农药残留的前处理技术.doc

枣庄学院生科院学 年 论 文（本科生）题 目 农药残留的前处理技术 学生姓名 许庆鹏 指导教师 卓丽玲专 业 生物技术 级 别 2009农药残留的前处理技术许庆鹏（枣庄学院生命科学院生物技术09级，山东省枣庄市，277160）摘要：农药是当前农业生产用于防治病、虫、杂草对农作物危害不可缺少的物质，对促进农业增产有极重要的作用。随着农业科学技术的发展，化学农药的品种和数量不断增加，农药防治已成为防治病虫害的主要手段。农药施用到农作物上以后，绝大部分因多种原因而转化，但作物内会残留有极少量的农药。长时间摄食残留农药会影响人体的健康，这就是农药残留量问题的由来。因此农药残留的前处理技术尤为重要。本文主要介绍农药残留检测中常用的几种前处理技术。关键词：农药残留 检测 前处理技术Abstract:Pesticide is the current agricultural production for the prevention and treatment of diseases, insect pests and weeds on crops harm the essential material, to promote agricultural production is very important. With the development of agricultural science and technology, chemical pesticide breed and amount to increase ceaselessly, already became the main means of prevention and control of plant diseases and insect pests. Application of pesticides to crop, mostly because of a variety of reasons and the transformation, but the crop will contains very small quantity of residual pesticides. Long time feeding of pesticide residues on human health, this is the pesticide residues in the origin of the problem. Therefore the pesticide residue pretreatment technology is important. This paper mainly introduces the detection of pesticide residues in several commonly used before processing technology.Key words : pretreatment technology for testing pesticide residue我国是农业大国，据统计，1986-1990年农药防治有害生物所减少的粮食损失平均每年为总产值的7.7%因此使用农药是提高农业产量的重要措施之一，长期以来，农药的使用对防治有害生物，和提高农业经济效益都起到了不可忽视的作用。农药施用到农作物上之后，绝大本分因多种原因而转化，但同时农作物内往往会有少量残留，长时间摄食残留农药将会影响人的健康1。为保障人民的身体健康、有效控制农药在农产品生产中的使用和对其残留量进行监控，大力开展农药残留检测技术特别是相关的前处理技术的研究是非常必要的。农药残留测定之前要有适合于各种样品的理化性质的萃取、净化、浓缩等前处理步骤，这些前处理过程往往对农药残留分析的准确性、精确程度有重要影响。由于农药残留检测技术涉及的样品种类繁多、样品组成及其浓度复杂多变、样品物理形态范围广泛，对农药残留测定构成的干扰因素特别多，所以需要选择科学有效的处理方法。目前，得到广泛应用的新技术主要有超临界流体萃取、固相微萃取、微波萃取技术、凝胶渗透色谱等。1 超临界流体技术（SFE）SFE 是以超临界流体为萃取剂从液体或固体相中提取有效物质的方法。其中，萃取剂超临界流体指的是温度和压力处于临界温度和临界压力以上的流体。在临界区域内，这种流体兼具液体和气体的优良性质：密度低接近于液体，具有很大的溶解性，黏度小类似于气体，流动性好。另外，这种流体还具有很强的扩散能力2-4。通过控制流体的温度、压力的较小变化(特别是在临界点附近) 即能显著改变流体对物质的溶解能力，从而按照极性大小和沸点高低有选择性地将各种组分依次提取和分离出来，并且可以实现流体的循环使用5,6。2 固相微萃取（Solid- phase microextraction，SPME） 固相微萃取是 20世纪80年代末由加拿大Waterloo大学Pawliszyn和Arhturhe教授提出的，它是在固相萃取技术基础上发展起来的一种兼样品制备的前处理技术。