对食品安全领域的zui新动态予以综述,包括食品污染物与残留检测的目的和重要性,并以这一领域分析工作中所面临的诸多挑战作为开篇,随后介绍了欧盟及美国与本领域相关的法规。本书的主题包括zui新分析手段介绍和各个热点污染物的分析技术介绍。
本书由Yolanda Picó主编,是Elsevier出版集团出版的当代分析化学领域的《Wilson &Wilson’s综合分析化学》系列丛书之一,是食品安全领域有关污染物与残留分析的书籍。本书覆盖了食品残留分析中所能遇到的大多数问题,由国家食品安全风险评估中心技术总师吴永宁教授主译。
吴永宁,男,博士生导师,现任国家食品安全风险评估中心首席专家、国家卫生计生委食品安全风险评估重点实验室主任和WHO食品污染监测合作中心(中国)主任。FAO/WHO食品添加剂联合专家委员会(JECFA)暴露评估专家组成员和食品添加剂、污染物与真菌毒素评估专家。
1食品污染物与残留分析
1.1引
1.1.1食物链:全球性问题
1.1.2食品和饲料的快速预警系统
1.1.3食品和饲料的产业问题
1.1.4消费者的观念
1.2新兴污染物
1.2.1溴化阻燃剂
1.2.2全氟有机化合物
1.2.3内分泌干扰物
1.2.4金属元素形态
1.2.5生物碱毒素
1.2.6肽和蛋白质生长促进剂
1.2.7转基因生物(GMO)
1.2.8纳米粒子
1.3隐蔽污染物
1.4未知的生物活性污染物
1.4.1未知污染物暴露的生物活性鉴定
1.4.2用代谢组学的方法确定新出现的未知污染物
1.4.3利用计算机预测手段鉴别不明物质
1.5新技术
1.5.1组学技术
1.5.2生化方法
1.5.3生物纳米技术
1.5.4大气压力质谱
1.6确证与质量保障/质量控制的挑战
1.6.1生物化学或生物学快速筛查方法
1.6.2的仪器分析方法
1.7结论与展望
致谢
参考文献
2食品污染物与残留的国际法规
2.1欧盟和美国法律简介
2.2欧盟法律覆盖的项目和主题
2.2.1食品安全
2.2.2食品质量
2.2.3水质量
2.3美国法律覆盖的主题/项目
2.3.1食品安全
2.3.2技术层面
2.3.3食品质量
2.3.4水资源保护和管理
参考文献
欧盟法规
3分析方法中质量控制的实施指南
3.1引
3.2质量控制的作用
3.2.1主要作用
3.2.2基于鉴定标准质控体系的关键方面
3.2.3基于良好实验室操作规范质控体系的关键因素
3.3结论
参考文献
4免疫化学和受体技术:免疫分析、免疫亲和色谱、免疫传感器以及基于
分子印迹的聚合物传感器的应用
4.1引
4.2定义和概念
4.3免疫分析模式
4.4免疫分析方法的开发
4.4.1半抗原的合成
4.4.2抗体的制备
4.4.3分析方法的开发和优化
4.4.4验证
4.5免疫化学技术
4.5.1放射免疫分析(RIAs)
4.5.2酶免疫分析(EIAs)
4.5.3荧光偏振免疫分析(FPIA)
4.5.4化学发光磁免疫分析(CMIA)
4.5.5流动注射免疫分析(FIIA)
4.5.6免疫亲和色谱
4.5.7免疫传感器
4.6仿生学:分子印迹聚合物(MIPs)
4.6.1MIPs在前处理/预浓缩以及分离中的应用
4.6.2基于MIPs的传感器的研发和应用
4.7商品化设备及展望
参考文献
5食品污染物残留分析的样品前处理技术
5.1引
5.2挥发性有机化合物(VOCs)的样品前处理方法
5.2.1静态顶空(SHS)
5.2.2动态顶空(DHS)
5.2.3固相微萃取(SPME)
5.2.4顶空吸附萃取(HSSE)
5.2.5选择性应用
5.3半挥发性有机化合物(VOCs)和非挥发性有机化合物(NVOCs)的
样品前处理方法
5.3.1固体样品
5.3.2液体样品
