农药提取与净化

1、第一局部蔬菜农药残留的提取一 分析样品的提取1. 分析样品的分类分析样品是指实验室中，用于分析测定并提供某种样品残留数据的那一局部样 品。所以分析的样品要求必须是均匀且具有代表性的。在处理比拟陌生的样品，尽可能参考相关文献报道的方法制备，这样可以减少 许多困扰。由于样品中的物质和结构的差异，使得样品的提取，尤其是浓缩提取的净化。一般将样品分为三类：中等和高含水量的样品；根和鳞茎类蔬菜：胡萝卜、洋葱；夜绿素含量最低的蔬菜和水果：仁果、核果、浆果和柑橘；叶绿素含量高的作物：叶菜和豆菜；枯燥品；油脂类。2. 农药残留条件的选择提取就是将残留在样品中的多种农药，采用适宜的有机溶剂和方法，将其别离 出来

2、，以供 净化后测定，这是农药分析非常关键的一步。提取 效果的好坏，一方面 决定于溶剂的选择，另一方面和提取的方法也有密切的关系。在选择提取溶剂时， 既要注意到溶剂本身的性质，又要结合农药的特性及样品的状况，在选用提取方法 时也要考虑上述情况。溶剂的选择在农药分析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如下：水乙腈甲醇 醋酸乙醇 异丙醇丙酮二恶烷四氢呋喃甲基乙基甲酮苯 酚正丁醇 乙酸乙酯乙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 环己烷 正己烷正庚烷煤油在农药分析中应用最广的溶剂为石油醚、丙酮、二氯甲烷和乙酸乙酯等。农药的极性在提取

3、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，即“相似相溶原理，选 择具有广泛覆盖面的溶剂作为农残提取溶剂。局部有机磷的极性强弱如下：氧化乐果 敌百虫敌敌畏 马拉流磷 倍硫磷甲基对硫磷对硫磷甲拌磷 溴 硫磷 辛硫磷样品的状况样品的特点和状态,在提取时也必须认真考虑。在AOAC美国分析化学家协 会中将样品分为脂肪性和非脂肪性两大类。脂肪含量大于10%为脂肪样品，小于 10%那么为非脂肪性样品。脂肪性大的样品，需要先提取脂肪，而后测定脂肪中的农 药残留量。非脂肪性的样品又分为含水样品和干品两大类；前者的水分含量 75%, 后者为干

4、的或低水分样品。含水分样品又分含糖多少分类：含糖5%以下，含糖1530% 等几种.如下表示：脂肪干品低糖中糖状态非脂肪含水样品咼糖不同现状的样品，必须采用不同的提取溶剂。在谷物、茶叶一类水分低的样品 中，不同提取溶剂的提取效率的差异最为突出，即便采用极性溶剂也不能完全提取， 必须采用含水2040%的溶剂或预先向试样中参加等量的水之后再行提取。土壤是 个比拟特殊的样品，是农药污染最大的受害者，许多农药较强的与土壤耦合，比动 植物组织的提取更困难。土壤的水分、有机质、极性化合物以及其他因素的不同对 农药的结合也不同，一般粘土高沙土低。3. 农药残留的提取和纯化净化在农药残留分析中，提取溶剂必须适用

5、于具有不同含量的水分、油脂、糖分和 物质的基质中，提取出具有各种极性的化合物。为了提供适宜的条件，使残留物从 样品中转移到提取溶液中。例如土壤、粮食等枯燥样品用一种或多种混合溶剂浸泡， 经震荡或索氏提取；中、高 含水量的样品，需在高速捣碎机中，在一种或混合溶剂 的存在下加以粉碎。在通常情况下，蔬菜和水果用匀浆机或组织捣碎机提取。1初步提取溶剂的体系丙酮提取法：用于含多糖类样品中农药的提取，再用二氯甲烷经液-液分配转 入二氯甲烷中。在有机磷和有机氯多残留分析中已经广泛使用。乙腈提取法：适用于一些农药，但假设是水溶的农药时，采用二氯甲烷进行液 -液分配。丙酮-正已烷混剂：用于非极性化合物，极性有机

6、磷和有机氯农药及其性代谢 产物。此外，也有报道采用乙腈-二氯甲烷、乙腈-氯仿、丙酮-二氯甲烷、丙酮- 石油醚。对于谷物、秸秆、茶、土壤等枯燥样品，添加一倍水量后或用含水溶液提取， 提取率比直接用极性溶剂要高得多。2初步提取液的纯化净化液-液分配净化法：液-液分配是一种常用的净化方法，根本原理是分配规律, 根据农药与杂质在不同溶剂中溶解度的差异，常用一种非极性溶剂和极性溶剂对来 进行分配，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。农药与脂肪、蜡质、色素等一起被正已烷提取后，再用一种极性溶剂， 如乙腈与其共同振摇，使农药与脂肪、蜡质、色素完全分开。这样农药大局部被乙

7、 腈所提取，经几次提取，农药几乎可以完全与脂肪等杂质别离，从而到达净化的目 的。弗罗里硅土柱层析方法：弗罗里硅土柱层析净化方法在农药残留分析中已有广 泛应用，而在多残留分析中常用极性不同的溶剂体系，把各种农药淋洗入不同的洗 提馏分中，使农药得到分组别离。MILLS等提出的淋洗体系为A、B、C3种极性依 次增大的体系：A液：二氯甲烷：正已烷1 : 4、B液：二氯甲烷：乙腈：正已 烷丨、C液：二氯甲烷：乙腈：正已烷丨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的淋洗体系，别离水果和蔬 菜中的一些磷酸酯、有机氯、甲基氨基甲酸酯、苯基氨基甲酸酯和脲类农药

