè)部長下臺，還使執(zhí)政40余年的社會黨政府垮臺。德國出現(xiàn)瘋牛病，也使衛(wèi)生部長、農(nóng)業(yè)部長下臺。,（三）現(xiàn)代食品的安全問題,1、食品的污染    按食品污染的性質(zhì)來分，

6、有微生物性污染、化學(xué)性污染、放射性污染、寄生蟲污染；按食品污染的來源劃分有原料污染、加工過程污染、包裝污染、運輸和貯存污染、銷售污染；,2、食源性疾患,食源性疾患是指通過攝食而進入人體的有毒有害物質(zhì)(包括生物性病原體)所造成的疾病。一般指感染性和中毒性，包括常見的食物中毒、腸道傳染病、人畜共患傳染病、寄生蟲病及化 學(xué)性有毒有害物質(zhì)所引起的疾病。,世界上重大的食源性疾患,⑴水俁病1956年，日本水俁灣附近發(fā)現(xiàn)了一種奇怪的病，患者腦中樞神經(jīng)

7、和末梢神經(jīng)被侵害 ⑵痛痛病痛痛病是40年代發(fā)生在日本富山縣神通川流域的一種奇病，因為病人患病后全身非常疼痛，終日喊痛不止，因而取名“痛痛病”（亦稱骨痛?。?。 ⑶瘋牛?。?0世紀(jì)80年代初英國用動物尸體制作飼料喂牛，導(dǎo)致80年代中后期英國瘋牛病大爆發(fā)，已有104人死于新型克雅氏病，13.4萬瘋牛病患者受害）⑷二惡英（是一類氯代含氧三環(huán)芳烴類化合物，約有75個異構(gòu)體，最毒的是2，3，7，8-四氯代二苯并-二惡英，人類接觸二惡英90%

8、通過膳食。在日本發(fā)生的米糠油事件和臺灣發(fā)生的食用油病事件都是采用多氯聯(lián)苯PCBs作為無火焰介質(zhì)，管道滲漏污染食用油造成大規(guī)模食物中毒）,世界上重大的食源性疾患,⑸大腸桿菌O157美國于1982年發(fā)現(xiàn)O157∶H7引起出血性腸炎暴發(fā),我國于1986年從病人標(biāo)本中檢出O157∶H7 ⑹氯丙醇（醬油水解毛發(fā)，腎毒性和潛在致癌作用）⑺黃曲霉素（十萬火雞中毒1960年英國約10萬火雞短期內(nèi)死亡, 是由于飼喂霉變花生餅粉所致,并從霉變花生餅粉中

9、檢出黃曲霉菌）⑻上海食用毛蚶引起甲肝流行、果子貍與SARS、禽類與禽流感（生物安全性問題）,我國近年發(fā)生的食品安全問題,1988年1-3月在上海因食用毛蚶引起食源性甲肝的大暴發(fā)，涉及30萬人，被稱為人類史上罕見的甲肝爆發(fā)流行；2001年在江蘇、安徽等地暴發(fā)的腸出血性大腸桿菌O157食物中毒，造成177人死亡，中毒人數(shù)超過2萬人。三聚氰胺事件，2008年3月-9月各地出現(xiàn)嬰幼兒因食用三鹿奶粉而出現(xiàn)腎結(jié)石的事件，,造成食源性疾病的主要

10、隱患：,①濫用食品添加劑（礦物油、著色劑、甜味劑、防腐劑）②濫用化學(xué)藥品（甲醛、吊白塊、燒堿、漂白劑）③濫用農(nóng)藥（有機氯、有機磷、氨基甲酸酯、擬除蟲菊酯）④濫用獸藥（瘦肉精、加蜜紅、激素、四環(huán)素、金霉素、氯霉素、大環(huán)內(nèi)酯,造成食源性疾病的主要隱患：,⑤摻雜施假（粉條中加入編織帶粉、植物油中加入礦物油、桐油、大麻油、火鍋湯料加罌粟殼） ⑥食用野生動物的安全性討論：毛蚶引起甲肝流行、果子貍與SARS、禽類與禽流感（生物安全性問題）,

