（有机化学专业论文）几种强极性农药残留分析方法的研究.pdf

i 掣唧必则峭 南开大学学位论文使用授权书 根据南开大学关于研究生学位论文收藏和利用管理办法，我校的博士、硕士学位 获得者均须向南开大学提交本人的学位论文纸质本及相应电子版。 本人完全了解南开大学有关研究生学位论文收藏和利用的管理规定。南开大学拥有在 著作权法规定范围内的学位论文使用权，即：( 1 ) 学位获得者必须按规定提交学位论文 ( 包括纸质印刷本及电子版) ，学校可以采用影印、缩印或其他复制手段保存研究生学位论 文，并编入南开大学博硕士学位论文全文数据库；( 2 ) 为教学和科研目的，学校可以将 公开的学位论文作为资料在图书馆等场所提供校内师生阅读，在校园网上提供论文目录检 索、文摘以及论文全文浏览、下载等免费信息服务；( 3 ) 根据教育部有关规定，南开大学向 教育部指定单位提交公开的学位论文；( 4 ) 学位论文作者授权学校向中国科技信息研究所和 中国学术期刊( 光盘) 电子出版社提交规定范围的学位论文及其电子版并收入相应学位论文 数据库，通过其相关网站对外进行信息服务。同时本人保留在其他媒体发表论文的权利。 非公开学位论文，保密期限内不向外提交和提供服务，解密后提交和服务同公开论文。 论文电子版提交至校图书馆网站：h t t p ：u 2 0 2 1 1 3 2 0 1 6 1 ：8 0 0 1 i n d e x h u n 。 本人承诺：本人的学位论文是在南开大学学习期间创作完成的作品，并已通过论文答 辩；提交的学位论文电子版与纸质本论文的内容一致，如因不同造成不良后果由本人自负。 本人同意遵守上述规定。本授权书签署一式两份，由研究生院和图书馆留存。 作者暨授权人签字： 张查洼 2 0 1 0 年0 6 月0 3 日 南开大学研究生学位论文作者信息 论文题目几种强极性农药残留分析方法的研究 姓名张春涛学号 2 1 2 0 0 7 0 6 1 2 答辩日期2 0 1 0 年0 5 月2 7 日 论文类别博士口学历硕士硕士专业学位口高校教师口同等学力硕士口 院系所元素有机化学研究所 专业 有机化学 联系电话 1 3 6 7 2 1 7 8 9 7 9e m a i lz c t a o19 8 4 ) r a h o o c a 通信地址( 邮编) ：南开大学西区公寓3 号楼3 - 3 0 7 备注：无 是否批准为非公开论文否 注：本授权书适用我校授予的所有博士、硕士的学位论文。由作者填写( 一式两份) 签字后交校图书 馆，非公开学位论文须附南开大学研究生申请非公开学位论文审批表。 。擎徘审萃拱珥毒拦勋非基t 申苇箪推素￥拦阜俐彰茸礤珥毒拦妤非戥 难囤辫蕈兽专焉( 料丝单一) 皇剪晕勒甲。萃拱珥毒明千盗、千斟擘蚵明士群辫雏茸娶锋群群章：器 鐾 茸观拦移非欺科显哥 咄 ：瑕母 甬，乞斫扩谤唧碧矽z 鲜 。( 嘴g 甲) 弭孵鲁娶 坳i 伊助例毋别矽卿伲 i ! b 叫b l j s l i t l ) f l 县审当油 彬哗影 环牟 咧必彬 鲻当翱 口干班华杀岛刨口蛳辚辫掣 口珂杀环牟千挚徊千煦幽杀1 3 于斟 暗椠茸观 目乎日歹南班 瞵曰铤嚣， - c ：o l 彤t c鲁杀 够笋秽 零掰 髟蚴努槲9 缪骺嬲科黟彬 目疆茸刁冬 冒勤晕勒萃孤珥毒鬲草地毒￥拦阜 曰胆日，南o o 乙 季瓦旷。专焉y 砰狲磊岩勘 ， 。型禺勘锋囤瞠翱再距扭甲规鞋警一暑焉锋辞群牢。犁群聚丁牟取晕刨y 卓 。兽马y 卓甲凿g 碍业搿采刨业图晦鹾一晕掣朝覃拱卓驺狮与掰士胃茸观珥秦阴萆爵。挺 嚣茸观裂娶目冀晋勤朝梢罩勤旧刨瞵佐嘉杀￥拦单翠瞢茸观砑杀朝y 卓：鞭凄y 章 。叫q x a p u ! 1 0 0 8 ：1 9 i o 乙e i i 乙0 7 ：d t l q ：辚豳勘津囤翦豆蕞群狲士审茸砚 。茸砚妊好刨暂邵瞠疆鬻g 逻坷暂砷希爵哇革斟q 乎刨业掣到瞻翠哿萆歌砑杀妊好非 。瞠砰朝茸观擎髯璐渐融冀翠禺哿y 卓轴刨。暂酣冒料身幂蟛牲辆幽￥醉并辩甚封辫璩 茸拱珥杀翠醉y 劲冀强f 士审鹭谣茸现码杀朝圈弹犁群莓群科研印壬申( 霉咪) n 士睁半杀国申 哇鳕延抱冒髫群性国审掣珥杀砰群岩勤茸拱再杀( 争) 。茸识再嘉阴妊泫蕈謦珥责军群僻革辚 回杀￥拦掣犁群￥孽僻晕骥群谢( ) 2 暂殂胃哥龋丐岛碡i 、骊孵茸弓茸砚谣询辫茸、攀 弭咨目茸砚静瞥丁圆圈弭翠瓣豳雨蛳掣瓣输暂鳕瞬岛勘沣固翠僻蜞椠勤革砚珥杀朝妊妤 琳相乜辫杀朝目抱性哇杀辚祭( z ) o 犁群骚茸弓茸砚珥杀千避斟杀￥妊掣y 嘴箕茸 拱再杀苇延抱掣哿硝士峭茸融嚣肇由黪、由缮茸滥伯巫辫杂( 列壬单程卓暗由驾狮辨耳) 茸砚珥杀蕈瞢犁群辫蟛硒岩台： 滩砑杀( i ) ：d 首碑出现茸砚珥秦明掣因娶犁群嚣砰勤鐾 翠阜啡杀￥拦掣。犁群蟊暑明目陛瞠碟劲茸砚珥杀雨g 搬* 单杀￥妊单掷上弓华y 卓 。