毛细管电泳在食品安全检测中的应用进展（一）

食物作为人类生存和社会进步最重要的物质基础，在生活中占据关键地位。随着生活质量日益提高，人们对食品安全愈发关注。而近年来，食品安全卫生事件却层出不穷，在严重危害人们健康的同时，也向食品安全检测技术提出了更高的要求。如何快速准确地对食品中各有害成分实现定性定量分析，成为科研工作者的研究热点之一。

毛细管电泳法(capillaryelectrophoresis，CE)是一类在高压直流电场作用下，以电渗流为驱动力，毛细管为分离通道，依据样品中各组分的迁移速度不同而实现分离的新型液相分离技术，主要由毛细管、进样系统、高压系统、检测系统和数据收集系统五部分组成。与其他色谱技术相比，具有分离模式多、分析时间短、分辨率高、样品和试剂消耗极小等优点，但也存在制备能力差，对非电活性物质进样及分离效率低等局限性，在近些年被广泛应用于手性分离、生物分析、食品安全、环境监测等领域。本文将主要就CE在食品中对药物残留、非法添加剂及包装材料等方面的检测应用进行介绍，以期对今后该技术在食品安全检测中的应用起到一定的借鉴作用。

一、毛细管电泳对药物残留的分析检测

我国是人口大国，人均占有土地面积小。为了提高粮食产量、避免病虫害与动物疾病等带来的损害，农药和兽药被广泛使用。由于专业知识缺乏抑或利益驱使，易出现滥用农兽药，造成食物中残留超标，农、畜、水污染等现象，严重影响了人类健康和生态平衡。以下就CE在该方面的应用进行详细介绍。

1、农药残留分析

农药残留主要指农药使用后，残留在生物体、农副产品、环境中的微量农药本体，农药代谢物、降解物和有毒杂质等，是食品5大污染源之一。在我国，农药类标准分析方法一般以气相色谱法(gaschromatography，GC)为主，但对于热稳定性差、易挥发的农药，采用GC需大量有机溶剂且样品预处理过程复杂。相比之下，CE更适合用来分析这类农药残留。这些工作中，尤以分离各种除草剂、灭虫剂，测定单种农药制剂或复配农药有效成分的报道居多。

有机磷农药是目前使用量最大的农药之一，国标允许最大残留量为0.2mg/kg。唐婷婷将合成的高性能荧光量子点与毛细管电泳-激光诱导荧光(capillaryelectrophoresis-laserinducedfluorescence，CE-LIF)检测技术结合，建立了高效灵敏、可用于有机磷农药残留的检测方法。利用该方法测定农药中的水胺硫磷、对硫磷、苯硫磷和敌敌畏等，检出限达1.0～13.0nmol/L，不仅为有机磷农药检测提供了新思路，也拓宽了高性能量子点和多肽等在CE中的使用。Li等通过合成不同性能的分子印迹聚合物，先后建立了分子印迹磁固相萃取-毛细管电泳和仿生免疫分析-毛细管电泳方法来实现对蔬菜中痕量敌百虫残留的定量分析，实验结果与气相色谱法检测结果吻合。

季铵盐和苯脲类除草剂在农作物中应用也较广。张庆庆利用CE在线富集技术和离线固相萃取富集技术，实现了对鱼塘水、人体尿液和全血样本中3种季铵盐除草剂的基线分离和检测，方法灵敏度高、快速准确，可应用于环境、农业、临床和刑事中毒案件等方面。Lanaro等建立了大麻样品中百草枯、草甘膦和氨乙基膦酸3种季铵盐除草剂的毛细管电泳-紫外可见(capillaryelectrophoresisultravioletandvisiblespectrophotometer，CE-UV)检测方法，其中百草枯可直接用紫外测定，后2种因缺乏生色团，需采用间接UV。Hu则通过毛细管电泳-电化学发光法(capillaryelectrophoresis-electrochemicalluminescence，CE-ECL)同时测定了山药中灭草隆、绿谷隆和敌草隆3种苯脲类除草剂，得到平均回收率为90.992%，相对标准差均低于3.2%。