SPME的原理是利用待测物在基体和萃取相之间的非均相平衡，使待测组分扩散吸附到石英纤维表面的固定相涂层，待吸附平衡后，再以气相色谱或高效液相色谱分离和测定待测组分。SPME技术具有简便、快捷、无需萃取溶剂的特点，非常适用于挥发或半挥发农药残留分析。影响固相微萃取结果的因素包括萃取头类型、萃取时间、离子强度、解吸附温度和解吸附时间等。陈伟琪等7利用100 聚二甲基硅氧烷萃取头浸入匀浆液的萃取方式，由GC-FPD测定了茼蒿中的甲拌磷等 4种有机磷农药残留量，讨论了搅拌速度、离子强度、平衡时间等影响因素对测定结果的影响；Lambropoulou等采用100 聚二甲基硅氧烷萃取头、顶空-固相微萃取（HS-SPME）方式，用GC-MS方法测定了草莓和樱桃中的乙硫磷、对硫磷、倍硫磷等 7种有机磷农药残留量；Sakamoto等发展了一种采用85 聚丙烯酸酯萃取头、顶空-固相微萃取测定水中的158种农药残留量的GC-MS方法，探讨了不同种类萃取头、盐浓度、pH值和萃取温度等参数的影响。固相微萃取的优点是操作简单快速，价廉实用，适用于现场检测；缺点是因固定相吸附容量有限，定量结果误差相对较大，主要用于定量测定。3 微波辅助萃取技术(microwave assisted extraction，MAE)微波辅助萃取高效、省溶剂、环境友好等优点。微波技术开始主要是用于无机分析的样品预处理即微波消化，从1986年起微波能开始应用到有机分析中的样品预处理8即微波辅助萃取。MAE利用微波能强化溶剂萃取效率，即利用微波加热来加速溶剂对固体样品中目标萃取物(主要是有机化合物)的萃取过程。微波具有波动性、高频特性以及热特性或非热特性(生物效应)等特点9。4 凝胶渗透色谱（gel permeation chromatography，GPC）凝胶渗透色谱技术是根据溶质（被分离物质）分子量的不同，通过具有分子筛性质的固定相（凝胶），使物质达到分离。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量净化得以发展。Balinova采用GPC提纯步骤，用HPLC检测了5种GC无法检测的农药（杀虫隆、氟虫脲、四螨嗪、噻螨酮、除虫脲），方法灵敏度高，准确度及精密度好，数据线性范围宽（240 ng），能够很好地分离共萃取基质。该方法的操作难度相对较高，初学者不易掌握。5 基质固相分散萃取（Matrixsolid-phase dispersion extr-action，MSPD）基质固相分散是Barker于1989 年在固相萃取(SPE)的基础上提出并给予理论解释的样品预处理方法。其基本原理是将样品直接与固相萃取填料一起混合研磨，使键合相接触、吸附溶解细胞壁，使样品细胞破碎程度加大， 最终样品均匀分散于填料键合相，形成一个独特的色谱固定相，装柱、洗脱。洗脱液浓缩后可以直接进行色谱分析。由于基质固相分散集提取、过滤、净化于一步完成，避免了样品均化、转溶、乳化带来的损失，大大提高了方法的准确度和精密度。10 基质固相分散萃取是简单高效的萃取精华方法，采用佛罗里硅土为基质分散萃取处理蔬菜，选择乙酸乙酯/丙酮（9:1）作为洗脱液可以达到永阳提取和净化的目的，回收率、变异系数、最低检出浓度均满足检测要求。116固相萃取（Solid Phase Extraction，SPE）固相萃取（Solid Phase Extraction，SPE）是一种用途广泛而且越来越受欢迎的样品前处理技术，SPE是利用固体吸附剂将液体样品中的目标化合物媳妇，与样品的集体和干扰化合物分离，然后再用洗脱液洗脱或加热热解吸附，达到分离和腹肌目标化合物的目的。因其有安全、回收率高、重现性好、操作简洁、快速、因饮用范围广、易实现自动化操作12,13等特点，从而展示出良好的反战前景在相关领域运用的越来越多14-18从1978年在美国Walers公司首先景一次性SPE商品柱投放到市场以来，举不完全统计，SPE商品柱一直以每年10%的速度迅速发展19 。综上所述，所有方法都是有一个根本原则，用准确的前处理技术，为后期检测的准确性和精确性的提高打下基础。科研工作者们也在致力研究，用简单的仪器和方法，做出更加准确的前处理技术，为以后工业批量生产提供技术支持，降低研究成本与科研周期，使各种农药的残留检测更加准确精密。参考文献：1 崔伟伟，张强斌，朱先磊.药残留的危害及其暴露研究进展J.安徽农业科学.2010,38(2):883-8842 戴建昌, 张兴, 段苓. 超临界萃取技术在农药残留分析中的应用研究进展J. 农药学学报, 2002, 4(3): 6-11.3 薄尔琳, 于基成, 曹远银. 超临界流体萃取技术在农药残留分析中的应用J. 安徽农业科学, 2006, 34(15): 3743-3744; 3746.4 阮长青, 叶非. 超临界流体萃取技术在农药残留分析中的应用进展J. 农药科学与管理, 2001, 22(4): 20-22.5 LEHOTAY S J. 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