8、。黄士忠等研究采用二氯甲烷：石油醚：丙酮6: : 3： 1预淋及二氯甲烷： 石油醚：丙酮淋洗，别离了土壤和粮食中10种有机氮，回收率81103%。4 .农药残留的提取操作方法震荡法：将样品和溶剂装入具塞容器具 塞锥形瓶，放在 震荡机上，进 行往 返震荡或旋转震荡。定时开塞放气。组织捣碎提取法：将样品和溶剂装入组织捣碎机中，通过高速旋转的刀具掺合, 使溶剂侵入样品组织中，与其残留农药充分接触，使残留农药提取出来。本法提取 效率高。适用范围广，每次提取时间35分钟，提取次数12次。索氏提取法：将样品装入和提取器匹配的滤纸包好，然后用适宜的溶剂反复提 取。回流液一定要浸泡整个试样。本方法适用于干品，

9、如谷物、干果、脱水蔬菜、 茶叶、干饲料等。消化法：酸、碱消化法，条件是农药在酸、碱中稳定。其它方法：超声波法、浸渍法、洗脱法等等5 .农药残留的净化技术在样品的提取液中，除了 农药残留夕卜，还有色素、油脂或其他天然物质，在测 定前须去除这些干扰物质，这就是净化。由于农药种类不同，采用的检测器也不同。各种检测器对净化液程度的要求也 互不相同。ECD放射源易受污染，对净化要求高，FPD对净化要求不高，采用简单 的方法净化就可以了。液-液分配：在一组织不相溶的溶剂对中，溶解某一溶质成分，这种溶质以一 定比例分配在溶剂的两相中。在两相溶剂中的分配比称为分配系数。如此反复分配, 便可使不同的物质组分得到

10、别离，从而 到达净化的目的。分配时溶剂体积及提取次 数，必须根据P值进行计算。P值指在一组等容积互不相溶的溶剂对，溶质以一定 比例分配在溶剂的两相中，该比值即为该物质对该组溶剂的P值。1乳化的解决：溶液 分配过程中，往 往会出现乳化 现象，如不 很好的解决，会 影响分析结果的准确性。参加饱和硫酸水溶液：由于溶液中有大量的硫酸钠离子存在，盐析作用可 以使 乳化层破 坏，也可以参加适 量的氯化钠丨。参加一定量的硫酸水溶液，参加量由10毫升、20毫升、30毫升逐步增加， 乳化可以减轻或消除，此法只适用于对酸稳定的农药。采用高速离心，破坏乳化层，消除乳化现象。根据样品的情况添加，如蜂蜜和炼乳类，可以加

11、草酸钾，茶叶类的可参加 丙酮或甲酸，含糖样品，可以参加丙酮。2 在多残留分析中常用极性不同的溶剂体系，把各种农药淋洗入不同的洗提 馏分中，使农药得到分组别离，然后测定。MILLS等提出的淋洗体系为A、B、C3种极性依次增大的体系:A液：二氯甲烷： 甲醇19: 1的淋洗体系，别离水果和蔬菜中的一些磷酸酯、有机氯、甲基氨基 甲酸脂、苯基氨基甲酸脂和脲类农药。黄士忠等研究采用内径1.5厘米，长18厘米的玻璃层析柱，在柱底部填入少 量玻璃棉，先装入4克无水硫酸钠，然后再将入5克处理过的弗罗里硅土，稍加打 实，最上 层加4克无水硫 酸钠。该柱先用30毫升二 氯甲烷：石油醚：丙酮6： 3： 1预淋，待预淋

12、液面进入上层无水硫酸钠时，将待净化的浓缩液移入柱中，弃去 收集的预淋液，待上液面接近上层无水硫酸钠时，先用50毫升含10%乙醚的石油 醚淋，再用120毫升二氯甲烷：石油醚:丙酮6: 3： 1淋洗，控制流速34毫 升/分，收集 二次淋洗液、浓缩、定容。此法别离了土壤和粮食中10种有机氮类农药，其回收率为85101%。3. 酸净化：是化学处理净化的一种方法，它可以有效去除脂肪、色素和杂质。 此法只适用于对酸稳定的农药。4. 凝结净化法：根据一些有机磷和有机氮农药对净化要求不严格和偏酸性条 件下稳定的特点，采用凝结净化法进行净化。在含 有30%丙酮或乙腈提取液中参加 1013毫升的凝结液20克氯化铵

13、和85%磷酸40毫升溶于400毫升蒸馏水中配置， 再稀释5倍和1克助滤剂，振摇1520次，静止5分钟，过 滤，根据 杂质和色素 的含量，确定 凝结的次数。在 滤液中参加适用氯化钠防止乳化，用50*3丨毫 升二氯甲烷萃取3次，合并有机相，浓缩、定容。5. 其它：氧化铝层析法、活性炭和混合柱净化法等等般试剂的要求、纯化、活化和灭活1.水：取100毫升水，用10毫升石油醚提取，取5微升石油醚提取液，进行 分析，在色谱图上，除石油醚溶剂峰外，无其他杂质峰。2.中性氧化铝层析用，在550 C灼烧4小时密封保存，用前于130 C烘5小时，储存于枯燥器中备用。3. 弗罗里 硅土 6080目在600650 C

14、灼烧3小时，用前于130 C烘5小时， 储存于枯燥器中备用。弗罗里硅土 Florisil, 硅镁吸附剂是一种合成的硅酸镁， 具有很大的外表积，活化3小时以上，然后放在枯燥器中避光保存。使用前最好再 于130 C下活化过夜，至少加热5小时,用玻璃盖瓶后于130 C处保存或者置于干 燥器中。如在室温下保存2天后，需于130 C重新加热。加2%水降活按重量计 弗罗里硅土，既使 用含有30%二氯甲烷的已烷液作为淋洗溶剂，可吸附1克油或脂 肪。如用含有10%二氯甲烷的已烷淋洗时，甚至可吸附2克油或脂肪。弗罗里硅土活性的测定：通常认为，1克硅酸镁将要吸附100毫克分子量为200 的化合物，那么活 性比拟适

