農(nóng)藥殘留分析中的樣品前處理新技術(shù)

農(nóng)藥殘留分析中的樣品前處理新技術(shù)專(zhuān)業(yè)：農(nóng)藥學(xué)學(xué)號(hào)：S10090403423姓名：羅凱摘要：本文介紹了農(nóng)藥殘留分析中常用的10種樣品前處理新技術(shù)。關(guān)鍵詞：農(nóng)藥殘留分析；前處理新技術(shù)農(nóng)藥是當(dāng)前農(nóng)業(yè)生產(chǎn)用于防治病、蟲(chóng)、雜草對(duì)農(nóng)作物危害不可缺少的物質(zhì)，對(duì)促進(jìn)農(nóng)業(yè)增產(chǎn)有著重要的作用。但是，由于不少農(nóng)戶(hù)忽視農(nóng)藥的正確、合理使用，在茶葉、糧谷、蔬菜及水果種植中經(jīng)常發(fā)生農(nóng)藥污染問(wèn)題，農(nóng)藥殘留量超標(biāo)相當(dāng)嚴(yán)重。農(nóng)藥殘留不但危害人體的健康而且嚴(yán)重破壞生態(tài)平衡，污染大氣環(huán)境、土壤及水域。當(dāng)前，人們對(duì)自身健康、食品安全意識(shí)和環(huán)保意識(shí)的不斷增強(qiáng)，世界各個(gè)國(guó)家與地區(qū)（如美國(guó)、日本、歐盟等）為維護(hù)本國(guó)經(jīng)濟(jì)利益和保護(hù)人們健康，對(duì)進(jìn)口農(nóng)產(chǎn)品的農(nóng)藥殘留檢測(cè)指標(biāo)不斷增多，農(nóng)藥殘留限量標(biāo)準(zhǔn)逐漸降低，因此，為了對(duì)食品農(nóng)藥殘留量進(jìn)行監(jiān)控，開(kāi)展食品農(nóng)藥殘留檢測(cè)的前處理技術(shù)研究是非常重要的。農(nóng)藥殘留分析前處理是農(nóng)殘分析檢測(cè)的關(guān)鍵步驟，直接關(guān)系著整個(gè)分析過(guò)程的準(zhǔn)確性與精密度。農(nóng)藥殘留分析前處理是指將殘留農(nóng)藥從樣品中最大限度地提取出來(lái)，并消除分析檢測(cè)過(guò)程中的干擾物，主要包括樣品制備、提取、凈化、濃縮等步驟。隨著人們對(duì)食品、環(huán)境安全的日益關(guān)注以及新的、更高要求的農(nóng)藥殘留限量標(biāo)準(zhǔn)的出臺(tái)，農(nóng)藥殘留分析技術(shù)發(fā)展迅速?，F(xiàn)代農(nóng)藥殘留分析技術(shù)通常包括樣品前處理和測(cè)定兩部分。這里著重介紹近年來(lái)農(nóng)藥殘留的前處理新技術(shù)。1農(nóng)藥殘留檢測(cè)的前處理新技術(shù)1.1固相萃?。⊿PE）。固相萃取是液固萃取和液相色譜柱技術(shù)相結(jié)合的發(fā)展，其基本原理是利用固體吸附劑對(duì)液體樣品中目標(biāo)化合物或雜質(zhì)的吸附，選用合適強(qiáng)度的洗脫溶劑，使目標(biāo)化合物選擇性地洗脫或保留在柱上，與樣品基體和干擾物分離，從而達(dá)到分離和富集的目的。固相萃取節(jié)省時(shí)間，可減少雜質(zhì)引入，對(duì)操作者安全，重現(xiàn)性好，同時(shí)對(duì)農(nóng)藥殘留物能夠快速富集。張瀟瀟等對(duì)22批莪術(shù)藥材進(jìn)行超聲提取,使用弗羅里硅土固相萃取小柱富集純化,以毛細(xì)管氣相色譜檢測(cè)了其中15種有機(jī)氯農(nóng)藥的殘留量。劉碩謙等以淫羊霍等藥用植物為樣本考察了弗羅里硅土、硅膠、C18反相3種固相萃取柱對(duì)有機(jī)氯農(nóng)藥的凈化效能,結(jié)果發(fā)現(xiàn),C18反相SPE柱具有較好的選擇性吸附,并且易于解吸。