食品、药品安全检测技术与仪器
作者:佚名; 更新时间:2016-02-24

   摘要:食品、药品安全是世入最关注的问题之一 行了讨论.  讨论了食品药品安全的检测方法积仪器,同时,对有关闯题进食品、药品污染是影响食品安全的重要因素,食物、药品中有毒、有害物质对人体健康危害特别大,不仅关系到消费者健康,而且影响国际贸易,乃至政府信誉.

目前,食品、药品安全面临的挑战如下:(1)食物品种多样性,基质复杂,对检测技术的要求高;(2)某些食品药品污染水平严重,且地Ⅸ性差异大;(3)快速的检验技术不足,灵敏度及特异性差;(4)确证技术及检验方法严重制约发展;(5)多组分检验技术有待发展;(6)样蛀前处理装备短缺,检验结果的国际认可不够.所以,我们应该特别注重对食品、药品污染问题及其检测方法和检测仪器的研究.

关键词:食品药品;安全;检测;仪器 

1微量重金属元素对食品、药品的污染

微量重金属元素大多是人体必需元素,如缺少某种元素,会使人体健康受到影响.但许多微鼍重金属元素过量对人体是有害的,例如:砷、汞、铅、镉、铬、铜、锌、钒等有害元素对食品药品的污染,它们会影响机体代谢,使其发生紊乱,诱发疾病,甚至致癌、死亡.严苇危害人体健康.
      1.1砷污染砷是一种毒性很大的元素,已查明砷对人的心肌、呼吸、神经、生殖、造血、免疫系统都有不同程度的损伤作用,具有致癌作用.砷主要通过食物链、环境污染,是一种积累性的有毒元素(在鱼、虾头中累5.04积),当增加大量维生素C(Vc)后,使五价砷(毒性小)转化三价砷即砒霜….
      1.2汞污染汞中毒主要危害人的中枢神经系统,引起人的死亡率可高达到40%.人类如果食用被汞污染的粮食5.O一  6.0 mg/tg,15天中毒;O.2~O.3m∥kg,5个月中毒.1,3铅污染铅是食品污染的常见元素,正常人血液中含铅约达   0.05~0.40 mg/L,当高达0,60— 0.80mg/L时,就会铅中毒,影响人体各大系统器官(神经系统、造血系统、消彳l:系统等),铅中毒会引发动脉硬化及痴呆现象.儿童对铅影响特别敏感,当儿童长期接触低浓度的铅,会引起学习困难,综合能力下降,如运动失调、多动、易冲动、注意力下降、智商下降等,直接影响儿童的生长发育.儿童体内铅含量超过每升100微克时,脑发育就会受到不良影响.儿童血铅每增加10斗∥乩,智商平均下降10%至30%.国际上公认,把血铅超过100“g/L称为铅中毒.
      1.4镉污染当含镉的污水进入农田。所产生的含镉米,人食用后积累到一定量时会影响入的肾功能、增加Ca流失,使骨质软化、畸形等.镉中毒的典型症状是肾功能受到破坏,糖,蛋白质代谢发生紊乱。引起糖尿病.镉迸人呼吸道引起肺炎,肺气肿.镉进入消化系统会引起肠胃炎.镉中毒常伴有贫血,骨骼中 过量镉积累会使骨骼软化、变形、萎缩,镉被科学家认定为世界上第三大类致癌物质.
      1.5铬污染一定含量的Cr“具有一定的营养价值(糖尿病人需要Crj+),当它转化成cr6+时,就对人体有害且毒性大.c,+对入主要是慢性毒害,它可以通过消化道、呼吸道、皮肤和粘膜侵入人体,在体内主要积聚在肝、肾和内分泌腺中.Cr6+通过呼吸道进入积存在肺部.Cr”有强氧化作用,所以慢性中毒往往以局部损害开始逐渐发展到不可救药.C,+经呼吸道侵入人体时,开始侵害上呼吸道,引起鼻炎、咽炎和喉炎、支气管炎,铬对人体的毒害有全身中毒,对皮肤粘膜的刺激作用,引起皮炎、湿疹、气管炎和鼻炎,并能引起变态反应有致癌作用,如Cr6+的化合物可以诱发肺癌和鼻炎癌,当水中的c,+浓度为    0.1mg/L时,可引起人体中铬的积累.
      1.6铜污染。2“1‘水中铜大于l,5 mg/L会有苦味,水中铜超标会抑制藻类生长,影响水产养殖.据报道,肺、胃癌症病人的血清中铜含量显著偏高,而锌含犀显著偏低.一些少年白发可能是缺铜引起的.医学证明:锌、锕与冠心病等成正比.
      1.7锌污染锌对人的毒性要引起重视,人在高浓度锌环境下工作数小时,就可能中毒,出现发高热、抽筋等现象.个子矮小缺锌,性功能也与锌有关.锌对鱼类的毒性很大,水中锌达    0.01 mg/L以上时,会使鱼类致死.
      1.8钒污染钒是大家不大注意的元素,钒及有关化合物具有一定的生殖毒性,尤其是造成男性的性腺毒性而影响生育能力,男性不育很多与缺钒有关.

