農(nóng)藥殘留樣品的提取

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分析樣品的分類

由于樣品中的物質和結構的差異,，使得樣品的提取，尤其是濃縮提取的凈化,。

一般將樣品分為三類：

1.中等和高含水量的樣品：

根和鱗莖類蔬菜：胡蘿卜,、洋蔥；

葉綠素含量zui低的蔬菜和水果：仁果,、核果,、漿果和柑橘；

葉綠素含量高的作物：葉菜和豆菜,。

2.干燥品,。

3.油脂類。

農(nóng)藥殘留提取條件的選擇

提取就是將殘留在樣品中的多種農(nóng)藥,，采用合適的有機溶劑和方法,，將其分離出來，以供凈化后測定,，這是農(nóng)藥分析非常關鍵的一步,。提取效果的好壞，一方面決定于溶劑的選擇,，另一方面和提取的方法也有密切的關系,。在選擇提取溶劑時，既要注意到溶劑本身的性質,，又要結合農(nóng)藥的特性及樣品的狀況,，在選用提取方法時也要考慮上述情況。

1.溶劑的選擇：在農(nóng)藥分析中幾乎不單獨采用非極性溶劑,，通常是與極性溶劑混合使用或只采用極性溶劑,。

主要溶劑的極性強弱如下：

水>乙腈>甲醇>醋酸>乙醇>乙丙醇>丙酮>二惡烷>四氫呋喃>甲基乙基甲酮>苯酚>正丁醇>乙酸乙酯>yi醚>硝基甲烷>二氯甲烷>氯仿>苯>甲苯>二甲苯>四氯化碳>二硫化碳＞環(huán)己烷>正己烷>正庚烷>煤油

在農(nóng)藥分析中應用*的溶劑為石油醚、丙酮,、二氯甲烷和乙酸乙酯等,。

2.農(nóng)藥的極性：在提取樣品中的農(nóng)藥殘留時，農(nóng)藥本身的極性以及在提取溶劑中的溶解度,，直接影響提取效果,，一般采用和農(nóng)藥極性相仿的提取溶劑，即“相似相溶”原理,，選擇具有廣泛覆蓋面的溶劑作為農(nóng)殘?zhí)崛∪軇?。部分有機磷的極性強弱如下：

氧huale果>敵baichong>didi畏>馬拉流磷>beishu磷>甲基duiliu磷>對liulin>jiaban磷>溴硫磷>辛liulin

3.樣品的狀況：樣品的特點和狀態(tài)，在提取時也必須認真考慮,。在AOAC 中將樣品分為脂肪性和非脂肪性兩大類,。脂肪含量大于10%為脂肪樣品，小于則為非脂肪性樣品,。脂肪性大的樣品,，需要先提取脂肪,，而后測定脂肪中的農(nóng)藥殘留量。

非脂肪性的樣品又分為含水樣品和干品兩大類,；前者的水分含量≥75%,，后者為干的或低水分樣品。含水分樣品又分含糖多少分類：含糖5%以下,，含糖15~30%等幾種,。

不同現(xiàn)狀的樣品,必須采用不同的提取溶劑。在谷物,、茶葉一類水分低的樣品中,，不同提取溶劑的提取效率的差異最為突出，即便采樣極性溶劑也不能*提取,，必須采用含水20~40%的溶劑或預先向試樣中加入等量的水之后再行提取,。土壤是個比較特殊的樣品，是農(nóng)藥污染最大的受害者,，許多農(nóng)藥較強的與土壤耦合,，比動植物組織的提取更困難。土壤的水分,、有機質,、極性化合物以及其他因素的不同對農(nóng)藥的結合也不同，一般粘土高沙土低,。

農(nóng)藥殘留的提取和純化(凈化)

在農(nóng)藥殘留分析中,，提取溶劑必須適用于具有不同含量的水分、油脂,、糖分和物質的基質中,，提取出具有各種極性的化合物。為了提供合適的條件,，使殘留物從樣品中轉移到提取溶液中,。例如土壤、糧食等干燥樣品一種或多種混合溶劑浸泡,，經(jīng)震蕩或索氏提?。恢?、高含水量的樣品,，需在高速搗碎機中，在一種或混合溶劑的存在下加以粉碎,。在通常情況下,，蔬菜和水果用勻漿機或組織搗碎機提取。

1.初步提取溶劑的體系

(1)丙酮提取法：用于含多糖類樣品中農(nóng)藥的提取,，再用二氯甲烷經(jīng)液-液分配轉入二氯甲烷中,。在有機磷和有機氮多殘留分析中已經(jīng)廣泛使用,。