15、宜。选用月桂酸作为被吸附的物质。月桂酸分子量在200 左右，是固体，比拟容易提纯，易溶于已烷中、用酸碱滴定法可以直接测定，操作 步骤如下：克弗罗里硅土放入25毫克标准磨口锥形瓶中，盖上铝箔，在130 C下加热过 夜，加塞后冷却至室温，加20毫升月桂酸溶液内含月桂酸400毫克，塞好后 间歇地振荡15分钟。等吸附剂沉下后，吸取 上清夜10.0毫升，移入125毫升锥形 瓶中。吸取的上 清夜中不 应带入弗罗里硅土 N氢氧化钠溶液滴定至终点。称取100 200毫克月桂酸，在相同条件下，用0.05N氢氧化钠溶液进行滴定。所相当的月桂酸毫克数，那么每克弗罗里硅土所吸附的月桂酸值按下式计算：每克弗罗里硅圭所相

16、当的月桂酸毫克数4. 硅胶60120目630 C 2小时,冷却至5060 C 3-5%水振摇,密封保存。分析纯，在700 C灼烧4小时，密封保存。6. 脱脂棉，将脱 脂棉发入大号索氏提取器中，加4%丙酮-正已烷，在水浴上回 流4小时后，在通风橱内让其自行挥发干。7. 溶剂：取300毫升溶剂，放入旋转蒸发器中浓缩近干约1毫升，取1 微升注入GC,在色谱图上，除溶剂峰外，无其他杂质峰。提纯方法很复杂，建议 直接购置农残级试剂使用。石油醚沸程为3060 C主要该6090 C 90120 C，其主要成分为脂肪族烃类的 混合物；丙酮沸程为5557 C；乙酸乙酯沸程为76.577.5 C ；乙腈沸程为81

17、82 C， 可与水、醇和醚任意混合，毒性很大；二氯甲烷3941 C；甲醇6466 C。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添加回收实验来量化的。一般固定“净化和“测定条件，而变换前面的“提取条件，来比拟“提取效果的。 缺乏的是比真正的提取率要高。还有一种完全提取法，采用与农药极性相似的提取 溶剂，长时间索氏提取。然后与选择的方法比照。如果两种方法的结果相近，那么认 为所采用的提取方法有效。采用同位素的化学性质一致性的原理，把农药分子中的原子换成放射性同位素, 使农药带上标记，此方法有直接了解提取的效果。国内使用不多。1最低检出浓度：也叫最低检出限，表示用添加法能可靠地实际检

18、测出待测 农药的最低含量以mg/kg，最低检出浓度必须低于或等MRL值。以色谱法为例， 最低检出浓度与最小检出量、样本溶液定容体积、样本溶液进样体积、称样重量相 关，以下式表示。最低检出浓度mg/kg=最小检出量mg*样本溶液定容体积ml丨样本溶夜进样体积ul*称样质量g根据检测目的衡量检测方法最低检出浓度是否符合要求，假设为了与规定的最 高残留量MRL值比拟，以判断被检样本残留量是否超标时，一般要求最低检出 浓度低于MRL值一个数量级10倍即可。假设规定的MRL很低丨时，那么最低 检出浓度小于或等于MRL值即符合要求，最低检出浓度与规定的MRL值的关系见 下表。最低检出浓度mg/kgMRL

19、值mg/kg125102.回收率用添加法测定回收率，原那么不添加浓度以接近待测样本的农药含量为宜。但由于待测样本中的农药残留量是未知的，因此，一般以该样本的最高的残留量MRL值和方法最低检出浓度10倍的浓度做添加浓度。假设没有MRL值与最低检出浓度之间的浓度作为添加浓度，即添加回收率试验必须选3个添加浓度。假 设没有MRL值参照时，以最低检出浓度和高于最低检出浓度10倍的浓度做添加回 收率，每一个浓度进行3次以上的重复试验。添加回收率结果应以接近100%为佳， 但由于杂质干扰，操作误差等诸多因素的影响，实际结果会有很大偏差，添加回收 率70110%，平均回收率80%为满意结果。不同添加浓度要求

20、回收率范围如下。添加浓度/(mg/kg)回收率/%80110701106012050120RSD或变异系数：是标准偏差在平均测定值中所占的百分率，也叫变异系 数。在进行添加回收率实验时，对同一浓度的回收率试验必须进行至少三次重复。 平均实验结果偏差与添加浓度相关，添加浓度愈低，允许偏差愈大，不同添加浓度 回收率实验所要求的相对标准偏差如下。添加浓度/ mg/kg相对标准偏差/%11010250.112550501004 确证实验：报告检测结果之前应需进行确证实验，以免做出错误结论。对 待测农药进行定性定量的方法有以下几种：1改变测定条件或方法如色谱法 改用光谱法；2改变检测器；3改变色谱柱；4

21、薄层析法；5衍生 化法；6气-质或液-质联用技术；7生化测定技术酶抑帛法、酶联免疫法 等，可根据检测目的和待测农药种类以及实验室的仪器条件和技术专长等选择有效 确实证方法。四、维护1 进样口进样隔垫，一般3050个进样换一次，新隔垫用手拧紧至C形环不跟转，切勿 用扳手。衬 管，不分 流，一般不用玻璃毛，不分 流防止碎！一般一个月一次，用手 拧，注意螺纹，不用扳手，最后可用扳手适当拧紧。ALS自动进样用筒形，人工进 样为锥形。2 衬管清洗石英衬管可用5%的稀盐酸浸泡放置超声波清洗机超20分钟，然后用脱脂 棉通几次即可注意要用蒸馏水屡次冲洗、烘干。Liner的去活化方法论Liner的玻璃管内部，如

