（农产品加工及贮藏工程专业论文）MSPDUPLCMSMS法检测蔬菜中苯甲酰脲类和双酰肼类农药.pdf

_ 川i i ii i r1 1 1ii ii ii iiiu j 符号说明 y 17 8 6 3 5 9 a s e ：a c c e l e r a t es o l v e n te x t r a c t ，加速溶剂萃取 c18 ：o c t a d e c y l s i l y l ，十八烷基键合硅胶 c a c ：c o d e x a l i m e n t a r i u sc o m m i s s i o n ，国际食品法典委员会 e c d ：e l e c t r o nc a p t u r ed e t e c t o r ，电子捕获检测器 f a o ：f o o da n da g r i c u l t u r eo r g a n i z a t i o no ft h eu n i t e dn a t i o n s ， 联合国粮农组织 f i d ：h y d r o g e nf l a m ei o n i z a t i o nd e t e c t o r ，氢火焰离子化检测器 f p d ：f l a m ep h o t o m e t r i cd e t e c t o r ，火焰光度检测器 g c ：g a sc h r o m a t o g r a p h y ，气相色谱 g c m s ：g a sc h r o m a t o g r a p h y - m a s ss p e c t r o m e t e r y ，气相色谱一质谱联用仪 g c b ：g r a p h i t i z e dc a r b o nb l a c k ，石墨化炭黑 g p c ：g e lp e r m e a t i n gc h r o m a t o g r a p h y ，凝胶渗透色谱 h p l c ：h i g hp e r f o r m a n c el i q u i dc h r o m a t o g r a p h y ，高效液相色谱 l c m s ：l i q u i dc h r o m a t o g r a p h y - m a s ss p e c t r o m e t r y ，液相色谱一质谱联用仪 l c m s m s ：l i q u i dc h r o m a t o g r a p h yt a n d e mm a s ss p e c t r o m e t r y ，液相色谱串 联质谱 l o d ：l i m i to f d e t e c t i o n ，检测限 l o q ：l i m i to f q u a n t i t a t i o n ，定量限 m r l ：m a x i m u mr e s i d u el i m i t ，最大残留限量 m r m ：m u l t i p l er e a c t i o nm o n i t o r ，多反映监测 m s p d ：m a t r i xs o l i d p h a s ed i s p e r s i o n ，基质固相分散 q u e c h e r s ：q u i c k ，e a s y , c h e a p ，e f f e c t i v e ，r u g g e da n ds a f e 的简写，快速、 简单、价廉、高效、耐用、安全的方法的简称 r s d ：r e l a t i v es t a n d a r dd e v i a t i o n ，相对标准偏差 s f c ：s u p e r c r i t i c a lf l u i dc h r o m a t o g r a p h y ，超临界流体色谱 s f e ：s u p e r c r i t i c a lf l u i de x t r a c t ，超临界流体萃取 s p e ：s o l i dp h a s ee x t r a c t ，固相萃取 s p m e ：s o l i dp h a s em i c r o e x t r a c t ，固相微萃取 w h o ：w o r l dh e a l t ho r g a n i z a t i o n ，世界卫生组织 一 目录 摘蓦兽1 a b s t r a c t 3 l 引言5 1 1 研究背景5 1 1 1 农药的应用与农药残留5 1 1 2 农药多残留分析的现状7 1 2 样品前处理技术7 1 2 1 固相萃取技术8 1 2 2 固相微萃取技术1 0 1 2 3 凝胶渗透色谱技术l l 1 2 4 超临界流体萃取技术1 2 1 2 5 加速溶剂萃取技术1 3 1 2 6 