11、3、食品工程新技術(shù)所帶來的問題,食品工程新技術(shù)多數(shù)引用化工、生物以及其他的生產(chǎn)技術(shù)領(lǐng)域。對食品衛(wèi)生有一個認識過程 。比如轉(zhuǎn)基因食品安全問題；食品工程新技術(shù)所使用的配劑、介質(zhì)、添加劑是否對食品衛(wèi)生質(zhì)量產(chǎn)生影響等問題。食品工程新技術(shù)可能帶來很多的食品衛(wèi)生問題新課題。,什么是轉(zhuǎn)基因食品,從狹義上說，通過基因工程手段將一種或幾種外源性基因轉(zhuǎn)移至某種特定生物體（動、植物和微生物等）中，并使其有效地表達出相應(yīng)的產(chǎn)物（多肽或蛋白質(zhì)），這樣的生物體直接

12、作為食品或以其為原料加工生產(chǎn)的食品就叫作轉(zhuǎn)基因食品。,廣義上的轉(zhuǎn)基因食品,采用對生物體本身基因修飾的辦法。一個基因經(jīng)修飾后會改變“模樣”，其表達產(chǎn)物與不修飾時不同，在效果上等同于轉(zhuǎn)基因，這是廣義上的轉(zhuǎn)基因食品。,衛(wèi)生部對轉(zhuǎn)基因食品的定義：,按衛(wèi)生部《轉(zhuǎn)基因食品衛(wèi)生管理辦法》定義：轉(zhuǎn)基因食品是指利用基因工程技術(shù)改變基因組構(gòu)成的動物、植物、和微生物生產(chǎn)的食品和食品添加劑,轉(zhuǎn)基因作物的食品安全性：,一、轉(zhuǎn)基因食品中的新成分是否有毒。 二、轉(zhuǎn)

13、基因食品中新成分是否會引起過敏反應(yīng)。 三、轉(zhuǎn)基因技術(shù)是否破壞了原來食物的有益成分。 四、轉(zhuǎn)基因食品可能降低牲畜及人類的免疫能力的風(fēng)險。 五、轉(zhuǎn)基因食品是否會促使細菌產(chǎn)生抗藥性。,4、食品標(biāo)識濫用的問題,食品標(biāo)識是現(xiàn)代食品不可分割的重要組成部分。各種不同食品的特征及功能主要是通過標(biāo)識來展示的。因此，食品標(biāo)識對消費者選擇食品的心理影響很大。一些不法的食品生產(chǎn)經(jīng)營者時常利用食品標(biāo)識的這一特性，欺騙消費者，使消費者受騙，甚至身心受到傷害。

14、,現(xiàn)代食品 標(biāo)識的濫用比較嚴重，主要有以下問題：(1)偽造食品標(biāo)識。偽造食品，實際上是偽造食品標(biāo)識，沒有偽造的食品標(biāo)識，也就無法認定偽造食品；(2)夸大食品標(biāo)識展示的信息，用虛夸的方法展示該食品本不具有的功能或成分；(3)食品標(biāo)識的內(nèi)容不符《食品衛(wèi)生法》的規(guī)定；(4)外文食品標(biāo)識。進口食品，甚至有些國產(chǎn)食品，利用外文標(biāo)識，讓國人無法辯認。 隨著社會的進步，消費者會越來越重視食品標(biāo)識。,二.食品安全分析技術(shù)進展,,內(nèi)容,一.食品安全檢測存

15、在的主要問題二.樣品前處理技術(shù)進展三.分析測試技術(shù)進展,一.食品安全檢測存在的主要問題,（一） 樣品前處理問題；（二）分析方法的高速、高通量問題；（三）方法的高靈敏度、高選擇性問題（四）研制更多的多組分多殘留同時分析方法（五）待測組分的確認問題（六）建立食品安全檢測標(biāo)準(zhǔn)樣品體系,（一） 樣品前處理問題,1.如何在高基體狀況下將微量、痕量待測組分分離出來，既要保證待測組分回收率，又要盡可能分離去除基體雜質(zhì)，降低分析壓力；2