5.4分离和净化
5.4.1化学方法
5.4.2色谱方法
5.4.3凝胶渗透色谱(GPC)
5.4.4在线分析
5.4.5选择性应用
5.5蒸发
5.6衍生
5.7结论
参考文献
6色谱技术进展
6.1引
6.2快速色谱分离
6.2.1快速气相色谱
6.2.2快速液相色谱
6.3二维色谱分离
6.3.1全二维气相色谱
6.4消除不利的基质效应
6.4.1气相色谱法中消除基质效应的方法
6.4.2液相色谱—质谱法中消除基质效应的方法
6.5展望
参考文献
7质谱分析方法进展
7.1引
7.2高分辨率和高率的质谱仪
7.2.1飞行时间质谱
7.3串联质谱仪
7.3.1三重四极杆质量分析器
7.3.2离子阱质谱仪
7.3.3线性离子阱
7.4高分辨质谱仪联用
7.4.1四极杆飞行时间质谱仪
7.4.2傅里叶变换离子回旋共振和轨道回旋共振质谱仪
7.5结论与展望
参考文献
8毛细管分离技术
8.1引
8.2小型化和毛细管类型
8.3毛细管液相色谱
8.4毛细管电分离
8.4.1设备
8.4.2电渗流和焦耳热
8.4.3谱带展宽
8.4.4毛细管电泳
8.4.5毛细管电分离色谱技术
8.5基于毛细管分离的检测技术
8.6固相萃取与毛细管电泳的接口以及其自动化
8.7毛细管电泳在食品污染物检测中的应用
参考文献
9农药残留
9.1引
9.2物理化学性质
9.3健康影响
9.4分析方法
9.5仪器分析
9.5.1气相色谱法
9.5.2液相色谱法
9.6LC-MS-MS的应用
9.6.1矮壮素
9.6.2新农药
9.7结论和展望
参考文献
10兽药残留
10.1引
10.1.1抗生素
10.1.2驱肠虫剂和抗真菌剂
10.1.3镇静剂和抗炎药
10.2影响分析方法学的兽药理化性质
10.2.1兽药的性质
10.2.2食品基质的性质
10.3兽药残留对人类健康的影响
10.3.1直接影响
10.3.2抗生素耐药性
10.4分析方法
10.4.1方法的类型
10.4.2分析方法小结
10.4.3最近方法学的具体举例
10.5食品中滥用兽药的事件
10.6展望
10.6.1生物传感器
10.6.2多残留检测方法
参考文献
11控制家畜非法使用生长促进剂的分析策略
11.1引
11.2化学性质、健康影响
11.2.1二苯乙烯类化合物
11.2.2抗甲状腺药物
11.2.3类固醇
11.2.4二羟基苯酸内酯(RALs)
11.2.5β-激动剂
11.3分析方法
11.3.1类固醇
11.3.2皮质类固醇
11.3.3β-激动剂
11.3.4甲状腺拮抗剂
11.3.5生长激素
11.4食品中滥用生长促进剂的事件
11.5展望
参考文献
12真菌毒素
12.1引
12.2真菌毒素的分类
12.2.1主要的真菌毒素
12.2.2次要的真菌毒素
12.3健康影响
12.3.1人类急性真菌毒素中毒病例
12.3.2低剂量真菌毒素的影响
12.3.3人类接触真菌毒素的定量评估
12.3.4食品中真菌毒素的较高耐受限量
12.4采样
12.5分析方法
12.5.1引
12.5.2样本制备
12.5.3分析和检测
12.5.4其他方法
12.6食品和饲料中存在的真菌毒素
12.6.1黄曲霉毒素
12.6.2赭曲霉毒素 A
12.6.3镰刀菌毒素
12.6.4棒曲霉素
12.6.5镰刀菌毒素
12.6.6其他真菌毒素
12.7净化程序
12.8未来需求
致谢
参考文献
13藻类毒素
13.1引
13.2海产品中毒毒素
13.3麻痹性贝类毒素(PSP)
13.4腹泻性贝类毒素(DSP)
13.4.1DSP的毒性
13.4.2DSP的分析
13.5原多甲藻酸毒素(AZP
13.5.1采用LC-MS以及LC-MSn检测原多甲藻酸贝类毒素