免疫亲和色谱技术1 4 1 2 7q u e c h e r s 法l5 1 2 8 基质固相分散技术1 6 1 2 8 1 基质固相分散技术的原理1 6 1 2 8 2 基质固相分散的影响因素1 6 1 3 农药残留检测技术1 8 1 3 1 免疫分析技术18 1 3 2c e 技术1 9 1 3 3 气相色谱( g c ) 1 9 1 3 4 高效液相色谱( 玎? l c ) 2 0 1 3 5 气相色谱质谱联用技术2 1 1 3 6 液相色谱质谱联用技术2 2 1 3 7 超高效液相色谱与超高效液相色谱质谱联用技术2 2 1 4 本课题的研究内容及研究意义2 3 1 4 1 本课题的研究内容2 3 1 4 2 本课题的研究意义2 3 2 材料与方法2 6 i 2 1 实验材料2 6 2 1 1 蔬菜原料2 6 2 1 2 农药标准品2 6 2 1 3 化学试剂2 6 2 1 4 仪器2 7 2 2 实验方法2 7 2 2 1 农药标准溶液的配制2 7 2 2 2 基质固相分散剂的活化2 8 2 2 3 样品前处理方法2 8 2 2 4u p l c m s m s 分析条件2 8 2 2 5 定性、定量方法2 9 3 结果与分析3 1 3 1u p l c - m s m s 条件的优化3 1 3 2 基质固相分散条件的优化3 3 3 2 1 基质固相分散剂的选择3 3 3 2 2 石墨化炭黑用量的优化3 4 3 2 3 分散剂用量的选择3 5 3 2 4 淋洗剂及其用量的选择3 7 3 2 5 小结3 8 3 3 方法性能指标3 8 3 3 1 标准曲线及线性范围和检出限3 8 3 3 2 方法的灵敏度4 1 3 3 3 方法的精密度实验一4 1 4 寸论。4 8 4 1 石墨化炭黑在样品净化中的作用4 8 4 2 基质固相分散和固相萃取的比较4 9 5 结论5 0 参考文献5 1 致谢6 0 攻读学位期间发表论文情况6 l i i ， 山东农业大学硕十学位论文 摘要 蔬菜产业是我国的优势产业，也是我国出口的支柱性产业，具有较大 的增值、增收潜力。为保证蔬菜质量、提高蔬菜产量，大量的农药被应用 于病虫害的防治。然而，农药残留严重污染了环境，且危害人们健康，为 此，近几年各国政府对进出口蔬菜中的农药残留检测项目不断增加，最大 残留限量不断降低，限量标准日趋严格，使我国蔬菜出口受到了严重制约， 蔬菜成为最容易遭遇绿色贸易壁垒的农产品之一。这就对蔬菜中农药多残 留分析提出了准确、高效、快速的要求。苯甲酰脲类农药和双酰肼类农药 是蔬菜、水果上应用广泛的两类杀虫剂。本文对白菜、甘蓝、西红柿、绿 菜花、紫苏中苯甲酰脲类和双酰肼类杀虫剂的提取、净化技术和超高效液 相色谱串联质谱检测条件进行了研究，建立了基质固相分散结合超高效液 相色谱串联质谱法检测蔬菜( 白菜、甘蓝、西红柿、绿菜花、紫苏) 中这 两类杀虫剂残留量的理想方法。得到的主要研究结果如下： 1 采用基质固相分散法从5 种蔬菜( 白菜、甘蓝、西红柿、绿菜花、 紫苏) 中提取净化残留的9 种目标农药，对固体吸附剂、净化剂、淋洗溶 液及它们的用量进行了研究。建立了采用中性氧化铝作为吸附剂( 吸附剂 和样品比例为2 ：1 ) 、石墨化炭黑作为净化剂、乙酸乙酯作为淋洗剂的提 取净化方法( 1 0g 样品对应3 0m l 用量) 。利用此的方法在1 、5 、1 0 、 1 0 0 9 9 k g 四个水平上进行添加回收率实验，9 种目标农药的回收率为 7 8 5 - 11 2 8 ，相对标准偏差为2 3 l o 2 。 2 在超高效液相色谱串联质谱检测方面，对质谱条件、流动相及洗 脱梯度等条件进行了优化，同时检测了样品中苯甲酰脲类和双酰肼类杀虫 剂。结果表明，在本文选择的流动相及梯度洗脱条件下，9 种目标农药经 超高效液相色谱分离，分别在正、负离子多反应监测( m r m ) 模式下电 喷雾电离串联质谱测定。在1 1 0 0 g l 范围内获得了良好的线性相关系 ( r 2 o 9 9 ) ，最小检出限为0 4 8 7 - 4 ) 9 8 8g g k g ，低于国家标准最大残留限量 ( m r l ) 和日本肯定列表等限量要求。 m s p d u p l c m s m s 法检测蔬菜中苯甲酰脲类和双酰肼类农药 本方法操作简便快速，样品和溶剂用量少，检出限低，可以满足蔬菜 中苯甲酰脲类和双酰肼类杀虫剂同时检测的要求。 