楊麗莉等采用石墨碳固相小柱萃取凈化茶葉中的擬除蟲(chóng)菊酯農(nóng)藥,達(dá)到了吸附雜質(zhì)和色素的目的,對(duì)提高靈敏度、延長(zhǎng)儀器使用壽命非常有利。劉旭等測(cè)定了川芎、廣霍香等9種藥材中擬除蟲(chóng)菊酯的殘留量,藥材以丙酮提取,以中性氧化鋁、氟羅里硅土及活性碳混合層析作為初步凈化手段,電化學(xué)檢測(cè)器(ECD)檢測(cè),回收率79.7%~101.3%,最低檢出限0·002mg·kg-1。Li等用一種快速，靈敏液相色譜電噴霧串聯(lián)質(zhì)譜法，固相萃取法凈化相結(jié)合，開(kāi)發(fā)和應(yīng)用的分析廢水中十五種雄激素，確定十五種進(jìn)水樣品分析的檢出限在0.5和4ngL-1。開(kāi)展了從北京地區(qū)獲得的廢水的雄激素的殘留分析和五個(gè)組分（雄(甾)烯二酮,氟羚甲基睪丸素,甲睪酮，睪酮和諾龍）的檢測(cè)水平1.6-3.5，7.6-66.7，4.1-7.0，1.2-4.3，1.7ngL-1。1.2固相微萃?。⊿PME）。固相微萃取是一種新型的無(wú)溶劑化樣品前處理技術(shù)，由Pawliszyn在1989年首次報(bào)道。固相微萃取以特定的固體（一般為纖維狀萃取材料）作為固相提取器將其浸入樣品溶液或頂空提取，然后直接進(jìn)行GC、HPLC等分析。該技術(shù)集采樣、萃取、濃縮、進(jìn)樣于一體，靈敏度高、成本低、所需樣品量少，重現(xiàn)性及線性好，操作簡(jiǎn)單、方便快捷。它通過(guò)吸附/脫吸附技術(shù)，富集樣品中的揮發(fā)性和半揮發(fā)性成分，克服了一些傳統(tǒng)樣品處理技術(shù)的缺點(diǎn)，已經(jīng)廣泛應(yīng)用于水、食品、環(huán)境以及生物樣品分析。SPME技術(shù)在食品分析中的應(yīng)用很廣泛，如酒、果汁、蔬菜、肉、蛋等。還用于食品中其他一些有害殘留組分的分析上，如牛奶中的磺胺類(lèi)和四環(huán)素類(lèi)抗生素殘留；熏制火腿中的致癌物N-亞硝胺；谷物中丙烯酞胺殘留以及人乳中多氯聯(lián)苯及其他含氯有機(jī)化合物的分析等。1.2.1直接固相微萃取技術(shù)(Direct-Immersion-SPME)。DI-SPME是指將固相微萃取纖維頭直接浸入水相或暴露于氣體中進(jìn)行萃取的方法,主要用于液體及半揮發(fā)性氣體樣品萃取,可在1min內(nèi)迅速達(dá)到萃取平衡,為固相微萃取中最常見(jiàn)模式。Rodrigues等利用DI-SPME萃取技術(shù),結(jié)合GC-MS聯(lián)用測(cè)定天然草藥刀傷草及美登木水提液中有機(jī)氯農(nóng)藥殘留量,萃取頭直接置于樣品中60min完成纖維固定相對(duì)分析物的吸附平衡,除林丹的檢測(cè)限度為12ng·g-1較高外,其他有機(jī)氯的檢測(cè)限都介于0.2~2.0ng·g-1,回收率在90%~108%之間。1.2.2頂空固相微萃取技術(shù)(Head-Space-SPME)HS-SPME是指把萃取頭置于頂空專(zhuān)用的帶隔膜塞的試樣容器上進(jìn)行萃取的方法,主要用于揮發(fā)性固體或廢水水樣分析,因這些類(lèi)型的分析物容易逸出樣品進(jìn)入上部空間,而且對(duì)黏度大的廢水、體液、泥漿或固體樣品,則只能采用上空取樣的頂空固相微萃取模式,萃取由基質(zhì)釋放到樣品上空的化合物。雖然HS-SPME的使用局限在揮發(fā)性固體的分析,但其可分析的樣品種類(lèi)范圍較廣,尤其適合分析天然藥物或中藥復(fù)方等成份復(fù)雜樣本。Hwang等以HS-SPME技術(shù)萃取分析了包括十全大補(bǔ)湯、桂枝麻黃湯、小柴胡湯、補(bǔ)中益氣湯、人蔘湯、半夏瀉心湯及六味丸在內(nèi)的7個(gè)中藥復(fù)方中19種有機(jī)氯殘留,優(yōu)化了SPME系統(tǒng)的條件,并指出該方法檢測(cè)限度較低(ng·g-1),較傳統(tǒng)索氏提取法靈敏,可在多種復(fù)方樣品中有效地檢出有機(jī)氯,同時(shí)也證明了HS-SPME與GC-MS聯(lián)用適合于復(fù)雜基質(zhì)上分析痕量農(nóng)藥殘留的優(yōu)越性。