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农药残留技术培训河南省农科院植保所农残研究测试中心 目录 综述第一章分析样品的采集和制备第二章农药多残留分析常用的仪器和试剂的提纯第三章多种农药残留量的提取第四章多残留测定的净化技术第五章浓缩技术第六章色谱技术 综述 1 我国农药生产现状生产企业2300多家 1600多个农药品种 有效成分600多个 原药年产量42万吨 制剂100多万吨 2 我国农药残留现状蔬菜中残留问题突出 2000年20个省10187个样 阳性率19 1 2001年22个省13558个样 阳性率12 6 2002年22各省14556个样 阳性率11 4 2003年5月10日 广西苍梧县龙圩镇恩义村33人因吃了从市场买的空心菜 出现头晕 呕吐 恶心等中毒症状 经抽血检查诊断为有机磷农药中毒 03年6月19日 20日 江门市连续发生两宗蔬菜残留甲胺磷农药引致中毒事件 江门市群兴制衣厂30多名中毒职工 江门市北郊某建筑工地食堂10多人食用含有残留农药的蔬菜中毒 03年8月24日 中央电视台披露 河北省无公害蔬菜生产示范基地的张家口市 一些打着 无公害 招牌的蔬菜竟然都喷洒有国家明令禁止使用的剧毒农药 而这里的蔬菜每天都运往北京等全国20多个大中城市 其中 预计有10多亿公斤所谓的无公害蔬菜获得了进入北京市场的免检 绿卡 茶叶中严重超标 99年按照欧盟标准氰戊菊酯61 6 阳性三氯杀螨醇17 5 阳性2001年我国全面禁止在茶叶上使用氰戊菊酯和三氯杀螨醇 03年北京市质量监督局抽查北京市20家企业生产销售的花茶 绿茶和乌龙茶共35种 合格30种 合格率为85 7 存在农药滴滴涕 2003年浙江省农业厅 绍兴市经济特产站等单位参加的 茶叶中农药残留控制技术推广 项目获2003年度全国农牧渔业丰收奖二等奖 增强茶叶的出口竞争力起到了显著作用 3 残留对农产品出口的影响 98年我国有10亿多美元的农产品被退回 扣留和索赔 99年德国抽检茶叶109个样44个超标01年日本对进口中国的大葱 元葱抽查不合格率为89 和77 02年起 对中国的蔬菜 蘑菇实行批批开箱检查 自1999年以来连续5年 韩国自国外进口农产品和食品进行检验中 中国产品不符合卫生安全标准的起数为最多 农药残留问题已经严重地影响了中国农产品和食品在国际市场上的声誉 4 残留超标的主要原因 1 我国农药产品结构不合理 高毒农药多 2 施药技术水平低 污染作物 土壤 水等 3 农民缺乏安全意识 乱用药 4 不按照安全间隔期收获作物 5 法律 法规不健全 5 农药的法律 法规及标准现状 我国的情况 1 97年颁布颁布农药管理条理 之后各省 市制定了相应的管理条理和法规 2 农药合理使用准则国标1 7项 3 国家残留标准中有170种成分 20种作物 399项标准 4 残留限量标准有79种农药 32种作物 197项标准 国际上 美国 96年制定质量保护法 制定8100个标准 日本农药取缔法制定200多种成分 9300项标准 德国制定200多种成分 8000多项标准 fao who制定200多种成分 3000多项标准 6 残留工作的发展方向 1 制定农残管理的法律 法规 2 加强农药合理使用的指导 宣传 培训和生产过程的控制 3 加快农药产品 剂型结构的调整 4 建立农残检测体系 5 建立农残检测和限量标准 6 加强农残登记实验管理 认证或认可 7 农药残留分析 农药残留分析有以下两方面内容 残留试验和残留分析 