关键词：基质固相分散；超高效液相色谱串联质谱法；蔬菜；苯甲酰脲 类农药；双酰肼类农药 2 山东农业大学硕士学位论文 a b s t r a c t v e g e t a b l ei n d u s t r y ，a na d v a n t a g e o u sa n dm a i n s t a yi n d u s t r yi nc h i n e s e e x p o r t ，h a st h ep o t e n t i a lo fa p p r e c i a t i o na n da d dc l o s e i no r d e rt og u a r a n t e e t h eq u a l i t yo fv e g e t a b l e sa n di n c r e a s et h eo u t p u t ，m a n yp e s t i c i d e sw e r ea p p l i e d t oc o n t r o lo fd i s e a s e sa n dp e s t s h o w e v e r , p e s t i c i d er e s i d u ec a u s e ds e r i o u s p o l l u t i o na n ds e r i o u sp e o p l e sh e a l t hr i s k i nr e c e n ty e a r s , g o v e r n m e n t si n c r e a s e d t h em a n b e ro ft e s ti t e m so ft h ev e g e t a b l e sf o ri m p o r ta n de x p o r tc o n s t a n t l y , a n dm a d e m o l es t r i c ts t a n d a r d sa n dl o w e r 眦c o n t i n u o u s l y ，s oe x p o r t so fv e g e t a b l e sf o ro u r c o u n t r yw e r ef a c i n gm o l ea n dm o r et e c h n i c a lb a r r i e r s v e g e t a b l ew a sa l s oo n eo f a g r i c u l t u r a lp r o d u c t sw h i c hw e r em o s ta tr i s ko fg r e e nt r a d eb a r r i e r s t h e r e f o r e , t h ea n a l y s i so nt h ep e s t i c i d em u l t i - r e s i d u eo fv e g e t a b l e ss h o u l db ea c c u r a c ye f f i c i e n t a n dr a p i d b e n z o y l u r e a sa n db i s h y d r a z i d ew e r ew i d e l ya p p l i e dt ov e g e t a b l e sa n df i u i t s 佻r e s e a r c hs t u d i e de ) m a c t 疏p u r i f i c a t i o na n du p l c - m s m sd e t e c t i o nc o n d i t i o n s o ft h et a r g e tb e n z o y l u r e a sa n db i s h y d r a z i d ei nv e g e t a b l e s ( c h i n e s ec a b b a g e s , b a u c a b b a g e s , t o m a t o e s , b r o c c o l i s , p e f i l l al e a v e s ) , a n dd e v e l o p e d 锄i d e a l 孤l 蛳c a l p r o c e d u r eb a s e do nm s p dc o u p l e dt ou p l c - m s m sf o rt h ed e t e r m i n a t i o no f t h et w o k i n d so f p e s t i c i d e si nv e g e t a b l e s t h em a i nr e s u l t sw e r ea sf o l l o w s ： 1 i nt h i sr e s e a r c h , w eo p t i m i z e dt h ek i n do f d i s p e r s a n t ，e l u e n t , a n dc h o s et h e s u i t a b l er a t eb e t w t 搬ls a m p l ea n dd i s p e r s a n t ，t h ed o