此外,有文獻(xiàn)報(bào)道利用HS-SPME-GS-MS分析草莓中有機(jī)磷類(lèi)農(nóng)藥,最低檢測(cè)量低于13μg·kg-1。1.2.3微波輔助固相微萃取技術(shù)(Microwave-Assis-tedsolventExtraction-SPME)。MAE-SPME是指將石英纖維放在經(jīng)過(guò)微波處理過(guò)的樣品中萃取的方法:MAE是利用極性溶劑(如水)帶有高的介電常數(shù)吸收微波能,然后升高溫度壓力以加快待測(cè)物從基質(zhì)中分離出來(lái)的一種提取方法,此步驟能將難揮發(fā)樣品先行分解,減少萃取過(guò)程需要的時(shí)間。Ho等利用MAE-SPME聯(lián)用技術(shù)對(duì)莪術(shù)、甘草及茯苓固體樣品中殘余有機(jī)氯農(nóng)藥含量進(jìn)行檢測(cè),檢出限低于0.13ng·g-1,樣品回收率(RSD)低于24%,認(rèn)為MAE對(duì)待測(cè)物的提取效果具有良好的穩(wěn)定性。Chen提出MAE-HS-SPME聯(lián)用技術(shù)可在5~15min內(nèi)完成半揮發(fā)樣品的前處理,并應(yīng)用于測(cè)定蔬菜中敵敵畏的含量,檢測(cè)限度在1.0μg·L-1左右。1.3超臨界流體提?。⊿FE）。超臨界流體（SCF）是臨界溫度（Tc）和臨界壓力（Pc）狀態(tài)下的高密度流體。超臨界流體既具有液體對(duì)溶質(zhì)有較大溶解度，又具有氣體易于擴(kuò)散和運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)。由于超臨界流體的粘度、密度、擴(kuò)散系數(shù)、溶劑化能力等性質(zhì)隨溫度和壓力變化很大，因此對(duì)選擇性的分離非常敏感。早在1879年，Hannay等就發(fā)現(xiàn)超臨界乙醇流體對(duì)無(wú)機(jī)鹽固體具有顯著的溶解能力，但超臨界萃取技術(shù)（SFE）卻是在近30年才迅速發(fā)展起來(lái)的一種新型物質(zhì)分離、精致技術(shù)。Quan等以人參中9種有機(jī)氯為對(duì)像,優(yōu)化了包括溫度、壓力、改性劑、洗脫液及吸附劑在內(nèi)的SFE條件,并結(jié)合SPEC18小柱富集有機(jī)氯獲得了較好的回收率。李歡欣等用毛細(xì)管氣相色譜法測(cè)定了除毒前后黃芪與熟地中農(nóng)藥殘留量,發(fā)現(xiàn)超臨界CO2流體萃取法去除中藥材中殘留有機(jī)氯農(nóng)藥效果好,除毒率分別達(dá)87.6%,84.6%。付玉杰等用SCF-CO2技術(shù)萃取甘草中甘草次酸，并與索氏提取法、超聲法進(jìn)行了比較，提取率是索氏提取法的13倍、超聲法的5倍，且溶劑用量小，周期短。目前，SFE已應(yīng)用于植物樣品、動(dòng)物組織、土壤、水等樣品中多種殺蟲(chóng)劑、殺菌劑和除草劑的萃取。1.4凝膠滲透色譜（GPC）。凝膠滲透色譜是一種快速凈化技術(shù)，它是基于體積排阻的分離機(jī)理，通過(guò)具有分子篩性質(zhì)的固定相，用來(lái)分離相對(duì)分子質(zhì)量較小的物質(zhì)，并且可以分析不同分子體積、具有相同化學(xué)性質(zhì)的高分子同系物。GPC現(xiàn)已廣泛應(yīng)用于農(nóng)藥殘留分析中脂類(lèi)提取物與農(nóng)藥的分離，是含脂類(lèi)食物樣品農(nóng)藥殘留分析的主要凈化手段。陸繼偉等經(jīng)冰浴超聲提取，GPC凈化，測(cè)定了靈芝中24種有機(jī)磷農(nóng)藥的殘留量，回收率在75.28%~117.18%，RSD在3.19%~15.57%，效果較好。