2农药残留物的污染

农药残留中大量是有机物.据美国癌症研究中心报道,人类癌症的90%来自有机物和重金属元素.人类长期连续少量摄入农药残留物和重金属元素,最可怕的是引起三致:致癌、致倚和致突变.如:六六六、滴滴涕、氨基甲酸脂类农药、苯(海水、淡水鱼类、贝类、虾类、海蜇类等中残留)、总三卤甲烷、甲苯基三唑、多氯联苯、氟、汞等,对人类的危害都很大,必须引起高度重视.

3食品药品的检测方法和检测仪器
      3.1检测方法
      3.1.1分离法色谱法(高效液相色谱,HPLC)、毛细管电泳(CE)、气相色谱(Gc)、色一质法(液一质、气一质).
      3.1.2不分离法光谱法+化学计量学法[IiUVS](UVS+褶合光谱法,化学修法等),
      3.1.3比对法与标样比对法:原子吸收分光光度计(AAS)、UVS、HPLC等方法.食品药品种类很多,面很广,各种食品药品的具体检测方法,大多数都有行业标准可供参考。此不赘述.
      3.1.4数学仿真法近年来,吴玉田教授提出了数学仿真法,从理念上有所创新,在技术上提出了数学仿真的方法法.即通过数学仿真,模拟向待测体系内添加新的化合物,改变和调动可能的干扰.使干扰在指定区域内符合被消除的条件.他们利用这种方法对血竭中龙血素的含量测定,得到了满意的结果.食品药品种类很多,面很广.具体到各种食品药品的具体检测方法也很多,2011年6月止,食品检测的国家标准、行业标准就有6000多个,大家可参照各类标准或药典规定的具体方法开展检测工作.
      3.2检测仪器食品,药品检测中最常用的有4大基础分析仪器,这些仪器必须要根据仪器学理论【41去认真选择,以保证分析检测数据的可靠性.
      3.2.1紫外可见分光光度计(UVS)口j』药检:药典规定许多药要求用UVS仪器检测,UVS是药品检测必备仪器.生命科学:最常用谱线为280、260、230、218、206 1111"1,全在紫外区.水质:氨氮、亚硝酸盐等检测.环保:有毒有害物质检测.农药及其残留物:粮食(大米、小麦中的氧化稀土)、食品添加剂(5,一鸟苷酸二钠)、蔬菜(亚硝酸盐、甲胺磷、西维因、氨氮、敌敌畏)、瓜果、茶叶等中的残留物.饲料:维生素A、c、E、K、山梨酸、苯甲酸、总氨基酸等的检测.三聚氰胺检测.
      3.2.2原子吸收分光光度计(AAS)¨,6-73AAS在药检工作中的应用非常普遍;我国2010万方数据第2期 李昌厚:食品、药品安全检测技术与仪器67年版药典(一部为中药、二部为西药、三部为生物制品)共规定27个品种,12个元素要求用AAS分析检测.其中:一部(中药)规定有6个品种5个元素(Pb、Cd、Hg、As、Cu);二部(西药)17个品种继续用AAS进行质量控制和分析检测;三部(生物制品)规定了4个品种3个元素(K、Na、A1)要用AAS进行分析检测.