22、无水质柄的棉花棒，那么一般的塑胶枘的棉花棒那么只可用肥皂水中 刷洗，最后冲洗干净，枯燥后进行去活化的步骤：枯燥后Liner先用玻璃吸管吸取 甲醇冲洗，反覆数次，然后溶剂换成EA ethylacetate 乙酸乙酯，以玻璃吸管 吸取冲洗Lin er，最后把溶剂换成n-hexa ne 正已烷重 覆前面所述的步骤，要注 意的是溶剂使用顺序不可以变动！将二 氯二甲基矽烷和甲苯以1:9的体积混合，并 以外表皿加盖，需注意盛世装这个混合液的玻璃容器，本身也会与前述的衬管示意 图，黑条 为0形圈混合液反响，故在使用后会有一段时间其容器内部会呈现疏水性 质，将前面以n-hexane洗干净的liner 放入其中

23、，要注意在liner 的管壁上绝对 不可以出现气泡，当所有的liner 都放 好后，盖上表玻璃，于通风厨中静默1-2 小时，将反 应完成之liner 取出每次一支，其余 的浸泡在反响剂中，绝对 不要一 次将所有的liner 拿出来暴露于空气中。先以n-hexane是要洗掉未反响的二氯 二甲基矽烷，而最后的甲醇是要和在已经和玻璃外表反响的二氯二甲基矽烷，另外 确实一个CI基反响endcap丨，所以如果顺序搞错的话是很凄惨的事情上面的步骤结束后，可以将liner 置于高温烘箱中，在300度下烘一个晚上！隔天早上 取出时，须于枯燥皿或烘箱中降温，而不要于空气中，这样你的liner 会很快速的 开始吸

24、收水气，最后将liner置放于防潮箱中保存，反响 的副产物是气态HCL,要 全程在抽气厨中操作，二氯二甲基矽烷会与空气中的水分反响，注意存放的条件。衬管填放硅烷化玻璃棉的作用及填放方法。作用：防止样品吸附，减小死体积。 对极性样品特别有效，也可以防止注射器针尖的歧视现象，加速样品气化，还可以 防止颗粒物质堵塞色谱柱，即一是样品汽化均匀；一是防止进样垫的残渣堵塞色谱 柱。一般要放在衬管的中间。这样用棉签，刚好扎在玻璃棉的上方，不可用针，防 止划破硅烷化层。调换不同厂家和型号的进样针时，玻璃棉可以放下一点。人工进 样和自动进样选用的衬管也不一样，可心查Agile nt易耗品手册。分流平板：棉球粘溶

25、剂擦。注射针：每2-3天溶剂浸泡超声波清洗一次。3 .老化正常使用前，使用后，比使用温度高30 C, 1HR;新柱子使用前老化要长，基 线稳定。4 .检测器检测器中V ELECROMETR放大镜不能关，FPD点火时不插管，点火后插管，防 止水损坏FPD,用毕，取下。五、应用经验1. 浓缩时爆沸，可以调整真空度。水浴温度需考虑溶剂沸点。2. 定容后，离心去除固形物，不影响结果。3. 进样垫更换前一般会发生漏气压力下降，标准样出现杂峰。4. 衬管更换前一般会发生标准样峰丧失。5. 日常测试：a: GC每日使用，那么不必关机。检测器150 C，不点火。b.使用 标准混合溶液进样，结果与前期比拟，无误

26、后，开始进样检测。活性炭、硅胶、硅 藻土等回收率：先 将每个单品称重填入使用的层析柱中 约56cm，单独计算回收率；然后按实际使用要求，填充 助剂，再作 回收率实 验。回收率可以不要求大于某个值，但一定要稳定。A300克活性炭加1升盐酸1mol/L丨煮沸4小时抽滤，用无C1离子水洗至无C1离子，然后120 C烘干备用 每批助剂使用前要做添加回收试验90%以上且稳定。7. 进样口温度与农药沸点和稳定性有关。8. 载气恒流结果稳定性好。9. 开发方法，一定要3个梯度浓度比拟，观察是否出峰及杂峰。10. FPD尾吹气调整对溶剂峰1分钟附近的峰有影响。11. ECD 基线 200FPD20 正常。12

27、. 晚间进样口 100 C, FPD不点火。ECD正常。13. HP-5可做磷氯，做氯 的柱 子小。洗针对氯正已烷洗针16. 每日进样：高于程序升温30 C，运行30分钟-溶剂-1标样-2标样-溶剂- 样品-溶剂-1标样-2标样峰面积相关5%变异数2%表示机器正常。计算：取两针结果最近的谱图，建立比拟依据，NEWCALIBRATION及ADDLEVEL17. 新手做样：样品2分添标回收2分样品1分18. 使用一段时日后，峰消瘦或别离欠佳#进样口一端截去20cm#更换衬管#在 柱子最高温度处保持30分钟烘烤。19. 层析柱：#前期洗液至填充物外表#加样液，流至填充物外表，#加2 3次 ml洗液，

28、流至填充物外表，#加足够多洗液，流至填充物外表。20. 进样针每周清洗1-2次，放假前取下清洗。22. 柱子长度调整与实际一致，可调整载气实际流量。23. 溶剂验 证：将25ml溶剂浓缩，定容1ml。24. 定容技巧：将浓缩吹干的烧瓶，移入一定量的溶剂，荡洗，进样。25. 升温慢，别离度大，流速慢，别离度大。2-35/-180 0-10/-220 3POSTRUN后 运行，用 来吹扫柱子，防止柱子吸 附干扰物。氯 DB-1 升温 120 2-26/-160-80/-180 5-20/-240 927.BEEP翻开，方法改变发出警告音。37. 对某一确定的样品，怎样确定炉温汽化室和检测器的温度比

29、方对甲醇和 DMF的条件有什么不同？单一的物质，可以看它的沸点是多少进样口应尽可能高于 它的沸点，如250度而炉温应低于进样口，如280度。以上所说为检测单体物质， 恒温。另外还可以用程序升温，如50度一2度/分钟一250度保持10分钟38. 当改变空气与氢气比例时，比方将氢气流量调大，会对实验有什么影响？般：氢气与空气比为1/8与1/2之间，否那么灵敏度会下降 第一部分：固体、半固体样品的提取方法1. 索氏提取法自动索式提取索氏提取法是一种经典萃取方法，在当前农药残留分析的样品制备中仍有着广泛的应用。 美国环保署EPA将其作为萃取有机物的标准方法之一EPA3540C;国标方法中也用索式提 取