s a g eo f e l u e n ta n dp u r i f i c a n t t h e n a 珥耳i 枷m e t h o dw h i c hu s e da l u m i n aa sd i s p e r s a n t ( t h eb e s tr a t i ob e t w e e n n e u t r a la l u m i n aa n ds a m p l ew a s2 ：1 ) ，g r a p h i t i z a n dc a r b o nb l a c k 舔p u r i f i c a n t , a n de t h y la c e t a t ea se l u t i n gs o l v e n t ( 1 0 9s a m p l eu s e d 3 0m la n d e t h y la c e t a t ea s e l u t i n gs o l v e n t ) w a se s t a b l i s h e d t h er e c o v e r i e sw e r e7 8 5 - 112 8 a tf o u r s p i k e dl e v e l so fl ，5 ，10a n dl0 0 i - t g k g ，a n dt h er e l a t i v es t a n d a r dd e v i a t i o n s w a s2 3 1 0 2 2 i nt h i sr e s e a r c h , w e 叩岫j z e dt h em s m sc o n d i t i o n , c h o s et h es u i t a b l em o b i l e p h a s ea n dm o b i l ep h a s ep r o g r a m , a n dt h e na u p ic - m s m sd e t e c t i o nm e t h o df o rt h e 3 m s p d u p l c m s m s 法检测蔬菜中苯甲酰脲类和双酰肼类农药 t a r g e tb e n z o y l u r e a sa n db i s h y d r a z i d ew a se s t a b l i s h e ds u c c e s s f u u y t h es e p a r a t i o n w a sa c h i e v e d b y u l t r a p e r f o r m a n c el i q u i dc h r o m a t o g r a p h y ，a n d t h e i d e n t i f i c a t i o na n d q u a n t i f i c a t i o n w e r e p e r f o r m e du s i n g m s m sw i t h m u l t i p l e - r e a c t i o nm o n i t o r i n g ( m r m ) a n de l e c t r o s p r a yi o n i z a t i o ni np o s i t i v e o rn e g a t i v em o d e t h ec a l i b r a t i o nc u l w e ss h o w e dg o o dl i n e a r i t yi nt h ev d n g eo f 1 1 0 0 嵋几w i t hc o r r e l a t i o nl a r g e rt h a n0 9 9 t h el i m i t so f d e t e m a i m f i o n ( s n = 3 ) f o r t h e p e s t i c i d e sw e r e0 4 8 7 - 0 9 8 8 1 a g k g , w h i c hw e r el o w e rt h a nm r l so fo u rc o u n t r ya n d j a p a n s p o s i t i v el i s ts y s t e m t h ep r o p o s e dm e t h o dw a se a s i e ra n df a s t e rt op e r f o r m ，a n dl o w e rl i m i t so f q u a n t i f i c a t i o n ，a n dc o n s u m e dl e s ss a m p l ea n do r g a n i cs o l v e n t s i tc o u l dm e e t t h ed