为新农药开发登记提供其在作物上的残留动态和最终残留资料 用于制定农药最大残留限量和合理使用准则 农药残留临测 为评价农药对农畜产品和环境的污染和制定防治措施提供依据 农残检测发展简介史 1 50年代使用无机农药与有机氯农药时期 残留量分析方法局限于化学法 比色法和生物测定法检测方法缺乏专一性 灵敏度不高 仅难检测毫克 千克级水平 2 50年代末根据有机磷和氨基甲酸酯类农药的毒杀作用机制 使用胆碱酯酶抑制法 灵敏度高 适应性广 但缺乏专一性 仅可检出 有毒 成分 目前作为这两类农药的特残分析方法 只用于食物样本的快速初步筛选测定 3 60年代色谱技术的发展 使薄层色谱法在农药残留分析中广泛应用 并逐步从薄层板上原位斑点目测定量法发展成为原位斑点扫描仪定量法 灵敏度和准确度均有提高 但薄层色谱法主要用于分离杂质 定性和半定量分析 4 气相色谱法的出现推动了农药残留分析的进展 高效能的色谱柱可将各组分或杂质分离 高灵敏度和专一性强的检测器 解决了早期检测不到的微量农药 代谢物和降角产物的分析 5 80年代后期 对于不具有殊元素基因 在气相色谱条件下不易气化或易热分解的农药 使用液相色谱法 有的农药采用柱前或柱后衍生化技术和荧光检测器 大大提高了检测灵敏度 6 现在质谱仪 气质连用 液质连用 在农药多组分残留检测应用广泛 是农药残留精确定性 定量的技术 8 农药残留分析的特点 农药残留分析是较复杂的技术 有四方面特点 农药残留在农畜产品和环境样本中农药的含量很少 每千克样本中仅有毫克 mg kg 微克 g kg 纳克 ng kg 量级的农药 在大气和地下水中农药含量更少 每千克仅有皮克 pg kg 飞克 fg kg 要从大量样本中提取出微量农药 不能使用一般常量分析方法 常用农药有数百种 各类农药的性质差异很大 有的农药能代谢转化为有毒代谢物 残留分析方法要根据各类农药特点而定 农畜产品和环境样本种类多 成分各异 各类农药的前处理方法差异很大 基于以上原因 测定样本时对方法的准确度和精密度要求不高 但灵敏度要高 即能检出样本中的微量农药 第一章分析样品的采集和制备 农药残留量检测 其数据的可靠性除受检测方法影响外 样品的代表性 数量 采集方法及分析部位也和它有直接关系 对于许多样品来说 采样误差对结果的影响往往大于分析误差 因此 样品的采集 务须充分考虑其代表性 典型性和适时性 并做好选取和保存工作 样本的标示 所有的检样在采集时 均应附上标签 写标签必须用铅笔 上面要详细写明样品名称 编号 数量 采集地点 日期 采集人等 样本的分类 按其样本来源可分为主观样本和客观样本 主观样本是人们为研究农药残留量与各种因素关系 从设计的试验区域内采集的样本 例如 为农药在某种作物上登记需取得残留评价数据 制定农产品中最高残留限量标准 制定农药合理使用准则以及研究农药在动植物体内代谢和在环境中降解规律等设计一系列试验 所采集的各种样本 客观样本多指监测样本 即样本来源于非人为设置的试验区域 测定的农药种类是未知的或施药背景不清楚的样本 例如 为市场管理 环境治理 污染事故调查等提供残留数据而采集的样本 其中有水 土 动植物样本等 水样包括农田水 江河水 湖泊水 渠水 池塘水 雨水和地下水等 气样包括大气 小环境气体 车间 仓库 施药现场 等 动物样本包括家畜 家禽及肉蛋奶和制品 水生动物样本 鱼 虾 贝等 植物样本包括谷物 蔬菜 水果 油料 茶叶 烟草 甜菜 中草药 饲料等陆生植物 以及海带 紫菜 藕 茭白 慈姑 水藻类 水草等水生植物等 