30、法作为提取方法。由于是经典的提取方法，其它样品制备方法一般都与其比照，用于评估 方法的提取效率。索氏提取方法的主要优点是不需要使用特殊的仪器设备且操作方法简单易 行，很多实验室都可以得以实现、使用本钱较低。主要的缺点是溶剂消耗量大、耗时也较长、 需冷凝水等。索氏提取中玻璃材质的脂肪提取器是比拟容易损坏的玻璃器皿之一，尤其是提取器外壁 的虹吸回流管很容易破损，在实验操作中应小心谨慎一些；决定索氏提取效率的因素除了提取 溶剂之外，还有就是提取溶剂的回流次数在某种程度上可以说是提取时间，一般实验室中 使用的水浴锅温度分布不是很均匀、提取用的圆底烧瓶的瓶壁厚薄不一均会造成的回流速率 的差异；一般在实验

31、中水浴的温度不能过高以防止暴沸造成目标物的损失；在索氏提取中，装 样品一般都是用滤纸筒，不宜使用金属的筛筒这会造成局部农药目标物的分解，如Fe可能 会造成某些有机氯农药分解。此外，应注意滤纸筒在装样之后与提取器的匹配，尤其须注意 纸筒不能堵塞虹吸回流管。实验中所使用的索氏提取器不宜过大，否那么溶剂蒸气到达提取器 之前由于环境空气的冷凝作用而减少特别是冬天等环境温度较低的时候，从而减缓了提取 效率，使得提取耗时过长。由于索氏提取是一个相对开放的提取体系，因此在提取操作中还应注意防止产生污染； 实验操作中最好将冷凝管顶端进行覆盖。索氏提取管的清洗，一般可以用铬酸洗液进行清洗， 去离子水可以在使用前

32、多准备一些用正己烷萃取一下备用在清洗干净、烘干或者风干。索氏提取中还有一种 自动索氏提取法AutomatedSoxhletExtractio nM ethod， EPA3541也有标准方法。相比与索氏提取，自动索氏提取法具有提取时间较快、操作自动化、溶剂可 以回收等有点。由于该方法本人没有使用过，因为只能根据资料简单陈述这些。2. 振荡提取和组织捣碎法匀浆法振荡提取和组织捣碎法匀浆法，这两种提取方法相对更为简单，一般对植物样品、食 品，尤其是含水量较高的新鲜样品，如蔬菜、水果等使用时较为方便简单。这两种方法也不 需要特设的设备，普通的振荡器、离心机、匀浆机等均可使用。这两种方法在很多农药残留分

33、析的标准方法中均有使用，如GB/T5009 系列方法和日本 的“ JAP肯定列表检测方法-食品中残留农药兽药饲料添加剂检测方法在这两种方法中，一般使用的提取溶剂以极性溶剂居多，标准方法中以使用乙腈居多。 由于这些样品中含水量一般都较高的，如果使用单一的非极性溶剂提取，由于疏水性强，浸 润或渗透样品的能力有限，会造成提取效果的降低。振荡法和和组织捣碎法匀浆法以及后面提到的超声提取、微波提取等方法中，还有一 个重要前处理步骤，即固液别离。实现这个步骤可以用过滤抽滤和离心等操作进行。过滤 可以用简单的滤纸进行，也可以用助滤剂如Celite545进行抽滤。如果使用离心别离时，应 注意防止容器的破碎。在

34、这两种提取方法中，为了防止液体转移产生的损失，一般都是直接从提取液中抽取部 分液体用于后续的操作。3. 超声波提取法超声波提取具有不需要加热、操作简单、节省时间和提取效率高等优点，目前在农药残 留分析的样品前处理中也有广泛的应用，如EPA3550方法。超声波提取一般有利用超声波清洗器提取的，也有专门针式提取器如超声波细胞破碎 仪。无论是哪种提取设备，都是利用了超声波的 空化作用。超声波提取的特点很明显，不 需要加热，这个尤其适用于热不稳定性目标物的提取。目前实验室使用较多的还是超声波清洗器作为提取仪器。一般在超声波提取之前应该将 待提取样品用提取溶剂浸泡一段时间，使之相互充分的接触、渗透。在超

35、声波提取中，最好 都是使用混合提取溶剂，分步骤提取，以提高目标物的提取效率。超声波提取法对玻璃容器 也有一定的要求，如果玻璃容器的质地不好，有裂隙等，在提取过程中很容易破裂，因此在 选择玻璃器皿时应特别注意。有机溶剂在使用超声波提取时，挥发性会增强，所以要注意提取容器不能密闭，应有一 定的空间。使用超声波清洗器进行提取，需注意在整个超声容器中超声波场的分布是不均匀的，类 似在波场的分布中有死角，这会使得局部样品的提取效率显著下降，从而导致重现性较差。超声波提取所需要的溶剂量较大，一般都是分步提取、过滤。虽然操作简单但是操作的 劳动强度较大，而且需要进行过滤等步骤将提取溶剂与样品别离。4. 超临

36、界流体萃取法超临界流体萃取具有耗时短、消耗有机溶剂少等优点，所以在农药残留分析样品前处理 中，特别在食品及中草药有效成分等天然药物成分的提取中有较多的应用；早期超临界流体萃 取色谱仪如吉尔森的，如果操作的时候没有说明书是不行的用于萃取时所需要设置的条件 等都较多。如需要二氧化碳、低温冷却设备乙二醇冷却剂、参加改性剂提高极性化合物的 溶解度、压力设置、收集溶剂等等。现在的超临界流体萃取仪器如美国ASI有了很大的改进，仪器的性能、功能、体积等 都有了较大的改进。由于需要使用特殊的设备和耗材，目前国内用SFE分析农药残留的文献 还是相对其他方法较少。超临界流体萃取最大的优点是有机溶剂的使用根本不用或