硝士审珂群西章骝殇茸砚珥杀明y 牢蕈鬻杀￥妊掣掣蟛瞬县台； 蜂 珥杀千进、千科朝珥捶餮咩蕞暑罾唑哇逛劲茸观砑杂苇延搬壬* 杀￥甚阜 誊斟 锆砰群甘秘茸戳科毒毒￥拦掣 一 本人郑重声 取得的研究成果 含任何他人创作 涉及的研究工作 学位论文原创性声明的法律责任由本人承担。 学位论文作者签名：毖查洼2 0 1 0 年0 6 月0 3 日 非公开学位论文标注说明 根据南开大学有关规定，非公开学位论文须经指导教师同意、作者本人申 请和相关部门批准方能标注。未经批准的均为公开学位论文，公开学位论文本 说明为空白。 论文题目 申请密级 口限制( 2 年)口秘密( 1 0 年)口机密( 2 0 年) 保密期限2 0年月日至2 0年月日 审批表编号批准e t 期 2 0年月日 限制2 年( 最长2 年，可少于2 年) 秘密l o 年( 最长5 年，可少于5 年) 机密2 0 年( 最长1 0 年，可少于1 0 年) 强 中应用十分广泛。本论文分别以单氰胺和春雷霉素两种农药为残留分析对象， 其都具有较强的极性，与样品基质存在较强的作用力，定量提取困难，此外， 解决单氰胺和春雷霉素的样品富集与分析检测难题也是本论文的一大挑战。主 要研究内容包括： 1 ) 基质固相分散法( m s p d ) 提取土壤和葡萄中的单氰胺 优化了m s p d 的提取条件，选择酸性氧化铝作固相分散剂，丙酮作洗脱溶 剂。最优m s p d 条件下，单氰胺在土壤和葡萄中三个添加水平下的回收率分别 为8 1 2 8 9 5 和9 0 4 9 9 7 ，相对标准偏差分别为1 0 3 2 和1 9 _ 4 3 。单氰胺 通过与丹磺酰氯衍生化反应，采用选择性的荧光检测器检测，提高了检测灵敏 度，l o d 值达0 0 0 3 “眺，低于不同国家所制定的最大残留限量m r l s 。m s p d 法操作简单，对每份土壤和葡萄样品仅消耗丙酮2 5m l 和3 0m l ，节省溶剂，符 合绿色环保的理念。 7 2 ) 离子对固相萃取法( i p s p e ) 提取环境水样中的春雷霉素 建立了田水中春雷霉素的i p s p e 提取方法，选择应用最广泛的庚烷磺酸钠 为离子对试剂，考察i p s p e 上样、淋洗、洗脱等步骤的条件。春雷霉素的回收 率在8 5 以上，相对标准偏差在9 以内，建立的i p s p e 样品前处理技术和 i p h p l c 检测系统的检出限为0 0 1p g 倌，结果符合农药残留分析的要求。i p s p e 成功将春雷霉素从1 0m l 田水样品中转移到2m lc h a o i - i h 2 0 ( 9 1 ，v v ) 混合溶液 中，体现出极佳的样品富集能力，具有在实际中广泛应用的价值。 3 ) 离子交换树脂固相萃取法( i o n e x c h a n g es p e ) 提取水样和土壤中的春雷霉 素 首先以水样为分析对象，考察了自装填s c x s p e ，商品化m c x s p e 和自 装填m c x s p e 三种提取方式，比较柱容量和洗脱液富集难易程度，最终选择自 装填m c x s p e ，田水样品1 0m l 上样，1 0m l 氨水水甲醇( 1 4 1 5 ，v v v ) 混合液 洗脱春雷霉素。方法回收率在8 0 以上，相对标准偏差( r s d ) d , 于8 0 。 对于土壤中春雷霉素的残留检测，借鉴水样分析的m c x - s p e 方法，主要考 中文摘要 察了样品提取液的p h 值、组成和体积对春雷霉素回收率的影响。最大限度提高 春雷霉素回收率的同时最大限度的减少水的用量，最终选择4 0m lp h = l1 的氨 水水甲醇( 1 6 1 4 ，v 、，v ) 混合溶液作提取液，春雷霉素在三种不同类型土壤中三 个添加水平下的回收率为7 5 4 9 1 8 ，相对标准偏差( r s d ) 为1 4 - 5 7 。所建立 的实验方法可以准确可靠的对土壤中春雷霉素残留进行测定。 4 ) 初步运用m c x s p e 和m s p d m c x s p e 联用分析黄瓜中的春雷霉素， 净化效果不佳，选择苛刻的预淋洗条件后，满足了净化效果，但损失了部分回 收率。优化高效毛细管电泳( h p c e ) 分析春雷霉素的条件，保证了分析方法的检 出限和重复性，证明h p c e 柱效为h p l c 柱效的5 2 5 倍，h p c e 分析基质更加 复杂的样品中的春雷霉素有潜在的优势。 