土样包括农田土 草原土 森林土 荒原土 淤泥土等 科学的采样方法是获得代表性样本的前提 采样方法则根据分析目的和总体样本实际情况而定 以随机采样为原则 常用的采样方法有 对角线法 五点法 z 形法 s 形法 棋盘式法 交叉法等 通常初级样本采1 5千克 经四分法缩分后取1 2千克 再经预处理后留500克左右待测 一 土壤 一 采样方法对角线法 五点法 z形法 s形法 棋盘法 交叉法等 对角线法 样点多少视区域面积 地形及检测的目的而定 必要时变可用双对角线法 五点法 对于面积较小 地势平坦 但土壤较不均匀的田块 可采用此法 棋盘法 适宜于中等面积 地势平坦 但土壤较不均匀的田块 s形法 适宜于面积较大或平原牧场 地势不太平坦 土壤不够均匀 采样必须较多的田块 二 土壤样品的选取和保存 将各点采集的原始样品剔除动植物残体 石砾等 充分混匀后 以四分法反复缩分 最后留取1 2公斤 装入布袋或聚乙烯塑料袋内 附上标签 土样取回后 立即测定 冰冻保存 风干 根据农药性质而定 需风干土样 待风干后 将土样碾细 过60目筛 充分混匀后取1000克装入广口瓶中备用 三 注意事项 1 从土壤样品的采集到选取 保存的全过程中 必须严防其它化合物或农药的污染 2 采样点不能选在田边 地边 堤岸边或堆肥旁 二 水样 一 水样分类1 稻田水和地表径流水2 江河 溪河及沟渠水3 湖泊 池塘和水库水4 井水5 雨水 稻田水和地表径流水稻田水样采集的布点方法与土壤采集基本相同 并且离进水口 出水口至少两米 5 10点 江河 溪河及沟渠水根据水流的流径距离 从上游到下游选择水流较为平缓而有代表性的地段布点10个左右 混合后取2000毫升盛于样瓶中 湖泊 池塘和水库水根据水域面积大小及深浅度 选择采样点 井水井水检测样的采集 可在检测区域内按布点原则选取有代表性的水井5 10口 依不同深度混合各井水样 各取2000毫升 盛于样品瓶中 雨水雨天取数只洁净的大玻璃缸 置于1 5米高的支持物上集雨 采样量视集得的雨量多少而定 二 水样的预处理和保存 上述水样带回室内后 用快速定性滤纸过滤 除去浮游生物及其他杂质 尽快用有机溶剂提取后待分析 三 注意事项 1 取样之前 必须以取样点的水洗涤取样工具和水样容器2 3次方可正式取样 2 取样量均为2000毫升 但现场取样时 应略多于此量 以备预处理过程中合理损耗 三 陆 水生植物 一 农作物类样品的采集方法 1 谷物类 此类样品除禾谷类的稻 麦 高梁 玉米和小米外 蚕豆等食用籽粒的粮食作物亦归入此类 a 田间样品的采集 在测定谷物中农药残留量的同时 有时全株各个部位都必进行测定 b 晒场谷物样品的采集 若仅仅测定某地谷物中的农药残留量 变可于收获期在晒场上采集 c 库存样品的采集 为了解仓库中贮存的粮食 包括原粮 成品粮 中的农药残留情况 d 粮食制品样的采集 为了解食品中农药残留量 可在检测范围内按类 批从各堆放部位 上 中 下层 多点采集样品 2 油料类 此类作物有大豆 花生 油菜 籽 棉籽 芝麻 向日葵等 一般应分别测定作物本身及其制品 食油 对油料作物样品的采集可参考谷物样品的采集方法 3 果树类 此类包括柑枯 苹果 梨 桃 李 葡萄等水果和荔枝 核桃等干果 一般仅检测果实 在平坦的果园中采样时 可按对角线法布点采集 而在山地果园 则应按不同高度均匀布点 采样点均不少于10个 一般小果树采摘全株 较大的果树 可将每棵果树纵向四分 从其中一份的上 中 下 内 外均匀采摘1公斤 混匀后再进行取舍 若检测市场水果 则按类 