37、者极少使用，而且很容易实 现对一些大分子化合物、热敏性和化学不稳定性物质的提取。当然设备本钱是很多实验室必 须考虑的问题。加速溶剂提取法|加速溶剂提取法被美国环保署选定为标准方法EPA3545。加速溶剂提取很容易实现 自动化顺序提取，目前，在对土壤和生物样品中农药残留分析的前处理上都有应用。虽然加速溶剂提取相比索氏提取和超声波提取等方法，消耗溶剂较少、自动化程度高、操作相对简便，但加速溶剂萃取最大的问题就是分析本钱，即仪器和耗材相对较贵特别是滤膜，一次性的，一般的实验室难以承受。加速溶剂提取的效率较高，但是一般的共提物也相对较多，这样会影响后续的净化操作。 目前，已经有在线净化的报道如在戴安公

38、司的网站上就有相关的净化资料，即在样品的 下面装入净化所需的吸附剂，到达提取-净化的目的。但是，对不同的样品和农残目标物的检 测，具体的方法需有屡次实验确定。ASE自动化程度高、操作简单，参数的设置也较为容易，而且在后续操作中自动过滤， 这大大减轻了实验者的劳动强度，也防止了目标物的损失。ASE在提取水分含量较高的样品 时，不能用无水硫酸钠脱水主要是防止结块，堵塞管路。对于样品量的要求，应该结合 各个体积大小的萃取池装填样品，不能装填过多或者过于紧密，否那么会影响萃取的效率。同 样，由于是高温提取，对于一些容易热解的目标物是不太适宜的。此外，加速溶剂提取装置还是很好的研究亚临界水萃取的仪器。6

39、微波萃取法微波萃取就是通过分子极化和离子导电两个效应对物质直接加热，且加热均匀目前的 理论有微波热效应和非热效应的，具体就不在此讨论了。根据微波的作用原理，微波萃取 需要极性溶剂，但是一般都是混合溶剂提取。国内微波萃取的文献也相对较多一些，也能从 某种程度上说明这种方法的适用性。微波萃取主要有两种方式：敞开式和密闭式。关于更 多的微波原理可以参考本论坛中微波萃取/消解版面一般的家用微波炉，其微波的发生都是脉冲形式的，如果从实验现象来看的话，就是在 微波断开时的瞬间溶剂会有强烈的暴沸现象产生。家用微波炉的炉腔中微波场的分布是不均 匀的通过转动盘来克服这个问题。关于能否用改装的家用微波炉进行微波萃

40、取实验，这个问题也是讨论较多的。个人认为 可行性可以暂且不讨论，可以先从敞开微波萃取实验本身来看：首先，在使用微波萃取时， 应该有搅拌装置，最好是使用磁力搅拌器，一那么使得提取溶剂在最快的时间内到达温度平衡， 防止由于微波场分布不均匀带来的弊端；二那么搅拌对提取的效率也有一定的提高。其次，对 于实验来说，需要较为精确的温度控制系统，这是一个难点，因为目前的测温方法热电偶、 热电阻、光纤、红外等在这种微波萃取方式中的应用都有其局限性；就是说，提取器中溶 剂的实际温度很难及时的表观和控制。从这两点来看，如果要改装的话，还是很麻烦的。在使用非脉冲微波萃取时，暴沸现象就可以防止了，主要是微波的连续供给

41、，不会形成 一个极大脉冲。微波萃取还有一个问题就是微波分解，因为微波不仅对溶剂而且对目标物本身也有作用； 但是在实际使用中，只要微波的功率设置合理，其分解目标物的影响是在可接受范围内的。 微波提取的效率需通过微波的功率、萃取的溶剂比例、萃取时间、萃取温度等来进行优化。由于是高压、高温条件，密闭微波萃取装置在萃取效率，萃取时间、消耗溶剂等方面比 常压微波萃取更胜一筹，由于萃取的环境是高压、温度也是较高的，有点类似加速溶剂萃取 的作用；故此，提取的效率、提取的时间和消耗的溶剂都由于常压萃取。但是，密闭微波萃取的令人困扰的问题就是控温的问题，也引出了平安问题。由于不是每个萃取罐都是有温度或压力控制的

42、不知道目前有没有产品有相关的功能，当每个萃取罐中的样品组分有所差异时，可能对温度或压力产生一定的变化。由于是微波萃取的温度相对较高，所以对目标物而言，热不稳定性农药是不适用的；敞 开式微波萃取实验的操作有些类似超声波萃取，可以分步萃取，也需要借助过滤等方式实现 液固别离；微波萃取的提取效率较高，而且对样品，如植物中色素的共提现象要小一些，这 样能使净化稍微容易一些。相对而言，敞开式微波萃取在处理样品量的方面比密闭萃取要稍逊一些。一般常压微波 萃取一次只能萃取一个样品，并需要冷凝水冷却提取溶剂，而密闭微波萃取可以多个样品同 时萃取。目前国内的微波仪器就有微波消解、萃取一体的产品。7基质固相分散技

43、术基质固 相分散技术：MATRIXSOLID-PHASEDISPERSION MSPD是 将样品固 态或者液态直接与适合反相键合硅胶如C18、C8等一起混合和研磨现在已经扩大到其他材 料了，如硅藻土等，使样品本均匀分数于固体相颗粒外表制成半固体装柱，然后采用类似 SPE的操作进行洗涤和洗脱。其优点如下：依靠填料颗粒的机械剪切力和C18等填料的去杂 作用，是样品匀浆和提取在同一过程中完成，不需要溶剂和除杂步骤；C18等能够破坏脂质 的细胞膜，使细胞成分释放并在填料中重新分布；样品基质和待测组分均匀分布在填料中， 样品的各种成分按照相似相溶规律在填料外表的键合相中依极性上下进行溶解和分布；组分 的