e m a n d so fp r a c t i c a lu s ef o rt h er a p i da n ds i m u l t a n e o u sd e t e r m i n a t i o no f b e n z o y l u r e a sa n db i s h ) r d r a z i d ei nv e g e t a b l e s k e yw 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 ；u l t r ap e r f o r m a n c el i q u i d c h r o m a t o g r a p h y - t a n d e mm a s ss p e c t r o m e t r y ；v e g e t a b l e s ；b e n z o y l u r e a s ； b i s h y d r a z i d e 4 - ， - 山东农业大学硕十学位论文 l 引言 1 1 研究背景 1 1 1 农药的应用与农药残留 农药是指用于防治、消灭或控制危害农业、林业的病虫草和其他有害 生物，有目的地调节植物及昆虫生长的化学合成，或者来源于生物、其他 天然物的一种化合物质或者几种物质的混合物及其制剂( 赵善欢，2 0 0 1 ) 。 农药的广泛使用在保障农业稳产、促进农业增产等方面作用巨大。但是， 我国蔬菜的农药残留超标的现状较为严重。农药残留是指某些农药由于具 有很强的化学稳定性，施用后不易分解，仍有部分残留在土壤、作物及环 境中。这些残留农药在食物链中有极强的富集作用，可以在人类和动物机 体内累积并导致慢性中毒，严重威胁着人类的食品安全，这一问题已成为 全球关注的焦点( 沈强，2 0 0 7 ) 。首先，在农业生产过程中，我国广大的 农户对禁用农药的认识尚显不足，在生产中为追求见效快而大量地施用， 甚至使用禁用农药，为我国蔬菜的质量埋下了安全隐患；其次，我国目前 农药的使用结构也存在不合理现象，较为环保的生物农药在农药总量中比 例较小；再次，我国蔬菜生产尚未形成规模化，独立的散户生产方式农药 使用随意性大，致使监管部门对农药残留难以有效实施。 农药残留超标成为餐桌上的隐形杀手，影响着人们饮食安全和身体健 康。农药对人体的危害不仅表现在干扰人体化学信息的传递，破坏身体的 酶，而且它阻碍器官发挥正常的生理功能，导致神经系统功能失调( 张俊 等，2 0 0 4 ) 。此外，喷施的农药流失扩散到空气、水和土壤中，严重污染 了环境，还毒害环境体系中的生物。由于自然界的各种生物存在着的彼此 依赖、相互制约的生态平衡关系，残留于环境中微量的农药被动植物吸收 之后，通过生物链作用不断地转移、蓄积起来，进一步威胁到其它生物的 安全，从而破坏了生态系统原本稳定的结构。 近年来，由于农药的大量使用引起的食品安全问题已被人们广泛的认 识、关注和重视。人们食用了受到农药严重污染的蔬菜水果，而造成人体 急性中毒或者慢性中毒的事件屡有发生。为保证食品的质量，世界卫生组 织和世界各国制订了严格的限量标准。与此同时，许多国家也借此施行技 m s p d u p l c m s m s 法检测蔬菜中苯甲酰脲类和双酰肼类农药 术壁垒，使得农药残留问题不仅是影响人的身体健康，而且也严重影响到 国家的对外贸易。所谓技术性贸易壁垒( t e c h n i c a lb a r r i e r t ot r a d e ，t b t ) ， 是指进口国采取强制性和非强制性的技术法规、标准和合格评定程序，以 及动植物产品检验检疫措施、商品包装标签及标志和环境要求等，对其他 国家的产品进入该国市场形成贸易限制措施( 曹艳梅，2 0 0 8 ) 。 目前，一些主要的农产品进口国和组织均建立有庞杂的农产品进口管 理技术性法律和法规体系。联合国粮农组织和世界卫生组织食品法典委员 会( f a o w h o c a c ) 为保证食品安全，制定了3 0 0 多种食品中1 7 0 种农、 兽药最高残留限量。欧盟2 0 0 4 年开始实行的有关3 2 0 种农药禁止使用的限 令涉及了6 2 种中国现用农药，且其中的部分农药在中国属于广泛使用的产 品，这直接导致中国对欧盟的蔬菜出口被动采用转口贸易的形式，大大降 低了中国蔬菜生产者和出口商的收益。日本方面，2 0 0 2 年针对中国冷冻菠 菜“毒死蜱超标，对中国出口到日本的冷冻菠菜实施的批批检测，提高 了中国冷冻菠菜出口的成本；从2 0 0 6 年5 月2 9 日起，日本实施了“食品中 农业化学品肯定列表制度”，只有符合“肯定列表制度 要求的食品才能 进入日本市场。该制度对目前所有农业化学品在食品中的残留都做出了具 体规定。