16、.如何將痕量待測組分濃縮、凈化；3.研究高速、高效、廣譜的樣品前處理方法；,（二）分析方法的高速、高通量問題,研制高速、高通量分析方法以滿足食品監(jiān)管大量食品樣品需要。美國FDA的多殘留檢測方法一次制樣可同時檢測食品中360多種農(nóng)藥殘留物，德國可檢測325種，日本可以測試260種，加拿大可檢測251種。2006年前，我國多殘留檢測技術(shù)國家標(biāo)準(zhǔn)測試的種類不足50種，現(xiàn)在可達300多種。,（三）方法的高靈敏度、高選擇性問題,隨著日趨嚴厲

17、的國際衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)和國內(nèi)衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)，研制高靈敏度、高選擇性的分析方法非常必要。GCMS、LCMS、ICPMS方法的,（四）研制更多的多組分多殘留同時分析方法,美國涉及農(nóng)獸藥殘留限量標(biāo)準(zhǔn)1萬多項，歐盟2萬多項，日本5萬多項。日本實施的“肯定列表制度”，對農(nóng)產(chǎn)品中800多種農(nóng)獸藥規(guī)定了限量指標(biāo)，是世界上農(nóng)獸藥殘留限量最嚴格的管理法規(guī)。而我國相關(guān)的國家標(biāo)準(zhǔn)、行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)不足500項。需研制更多的多組分多殘留同時分析方法。,,,（六）建立食品安全檢測

18、標(biāo)準(zhǔn)樣品體系,目前，我國食品安全檢測標(biāo)準(zhǔn)樣品非常稀少。提高預(yù)測緊急突發(fā)食品安全質(zhì)量事件的能力，建立針對新領(lǐng)域、新產(chǎn)品或突發(fā)食品安全事件等的應(yīng)急標(biāo)準(zhǔn)樣品研發(fā)基地 是迫在眉睫的任務(wù),（二）樣品前處理技術(shù)進展,1.最常用的提取方法2.現(xiàn)代樣品前處理方法,1.最常用的提取方法,索氏提取法 --- 最常用的方法，提取效率高，操作簡單，但提取時間太長。搗碎法 --- 提取效率高，AOAC農(nóng)殘分析方法中，大部分采用搗碎提取法。振蕩法 ---

19、樣品+提取溶劑放在一帶塞容器，置于振蕩器上振蕩。廣泛用于提取食品中的農(nóng)殘成分。浸漬、漂洗法 --- 將樣品浸漬在提取溶劑中或用提取劑漂洗樣品。,常用提取劑,依極性由強到弱順序排列的常用溶劑 水、乙晴、甲醇、乙酸、乙醇、異丙醇、丙酮、二氧六環(huán)、正丁醇、正戊醇、乙酸乙脂、乙醚、硝基甲烷、二氯甲烷、三氯甲烷、苯、甲苯、二甲苯、四氯化碳、二硫化碳、環(huán)己烷、正己烷（石油醚）、正庚烷。,先進的樣品前處理方法,固相萃取固相微萃取超臨界萃

20、取法微波萃取基質(zhì)固相分散(MSPD)溶劑快速萃取系統(tǒng),MSPD基質(zhì)固相分散（Matrix Solid Phase Dispersion）,簡介： 基質(zhì)固相分散（MSPD）與SPE類似，但處理方式有較大差異。它是將樣品與適量的填料研磨，混勻成半固態(tài)裝柱淋洗，淋洗液再經(jīng)florisil小柱凈化，去除極性有機物，凈化液上機測定。MSPD集樣品均化、組織細胞裂解、提取、凈化為一體。避免前處理中樣品反復(fù)轉(zhuǎn)移造成污染和損失。,基質(zhì)固相