关键词：基质固相分散离子对固相萃取离子交换树脂固相萃取单氰胺春雷 霉素 i i s t r o n gp o l a rp e s t i c i d e sa l ea p p l i e dv e r yw i d e l yi na g r i c u l t u r eb e c a u s eo ft h e i r a d v a n t a g e so fg o o dt h e r m a ls t a b i l i t y , l o wv o l a t i l i t ya n dl e s se n v i r o n m e n t a lp o l l u t i o n t h i sa r t i c l et a k e sc y a n a m i d ea n dk a s u g a m y c i na st h er e s e a r c ho b j e c t ，w h i c ha r eb o t h w i t hs t r o n gp o l a r i t ya n dh a v i n gag r e a ti n t e r a c t i o nb e t w e e nt h es a m p l em a t r i x e x ，s oi t i sd i f f i c u l tt oe x t r a c tc y a n a m i d ea n dk a s u g a m y c i ne n t i r e l y i ti sa l s oac h a l l e n g et o e f f e c t i v e l yo v e r c o m et h ed i 伍c u r i e si nc o n c e n t r a t i o na n dd e t e c t i o no ft h et a r g e t a n a l y t e t h i sd i s s e r t a t i o ni sd i v i d e di n t ot h r e ep a r t s 1 ) an e wm e t h o db a s e do nm a t r i xs o l i d - p h a s ed i s p e r s i o n ( m s p d ) e x t r a c t i o n 、析ma c i d i ca l u m i n aa n dc o - c o l u m np u r i f i c a t i o n 、析t 1 1g r a p h i t i z e dc a r b o nb l a c kh a s b e e nd e v e l o p e dt od e t e r m i n ec y a n a m i d ei ng r a p e sa n ds o i l t h em a i np a r a m e t e r st h a t a f f e c te x t r a c t i o ny i e l d ，s u c ha sd i s p e r s a n t ，t y p ea n da m o u n to fe x t r a c t i v es o l v e n tw e r e o p t i m i z e d t h em e t h o di n c l u d e dh p l ca n df l u o r e s c e n c ed e t e c t i o nw i t hp r e 。c o l u m n d e r i v a t a t i o n 、析t l ld a n s y lc h l o r i d e r e c o v e r i e so fc y a n a m i d ef r o mg r a p e sa n ds o i l r a n g e df r o m9 0 4 9 9 7 a n d 81 2 8 9 5 w i t hr e l a t i v es t a n d a r dd e v i a t i o n so f 1 9 4 3 a n d1 0 - 3 2 ( n = 5 ) r e s p e c t i v e l y , a n dt h el i m i t so fd e t e c t i o no ft h em e t h o d ， d e f i n e df o ras i g n a l - t o - n o i s e ( s n ) r a t i oo f3 ，w e r ed e t e r m i n e dt ob e0 0 0 3p g ， w h i c hw a sw e l lb e l o wt h em a x i m u mr e s i d u el e v e l s ( m r l s ) f o rc y a n a m i d e e s t a b l i s h e di nm a n yc o u n t r i e sa n dr e g i o n s i ti sc o n c l u d e dt h a tt h i sm e t h o di ss i m p l e ， r a p i da n ds e n s i t