44、保存与填料、样品基质和溶剂有关。MSPD样品处理速度快，溶剂用量少，同时样品量也 少，因此要求检测方法仪器具有较高的灵敏度。常用的检测方法有：酱油中氯丙醇的测定、苹果汁中农药多组分测定、持久性化合物多 氯联苯等的提取测定等等。第二局部：水样的提取方法1液液萃取法液液萃取法是根据目标物农药分子在水中和有机相中的分配定律，利用有机溶剂对水样 品进行提取农药残留的一种方法。大局部农药的正辛醇-水分配系数Kow都较大，也就是脂 溶性或疏水性较强，利用液液萃取能很好的萃取水样中的农残目标物。液液萃取是经典的提 取方法，也是很多的方法与之相比的标准。液液萃取一般在分液漏斗中进行，分液漏斗的活塞最好是聚四氟

45、乙烯的，这样可以防止 玻璃活塞上所涂的润滑剂溶解在有机溶剂中对分析结果造成必要的的影响。一般的液液萃取 都是分步萃取的，在水样中参加一些盐类物质如氯化钠、硫酸钠等或调节水样的pH值， 能降低目标物在水中的溶解度，从而提高萃取萃取的效率。一般的非极性强的目标物分子可 以用石油醚、正己烷、环己烷、正辛烷等溶剂进行提取；中等极性目标物可以用二氯甲烷等 溶剂进行提取；对于一些强极性、强水溶性的农药某些有机磷农药如甲胺磷和某些氨基甲 酸酯类农药，一般液液萃取是很难到达理想的效果。液液萃取操作时要注意将过量的气体 排出。液液萃取虽然对大局部的农药目标物提取效率较高，操作也较为简单，在一般的实验室 都能实现

46、，但是其缺点是消耗溶剂量较大，实验者操作的劳动强度较大。液液萃取的劳动强度想必用过人都比拟清楚，如果是手动振荡的话，强度还是比拟大的； 目前我们实验室中使用了自动的机械摇床，将分液漏斗密封后平放在摇床上，然后设定一个 振荡的时间即可。对于一些萃取溶剂比样品密度大的实验，可以参考图6的设计。关于液液萃取，EPA方法中有一个连续液液萃取的方法EPA3520,但是本人没有使 用过，如果大家有需要的可以参考一下该标准方法。2固相萃取法固相萃取法solidphaseextractionSPE是指农药目标物分子通过被吸附剂的吸附作用而保存在吸附剂上，然后用一定的溶剂将其洗脱下来的过程。固相萃取法同样也可以

47、用于固 体/半固体样品制备中的净化过程。固相萃取法根据吸附剂制备的方式可分为固相柱萃取和固相膜萃取，虽然两种方法略有 不同，但是大致是相当的。目前，商品化的固相萃取小柱种类较多，如常用于水样中农药残 留萃取的吸附剂通常为键合硅胶柱如LC-C18、LC-C8、萃取极性农药如有机磷中的草甘 膦的离子交换柱等，此外，还有一些文献报道的吸附剂，如纳米碳、活性炭、XAD-2等材料 做反相吸附剂；正相吸附剂如弗罗里硅土等。虽然国内用于SPE为前处理的农残检测文献很 多，但是固相萃取法目前国内的相关标准方法较少SL392-2007 固相萃取气相色谱/质谱分 析法GC/MS测定水中半挥发性有机污染物，所以如何

48、建立固相萃取方法至关重要。要 建立固相萃取方法，主要从这几个方面考虑：吸附剂的负载量吸附容量、穿透体积、淋 洗曲线等。负载量是指单位质量的吸附剂所能吸附的最大目标物的总质量。一般来说，吸附剂的负 载量越大，能吸附的目标物总质量也越高。在进行负载量实验时，可以将空白水样中的目标 物浓度配制的较高些，然后用液液萃取法分体积测定流过吸附剂后的水样中的目标物含量。 由于水样中的目标物农药残留一般浓度都是较低的，所以负载量一般不会有什么大的问题。穿透体积是指随着水样的不断参加，吸附在吸附剂上的目标物分子被水样洗脱下来时的 水样体积，即对某种吸附剂，能最大允许流过的水样体积。从某种角度上说，这是衡量吸附

49、剂富集倍数的一个参数。穿透体积确实定是很重要的。一般可以配制农药目标物分子较低浓 度的水样防止超过吸附剂的负载量，然后将水样流过吸附剂，分体积接收水样然后用液 液萃取法测定目标物农药的含量。在此操作中，一般开始的体积可以大一些如100mL接收 一次，到后来接收的体积要小一些如50mL接收一次。这样就可以绘制一条穿透曲线。 也可以这样的初步确定穿透体积，即先根据实验设计预先估计一个水样体积的值V,然后直 接接收该数值之后的水样进行萃取来确定穿透体积。淋洗曲线是指萃取富集结束之后，使用某种溶剂将所吸附的目标物能完全洗脱下来所用 溶剂的最小体积，包含洗脱溶剂的选择和体积。对于不同的洗脱溶剂，所需要的

50、淋洗体积略 有差异。一般淋洗体积确实定需要对上下浓度，及吸附剂上所吸附的上下含量的目标物都进 行实验测定在某些情况下，吸附剂上目标物的吸附量较大时，可能对淋洗溶剂体积要求不 同。一般的操作是分体积接收淋洗溶剂，然后分别浓缩后用相应的仪器分析，这样也可以 绘制一条淋洗曲线。以上三个实验都是可以利用空白水样添加农药目标物标准溶液完成的；但是当分析脂溶 性强的目标物时，如有机氯农药，一般的标准工作溶液都是使用的正己烷、异辛烷等溶剂配 制的，如果直接将其溶解在空白水样中，这样会对结果造成失真，因为溶解到水中的目标物 是不完全的。所以这时需要转化溶剂，如转换为丙酮、甲醇等溶剂体系的。一般含有目标物 空白