其中，对7 9 7 种农药、兽药及饲料添加剂制定了5 3 8 6 2 个残留限量 标准，对没有设定限量标准的农业化学品，将执行0 0 1m g k g 的“一律标 准”，只有6 5 种天然和化学合成物质作为豁免物质不设限量。同样，加拿 大、德国和东盟其它许多国家和区域性国际组织，也结合本国或本地区的 实际情况制定了各种食品中农兽药最高残留限量。有数据显示，目前仅在 农药残留限量指标上，国际食品法典委员会( c a c ) 有2 5 7 2 项、欧盟有2 2 2 8 9 项、美国有8 6 6 9 项、日本有2 0 0 0 0 多项，而我国国家标准、行业标准只有 4 8 4 项，仅占c a c 的1 8 8 、欧盟的2 2 、美国的5 6 和日本的2 4 。在 世界贸易一体化的今天，许多国家为限制农产品进口，保护农业生产而施 行技术壁垒，使得农药残留问题不仅是影响人的身体健康，而且也严重影 响到国家的对外贸易。 由于各类食品组成成分复杂，不同农药品种的理化性质存在较大差 异，并且近年来高效、低毒、低残留农药品种不断涌现，给农药残留检测 技术提出了更高的要求。发展快速、可靠、灵敏和实用的农药残留分析技 6 山东农业人学硕士学化论文 术无疑是控制农药残留、保证食品安全和避免国际间有关贸易争端的基 础。目前，我国农药残留限量标准制定工作滞后，残留监测体系不健全， 残留检测能力有限、覆盖面窄。因此，我国应该根据自己的技术条件及农 产品市场制定相应的多残留分析方法。( 刘咏梅，2 0 0 5 ) 。 1 1 2 农药多残留分析的现状 近年来随着农药品种和用量的不断增加、高效农药的开发应用和待检 样品的增加，在农药残留的检测上也由单一农药品种检测向多种农药残留 组分同时检测方向发展。 由于人们往往不清楚食品受农药和环境污染的来源，加之农药大多有 同系物、异构体、轭和物，且农药在环境中因发生降解和代谢会产生新化 合物，不同种类的农药物理化学性质又大不一样，待测组分趋于复杂，这 就大大增加了农药残留检测分析的难度。国际官方分析化学家协会 ( a o a c ) 推荐的方法可测3 0 0 多种农药，而且经过了多个实验室的严格 验证，是国际上最权威的方法。但a o a c 推荐的方法也有缺点：( 1 ) 方 法复杂，操作繁琐，不适合现场监测；( 2 ) 试剂消耗量大，这在大规模 的例行监测中更加明显；( 3 ) 近年来新研制开发的农药大都是一些极性 和热不稳定的农药，而a o a c 推荐的方法不能分析这些新农药( 仲维科等， 2 0 0 0 ) 。 食品，尤其是水果、蔬菜等快速消费品，检测农药项目较多，要保证 其商业效益就必须在短时间里完成农药残留检测；另外，农残分析过程产 生的大量有机废液严重污染了环境。因此，发展快速高效、准确、灵敏， 且有机试剂用量少的环保型农残分析技术，是农药残留分析、特别是同类 型农药的多残留分析、多种类型农药的残留分析的发展方向。 1 2 样品前处理技术 残留分析是一项对复杂混合物中的痕量组分进行分析的技术，整个分 析过程主要包括样品前处理和测定两部分，既要求高灵敏度的检测分析仪 器和精细的微量操作手段，又要求高灵敏度的痕量检测技术，特异性强。 样品前处理的好坏是整个分析的关键所在，而如何将多种农药同时提取， 如何有效地去除杂质，同时又保持高回收率，是整个前处理过程的难点。 7 m s p d u p l c m s m s 法检测蔬菜中苯甲酰脲类和双酰肼类农药 样品前处理技术就是从食品样品中萃取、净化或浓缩目标物，有的目 标化合物还需要进行衍生化。影响样品前处理的因素很多，它们直接关系 着分析的准确性、成本和效率。样品提取净化总的要求是尽可能完全地提 取出所含农药成分，尽量少地提取出干扰物质。对于蔬菜水果中多种农药 残留分析，过去传统方法的提取净化方法有液液分配、浸渍、漂洗、索 氏提取、机械振荡提取等技术，尽管这些技术不需要昂贵的设备和特殊仪 器，但却是整个分析过程中最费时费力、最容易引入误差的环节，且大量 有机溶剂的使用，也对环境造成极大的污染。高效、快速的无溶剂或少溶 剂的样品前处理技术的研究越来越受到分析工作者的关注和欢迎。根据不 同的样品基质的特性，国内外分析工作者开发了多种用于农残分析的样品 前处理技术，如固相萃取( s p e ) 、固相微萃取( s p m e ) 、超i 临界流体 萃取( s f e ) 、凝胶渗透色谱( g p c ) 、加速溶剂萃取( a s e ) 、免疫亲 和色谱技术( l a c ) 、q u e c h e r s 法、基质固相分散法( m s p d ) 等，这 些方法都大大简化了预处理过程。近年来食品中农药多残留分析前处理技 术的发展方向是微量化、自动化、无毒化、快速化和低成本方向发展( 冯 秀琼，1 9 9 8 ：刘曙照等，1 9 9 8 ) 。 1 2 1 固相萃取技术 固相萃取( s o l i dp h a s ee x t r a c t i o n ，s p e ) 技术是7 0 年代发展起来的 一种分离、纯化方法。