(2)乙腈提取法：適用于一些農(nóng)藥，但若是水溶的農(nóng)藥時,，采用二氯甲烷進行液-液分配,。

(3)丙酮-正已烷混劑：用于非極性化合物,，極性有機磷和有機氮農(nóng)藥及其性代謝產(chǎn)物,。此外，也有報道采用乙腈-二氯甲烷,、乙腈-氯仿,、丙酮-二氯甲烷、丙酮-石油醚,。

對于谷物,、秸秤、茶,、土壤等干燥樣品,，添加一倍水量后或用含水溶液提取，提取率比直接用極性溶劑要高得多,。

2.初步提取液的純化(凈化)

(1)液-液分配凈化法：液-液分配是一種常用的凈化方法,，基本原理是分配規(guī)律，根據(jù)農(nóng)藥與雜質在不同溶劑中溶解度的差別,，常用一種非極性溶劑和極性溶劑對來進行分配,，如：丙酮-已烷、乙腈-乙烷(石油醚),、丙酮-二氯甲烷,、二甲基甲酰胺-已烷等。

農(nóng)藥與脂肪,、蠟質,、色素等一起被正已烷提取后，再用一種極性溶劑,，如乙腈與共同震搖,，使農(nóng)藥與脂肪、蠟質,、色素*分開,。這樣農(nóng)藥大部分被乙腈所提取，經(jīng)幾次提取,，農(nóng)藥幾乎可以*與脂肪等雜質分離,，從而達到凈化的目的。

(  2 )弗羅里硅土柱層析方法：弗羅里硅土柱層析凈化方法在農(nóng)藥殘留分析中已有廣泛應用,，而在多殘留分析中常用極性不同的溶劑體系,，把各種農(nóng)藥淋洗入不同的洗提餾分中,，使農(nóng)藥得到分組分離。

MILLS 等提出的淋洗體系為A,、B,、C3 種極性依次增大的體系：A液：二氯甲烷：正已烷(1:4) B液：二氯甲烷：乙腈：正已烷(50:0.35：49.65)、C液：二氯甲烷：乙腈：正已烷(50：1.5：48.5),。

THEIR 的用石油醚：二氯甲烷(4:1);石油醚：二氯甲烷(3:3);二氯甲烷：甲醇(19：1)的淋洗體系,，分離水果和蔬菜中的一些磷酸酯、有機氯,、甲基氨基甲酸酯,、苯基氨基甲酸酯和脲類農(nóng)藥。

黃士忠等研究采用二氯甲烷：石油醚：丙酮(6:3:1)預淋及二氯甲烷：石油醚：丙酮(6:3.5:0.5)淋洗,，分離了土壤和糧食中10 種有機氮,，回收率81~103%。

農(nóng)藥殘留的提取

盡管農(nóng)藥殘留的種類很多,，各種農(nóng)藥殘留的性質也不盡相同,，但是一些基本的提取方法是一致的。目前,，農(nóng)藥殘留的提取方法大致有以下幾種：對于固體或半固體樣品,，常采用索氏提取法(Soxhlet extraction，SE),、超聲波提取法(ultrasonic wave extraction,，UE)、加速溶劑提取法(accelerated solvent extraction,ASE),、超臨界流體萃取法(supercritical fluid extration,，SFE)、微波輔助提取法(microwave—assisted extraction,，MAE)和基質固相分散法(matrix solid—phasedispersion,，MSPD)等；對于液體樣品,，提取的方法包括液液萃取法(1iquid-liquid extraction,，LLE)、固相萃取法(solid—phase extraction,，SPE)和固相微萃取法(solid—phase microextraction,，SPME)等，其中SPME也可以處理固體或半固體樣品,。

索氏提取法(SE)是一種經(jīng)典萃取方法,，它利用溶劑回流及虹吸原理，使固體物質連續(xù)不斷地被溶劑提取。該法的特點是提取效率高,，操作簡便,，但提取時間長，需消耗大量的溶劑,。在有機氯農(nóng)藥殘留的提取中常用SE,。