51、添加的水样应该即配即用，时间长了水中的目标物也会析出，对实验结果造成影响。如 果能获得目标物农药的原药，那么可以直接用其配制饱和水溶液，不过需注意原药可能带来的 污染。固相萃取的实验条件，如流速压力、水样的pH、水样中其他成分的含量等对萃取的 效果不一定都会有影响，这个应该结合实验确定。如流速，当使用C18固相萃取膜萃取水中 的有机氯农药时，流速的影响是可以忽略的；而当水中含有适量的甲醇时，吸附效率能有所 提高。固相萃取的水样根据实际情况决定是否需要预处理：如果水样中有悬浮物、颗粒较大的 杂质等，在萃取之前，应该先用玻璃纤维滤膜进行过滤孔径大小最好与萃取装置的筛板一 致，否那么容易堵塞筛板或萃

52、取膜，对萃取造成影响。进行固相萃取之前，应该先用甲醇和 空白试剂水先后对吸附剂进行活化，然后在试剂水未接触空气之前参加水样。在萃取过程中 务必不能使吸附剂接触空气，这样对实验结果有较大的影响；当萃取结束之后，应该最大程 度的抽干吸附剂中的水分，然后用洗脱溶剂进行淋洗目标物。在实际的操作中，无论是萃取 膜或萃取柱，要完全排除其中的水分是不太可能的，这使可以参加少量的丙酮，并与淋洗液 一并接收。在实际的使用中，有个问题一般大家较为关心，就是萃取膜或小柱是否可以重复使用？ 个人的看法是在方法研究时结合样品的特点是可以重复使用的。如一般水的萃取；但是针对 品检测任务，尽量不要重复使用。此外，用固相萃取

53、时应该使用缓冲瓶或者类似的装置，可 以较为方便的控制压力。固相膜和柱萃取的比拟，一般膜萃取的时间较短、水样通量较大。但是萃取膜的种类和 价格相比于萃取柱来说，种类可能没有萃取小柱丰富，价格可能更高一些。这种情况不知目 前是否还是这样。固相萃取确实是一种不错的前处理方法，相比液液萃取，溶剂消耗、萃取时间等均有一 定的优势。但是还是老问题，就是本钱需要酌情考虑的。如果国产成熟的话，价格可能就会 下降。固相萃取一般可以分为固相膜萃取和柱萃取，目前使用较多的是固相柱萃取，商品化的 各种自动固相萃取仪器也有7。一般固相小柱萃取可以多个一次进行，如果是手动 的话，操作需要熟练一些。固相柱萃取装置也可以用实

54、验的器皿和小柱自己进行组装可以 参考EPA525.2 方法提供的装置图，图8丨；固相膜萃取可以用实验室的溶剂过滤器进行萃取 如图9所示，目前有一些商品化的固相膜萃取装置，有些是将多个类似溶剂过滤器的装 置组合一下在实验时同时使用；有些是类似固相柱萃取仪那样的设计图10，个 人认为这 种装置更为合理一些。4固相萃微取技术固相萃微取技术solidphasemicro-extractionSPME是一种 较为新型的样 品制备技术，在某种程度上可以说是固相萃取的一种图11。固相微萃取不是将样品中的目标化合物全部提取出来，而是通过目标化合物在样品和固相涂层之间的平衡来到达别离的目的。固相微萃取是一种简便

55、无溶剂的样品提取和浓缩技术，其操作简单、快速及所需的样品量少。目前已经许多报导用固相微萃取测定农药残留。固相微萃取的关键是吸附材料，目前已有的吸附材料有：聚二甲基硅氧烷、聚丙烯酸酯、 聚乙二醇-二乙烯基苯及文献报导的聚二甲基硅氧烷-聚乙烯醇、多孔聚丙烯膜的空管纤维涂 层等。在SPME中，实验的决定因素较多，如吸附材料的类型、提取时间、样品的基体、解吸 温度/时间、样品中的离子/溶剂含量等等。一、首先萃取材料是一个关键的因素，种类的选 择可以根据现有的进行选择，但是厚度需要进行优化，太薄的话，吸附量太小，达不到灵敏 度；太厚话，所需要到达平衡的时间较长，延长了分析时间。二、萃取的水样条件，这包括

56、， 水样的pH值、溶剂/离子种类、是否搅拌、水样基体组成、水样的温度等；这些条件都会影 响到萃取的效率。三、解吸的温度，温度太低，是解吸不完全或者延长解吸时间，对后续分 析不利；解吸温度过高，对萃取材料的稳定性有影响。SPME的优点是显而易见的，无需溶剂、操作简单、快速等，而且其本钱相对于固相萃 取来说是低了很多，一般吸附材料可以重复使用屡次。但由于固相微萃取是一种不完全提取 的方法，必然尤其自身的缺点，可以用于半定量分析；在一般的定量分析的时候，最好是使 用内标法，比便于精确定量。固相微萃取还有一些其他的使用方法，最常见吹扫捕集，这种方法与色谱联用，可以很 方便的测定水中的半/挥发性物质，如

57、苯系物、卤代烃类等。三总结目前在一些文献中比拟几种不同提取方法是用的空白样品加标回收的方法，个人认为这 是不可靠的：主要是实际样品中的农药残留目标物与添加的目标物，在与样品基质结合的状 态是不同的；而添加回收对于每一种前处理方法都是差不多的如果用显著性检验的。我 想可以用这样的方法来大致的判断几种提取方法的提取效率：取等份的含有待测目标物的样 品，分别用各个提取方法的最优化的条件进行提取，然后用相同的后续处理方法进行处理， 这样应该是比拟一致的。还有一个方面就是在实验中该选择哪种提取方法。如果是生产样品，需按照标准方法进 行处理的，那就没有选择了；如果是科研样品需要处理的，那么可以进行选择，一般首先是结 合自己的实验室条件