批从各堆放部位 上 中 下三层 多点采样即可 4 蔬菜类 此类作物包括叶菜 如大白菜 青菜 芥菜 萁菜 苋菜 茭菜 甜菜 小白菜 根及块茎菜 如萝卜 大头菜 芋艿 莴苣 豆菜 如四季豆 扁豆 鲜黄豆 瓜果 如冬瓜 南瓜 茄子 丝瓜 黄瓜 葫芦 番茄 辣椒等 食用菌 蘑菇 平菇 等 以及葱 韭菜 大蒜 一般均测定食用部分 在菜场供应的蔬菜 按批从各堆放部位采集样品 5 经济特产类 此类包括烟 茶和中草药材等 其中又分鲜样和加工制品 烟叶 茶叶样品可在烟草地和茶园中按谷物类田间采样方法布点采集 加工后的卷烟和茶叶 则可分批或按不则堆放部位采集 中草药的样品变按此法采集 6 其他类 除了上述5类作物外 还有许多作物的样品采集方法 如甘薯 山药 牧草 西瓜 荸荠等 这些作物可参照近类型的作物样品采集 在此不再赘述 二 水生植物 水生植物包括供人类食用的水生蔬菜茭白 藕 慈菇 紫菜 海带等 作牲畜饲料的水芦葫 满江红等 作鱼食的黑藻 狐尾藻 金鱼藻 水草等 其中水芦葫 满江红和水草样的采集 以直接采自水中为宜 采样点的布设可参照水样的采集方法 海带 紫菜等供人食用的样品 可在水中直接采集 变可在市售商品中分批量从不同堆放部位采集 这类样品一般采集0 5 2公斤 三 植物样品的选取和保存 1 原始样品采集量和最后选取量原始样品的采集量一般为最后选取量的5 10倍 每点采集量则随样点的多少而变化 由于作物类型不同 分析部位不同 样品的采集量和选取量亦稍有差异 样品的最后选取量 谷物 油料 干果类为1公斤 干重 若则时采集其它部位 根 茎 叶等 数量不少于1公斤 水果 蔬菜类为250 1000克 干重 经济特产类可酌量采集 一般需检测需求量的3 5倍即可 2 样品的选取和保存选取的方法是 将原始样品剔除杂质 秸秆须先断成约2厘米长 蔬菜等稍晾干 混匀后 以四分法反复缩分 块根 块茎 瓜果等可先称切成4片或8片 然后取其1片 留取所需样品量 3 植物样品的保存谷物类 油料类 经剂特产类等 均以样品袋或瓶 罐保存干样 而水果 蔬菜等鲜样 若当天不能处理完 则应放入冰箱暂时保存 最好在 20 以下冷藏 水生植物根据情况 可保存鲜样或干样 防分解措施对含有易分解农药的样本 应立即分析测定 如采样后需贮藏较长时间时 则应在 20 下冷冻保存 但解冻后的样本因细胞已经破坏 必须立即分析 作物上的某些残留农药 在捣碎 冷冻保存过程中 有显著的分解现象 如克菌丹 敌菌丹在捣碎的洋白菜 黄瓜 萝卜中迅速分解 不稳定的有机磷酸酯和二硫代氨基甲酸酯水解等 防分解措施有三种 调节试样的ph值 向样本中添加隐蔽剂 进行必要的添加保存试验 四 注意事项 1 采样时须注意样品的代表性 水果类样品的采集 要注意树龄 株型 生长势 座果数量及果实着生部位和方位 2 新鲜样品采得后 应立即装入聚乙烯塑料袋 扎紧袋口 以防止不分蒸发 3 若采集的样品为根部 在清除根上的泥土时 不要损失根毛 4 水生植物一般采集全株 采得后洗去泥土及其它杂物 四 陆生 水生动物 一 动物样品的采集 选取和预处理 1 家禽包括鸡 鸭 鹅等及禽蛋 在需要检测的范围内采集家禽2 3只 禽蛋1公斤 把家禽宰杀退毛洗净后 稍晾干 分出内脏 沿脊椎纵切为二 取其一侧 体重1公斤以下的取整只 剔骨 必要时剥皮 切细混匀 尽快进行分析 2 家畜 包括马 牛 羊 猪 兔等及畜乳 家畜肉类样品的采集 可在家畜宰杀后 去毛 分出内脏 一般纵竖切开 从整体的一半沿前 后身分点采集肌肉2 3公斤 再用四分法缩分取其一半切成糊状 