21、分散技術(shù)的適用性,適用于多種食品之檢驗：如肉類（牛肉，豬肉，魚肉，雞肉等）、魚類、蔬菜、水果（香蕉，蘋果，橘子等）及許多種加工食品（包括嬰兒食品等）。此方法是液態(tài)/液態(tài)萃取的改良替代技術(shù)，特別是如肉、魚等 傳統(tǒng)上回收率低，再現(xiàn)性差的樣本。,MSPD技術(shù)所得到 待測殺蟲劑回收率,凝膠色譜（GPC）,凝膠色譜法又叫凝膠色譜技術(shù)，是六十年代初發(fā)展起來的一種快速而又簡單的分離分析技術(shù)，對高分子物質(zhì)有很高的分離效果，一個含有各種分子的樣品溶液緩慢

22、地流經(jīng)凝膠色譜柱時，大分子物質(zhì)由于直徑較大，不易進入凝膠顆粒的微孔，而只能分布顆粒之間，所以在洗脫時向下移動的速度較快。小分子物質(zhì)除了可在凝膠顆粒間隙中擴散外，還可以進入凝膠顆粒的微孔中，從一個凝膠內(nèi)擴散到顆粒間隙后再進入另一凝膠顆粒，如此不斷地進入和擴散，小分子物質(zhì)的下移速度落后于大分子物質(zhì)，從而使樣品中分子大的先流出色譜柱，中等分子的后流出，分子最小的最后流出，這種現(xiàn)象叫分子篩效應(yīng)。,凝膠色譜法應(yīng)用,用于凈化分離含痕量、超痕量農(nóng)藥殘

23、留樣品或含油、脂肪等復(fù)雜基質(zhì)樣品中的大分子保留目標(biāo)小分子或收集目標(biāo)大分子去除小分子雜質(zhì)，滿足EPA3640要求，是適于農(nóng)產(chǎn)品檢測、食品檢測、環(huán)境檢測及生命科學(xué)領(lǐng)域，以提高分析的靈敏度與準(zhǔn)確性，同時延長色譜柱使用壽命的。,GPC-GCMSPrep-Q,島津商品化的GPC-GCMS聯(lián)機,濁點萃取法,濁點萃取法(cloud point extraction，CPE)是近年來出現(xiàn)的一種新興的液—液萃取技術(shù)，它不使用揮發(fā)性有機溶劑，不影響環(huán)境。它

24、以中性表面活性劑膠束水溶液的溶解性和濁點現(xiàn)象為基礎(chǔ)，改變實驗參數(shù)引發(fā)相分離，將疏水性物質(zhì)與親水性物質(zhì)分離。目前該法已成功地應(yīng)用于金屬螯合物、生物大分子、有機物的分離與純化及環(huán)境樣品的前處理中。,濁點萃取法的一般步驟,,濁點萃取法應(yīng)用實例,1.濁點萃取高效液相色譜法同時測定人尿中的4種抗凝血鼠藥 –華西黎源倩研究生孟慶玉2.濁點萃取—石墨爐原子吸收法測定水中痕量金屬 –華西張克榮研究生肖宇3.濁點萃取-高效液相色譜法檢測牛奶中的六種農(nóng)

25、藥 –南京農(nóng)大王健-色譜2007-6期4.濁點萃取法在農(nóng)藥殘留分析中的應(yīng)用中國農(nóng)大馬立利-農(nóng)藥學(xué)學(xué)報 2009年2期,濁點萃取法優(yōu)缺點,優(yōu)點：操作簡便，濃集倍數(shù)大，可大幅度提高靈敏度，可克服基體干擾缺點：1常用的表面活性劑在UV區(qū)域有很強的背景吸收。2.操作時間較長，從色譜柱上需用幾個小時洗脫表面活性劑。表面活性劑的洗脫可能會干擾分析物的測定。,單滴微萃取(SDME),將一滴萃取溶劑懸于常規(guī)的GC微量注射器針頭尖端，然后浸于樣

26、品溶液或者懸于樣品頂部空間，使分析物從水相轉(zhuǎn)移至有機相(萃取溶劑)，經(jīng)一定時間將有機微滴抽回注射器并轉(zhuǎn)移至GC系統(tǒng)進行分析,,膜萃取技術(shù),,,,,,,,加速溶劑萃取法,1995年, Richter等提出了一種全新的萃取方法—加速溶劑萃取法(Accelerated Solvent Extraction,ASE) 。該方法是通過提高溫度和增加壓力來進行有機溶劑的自動萃取,具有有機溶劑用量少、萃取快速、樣品回收率高等突出優(yōu)點,被美國環(huán)保局(