i v e 2 ) s o d i u mh e p t a n e s u l f o n a t ew a ss e l e c t e df o rt h ei p - h p l c 舢d e t e r m i n a t i o no f k a s u g a m y c i ni np a d d yw a t e ru s i n gi o n - p a i rs o l i dp h a s ee x t r a c t i o n ( i p s p e ) u n d e r t h r e es p i k i n gc o n c e n t r a t i o nl e v e l s ，k a s u g a m y c i nr e c o v e r i e s ( 8 5 ) a n dr s d s ( 9 ) ( n - 5 ) o ft h em e t h o dw e r eg o o d ，a n dl i m i t so fd e t e c t i o nw e r ef a rb e l o wt h em r l s t h ei p s p em e t h o dw a sv e r yc o n v e n i e n ta n de f f e c t i v e f o rp u r i f i c a t i o na n d c o n c e n t r a t i o no fk a s u g a m y c i n 3 ) t h r e es i m p l ek i n d so fi o n e x c h a n g es o l i dp h a s ee x t r a c t i o n ( i o n - e x c h a n g e s p e ) m e t h o d sh a v eb e e ni n v e s t i g a t e df o rt h ed e t e r m i n a t i o no fk a s u g a m y c i ni np a d d y i i i a b s t r a c t w a t e r ，i n c l u d i n gs e l f - l o a d i n gs c x - s p e ，c o m m e r c i a lm c x - s p ea n ds e l f - l o a d i n g m c x - s p e s e l f - l o a d i n gm c x - s p ew a sf i n a l l yc h o s e nd u et oi t sh i g h e rc o l u m n c a p a c i t ya n de a s i e rc o n c e n t r a t i o n t h el o a d i n g ，w a s h i n ga n de l u t i o nc o n d i t i o n sw e r e o p t i m i z e d o n eo p t i m i z e d e l u t i o nc o n d i t i o nw a so b t a i n e d ，10 m lo fa m m o n i a w a t e r - w a t e r - m e t h a n o l ( 1 4 1 5 ， v 吣 f u r t h e rs t u d yw a sd o n eo nt h ed e t e r m i n a t i o no fk a s u g a m y c i nr e s i d u ei ns o i l u s i n gt h es e l f - l o a d i n gm c x - s p em e t h o dp r o p o s e df o rp a d d yw a t e r i n f l u e n c eo ft h e p hv a l u e ，c o m p o s i t i o na n dv o l u m eo fe x t r a c to nt h er e c o v e r yo fk a s u g a m y c i nw a s e m p h a t i c a l l ys t u d i e d u n d e ro p t i m u me x t r a c t i n gc o n d i t i o n s ，w ea c h i e v e ds a t i s f i e d r e c o v e r i e s 、析t l ll e s sv o l u m eo fw a t e r t h er e c o v e r i e so fk a s