待测 根据需要同步采集各脏器组织部位的样品 牛奶等畜乳样品 可从畜群中选取母畜5 10头取乳汁 混匀后取1 2公斤 3 水生动物 包括鱼类 贝类 甲壳类及两栖动物蛙类等 从观察范围内采集原始样品500 100克 体得在500克左右的 个体数应不少于5个 250克以下的个体数在10个左右 待预处理 鱼去鳞和鳃 沿脊椎纵剖后取其二分之一或数分之一 50克以下者取整体 剔去刺骨 用滤纸吸干表面水分 切碎混匀后尽快分析 螺 蚌等贝类去硬壳 取其肌体 肉 用滤纸吸干水分 切碎混匀后 尽快进行分析 从上述各类动物的加工品中采集样品时 可以分批从不同堆放部位取样 二 动物样品的保存方法 最好选用活样品饲养 一经处死后 应该尽快当天进行分析 若当天不能处理完 则应暂时贮于 20 冰箱中 三 注意事项 1 注意样品的代表性 如家禽 鱼类等个体较大时 取样就应考虑从不同部位分别取得 2 上述各类样品若在检测肌肉的同时 对内脏 脂肪等单独进行分析 则应同步取好内脏 脂肪样品 并注意其对应性 3 如观察这些肌体与环境污染的内在联系时 应同检测 水体 水生生物 饲料 禽畜等 第二章农药多残留分析常用的仪器和试剂的处理 提纯 一 仪器设备粉碎机 绞肉机 剪刀 样筛 10 60目 各种铝盒 菜刀 瓷盘 组织捣碎机 振荡器 超声波提取器 玻璃分液漏斗 离心机 层析柱 抽滤装置 k d浓缩器 旋转蒸发器 快速称量天平 恒温水浴锅 注射器 gc lc ms等等 二 使用玻璃器皿的要求1 乙醇清洗 丙酮清洗 正已烷清洗 干燥 200 干燥16小时 2 铬酸 硫酸清洗 自来水清洗 蒸馏水清洗 丙酮清洗 200 干燥16小时 3 丙酮清洗 干燥 200 干燥16小时 三 检测仪器 目前国内外测定农药残留量的仪器主要应用气相色谱 国产和进口的型号很多 用途最广泛的是备有电子捕获 炎焰光度和氮磷3种检测器的气相色谱仪 四 试剂的要求与提纯 农药残留量的分析属痕量分析 一般在几个ppm至0 01ppm之间 因此 外来因素对试验结果的影响很大 高纯度试剂是试验结果准确的保证条件 所以对采用的试剂进行有效的提纯 除去干扰杂质 1 蒸馏水农药残留量分析用的蒸馏水 应符合下述要求 取100毫升蒸馏水 用10毫升石油醚提取 取5微升石油醚提取液 进行气谱测定 在色谱图上 除石油醚溶剂峰外 无其它杂质峰 2 中性氧化铝 层析用 在550 灼烧4小时 用前于130 烘5小时 储于干燥器内备用 3 弗罗里硅土 在600 650 灼烧3小时 用前于130 烘5小时 储存于干燥器内备用 4 无水硫酸钠 分析纯 在700 灼烧4小时 待冷至200时 立即放入干燥器内保存备用 5 分子筛 在500 10 灼烧4小时 待冷至200时 立即放入干燥器内保存备用 6 活性炭 析用活性炭 20 40目 化学纯级活性炭 黑色无定形粒状物或粉末 处理方法 将活性炭放于盐酸中 加热煮沸1小时 用蒸馏水洗至中性 烘干后 放于带盖磁皿内 盖上皿盖 在600 灼烧2小时 用前在105 烘4小时 储存于干燥器中备用 7 脱脂棉 将脱脂棉放入大号索氏提取器中 加4 丙酮 正已烷溶剂 在水浴上回流4小时后 在通风橱内让其自行挥发干 8 玻璃棉 与脱脂棉的处理方法相同 五 常用溶剂的要求与提纯 取300毫升溶剂 放入旋转蒸发器中 浓缩至5毫升 取5微升 注入气相色谱仪内 在色谱图上不应有1毫米以上的杂质峰 不同溶剂的提纯方法见资料 六 处理试剂的注意事项 1 所有试剂要保持标签完好 对剧毒器应设专柜存放 2 