27、EPA ) 推薦為標(biāo)準(zhǔn)方法,,ASE是一種在較高溫度( 50～200 ℃)和較大壓力(10. 3～20. 6 MPa)條件下用溶劑萃取固體或半固體的新穎的樣品前處理方法。提高溫度能增加溶劑對溶質(zhì)(被提取物)的溶解能力 液體對溶質(zhì)的溶解能力遠大于氣體對溶質(zhì)的溶解能力。增加壓力能提高溶劑的沸點,使溶劑在萃取過程中始終保持液態(tài)。,ASE的特點,1.　縮短萃取時間　傳統(tǒng)的索氏萃取需4～48 h,自動索氏萃取為1～4 h,超臨界流體萃取、微波

28、萃取也需0. 5～1 h。加速溶劑萃取僅需12～20 min；2. 　減少溶劑用量　,傳統(tǒng)的索氏萃取為200 ～500 mL,自動索氏萃取為50 ～100 mL,超臨界流體萃取為150～200 mL, 微波萃取也要消耗25 ～50 mL。ASE僅需15 mL；3　提高萃取效率　ASE通過提高溫度和增加壓力來進行萃取, 增加了溶劑對溶質(zhì)的溶解能力, 提高了殘留檢測中的萃取效率和樣品的回收率。,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,

29、,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,Fill with Time (min)solvent0.5–1,Load cell,Static

30、 Extraction5,Purge with1–2nitrogen,溶劑t,泵,吹掃閥,爐體,氮氣瓶,靜態(tài)閥,收集瓶,萃取池,,,,,,,,,,,,,,,cycle,Heat and5pressurize,Extract Total (min)ready12–18,,Flush with0.5fresh solvent,,,,,,ASE工作流程,,溶劑控制器可自動切換4種不同溶劑或

31、混合溶劑進行萃取AutoASE軟件可同時控制多臺儀器,17401,帶有溶劑控制器和計算機控制的ASE,（二）分析測試技術(shù)進展,1.分析測試技術(shù)進展趨勢2.衛(wèi)生檢驗常用現(xiàn)代分析技術(shù),Trends in analytical publications on pesticides – GC analysis,,,,Trends in analytical publications on pesticides –LC analysis,,,

32、Trends in Analysis of Metals in Waters,,,關(guān)于獸藥殘留量分析中的檢測方法,美國對獸藥殘留量分析方法定為三級一級：必須采用經(jīng)過確認的一種或多種分析方法，分析結(jié)果具有最高的確認性和可靠性；殘留量的測定值必須是有效和肯定的。二級：可采用具有充分可靠性的分析方法，殘留量的測定值不具有確證性，但具有相應(yīng)的準(zhǔn)確度和有效性。三級：采用快速并能大量檢測樣品的篩選分析方法，能鑒別出含有殘留物的陽性樣品，然后再

33、有一級和二級分析方法進行確認檢驗。,衛(wèi)生檢驗常用現(xiàn)代分析技術(shù),1. 光譜分析技術(shù)2. 色譜分析技術(shù)3. 質(zhì)譜分析技術(shù),1.光譜分析技術(shù),光譜分析主要包括分子光譜分析和原子光譜分析兩個部分：1. 分子光譜： （1）可見分光光度法 （2）紫外分光光度法 （3）紅外分光光度法 （4）熒光分光光度法,1.光譜分析技術(shù),2. 原子光譜分析： （1）原子吸收光譜 （2）原子發(fā)射光譜 （3）原子熒光光譜,2. 色譜分析技術(shù),1.