u g a m y c i nf r o mt h r e e d i f f e r e n tt y p e so fs p i k e ds o i l sa tt h r e el e v e l so fo 0 4 ，o 4 0 ，4 0 0m g gr a n g e df r o m 7 5 4 9 1 8 、) i ，i mr s d so f1 4 5 7 ( n = 5 ) ，t h el o dw a so 0 2p g g ( s i n = 3 ) 4 ) m c x - s p ea n dm s p dc o m b i n i n gm c x - s p ew e r ei n v e s t i g a t e dt o d e t e c t k a s u g a m y c i ni nc u k e ，r e s u l t s w e r en o ts a t i s f a c t o r i e d t h er e s e a r c ho fc a p i l l a r y e l e c t r o p h o r e s i sf o c m e do nl o da n dr e p r o d u c i b i l i t ya n di tw a sp r o v e dt h a tt h e c o l u m ne f f i c i e n c yo fc ew a s5 2 5t i m e sh i g h e rt h a nh p l c c eh a sp o t e n t i a l a d v a n t a g et oa n a l y z ek a s u g a m y c i ni nm o r ec o m p l i c a t e dm a t r i x k e y w o r d s ：m a t r i xs o l i d - p h a s ed i s p e r s i o n , i o n - p a i rs o l i d p h a s e e x t r a c t i o n , i o n e x c h a n g es o l i dp h a s ee x t r a c t i o n , c y a n a m i d e ，k a s u g a m y c i n i v 第一章前言1 第一节基质固相分散法1 i i im s p d 的简介i 1 i 2m s p d 的原理1 1 1 3m s p d 的操作流程2 1 1 4m s p d 的影响因素。4 1 1 5m s p d 的优点6 1 1 6m s p d 的应用。7 第二节离子对固相萃取法9 1 2 1i p s p e 的简介9 1 2 2i p s p e 的原理1 0 1 2 3i p s p e 的应用12 第三节离子交换树酯固相萃取法1 4 1 3 1离子交换树脂的发展1 4 1 3 2i o n - e x c h a n g es p e 的原理1 5 1 3 3 i o n - e x c h a n g es p e 的优点。1 7 1 3 4i o n - e x c h a n g es p e 的应用。1 8 第四节强极性农药残留检测研究进展2 0 1 4 1 单氰胺残留检测研究现状2 1 1 4 2 春雷霉素残留检测研究现状2 2 v 2 2 3 小结3 3 第三节m s p d 法提取葡萄中的单氰胺3 3 2 3 1 实验部分3 3 2 3 2 结果与讨论。3 5 2 3 3 小结3 9 第三章固相萃取法提取环境样品中的春雷霉素4 0 第一节前言4 0 第二节i p s p e 法提取水样中的春雷霉素。4 l 3 2 1 实验部分4 l 3 2 2 结果与讨论4 2 3 2 3 小结。4 8 第三节i o n e x c h a n g es p e 法提取水样中的春雷霉素4 9 3 3 1 自装填s c x s p e 研究4 9 3 3 2 商品化m c x s p e 研究。5 3 3 3 3 自装填m c x s p e 研究5 7 第四节i o n e x c h a n g es p e 法提取土壤中的春雷霉素6 2 3 4 1 实验部分6 2 3 4 2 结果与讨论6 3 3 。4 3 小结。7 0 第四章黄瓜中春雷霉素残留检测方法摸索及毛细管电泳在春雷霉 v i 4 1 3 ，j 、结7 4 第二节毛细管电泳在春雷霉素分析中的应用研究7 5 4 2 1 实验部分7 5 4 2 2 结果与讨论7 6 4 2 3 卅、结8l 全文结论与工作展望8 3 参考文献8 4 致谢8 8 个人简历8 9 在学期间发表的学术论文与研究成果8 9 v i i 剂提取，再选择不同净化方式净化，而是将样品提取与净化融于一体。