2、兽药残留分析

兽药残留通常指任何可食用的动物性产品中所含兽药、配体化合物或其代谢物等，多蓄积和贮存在动物细胞、组织和器官中。被人间接食用后，易导致过敏、畸形、中毒、致癌等后果。其常见种类有抗生素、抗菌药物、激素等，下面主要介绍CE对食品中四环素类(tetracyclines，TCs)、喹诺酮类(quinolones，QNs)、磺胺类(sulfonamides，SAs)和氨基糖苷类(aminoglycosides，AGs)等常见抗生素药物的检测应用，并在表1中详细列出。

TCs抗生素是由放线菌产生的一种广谱抗生素，可分为天然产品和半合成产品，因毒性和成本较低，在抑制细菌感染和防治动物疾病方面被广泛应用。Islas等建立了SPE结合大容量样品堆积-毛细管电泳法(largevolumesamplestacking-capillaryelectrophoresis，SPE-LVSS-CE)对牛奶中的四环素、土霉素、氯四环素和强力霉素进行了分析，与常规毛细管区带电泳(capillaryzoneelectrophoresis，CZE)相比，该方法对几种TCs的富集系数可达50.33～70.85。Moreno-Gonzalez等将LVSS和场放大样品注入(field-amplifiedsampleinjection，FASI)分别与CE-UV结合，测定环境水和人体尿液中的TCs，借助不同样品富集技术克服了UV灵敏度差的缺陷。

QNs抗生素是一组合成抗菌剂，多用于控制细菌感染。Ali等通过比较液相色谱(liquidchromatography，LC)与CE对QNs的检测结果，突出了CE操作简单、成本低的优势。Xu等以300mmol/L三羟甲基氨基甲烷(tromethamine，Tris)、5mmol/Lγ-环糊精(pH10.0)为样品基质缓冲液，利用场放大样品堆积-毛细管电泳(fieldamplificationsamplestacking-capillaryelectrophoresis，FASS-CE)法测定了多种食物中的恩诺沙星和环丙沙星，与常规CE法相比，二者灵敏度分别提高了376倍和406倍。Zhang等则利用离线的免疫亲和提取(immuneaffinityextraction，IAE)结合毛细管电泳质谱(capillaryelectrophoresismassspectrometry，CE-MS)，同时对环境水中8种典型的QNs药物进行了分离检测，检出限低至1.2～5.0nmol/L。

SAs抗生素是一类广泛应用于动物饲料和鱼类养殖的合成抗生素，具有高效率、低成本的特点。Dai等通过发现磺胺二嘧啶、磺胺嘧啶和磺胺噻唑对银(III)鲁米诺化学发光(chemiluminiscence，CL)反应有抑制作用，以银(III)络合物为氧化剂，利用毛细管区带电泳-在线化学发光(CE-CL)法对猪肉、鸡肉和牛奶中这3种SAs的残留水平进行了准确监测，为食品安全提供了数据。Zhao等采用原位紫外光聚合法制备了嵌入石墨烯的多孔聚合物整体柱作为管内固相微萃取(in-tubesolidphasemicroextraction，IT-SPME)柱，结合CE-LIF实现了对牛奶中残留SAs的简单、快速、灵敏、环保分析。AGs抗生素是蜂蜜中最常见的污染物，而欧盟规定养蜂过程中不得使用抗生素。利用CE可以进行AGs的高灵敏定性分析。Moreno等以分子印迹聚合物固相萃取(molecularlyimprintedpolymersolidphaseextraction，MISPE)和FASS对样品纯化和预浓缩，结合毛细管电泳串联质谱法(capillaryelectrophoresiswithtandemmassspectrometry，CE-MS/MS)对不同蜂蜜中9种AGs进行了测定。

此外，不少工作对食物中多类药物同时实现了分离定量。Diaz-Quiroz等通过FASI-CZE检测了猪废水中2种TCs(土霉素、氯四环素)和2种QNs(恩诺沙星、环丙沙星)，经比较证明，该方法的精密度和灵敏度与LC相当，可直接用于猪场废水的分析。Moreno等将多种技术结合，建立了固相萃取-毛细管区带电泳-四极杆-飞行时间-质谱联用(solidphaseextraction-capillaryzoneelectrophoresis-quadrupole-timeofflight-massspectrometry，SPE-CZE-Q-TOF-MS)方法，可在一次运行中快速测定牛奶中15种抗生素残留(8种TCs和7种QNs)，适用于不同类型牛奶样品的多类多残留检测。

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