34、氣相色譜分析技術(shù)2. 液相色譜分析技術(shù)3. 離子色譜分析技術(shù),3. 質(zhì)譜分析技術(shù),1. 氣相色譜-質(zhì)譜分析技術(shù)（GC/MS）2. 液相色譜-質(zhì)譜分析技術(shù)（LC/MS）3. 電感耦合等離子體-質(zhì)譜分析技術(shù)（ICP/MS）,食品中的有機物分析總結(jié),,,,,,,,,,,,,,,揮發(fā)性,,,,極性,親水性的,疏水性的,揮發(fā)的,非揮發(fā)性,,,,,,,,,,,,液相,氣相,,,,,,,,,液相,,氣相,,,,,揮發(fā)性有機酸,醛類/酮類,乙二

35、醇,PG,OG,DG,酚類化合物,抗氧化劑,脂肪酸,脂溶性維生素,,三甘油三酯,芳香酯,,多氯聯(lián)苯,,多環(huán)芳烴,C2/C6 烴類化合物,糖類物質(zhì)的三硅氧烷衍生物,脂肪酸甲酯,食用油,聚合物,單體,醇類化合物,,芳香胺,,有機農(nóng)藥,磺胺藥物,亞硝胺,磷酯類化合物,天然食品色素,黃曲霉素,,黃酮類化合物,氨基酸,無機離子,,糖類化合物,,草甘磷,,抗生素,合成食品色素,,酶,,環(huán)氧化合物,,表面活性劑,,膠,,淀粉,,合成代謝物,糖醇化合物

36、,衛(wèi)生檢驗常用現(xiàn)代分析技術(shù)簡介,1. GC-MS簡介3.ICP-MS 簡介4.LC-MS 簡介,GC-MS簡介,氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用技術(shù)衛(wèi)生檢驗,前沿分析測試技術(shù),是衛(wèi)生研究的強有力的工具。眾所周知，紅外光譜、紫外光譜、核磁共振譜、質(zhì)譜分析技術(shù)統(tǒng)稱定性分析四大譜。其中，質(zhì)譜分析可以確定待測物的分子量、分子式。方法的靈敏度和準(zhǔn)確度高，可以獲得物質(zhì)大量的內(nèi)涵信息，因此受到廣泛重視。,,但是，質(zhì)譜只能對純物質(zhì)定性，對混合組分定性無能為力。氣

37、相色譜具有很強的分離能力，在一定的色譜條件下，可以將混合物分離為純物質(zhì)。但是，氣相色譜依靠保留值定性具有很大程度的不可靠性。基于上述原因，將氣相色譜與質(zhì)譜采用適宜的接口相聯(lián)結(jié)，綜合各自優(yōu)點，誕生了氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用儀。,The GC/MS configuration,Inlet SystemGC,,Ionsource,,MassAnalyzer,,Detector,,VacuumGauges,,Vacuum Manifold,

38、High Vacuum Pump,Backing Pump,,,,,,Data System,,,,,MSElectronics,,Transferline,,,Sample Ionization,四極桿質(zhì)譜示意圖,GC/MS在衛(wèi)生檢驗中的應(yīng)用,1.在食品營養(yǎng)成分分析中的應(yīng)用 :食品營養(yǎng)成分分析 , 不飽和脂肪酸 ,氨基酸 2.在食品農(nóng)殘及有毒有害物分析中的應(yīng)用 ,多環(huán)芳烴和雜環(huán)芳胺 ,3.在食品風(fēng)味成分分析中的應(yīng)用 4.

39、在食品摻偽分析中的應(yīng)用 5.在中毒分析中的應(yīng)用,,6.在水污染方面的應(yīng)用7.化妝品限用、禁用物質(zhì)檢測8.車間、居室環(huán)境、公共場所空氣污染檢測9.人體生物材料分析（甲醇中毒）10.其他：生命科學(xué)、醫(yī)學(xué)、藥學(xué)……,LC-MS技術(shù)簡介,,,液質(zhì)(LC/MS)聯(lián)用系統(tǒng)的示意圖,,離子源,,,離子束聚焦,,,M/Z分析器,,,檢測器,,,數(shù)據(jù)處理,,,,,HPLC,LC 接口,,質(zhì)譜圖,進樣口示意圖,,四極桿質(zhì)譜,,,,,,,,,