m s p d 法 将样品和固相分散剂一起在研钵中混合研磨均匀，利用固相分散剂锋利的边缘 破坏样品组织，同时由于固相分散剂具有很大的表面积，能充分的接触和吸附 样品，从而使样品完全分散在固相载体上，得到一种半干、均匀、半流动状态 的基质混合物。将此混合物装入层析柱中，从下到上，依次填入脱脂棉、无水 硫酸钠、基质混合物、石英纱，将柱子敲实，就得到了一根具有独特色谱性能 的m s p d 柱，然后选用不同极性的一种或几种的混合溶剂分别淋洗杂质，洗脱目 标分析物。洗脱液可以与其它净化方式联用进一步净化，有时样品杂质较少可 以直接进行色谱分析。 m s p d 方法非常简单，不需要复杂仪器，不需要反复萃取，消除了传统的液 一液萃取的不足，避免了难处理的乳化现象，集样品处理与净化于一体，节省大 量有机溶剂。m s p d 对于固相萃取难处理的固相、半固相样品，尤其是复杂的生 物样品，利用m s p d 能完成对其中多种药物的检测分析【2 】。因此，m s p d 法自 1 9 8 9 年首次提出以来，已被广泛应用于分离动物组织、水果和蔬菜中的药物、 除草剂、杀虫剂及其它污染物p j 。 1 1 2m s p d 的原理 1 1 2 1固相分散剂的研磨粉碎机理 基质固相分散法中，固相分散剂同时起着支持剂、吸附剂和净化剂的作用， 它的选择非常重要。固相分散剂有锋利的边缘，与样品一起充分混合研磨时能 第一章前言 有效的破坏样品细胞组织，使其中的待测组分充分释放出来，同时由于分散剂 粒径很小，比表面积很大，能使待测物质完全分散吸附在固相分散剂上。组织 结构的物理作用以及组织结构和分散剂的疏水作用共同使粉碎分散顺利完成。 m s p d 法发展初期常常选择c 1 8 键合硅胶( 硅胶表面键合十八烷基) 作固相分 散剂，脂溶性材料( c l8 ) f 毙破坏样品细胞膜并将其组织分散在硅胶载体上。通过 扫描电镜图观察，可以看到动物组织细胞完全被切割破碎。除了c 1 8 夕b ，c 2 、 c 8 、c 2 磺酸及其他聚合物键合材料都可以应用。随着m s p d 法的发展，越来越 多的分散剂成功的应用于m s p d ，如硅胶、弗罗里硅土、酸性氧化铝、中性氧化 铝、碱性氧化铝、硅藻土、活性炭、聚合物材料等。 1 1 2 2 固相分散剂与目标分析物的作用机理 对于不同的被分析物，不同的分散剂会有不同的作用机理。样品组分在基 质固相分散剂表面的分散规律与被分析物的极性有关，非极性组分分散在非极 性有机相中，高极性的小分子( 如水) 会以氢键作用结合硅胶表面和孔隙中的硅醇 或其它极性基质组分。使得吸附剂具备像有机溶剂一样的溶解能力，将不同极 性的组分在高比表面积的载体上完全分离开来。利用待分析物的极性和溶解性 的不同，再选择合适的溶剂就可以将待分析物洗脱出来。样品中待测物能成功 的应用于m s p d 分离分析，分散剂的选择起了非常重要的作用。以c 1 8 作为分散 剂为例，样品中亲脂性成分( 如蜡质、甾体、叶绿素、甘油三酯、磷脂、胆固醇) 就“溶”在c 1 8 基体内，亲水性成分和极性更大的蛋白质碎片会远离c 1 8 而朝外 伸展排列，于是在c 1 8 颗粒表面形成亲水外层，这就是“相似相溶 原理。 1 1 3m s p d 的操作流程 m s p d 法处理样品时，将固态或半固态组织样品用粉碎机粉碎均匀，与合适 的分散剂在研钵中研磨，形成半干均匀状基质混合物，转移到底端填有脱脂棉 的m s p d 柱中，从上到下，依次填入无水硫酸钠、基质混合物、无水硫酸钠， 最上层盖上小滤纸片或一层石英砂，用软胶棒将m s p d 柱轻轻敲实。先用极性 小的溶剂( 如正己烷或石油醚) 进行预淋洗，提前除去一部分杂质，在保证无目标 分析物洗脱的前提下，也可以使用一定量极性较大的溶剂除去部分杂质，最后 用合适的溶剂或一定比例的混合溶剂洗脱出待分析物。 洗脱液因重力产生流动，流动不畅时，可在柱头用空气泵轻轻加压，也可 2 利用真空原 一般无需进 过0 4 5p m 膜后，直接用于分析检测。m s p d 经典操作流程见图1 1 。 檄 册 d - _ _ 冉 = 紫 掣 瓢口掣 阳册。 图i im s p d 经典操作流程 3 第一章前言 1 1 4m s p d 的影响因素 m s p d 方法主要为了实现样品的提取和净化，回收率和净化效果是衡量方法 方法优劣的最主要的依据。m s p d 操作过程中，待测物与分散剂、样品基质、淋 洗溶剂和洗脱溶剂之间都存在相互作用，各种因素对回收率和净化效果均会产 生影响。本文从以下几个方面对m s p d 法的影响因素进行探讨。 1 ) 固相分散剂的性质 在m s p d 过程中，分散剂一方面起到载体的作用，与样品混合均匀，将基 质很好地切割分离，从而能够保证将待分析物和杂质有效地分离开来；另一方 面，分散剂与样品组分作用，作为吸附剂，起到一定的净化作用。