13.6记忆丧失性贝毒素(ASP
13.7虾夷扇贝毒素(YTXs)
13.7.1YTXs快速筛查方法
13.7.2采用LC-MS和LC-MSn检测虾夷扇贝毒素
13.8神经性贝类毒素(NSP)
参考文献
14持久性有机氯代污染物,二英和多氯联苯
14.1引
14.2POPs的物理化学特性及用途
14.3健康影响
14.3.1对生殖系统的不良影响
14.3.2致癌性
14.3.3其他不良效应
14.3.4二英的作用模式及毒性当量
14.4分析方法
14.4.1提取
14.4.2净化
14.4.3GC测定
14.4.4生物技术测定
14.5食品中的POPs
14.6展望
参考文献
15食品污染物之溴系阻燃剂
15.1引
15.1.1溴系阻燃剂的定义和分类
15.1.2物理及化学性质
15.1.3毒理学特性
15.2分析方法
15.2.1样品前处理
15.2.2仪器分析
15.2.3质量保障/质量控制(QA/QC)
15.3食品中的污染现状
15.3.1南美洲和北美洲食品中PBDEs污染水平及膳食摄入状况
15.3.2欧洲和亚洲食品中PBDEs污染水平及膳食摄入状况
15.3.3食品中HBCD和TBBP-A污染水平及膳食摄入状况
15.3.4PBDD/Fs
15.4监管措施/安全状况以及正在进行中的监测计划
15.5展望
致谢
参考文献
16金属
16.1引
16.1.1必需元素和非必需元素
16.2金属元素的分析方法
16.2.1采样
16.2.2样品中有机物的消解
16.2.3分离和浓缩
16.2.4实验室污染
16.2.5仪器分析方法
16.3重点金属元素
16.3.1汞
16.3.2铂族金属
16.3.3其他
16.4食品中痕量金属的分析指南
16.5结论和展望
16.5.1食品样本的基质类型
16.5.2相关仪器分析技术
参考文献
17多环芳烃
17.1引
17.2物理化学特性
17.3健康影响
17.3.1体外实验对实验室哺乳动物的影响
17.3.2对人体的影响
17.4分析方法
17.4.1提取
17.4.2净化
17.4.3测定
1
1.2.1溴化阻燃剂
包含多溴联苯醚(PBDEs)和六溴环十二烷(HBCD)在内的溴化阻燃剂(BFRs)为一类广泛存在于环境中的持久性有机污染物(POPs)。与多氯联苯(PCBs)和二噁英/二苯并呋喃(PCDDs/PCDFs)类化合物相同,BFRs在环境中不易降解。另外,BFRs被怀疑具有多种毒性,其内分泌干扰作用可在体内被羟基化后放大。EFSA起草了关于PCBs的相关办法[8]并对BFRs类化合物提出了建议。可以预见,BFRs和其他持久性有机污染物(包括PCBs、PCDD/PCDF、PAH和杀虫剂)将不同程度地污染食物链。
样品中污染物成分的复杂性对分析方法的分辨率和灵敏度提出了很高的要求。虽然二维气相色谱-飞行时间质谱(GC×GC/TOFMS)价格昂贵,但对于食物链中的BFRs类化合物以及相关物质具有优异的分析能力[9-10]。如果由此得到的海量四维数据可以得到有效地自动处理,GC×GC/TOFMS可以作为传统分析方法的补充手段,在食品安全控制过程中进行多组分分析。除此之外,由于基于生物活性的分析方法不仅可以作为筛查工具,还可以检测到一些未知的具有生物活性的新型污染物,因此,此类方法的发展受到了广泛关注。作为一种基于芳香烃受体的转录活性生物检测鉴定方法,DR-CALUXs在多个实验室用于检测二英[11]。另外有文献利用特定的人体转运蛋白,发展了表面等离子体共振(SPR)生物传感器,检测可与此蛋白结合的具有甲状腺干扰活性的羟基卤化芳香族化合物[12]。需要整合通过不同,但高度互补的分析方法得到的数据,以进行真实而的暴露评估。