40、,,,,,,,,,,+,,+,,+,,+,,+,,+,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,Main RF,Low Amplitude Dipole Field (1/3 Frequency of the Main RF),Conversion Dynode,Electron Multiplier,Shutter,Optimized Asympt

41、ote Angle,Octapole,Ring,,,,,,,,,多極離子阱質(zhì)譜,液-質(zhì)系統(tǒng)(LC/MS)示意圖,,,分析技術(shù)的相對適用范圍,分子量,分析物的極性,,,,電噴霧(ESI),GC/MS,大氣壓化學(xué)電離源(APCI),,,,,1000,100,000,10,000,,,非極性,極性,極性農(nóng)藥及獸殘化和物,,LC/MS存在的問題,1.譜庫問題。目前還沒有建立像GC/MS一樣的標(biāo)準(zhǔn)譜庫；2.接口技術(shù)需進一步發(fā)展；3.比GC/M

42、S更高的基線噪聲；4.更加依賴技術(shù)人員的知識和技術(shù)水平，需要高度專業(yè)化的技術(shù)人才；5.較高的維持費用,LC/MS的應(yīng)用前景,1.農(nóng)藥殘留檢測、獸藥殘留檢測；比如抗生素四環(huán)素、磺胺；2.毒物分析：鼠藥溴敵隆、大隆、氨基甲酸酯類農(nóng)藥中毒、麻醉品分析，比如巴比妥類，安定等3. 濫用添加劑分析：比如瘦肉精、加密紅、過氧化苯甲酰等4. 進口食品中的受控制化合物的檢測；,5.水體有機物污染監(jiān)測；比如南極水環(huán)境調(diào)查、太湖水質(zhì)調(diào)查、環(huán)境激素檢

43、測等；6. 興奮劑檢測。比如性激素；7. 新產(chǎn)品開發(fā)。比如生物殺蟲劑研發(fā)；8.毒品/濫用藥物、毒物、毒素、爆炸物,9.生命科學(xué)：生物大分子鑒定：蛋白質(zhì)/多肽/DNA分子量和純度測定、蛋白質(zhì)/多肽序列測定、蛋白質(zhì)修飾/轉(zhuǎn)譯（磷酸化位點分析、糖基位點分析、雙硫鍵，半胱氨酸數(shù)目及自由巰基數(shù)測定、甲基化位點、硫酸化位點、 乙?；稽c）、生物大分子間相互作用（蛋白質(zhì)與蛋白質(zhì)、蛋白質(zhì)與其它生物大分子）、藥物靶點等。,10.其他：藥代動力學(xué)、中

44、西藥新藥開發(fā)、藥物機理、活性篩選、藥劑學(xué)、中草藥研究等；臨床醫(yī)學(xué)：新生兒遺傳疾病篩選（PKU、MCAD等四十種左右）；新生兒性激素變異的檢測、男女激素的監(jiān)測、抗排異藥物的檢測、血紅蛋白變異檢測、藥物劑量監(jiān)測、藥物相互作用監(jiān)測、毒物學(xué)及法醫(yī)學(xué)和環(huán)境樣品測定：、商檢及檢疫：商品及；石化行業(yè)：化合物或產(chǎn)品配方的研究等；,ICP-MS 簡介,ICP-MS（Inductively Coupled Plasma Mass Spectrometry）

45、即電感耦合等離子體質(zhì)譜。被稱為當(dāng)代分析技術(shù)最激動人心的發(fā)展。是當(dāng)代元素分析的終極發(fā)展方向。,,ICP-MS技術(shù)是80年代發(fā)展起來的新的分析測試技術(shù)。它以獨特的接口技術(shù)將ICP的高溫（7000K）電離特性與四極桿質(zhì)譜計的靈敏快速掃描的優(yōu)點相結(jié)合而形成一種新型的元素和同位素分析技術(shù)。,ICP-MS分析特性,可同時檢測周期表上幾乎所有元素最低的檢出限 (低至ppq級)最寬的線性動態(tài)范圍—可直接檢測從ppq到1000ppm譜線最簡單，干擾