分析残留农药用的溶剂 多数是低沸点 易燃的液体 要存放在阴凉通风干燥的地方 3 使用和提纯能产生有毒气体的试剂时 必须在通风橱内操作 防止发生危害人体健康的事故 4 身上粘有易燃溶剂时 应立即到通风处挥发 以免发生火灾 5 在蒸馏易燃溶剂时 溶剂的加入量不能超过蒸馏瓶容积的三分之二 需要向蒸馏瓶内补充液体时 先关闭电源 放冷后 再加入液体 6 蒸馏乙醚时 最后蒸馏瓶中残留量不得少于60毫升 第三章多种农药残留的提取 用化学方法把农药从试样中提取出来的步骤 残留分析试样中农药含量甚微 提取效率的高低直接影响结果的准确性 故应根据试样类型 农药种类 试样中脂肪 水分含量和最终测定方法等来选择提取方法和提取溶剂 以便尽可能完全地提取出试样中所含的农药 而尽量少地提取出干扰物质 一 样本类型与提取要求 不同类型样本的提取方法不同 大体可分为五类 水样 直接用溶剂提取或用吸附剂吸附后提取 土壤样本 用含水溶剂或混合剂提取 含水量高的样本 如水果 蔬菜等 用与水相混溶的溶剂或混合溶剂提取 含脂肪量高的样本 如谷物 豆类 油料作物等 用非极性或极性小的溶剂提取 动物组织 用消化法提取 二 提取溶剂的选择 1 提取溶剂的性质在农药多残留提取中几乎不单独采用非极性溶剂 通常是与极性溶剂混合使用或只采用极性溶剂 主要溶剂的极性强弱见表主要考虑3方面的因素 纯度 残留分析对溶剂纯度有特殊要求 有的国家已生产农药残留与环境保护分析专用的溶剂 中国一般自行处理 极性 一般来说 提取效果也符合 相似相溶原理 所以极性小的有机氯农药用极性小的溶剂提取 如 已烷等 而对于极性较强的有机磷农药和强极性的苯氧类除草剂等 则原则上用极性较强的溶剂提取 如 二氯甲烷 氯仿 丙酮等 有时两种溶剂相混合使用效果更好 沸点 提取溶剂的沸点在45 80 之间为宜 沸点太低 容易挥发 沸点太高 不易浓缩 且对一些易挥发或热稳定性差的农药不利 常用的提取溶剂有石油醚 正已烷 丙酮 苯 氯仿 甲醇 乙腈等 日本用丙酮提取 美国用乙腈提取 中国尚未统一规定 但因乙腈毒性大 价格昂贵 通常使用丙酮 2 农药的极性在提取样品中的农药残留时 农药本身的极性以及在提取溶剂中的溶解度 直接影响提取效果 一般采用和农药极性相仿的提取溶剂 根据相似相溶的原理 选择具有广泛覆盖面的溶剂作为农药多残留分析的提取溶剂 所以极性小的有机氯农药用极性小的溶剂提取 如 已烷等 而对于极性较强的有机磷农药和强极性的苯氧类除草剂等 则原则上用极性较强的溶剂提取 如 二氯甲烷 氯仿 丙酮等 有时两种溶剂相混合使用效果更好 3 试样的状况不同性状的试样 必须采用不同的提取溶剂 在谷物 茶叶一类水分含量低的试样中 不同提取溶剂的提取效率的差异表现得最为突出 这些样品 既使只采用极性溶剂也不能完全提取 必须采用含水20 40 的溶剂 或者是预先向试样中加入等量的水之后再进行提取 二 提取方法 一 振荡法二 组织捣碎法三 索氏提取法四 消化法五 其它方法 振荡浸出法 利用振荡器 通过一定时间的振摇或浸泡 而提取出检测成分的提取方法 系常用方法之一 对一般蔬菜 水果 谷物 粉碎至60目 等样本均可使用 漂洗法 把试样用溶剂冲洗 收集冲洗液而提取检测成分的提取方法 此法只适于提取在作物表面而不被组织吸收的农药 而多数有机农药有一定渗透性或内吸性 不易冲洗 故不常用 组织捣碎法 把样本放入捣碎机中 加提取剂后高速捣碎 使溶剂与微细试样反复紧密接触 萃取 而提取检测成分的提取方法 系常用方法之一 消化法 用消化液把试样消煮分解后 