張健國(guó)等使用凝膠滲透色譜去除會(huì)沉積污染進(jìn)樣吸柱頭的油脂及部分葉黃素,再以GC-MS測(cè)定玉米中三種農(nóng)藥的殘留,回收率都高于90%,檢出限度為0.002~0.05μg·g-1。夏品華等研究運(yùn)用凝膠滲透色譜替代硫酸凈化,有效地克服了中成藥中硫酸凈化回收率偏低的難題,建立了分離效能高、檢測(cè)靈敏度高毛細(xì)管的氣相色譜分析方法。[21]廖遠(yuǎn)熹,王昊陽(yáng),郭寅龍,等.中藥柴胡揮發(fā)性成分的靜態(tài)頂空-氣相色譜-質(zhì)譜分析[J].質(zhì)譜學(xué)報(bào),2005,26(3):187.[22]廖遠(yuǎn)熹,王昊陽(yáng),郭寅龍,等.復(fù)方祛風(fēng)濕止痛藥粉末中揮發(fā)性成分的靜態(tài)頂空-氣相色譜-質(zhì)譜分析[J].分析測(cè)試技術(shù)與儀器,2004,10(3):145.[23]楊紅兵,張玲,齊譽(yù).底物固相分散法測(cè)定肉蓯蓉中有機(jī)氯的殘留研究[J].時(shí)珍國(guó)醫(yī)國(guó)藥,2007,18(5):1029.[24]楊紅兵,魯立良,齊譽(yù).肉蓯蓉中菊酯類(lèi)農(nóng)藥殘留的檢測(cè)[J].農(nóng)藥,2007,46(6):409.[25]Yi-I.Chen,Yi-SongSu,Jen-FonJen.Determinationofdichlorvosbyon-linemicrowave-assistedextractioncoupledtoheadspacesolid-phasemicroextractionandgaschromatography–electron-capturedetection[J].JChromatographyA,2002,976:349.[26]LiSun,YanLiu,XiaoganChu,Jin-MingLin.TraceAnalysisofFifteenAndrogensinEnvironmentalWatersbyLC-ESI-MS-MSCombinedwithSolid-PhaseDiskExtractionCleanup[J].Chromatographia,2010,71:867－873.[27]JustynaGromadzka,WaldemarWardencki.StaticHeadspaceSamplingandSolid-PhaseMicroextractionforAssessmentofEdibleOilsStability[J].Chromatographia，2010,71:S81–S86.[28]CamilaG.PereiraandM.AngelaA.Meireles.SupercriticalFluidExtractionofBioactiveCompounds:Fundamentals,ApplicationsandEconomicPerspectives[J].FoodBioprocessTechnol(2010)3:340–372.[29]YapingZhang;JunYang;RonghuaShi;QingdeSu;YunGao;XiaolanZhu.DevelopmentofanAnalyticalMethodBasedonAcceleratedSolventExtraction,Solid-PhaseExtractionClean-Up,thenGC–ECDforAnalysisofFourteenOrganochlorinePesticidesinCerealCrops[J].Chromatographia,2011,73:385–391[30]XiangangHu;YiLuoandQixingZhou.SimultaneousAnalysisofSelectedTypicalAntibi