超聲波提取法(UE)是Johnson等于1967年提出的。現(xiàn)在普遍認為UE的三大理論依據(jù)是空化效應(cavitation effect),、熱效應(thermal effect)和機械作用(mechanical effect),。所謂空化效應是指存在于液體中的微小氣泡(空化核)在超聲波的作用下振動、生長并聚集聲場能量,，當能量達到某個閾值時,，空化氣泡急劇崩潰的過程,。氣泡崩潰時可釋放出巨大能量,，產(chǎn)生速度約為11Om／s、具有強烈沖擊力的微射流,，并在崩潰的瞬間產(chǎn)生局部高溫高壓(5000K,，1800atm)，從而使非均相物質間均勻混合,，加速物質的擴散,。熱效應是指超聲波在介質的傳播過程中，其聲能不斷被介質中的質點吸收,，并轉化為熱能的現(xiàn)象,。熱能可促進介質中質點的運動，增加物質的溶解性,。機械效應是超聲波在傳播中使質點產(chǎn)生振動,，從而增強介質的擴散與傳質能力，促成液體乳化,、凝膠液化和固體分散的過程,。總之,，超聲波通過加速分子運動,，從而促進樣品中各組分脫附與溶解，提高提取效率,。

加速溶劑提取法(ASE)是在高溫(50~200℃)及加壓(102~136atm)條件下的溶劑提取方法,。高溫可以加快待分析物從基體中解吸出來而進入溶劑中；加壓能使溶劑保持液態(tài),，從而用少量的溶劑就可快速提取固體分析物,。該方法的優(yōu)點是有機溶劑用量少(1g樣品僅需1.5mL溶劑)、快速(一般為15min)、基質影響小,、回收率高,、重現(xiàn)性好，是目前樣品前處理的最佳方式之一,。本方法已經(jīng)廣泛用于環(huán)境,、藥物、食品和高聚物等樣品的前處理,，特別是在有機氯農(nóng)藥殘留量分析中應用較多,。

超臨界流體萃取法(SFE)是利用超臨界流體具有較高的擴散系數(shù)，較低的黏度,，與液體密度相似的性質,，以及在不同壓力的超I臨界流體中被萃取物質的化學親和力和溶解性的差異，通過控制超臨界流體的條件,，進行組分分離純化的方法,。SFE的特點是樣品用量少，樣品提取在低溫下進行,，避免了分析目標物的損失及降解,，大大提高了分析方法的可靠性。

微波輔助提取法(MAE)是1986年匈牙利學者Ganzler等首先發(fā)現(xiàn)的,。他們利用微波作為提取過程的輔助手段,，成功地萃取了土壤、食品,、飼料等固體物中的有機物,。對樣品進行微波加熱，利用極性分子可迅速吸收微波能量的特性,，加熱一些具有極性的溶劑與樣品,，達到萃取樣品中目標化合物的目的。與傳統(tǒng)的振蕩提取法相比,，MAE具有高效,、安全、快速,、試劑用量小和易于自動化控制等優(yōu)點,，適用于熱不穩(wěn)定性物質如農(nóng)藥等的提取，并可同時進行多個樣品的同時提取,。

基質固相分散法(MSPD)是將試樣直接與適量填料[一般是C18,、Al20O3、Florisil(弗羅里硅土)和硅膠等固相萃取填料]研磨,、混勻制成半固態(tài)物質,，然后裝柱、淋洗分離的技術。MSPD濃縮了傳統(tǒng)的樣品前處理過程中所需要的樣品均化,、組織-N~g4,、提取、凈化等過程,，避免了樣品均化,、轉溶、乳化,、濃縮等造成的待測物的損失,。MSPD自1989年提出之后，已在蔬菜,、水果的農(nóng)藥殘留分析中得到廣泛的應用,。    

液液萃取法(LLE)是利用樣品中一些農(nóng)藥殘留(如有機氯農(nóng)藥殘留)在互不相溶的兩種溶劑中分配系數(shù)的差異而進行分離，從而達到純化被測物質并消除基質干擾的方法,。

固相萃取法(SPE)足基于液相色譜理論的一種分離,、純化方法。它利用固體吸附劑將液體樣品中的目標化合物吸附,，與樣品的基體和干擾物分離,，然后再以洗脫液或加熱的方式解吸附,，從而達到分離和富集目標化合物的目的,。與LLE相比，SPE的優(yōu)點是它不需要大量使用溶劑,，處理過程不會發(fā)生乳化現(xiàn)象,，同時所需費用也有所減少。一般來說,，SPE所需的萃取時間為LLE的1／2,，而費用只為LLE的1／5。其缺點是日標化合物的回收率和精密度低于LLE,。

固相微萃取法(SPME)是在SPE的基礎上發(fā)展起來的一種嶄新的萃取分離技術,。SPME是指在微量進樣器的針頭部分涂一層相當于GC固定液的物質或鍵合一層固定相，然后直接將其插入液體樣品中或樣品的頂空,，萃取,、濃縮有機化合物，最后將進樣器直接插入GC等進樣口加熱,，使被測物進入檢測器從而進行分析測定,。目前sPME已經(jīng)廣泛用于食品中殘留農(nóng)藥的提取。

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