再用溶剂提取检测成分的提取方法 动物样本中量少而又不易捣碎的器官 皮 鳃 肠等 常用此法提取 索氏提取器法 把样本放入提取器滤纸筒中 选用适当的提取溶剂 连续提取检测成分的提取方法 可数小时边续提取 在各种方法中 其效果最好 为国际上标准方法 三 提取效果的评价 在实验室中 一般对提取方法的评价 是通过方法的提取效果 表明提取效果好坏的方法 目前通常使用添加回收试验来解决 考察办法 用公认的索氏提取器法提取12小时后测定 与选用的方法进行比较 把已提取测定试样 再用同法提取1 2次 测定第二次 第三次提取液是否仍含有农药 用不同溶剂提取 比较 实际分析中 可按具体情况选用上述各法 以确认选定方法的可靠性 第四章多残留测定的净化技术 从待测样本提取液中将农药与杂质分离并去除杂质的步骤 使用溶剂从样本中提取农药时 样本中的脂肪 蜡质 色素 有机酸等会同农药一起被提取出来 严重干扰残留量的测定 净化的要求和方法 与检测方法有关 如采用专一性强的火焰光度检测器测定有机磷或有机硫农药时 不需复杂的净化步骤 而使用抗干扰能力差的电子捕获检测器测定有机氯或菊酯类农药和使用氮磷检测器时 对净化要求必须严格 否则杂质会影响测定结果 还可能污染检测器 一 常用的净化方法 液 液分配法柱层析法吹扫蒸馏法磺化法凝结剂沉淀法薄层色谱法 1 液 液分配法利用样本中农药和干扰物质在互不相溶的两种溶剂中分配系数的差异进行分离的净化方法 是样本提取后的第一个净化步骤 通常使用一种能和水相溶的极性溶剂和一种不与水相溶的非极性溶剂配对来进行分配 这两种溶剂称为溶剂对 经过反复多次分配 使农药残留与杂质分离 有的样本经此步即可直接测定 溶剂对的选配应根据样本提取时所用溶剂的性质而定 含水量高的样本用丙酮 甲醇等极性溶剂提取 可选减压蒸去部分溶剂 加入食盐或硫酸钠水溶液 再用石油醚 苯 二氯甲烷等非极性溶剂多次分配萃取农药 使极性溶剂可根据农药的性质来选择 含油量高的样本 如使用石油醚提取后 用极性溶剂乙腈 有毒 有异味 中国较少采用 或二甲基甲酰胺多次分配萃取 农药的极性通常比油脂类强 因而转入极性溶剂中 弃去含有油脂类杂质的石油醚层 再在极性溶剂中加入食盐或硫酸钠水溶液 以减弱它们对农药的亲和力 再用苯 二氯甲烷或石油醚萃取时 家药又回到非极性溶剂中 达到初步净化的目的 含油脂高的样本变可用乙腈或二甲基甲酰胺直接提取后 用石油醚萃取2 3次 除去大部分脂肪 加食盐或硫酸钠水溶液于乙腈中 再用石油醚或二氯甲烷将农药萃取出来 解决溶液分配中乳化的几种方法1 加入饱和硫酸钠水溶液 2 加入1 1的硫酸水溶液 3 采用高速离心 破坏乳化层 消除乳化现象 根据试样的不同情况 可分别采取有效方法 如蜂蜜和炼乳类试样 可加入草酸钾 茶叶类可加入丙酮或甲酸 含糖试样 加入热丙酮等 均能消除乳化现象 2 柱层析法 利用色谱原理在开放式柱中将农药与杂质分离的净化方法 样品净化中使用的有吸附柱法和凝胶柱法 1 吸附柱法 以吸附剂作色谱柱填料的柱层析法 通常使用直径0 5 2厘米 长15 30厘米的玻璃管作色谱柱 柱内装有吸附剂作为固定相 以溶剂作为流动相 将含有农药及各种杂质的样本提取液浓缩至一定体积后 加进柱中使其被吸附剂吸附 再向柱中加入适当极性的淋洗溶剂 样本组分随淋洗剂移动 其移动性取决于被吸附的强度 吸附较弱的农药移动快 而与脂肪 蜡质和色素等物质分离 常用的吸附剂有氧化铝 弗罗里硅土 硅胶和活性炭等 氧化铝氧化铝价格较便宜 是常用的吸附剂之一 它有酸性 中性和碱性之分 