其原理是利用固体吸附剂对液体样品中的目标化合 物进行吸附，使其与样品的基体和干扰化合物分离，然后再利用洗脱剂洗 脱或加热解吸附，达到分离和富集目标化合物的目的。或者是利用固体吸 附剂吸附液体样品中的杂质而使目标化合物通过，从而达到净化的目的 ( m p e r e z - u r q u i z ae ta l ，2 0 0 0 ；j j j i m e n e ze ta l ，19 9 8 ) 。 固相萃取克服了l l e ( 液液分配) 及一般层析柱的缺点，可一步完 成对液体样品的萃取、浓缩和净化，具有较高的回收率和富集倍数，能处 理小体积试样极低的杂质干扰。节省时间和溶剂用量、减少杂质引入，对 操作者更安全，重现性更好，另外它还避免了l l e 中的乳化现象( 翁淑琴， 2 0 0 9 ；刘祥国，2 0 0 7 ) 。s p e 的另一优点是容易实现预处理的自动化，国 外已推出商品化的自动固相萃取装置a s p e c ( a u t o m a t e ds o l i d p h a s e e x t r a c t i o nc l e a n u p ) 。国内对此的研究起步较晚，但也呈现良好的发展前 山东农业大学硕十学位论文 景。固相萃取的主要分离模式与液相色谱相同，可分为正相( 吸附剂极性 大于洗脱液极性) 、反相( 吸附剂极性小于洗脱液极性) 、离子交换和吸 附。正相固相萃取所用的吸附剂都是极性的，用来萃取( 保留) 极性物质。 在正相萃取时目标化合物如何保留在吸附剂上，取决于目标化合物的极性 官能团与吸附剂表面的极性官能团之间的相互作用，其中包括了氢键，兀兀 键相互作用，偶极之间相互作用和偶极诱导极相互作用以及其他的极性 极性作用。正相固相萃取可以从非极性溶剂样品中吸附极性化合物。反相 固相萃取所用的吸附剂通常是非极性的或弱极性的，所萃取的目标化合物 通常是中等极性到非极性化合物。目标化合物与吸附剂问的作用是疏水性 相互作用，主要是非极性非极性相互作用，是范德华力或色散力。离子 交换固相萃取所用的吸附剂是带有电荷的离子交换树脂，所萃取的目标化 合物是带有电荷的化合物，目标化合物与吸附剂之间的相互作用是静电吸 引力( 王绪卿等，2 0 0 5 ) 。 目前，此项技术在农药残留分析的样品前处理中得到了广泛的应用。 马又娥等采用c 1 8 固相萃取作为净化手段，结合高效液相色谱串联质谱同 时测定蔬菜、水果中2 1 种农药残留量，样品的平均加标回收率为 7 6 3 4 - - - 11 9 3 3 ，测定结果的相对标准偏差为1 3 4 1 1 1 ( 马又娥， 2 0 0 8 ) 。楼正云等使用固相萃取柱( s p e e n v i c a r b 、s p e e n c i c a r b - n h 2 ) 净化，g c f p d 和g c e c d 分别测定了茶叶中有机磷和有机氯、拟除虫菊 酯类9 2 种农药残留量，9 2 种农药的平均回收率范围为8 0 3 l1 7 1 ，相 对标准偏差范围为1 5 - - 9 8 ( 楼正云等，2 0 0 8 ) 。陈练洪等将s p e 成功 用于食用菌中多菌灵和噬菌灵的测定( 陈练洪，2 0 0 9 ) 。d a r i n k as t a j n b a h e r 等将s p e 成功用于果蔬中9 0 种农药的残留分析( d a r i n k a t a j n b a h e re ta 1 ， 2 0 0 3 ) 。x ud u n m i n g 等将s p e 成功用于植物性食品和动物性食品( 柚 子、生姜、青豆、竹笋、青葛菜、鸡肉、鱼、猪肉) 中茚虫威测定( x ud u n m i n g e ta l ，2 0 0 8 ) 。相对传统的方法，s p e 方法提高了分析速度，简化了操作 步骤，节约试剂，重现性好且回收率高，准确度和精密度均达到农药残留 分析的要求。 9 m s p d u p l c m s m s 法检测蔬菜中苯甲酰脲类和双酰肼类农药 1 2 2 固相微萃取技术 固相微萃取( s o l i dp h a s em i c r oe x t r a c t i o n ，s p 砸) 是1 9 9 0 年由加拿 大学者p a w l i s z y n 等首创( a r t h u rcle ta l ，1 9 9 0 ) ，起源于气相色谱的快 速进样技术和样品处理和气相色谱进样的合并简化，是近十余年间迅速发 展和完善的样品制备新技术。它是在固相萃取的基础上发展起来的一种分 离方法，其装置形如一注射器，通常采用涂有聚二甲基硅烷( p d m s ) 的 纤维来提取和浓缩待测物，其选择性可以通过改变涂渍材料或涂层厚度来 调节，在样品中加入盐，调节p h 值，提高某些待测物的回收率。