46、最小需要樣品量最低 (uL至mL), 分析速度最快(1-3分鐘/樣品),,該技術(shù)提供了極低的檢出限、極寬的動態(tài)線性范圍、譜線簡單、干擾少、分析精密度高、分析速度快以及可提供同位素信息等分析特性。,,自1984年第一臺商品儀器問世以來，這項技術(shù)已從最初在地質(zhì)科學(xué)研究的應(yīng)用迅速發(fā)展到廣泛應(yīng)用于環(huán)境、生物、醫(yī)學(xué)、半導(dǎo)體、冶金、石油、核材料分析等領(lǐng)域。,,,,,,,A Brief Review of Units,VG PQ ExCell 儀器

47、檢出限,ICP-MS分析模式（5種模式）,檢測模式最靈活多樣1.定性：通過元素離子的荷質(zhì)比進行指紋式定性分析2.半定量分析：1分鐘內(nèi)通過質(zhì)譜全掃描測定所有元素的近似濃度， 不需要標(biāo)準(zhǔn)溶液，多數(shù)元素測定誤差小于20%3.定量分析：用標(biāo)準(zhǔn)溶液作校正曲線進行定量分析,ICP-MS分析模式,4.時間分辨分析：可與HPLC、GC、CE等 色 譜分離技術(shù)以及氫化物發(fā)生、流動注射、激光等進樣技術(shù)聯(lián)用，用于環(huán)境及生命科學(xué)研

48、究的元素價態(tài)、結(jié)合形態(tài)分析以及特殊要求樣品分析。5.同位素比測定：用于地質(zhì)年齡測定及同位素示蹤等應(yīng)用，食品打假（比如法國葡萄酒）,ICP-MS的應(yīng)用領(lǐng)域分布,環(huán)境: 49%飲用水、海水、環(huán)境水資源食品、衛(wèi)生防疫、商檢等土壤、污泥、固體廢物生產(chǎn)過程QA/QC，質(zhì)量控制酒類質(zhì)量控制, 鑒別真?zhèn)蔚菻g, As, Pb, Sn等的價態(tài)形態(tài)分析,半導(dǎo)體: 33%高純金屬(電極)高純試劑(酸,堿,有機)Si 晶片的超痕量雜質(zhì)光

49、刻膠和清洗劑,醫(yī)藥及生理分析6%頭發(fā)、全血、血清、尿樣、生物組織等醫(yī)藥研究，藥品質(zhì)量控制藥理藥效等的生物過程研究,,,,地質(zhì)學(xué): 2%金屬材料，合金等土壤、礦石、沉積物同位素比的研究激光熔蝕直接分析固體樣品,,核工業(yè): 5%核燃料的分析放射性同位素的分析初級冷卻水的污染分析,,,化工，石化等: 4%R&DQA/QC,,法醫(yī)，公安等: 1%射擊殘留物分析特征材料的定性來源分析毒性分析,,,,,,,

50、ICP-MS 的基本結(jié)構(gòu)和原理圖,ICP Torch,,RF Supply,,,Argon,Sample,SprayChamber,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,MechPump,,,,,,,TurboPump,,,,,,TurboPump,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,ICP-MS Computer and Control Electronics,,,Ion Lens,Electro

51、n Multiplier,Mass Filter,,PlasmaSpectrometer Interface,,,,,,,,PE公司Elan ICP- MS 剖面圖,優(yōu)點需要樣品量小快速非破壞性分析樣品制備最簡單幾乎無污染問題,激光燒蝕ICPMS技術(shù)的應(yīng)用（FBI)：,,,已燒蝕部分,未燒蝕部分,多元素同時分析：Al, As, Cd, Pb, Hg, 和Ni,用LA-ICPMS分析單根頭發(fā),Laser Paramete

52、rs:Wavelength: 213 nmPower: 0.08 mJSpot Size: 150µmScan Speed: 75 µm/sRepetition Rate: 4 HzPlasma Parameters:Forward Power: 1350 WCarrier gas: 0.65