因此，在m s p d 过程中，分散剂的选择很关键。 常见的固相吸附剂有：吸附型( 如硅胶、弗罗里硅土、氧化铝、硅藻土、活 性炭等) ；键合型，包括极性( 如c n 、n h 2 等) 、非极性( 如c 8 、c 1 8 等) 键合相； 离子交换大树脂；高聚物( 如乙烯二乙烯基苯的共聚物) 。 常常用硅胶键合固定相作m s p d 的载体。f e m a n d e sj o 等( 4 j 用水提取马铃 薯中的丙稀酰胺时比较了硅胶键盒c 1 8 、硅胶键合n h 2 、硅胶和弗罗里硅土等不 同载体，c 1 8 作分散剂时不但回收率最高，洗脱步骤耗时也最短。r a m o sj j 等 【5 】用超声波辅助m s p d 结合g c m s 提取并测定了水果中1 5 种有机磷农药残留， 用c 8 作固相分散剂，并与普通m s p d 和加热辅助m s p d 作了比较，结果显示 超声波辅助m s p d 回收率最高。k f l a s o v ag 等【6 】从水果绿茶中提取酚类化合物， 也比较了五种非极性键合硅胶吸附剂。 m s p d 过程中也常用没有经过封端的硅胶作为分散剂。不经封端的硅胶表面 有活性的羟基，可以与一些分析物形成氢键等，相比较封端后的载体，具有较 强的作用力。为了减弱硅胶与待测物的作用力，可以对硅胶进行酸化处理，或 者采用加水失活硅胶的办法。弗罗里硅土适合于分析含脂类较多的基质，是农 药残留分析实验室常用的吸附剂。分析含脂类较高的样品时，氧化铝也可以代 替弗罗里硅土。 f a n gg z 等【7 】首次运用多壁纳米碳管作固相分散剂分析了马铃薯中的3 1 种 农药，比用c 1 8 和硅藻土作分散剂净化效果更好，这主要是由于多壁纳米碳管具 有非常大的比表面积，强烈的疏水作用【8 j 和独特的内部空穴【9 j 。 分散剂的孔径对m s p d 过程也有一定的影响。常用分散剂的孔径一般在 4 里面所含的油脂、蛋白质、水分也不一样，m s p d 的净化效果和回收率的差别会 很大，所用的洗脱剂也不尽相同。 基质在载体中的分散状态与键合相在载体上的稳定结合不同，基质组分会 与载体和洗脱液发生动态相互作用，某些基质成分也会被洗脱下来。李朝阳等【1 2 】 运用m s p d 方法对三种土壤中的甲氰菊酯进行提取，三种土壤的有机质含量、p h 值及颗粒组成各不相同，用f l o r i s i l 作为分散剂，石油醚一乙酸乙酯洗脱。结果发 现，有机质含量较高的土壤，由于其提取出的杂质较多，净化效果变差，回收 率较低。 3 ) 淋洗与洗脱溶剂的性质和体积 淋洗与洗脱溶剂的选择与分析物和载体键合相的性质密切相关。理想的淋 洗溶剂应该在尽量的洗脱杂质而待分析物却不被洗脱下来，理想的洗脱溶剂应 该能将待分析物全部洗脱下来，这样既能满足净化效果，又能提高回收率。 农药一般用正己烷【1 3 1 、乙酸乙酯1 4 , 1 5 】、二氯甲烷【1 6 】或混合溶剂【1 7 】洗脱，药 物和天然产物一般用极性溶剂如二氯甲烷【1 8 】或甲醇等洗脱。对于不同的分析 物，可以先选择合适溶剂进行预淋洗除去一些杂质，一般预先用极性小的正己 烷淋洗以除去脂类物和中性发色团等杂质。同时实验中应优先选择低毒，环境 污染小的溶剂。 洗脱溶剂的体积对实验的回收率有较大的影响，加入的洗脱溶剂体积太少， 将不能完全把分析物从基柱上洗脱完全，加入的溶剂太多，会洗下来较多杂质， 又会浪费溶剂，带来污染。因此实验中要对洗脱溶剂的体积进行优化，选择最 佳体积。 4 ) 压力和温度 目前许多研究报道【2 0 之6 】通过m s p d 柱加压或者提高温度实现高速但同样高 选择性的提取，同时大大提高目标分析物的回收率，但有时温度过高会使被分 析物降解，同时也洗下来更多杂质，需要优化选择最佳的温度。 5 ) 净化方式的选择 5 第一章前言 m s p d 法将提取与净化融于一体，但对于许多复杂的样品基质，杂质种类多， 性质差异大，含量也大，仍需要进一步净化。j u a nf 掣2 7 j 用液液萃取m s p d - s p e 联用提取橄榄油中的西玛津等四种除草剂，以氨丙基键合硅胶作m s p d 分散剂， 弗罗里硅土作s p e 固定相，四种除草剂均得到了很好的净化效果。 在m s p d 柱底装入共柱材料，如石墨、氧化铝、硅胶、弗罗里硅土等常见 吸附剂，以进一步去掉共提干扰物，提高净化程度，这是柱内净化方法。n e g r e i r a n 等【2 8 】用m s p d 法提取室内灰尘中的樟脑等六种防紫外有机物时，选择c 1 8 作 分散剂，柱内填充等量的硅胶作柱内净化吸附剂。 除了在线柱内填充，近几年来，对m s p d 柱结合s p e 柱进一步净化的研究 也越来越多。b r u n e t ec s 等【2 9 】用中性氧化铝m s p d 与c18 s p e 联用提取净化 了下水道污泥中的2 7 种多环芳烃污染物。