固相微 萃取的萃取过程是一个平衡过程，萃取的平衡时间与搅拌速度、固定相的 膜厚以及被分析样品的分配常数、扩散系数、萃取温度有关。大分子质量 的物质比小分子质量的物质需更长的分析时间，当达到平衡后，固相微萃 取方法的灵敏度最高( 谈金辉等，2 0 0 5 ) 。 目前，国内外已有大量的关于s p m e 的文献报道，其内容涉及理论基 础、装置设计、涂层、萃取方式等方面( 傅若农，2 0 0 8 ) 。而更多文献报 道的则是这一技术在食品、生物医药、环境及天然产物分析等各方面的应 用( 陈美霞，2 0 0 4 ；王海波，2 0 0 7 ；l o u c hde ta l ，1 9 9 2 ) 。1 9 9 4 年开始应 用于农药残留检测，与液液萃取和固相萃取相比，它有集采集、浓缩于 一体，操作简单、处理方便、选择性好等优点，且不会造成二次污染，是 一种有利于环保的很有应用前景的样品前方法。目前其残留分析的农药主 要是各类杀虫剂，包括有机氯、有机磷及氨基甲酸酯等，也有少数除草剂。 c o r r e i a 等采用p d m s 萃取头在3m l 葡萄酒样品中浸入3 0m i n ，测定了包括 9 种有机氯、1 1 种有机磷在内的2 3 种农药，检出限平均达到5u g l ( c o r r e i a me ta l ，2 0 0 0 ) 。m a r i af e r n a n d e z a l v a r e z 等将s p m e 技术用于牛奶中3 0 种 除虫菊酯和有机氯农药的分析，样品以蒸馏水稀释1 0 倍后用p d m s d v b 萃取头浸入式提取，检出限在鹇l ( p p b ) 量级以下( f e r n a n d e z a l v a r e zm ， 2 0 0 8 ) 。 固相微萃取技术的使用经历了由挥发到半挥发、不挥发阶段，因此， 相应的后序仪器也经历了由气相色谱( g c ) 到高效液相色谱( h p l c ) 的 发展阶段。其中s p m e 与g c 联用是主要的联用技术，适于分析极性较小 和易挥发的有机物，通过热解使待测组分与纤维分离，用于分析环境、食 l o 品和动植物样品中挥发和半挥发性农药残留量( j e s f i ss a l a f r a n c ae ta l ， 2 0 0 3 ；x i n g j i uh u a n ge ta l ，2 0 0 4 ；n a t h a l i es a u r e t - s z c z e p a n s k ie ta l ，2 0 0 6 ) ： 而对于强极性、难挥发的有机物可利用s p m e 与h p l c 的联用技术，通 过溶剂解吸的作用达到分离的效果。 1 2 3 凝胶渗透色谱技术 凝胶渗透色谱( g e lp e r m e a t i o nc h r o m a t o g r a p h y ，g p c ) 又称为体积排 阻色谱，它是按溶质分子的大小进行分离的一种色谱技术。通过多孔性凝 胶固定相，使得样品中的大分子先被洗脱出来，小分子后被洗脱出来。 g p c 可以分离相对分子质量从4 0 0 多j 1 0 1 0 的分子。凝胶渗透色谱作为一种快 速的相对分子质量及其分布测定方法，几十年来一直都是非常活跃的研究 课题。凝胶渗透色谱法最初主要用来分离蛋白质，但随着适用于非水溶剂 分离的凝胶类型的增加，凝胶渗透技术应用于农药残留分析得以发展。目 前使用较多的是x a d 系列凝胶，不同配比的环己烷和乙酸乙酯作为洗脱 剂，根据多孔凝胶对不同大小分子的排阻效应进行分离，大分子的油脂、 色素( 叶绿素、叶黄素) 、生物碱、聚合物等先淋洗出来，农药等相对分 子质量较小，后淋洗出，收集含有农药成分的洗脱液，再进行检测分析。 与其他提取净化方法不同，g p c 法的柱填料和被分离的试样没有相互作用 力，而是完全凭借分子自身的大小进行分离。这种分离方式决定了g p c 技 术能够在温和条件下进行，因为没有可逆吸附，所以每个适用于g p c 分离 的样品都能完全洗脱。和传统的分离柱相比，g p c 柱还具有性能持久、使 用寿命较长的优点。g r i f f i t t 和c r a u n 对自动化的g p c 系统进行了验证 ( g r i 伍t tk1 l1 9 7 4 ；g u i n v a nrae ta l ，1 9 8 1 ) ，发现用g p c 方法分离所得 回收率比用液一液萃取法( 如乙酸乙酯石油醚分配法) 和柱层析法( 如 f l o r i s i l 分离法) 所得回收率要好得多。 刘咏梅等利用凝胶渗透色谱提高了对食品样品中蛋白以及油脂等大 分子杂质的去除效率，成功建立了g c n p d 快速检验糙米中5 0 种有机磷 农药残留的方法( 刘咏梅等，2 0 0 5 ) 。秦亚萍等建立了菠菜、大米和柠檬 中9 7 种农药残留量的快速检测方法，有8 1 种的回收率在7 0 到1 2