可根据农药的性质选用 有机氯 有机磷农药在碱性中易分解 用中性或酸性氧化铝净化 均三氮苯类除草剂则使用碱性的 没有标明活性度的氧化铝要进行活化 脱水 处理 氧化铝活性度和含水量的关系密切 经活化的氧化铝吸附性太强 不利于农药组分的淋洗分离 必须加水脱活 弗罗里硅土由硫酸镁和硅酸钠作用生成的沉淀物 经过滤干燥而得的硅酸镁 是多孔性固体 有极大的表面咱们 为世界上用得最多的柱吸附剂 也称硅镁吸附剂 商品弗罗里硅土也应进行活化处理后 再加水脱活 淋洗时如逐渐增大溶剂的极性 淋洗下来的农药极性也依次增大 可根据待测农药的极性大小选用淋洗溶剂 以达到与杂质分离的目的 硅胶硅酸钠溶液中加入盐酸而得的溶胶沉淀 经部分脱水面得无定形的多孔固体硅胶 通常也需进行活化处理除去残余水分 使用前再加入一定量水分以调节其吸附性能 活性炭对色素吸附力强 但对脂肪和蜡质吸附力差 常与中性氧化铝 弗罗里硅土或硅藻土混合装柱 可使色素 脂肪和蜡质等都被吸附 由于它对农药的吸附力也强 使用时必须注意 2 凝胶柱法 以不同孔径的多孔凝胶为柱填充剂的柱层析法 它是利用多孔凝胶对不同大小分子的排险效应进行分离 故也称凝胶排险色谱法 当样品提取液随流动相流经凝胶柱时 分子量较大的干扰物质如油脂 蛋白质 叶绿素等 被排险在凝胶颗粒之外 随流动相直接排出色谱柱 绝大多数农药分子比较小 扩散进入凝胶了孔内 较晚流出色谱柱 可使农药与杂质分离 3 酸净化法 酸净化法是化学处理净化方法的一种 即用浓硫酸与样本提取液直接进行磺化 硫酸用量约为提取液的1 10 如样本含油量较多 可用硫酸磺化2 3次 它可有效地除去脂肪 色素和杂质 此法只适用于对酸稳定的农药 中国普遍采用 4 吹扫蒸馏法 在高温下通入氮气 利用农药易于氯化的特性 使农药与油脂等杂质分离的净化方法 含油脂量较高的农畜产品 可采用比法 5 凝结剂沉淀法 使用凝结剂将杂质沉淀的净化方法 对于极性较强 在水中有一定溶解度的农药 如有机磷 氨基甲酸酯或其他含氮农药 可用此法 凝结剂由氯化铵与磷酸按一事实上比便配制而成 可使样本中蛋白质等杂质沉淀 测定时将样品提取液浓缩后 溶于一定浓度的丙酮水溶液中 加入凝结剂 使干扰物质沉淀 过滤除去 其他沉淀剂如醋酸铅等变可使用 第六章浓缩方法 1 自然挥发法将待浓缩的溶液置于室温下 使溶剂自然蒸发 此法浓缩速度慢 但简便 2 吹气法采用吹干燥空气或氮气 使溶剂挥发的浓缩方法 3 k d浓缩装置 由k d瓶 施耐德管 冷凝器 接收瓶等组成 进行减压蒸馏浓缩的方法 4 真空旋转蒸发法在减压 加温 旋转条件下浓缩溶剂的方法 七色谱技术一 色谱柱的选择 色谱柱是气相色谱的心脏 一个特定分离的成败 很大程度上取决于色谱柱的选择 农药分析中常用的是气 液填充柱和毛细管柱 0 25mm 0 32mm 0 53mm 大口径毛细管柱可不进行分流 1 填充柱 农药残留分析中常用的固定液主要包括 按照极性增大顺序 ov 101 非 甲基硅酮 ov 1 非 甲基硅酮 se 30 非 甲基硅酮 c 200 非 甲基硅酮 ov 17 中 苯基甲基硅酮 ov 210 中 三氟丙基甲基硅酮 qf 1 中 三氟丙基甲基硅酮 ov 225 中 氰丙基苯基甲基硅酮 peg 20m 极 聚乙二醇 degs 极 丁二酸二乙二醇聚酯 等 混合固定液 10 dc 200 15 qf 1 15 ov 17 1 95 qf 1 3 ov 225 5 ov 101等 2 毛细管柱 在农药残留物分析中毛细管柱应用的较多 特别是在gc ms的定性