l a g a n aa 等【3 0 】用m s p d s p e 联用提 取鱼肉里的大环内酯毒枝霉素时，分别研究了c 1 8 和中性氧化铝作固相分散剂， 并与石墨化炭黑( g c b ) s p e 柱在线串联净化。 m s p d 样品处理方法简单，没有选择性，分子印迹固相萃取柱( m i s p e ) 对与 模板分子相似结构的化合物有较好的选择性，有些结构上与模板相似，又比模 板分子稍的分子在m i s p e 有更好的选择性。利用m i s p e 的特点，对一系列结构 相似，极性上差别稍大的化合物仍能选择合适的溶剂进行净化，从而完成对一 类化合物的同时检测分析。目前有关m s p d m i s p e 方面的报道还很少，c r e s c e n z i c 等【3 l l 在研究动物肝脏中克喘素的残留时采用了m s p d m i s p e 联用的方法，他 们首先合成以溴代克喘素为模板( 与克喘素结构相似) 合成聚合物。把m s p d 柱与 m i s p e 柱串联，通过用含有1 醋酸的乙腈溶液淋洗，然后再用酸化的甲醇洗脱。 该研究的回收率大于9 0 ，l o d 满足欧盟要求。本实验室肖伟敏【3 2 j 运用 m s p d m i s p e 联用成功的完成了对胡萝i - 中2 , 4 二氯苯氧乙酸( 2 4 - d ) 、2 ( 2 ，4 - 二氯苯氧) 丙酸( d c p p ) 、2 , 4 二氯苯氧丁酸( 2 ，4 d b ) 、2 一甲基4 - 氯苯氧乙酸 ( m c p a ) 、2 ( 2 甲基4 氯苯氧) 丙酸( m c p p ) 5 种除草剂多残留同时测定，并成功 测定了土壤中手性农药d c p p 和m c p p 的e r 值，首次应用m s p d m i s p e 联用 的方法测定环境样品中手性农药的对映体浓度比值。 1 1 5m s p d 的优点 传统的样品前处理技术，在提取和净化过程中，要经过样品浸泡提取、过 6 第一章前言 滤转移、液液分配、富集浓缩，这些繁琐的操作不仅会导致结果的不稳定，同 时还需要大量的样品及大量的提取溶剂或用制备规模的柱分离。m s p d 法与经典 的样品前处理方法相比，有其不可比拟的优势，它不需要进行组织匀浆、沉淀、 过虑或离心、p h 调节和样品多次转移等操作步骤，是一种相当优越的样品前处 理方法。它的优点可以总结如下 1 ) 提取和净化一步完成。 2 ) 容易操作，不需要昂贵的仪器设备。 3 ) 分析时间短，溶剂用量少，环境污染小。 4 ) 避免了液一液萃取难处理的乳化现象。 5 ) 方法灵活，快速分离，高特异性，易实现自动化。 1 1 6m s p d 的应用 m s p d 是简单高效的样品前处理方法，适用于多种性质不同的复杂样品的 提取净化。b 破e r 【2 】在2 0 0 7 年的综述中对近些年来的m s p d 应用情况做了总结， m s p d 实现了人体血浆i 动物组织、动物肌肉、牛奶、奶酪、巧克力、鱼类、水 果、蔬菜、谷物、果汁、鸡蛋等样品中的药物、农药及其它有害物质的提取， 显示了m s p d 良好的通用性和发展潜力。以下按样品基质分类对m s p d 法在残 留分析中的应用做了归纳。 1 ) 植物、水果类 这种类型中存在较多叶绿素、甘油三酸酯、植物甾醇等内源性物质。液液 提取时易形成乳化现象，由于溶剂的非选择性，会提取出很多内源性的物质， 并且需要消耗大量的有机溶剂。近年来，m s p d 法在这类基质中的应用很广泛。 v i a n ae 等人【3 3 】用m s p d 法同时提取番茄等蔬菜中的九种农药，分别比较了 硅胶、氧化铝、弗罗里硅土作分散剂的效果，其中硅胶和氧化铝会提取出较多 内源性化合物，弗罗里硅土净化的效果最好。n e c r a s o vt v 等人 3 4 1 在用 m s p d h p l c d a d 提取检测三叶草中的异黄酮时，以c 1 8 作分散剂，二氯甲烷 和甲醇混合溶剂洗脱，并与固液提取方法进行了比较，m s p d 不仅样品用量少， 溶剂用量少，操作步骤少，而且提取过程无需固液萃取那样加热，避免了目标 分析物的热降解。w ur n 等【3 5 l 用m s p d 法分析苹果和苹果汁中的棒曲霉素时， c 1 8 作分散剂，二氯甲烷洗脱，结合h p l c u v 检测。也有m s p d 结合 7 a l v a r e zm f 等【3 8 】最近研究了m s p d 提取、g c e c d 检测牛肉中的拟除虫菊 酯和有机氯等3 6 种农药，以氧化铝作固相分散剂，弗罗里硅土柱内填充净化， 乙酸乙酯洗脱，洗脱液直接进行g c 测定，净化效果和回收率都很好。c a n o s ap 等【3 9 】用硅胶m s p d 结合g c m s m s 分析了鱼肉中的三氯生和甲基三氯生抗菌 剂。a n t