未上药典但用从S检测的元素很多,如:腹腔透析液中的钾K、Na、ca、Mg,复合维生素中的cu、co、Fe、Mn,盘尼西林中的钯Ba,灵芝中的cu和Mn,阿胶中的Hg,六味地黄丸和牛黄解毒丸中的As、Mo、Hg、cu等等,都用AAS分析检测.另外,我国的《保健食品管理法》、《药用植物及其制剂绿色行业标准》等,都规定要对As、Pb、Hg、Cd、Cu等有毒有害的重金属元素的含量,用AAS进行限量检测.粮食、种子、蔬菜、各类食品(肉类、鱼类、酒类、口服液、奶类)中的微量元素检测和水质中的重金属、微量元素的检测也要求用AAS.随着科技发展,人们的生活、生存、发展受到的威胁越来越大.特别是许多重金属元素,是人类致癌的主要因素之一,必须引起高度重视.
      3.2.3高压液相色谱(HPI.C)¨。HPLC在制药行业的应用非常广泛,应用品种的递增如图1¨j所示. 图l是根据文献[8]制作而成.2010版的中国药典,又增加了300个品种¨。.以上的药品检测要求使用HPLC分析检测(质量控制),因此,总共约有1627个品种要求使用HPLC作为质量控制仪器.在食品行业,HPLC主要用于食品营养成分的分析检测,即:蛋白质、氨基酸、糖类、维生素、香料、有机酸(邻苯二甲酸、柠檬酸、苹果酸等)、有机胺、矿物质等分析.食品添加剂分析检测:甜味剂、防腐剂、着色剂(合成色素如柠檬黄、苋菜红等)、抗氧化剂、增白剂、咖啡因等分析.食品污染物:霉菌毒素、黄曲霉毒素、黄杆菌毒素、大肠杆菌毒素等分析.牛奶污染物的检测(例如:三聚氰胺检测)等.此外,药品GMP认证、保健食品GMP认证、食品GMP认证、食品HACCP认证等都需要使用HPLC.总之,HPLC是食品药品检测与监督等实验室不可缺少的分析仪器之一.
      3.2.4气相色谱(GC)酒类分析:用填充柱可以分析白酒(茅台)中15种组分.用毛细管柱可以分析白酒(茅台)中30余种组分.用毛细管柱可以分析酒精中的杂醇、测定酒精中的甲醇、正丙醇等.还有啤酒中风味成分的测定也用GC.食品添加剂的控制:食品中的苯甲酸、山梨酸测定,面粉中雕白块的监测等.药类产品的检验:中药如丁香、冰片、樟脑、薄荷脑等药品含量的检测.西药如有机溶剂残留物等.2005年版药典作了重大增修订¨。,特别是附录,增订了12种有机磷和3种拟除虫菊酯类农药残留的测定法,首次规定了铅、镉、汞、砷、铜的限量标准,首次将AAS、近红外光谱分析收入药典.此外,近几年CE、气一质、液一质等仪器,在食品药品行业受到高度重视,应该引起有关科技工作者关注.4讨论食品药品检测技术的总要求大概有以下几个方面值得重视:(1)食品药品监测为多目标的化合物、痕量检测,要求很高;(2)为保证结果准确可靠,需要发展良好的前处理技术;(3)由于食品药品基质的复杂性,需要发展灵敏度高的分析方法;(4)为保证检测数据准确,需要研制优质检测仪器;(5)操作人员要发挥现代分析仪器的性能,选择最佳分析条件,因此高素质的分析检测人员是关键.

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