食品中重金属检测技术的研究进展

发表时间:2020/5/6   来源:《健康世界》2020年6期   作者:刘文芝
[导读] 重金属在现代工业、农业、医药等领域有着广泛的应用,但是随着现代工业和运输业的发展,重金属污染的环境问题日益突出
        摘要:重金属在现代工业、农业、医药等领域有着广泛的应用,但是随着现代工业和运输业的发展,重金属污染的环境问题日益突出。重金属难以降解,会在生物体内长期积累,即便极其微量也可能产生严重后果。重金属通过食物链沉积到人体后,可引起各种疾病,对人类健康造成严重损害,因此重金属检测在环境、农产品中残留监测中非常重要。本文主要对重金属的检测方法进行了综述,以期对消除重金属对人体的危害提供依据。
关键词:重金属;食品;检测

作者简介:刘文芝,女,汉族,硕士研究生,主管检验师,专业方向:食品质量与安全,主要从事理化检验工作。

1 前言
        重金属是一种自然界中常见的污染物,对我们的食品和环境造成严重危害,食品重金属污染问题已成为公众关注的焦点,往往在极其微量的情况下也会对人体健康产生严重的影响,大气、水体及土壤环境重金属污染问题越来越突出,通过生物蓄积作用污染动植物,从而对人的生命安全构成了巨大威胁,因此对食品中重金属的分析具有重要意义。
2 食品中重金属的主要检测方法
2.1 原子吸收光谱法
        原子吸收光谱法(AAS)是基于蒸气相中被测元素的基态原子对其原子共振辐射的吸收强度来测定试样中被测元素含量的一种方法。原子吸收光谱仪可测定食品中的铅、镉、汞、锌、砷、铬、铜、锌、镍等重金属元素。火焰原子吸收光谱法的最低检出限可测到10-9mg/L,石墨炉原子吸收法检出限可达到10-13mg/L。该法的优点是灵敏度高,干扰少,精确度高,速度快,测定的范围宽;其缺点是多数非金属元素不能直接测定,分析一种元素就要换一支元素灯,测定不同的元素,需要换不同的元素灯,不利于多种元素的同时测定。
2.2 分光光度计法
        分光光度法测定重金属是根据重金属与显色剂发生络合反应,生成有色分子团,溶液的颜色深浅与浓度成正比。在特定波长下,进行比色测定。双硫腙分光光度法曾用于水中铅的检测时,使用了剧毒的氰化钾,并且预处理极其复杂。近年来,研究了分光光度法与流动注射、萃取腹肌等技术联用,简化了预处理的难度,提高了检测效率。Rajesh等利用固相萃取技术和分光光度法相结合,测定铅,检出限为3.5Lg/L,该法简化了预处理过程。邹玉权等采用在线浓缩富集与二溴对甲偶氮磺分光光度法联用技术,检测海水中的铅,检出限为0.1 Lg/L。该法的优点是操作简单、试验费用少、精度高,其缺点是预处理复杂。
2.3 免疫分析法
        免疫分析法主要根据抗原(或抗体)吸附剂和用酶标记的抗体(或抗原)与样品中的待测物(抗原和抗体)起特异的免疫学反应,用特定的仪器测定出酶活力的方法来增加测定的敏感度,是一种定性或半定量的方法。重金属离子的免疫检测分为多克隆抗体免疫检测和单克隆抗体免疫检测,包括荧光偏振免疫检测、酶联免疫吸附检测和免疫传感器检测。Mehraban等采用与Cd-EDTA复合物紧密结合但不与EDTA结合的单克隆抗体的免疫分析原理,测定水中的镉,可检测的镉离子浓度约为1mmol/L。Ibrahim A等采用一步竞争免疫检测法对环境水样中的Cd2+进行检测,镉的检测限为0.3 ppb。

随后,将能识别Cd(Ⅱ)-EDTA复合物的单克隆抗体直接固定在微孔板上进行酶联免疫检测人血清中的镉,检测限为0.24 μg/L,检测结果与石墨炉原子吸收光谱法具有良好的一致性(r=0.984)。该法的优点是检测速度快、灵敏度高、选择性强;其缺点是金属离子单克隆抗体的制备非常困难,而较容易制备的多克隆抗体又难以满足对金属离子的特异性要求。
        免疫检测法为重金属的检测提供了一种新的途径。Khosraviani等利用竞争ELIA法测定了环境水样中Cd2+的含量。Dar-wish等用竞争免疫检测法对环境水样及人血清中的Cd2+进行检测;检测下限可达0.3μg/kg,将检测结果与原子吸收检测的结果进行比较,相关系数达0.984。常见的Zn2+、Mg2+、Hg2+、Ca2+、Fe3+、Pb2+等离子对检测的结果无显著影响。Johnson利用FPIA检测了Cd2+-螯合物Pb2+的浓度,15种非目标金属所造成的交叉反应均低于0.5%。Blake建立了U6+的ELISA检测方法,目前已应用于制备检测U6+的免疫传感器。Velanki等研制了抗体修饰的微悬臂梁传感器检测样品中的Cd2+,检测限可达10-9mol/L,不含Cd2+的化合物对检测结果没有影响。
2.4原子荧光分光光度检测法
        原子荧光分光光度检测法是通过测定待测物质产生的荧光的波长和强度进行定量检测的方法。原子荧光分光光度检测法灵敏度高、分析谱线简单,但是其应用面较窄。原子荧光分光光度检测法灵敏度较高。孙藻用微波消解—原子荧光光度法测定中药砷含量,与原子吸收法比较,两种分析方法检测结果无显著性差异,但原子荧光光度法灵敏度提高了1倍,且快速、灵敏、准确、选择性高。张留记等采用该法测定碱性地黄中徽量汞砷的含量,Hg的检出限为0.012μg/L,As的检出限为0.069μg/L,线性范围:Hg为0~12μg/L,As为0~80μg/L。王志嘉等采用微波消解法消解中药材样品后,用原子荧光光谱法测定其中的铅、镉、砷、汞、锑的含量,并对测定方法进行了方法学考察。结果对于所测元素,校准曲线的相关系数r>0.9992,回收率为90.9%~107.4%,RSD<7%。认为该方法快速、简便、准确且灵敏度高,为中药材中重金属含量测定提供了较好的方法。
3 展望
    随着我国工农业的快速发展,生态环境的重金属污染越来越严重。重金属通过食物链富集,放大其毒害作用,再通过饮食进入人体,严重威胁着人体健康。食品重金属污染成为人们关注的焦点问题之一。食品重金属检测成为保障人们饮食安全的重要手段。传统的重金属检测方法存在着样品预处理复杂,仪器价格昂贵,需要专业实验人员操作,易受污染、操作复杂等缺陷。我国中小食品企业众多,一般都不能够使用大型昂贵的精密仪器,因此研究快速、简便、经济的重金属检测方法尤为重要和迫切。
参考文献
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