淺談農(nóng)藥殘留理化分析基本操作技術(shù)

俞慶

[摘 要] 農(nóng)藥殘留的理化分析屬于微量或超微量檢測(cè)技術(shù)。其檢出量一般要達(dá)到0.1ppm以下，亦需要從樣品中檢出0.00001%的農(nóng)藥成分，而其中的99.99999%的成分是水、淀粉、蛋白質(zhì)、脂肪、色素或者其它含有物，故此，欲達(dá)到這種微量檢驗(yàn)之目的，就必須使用靈敏度高的儀器和分析方法。本文從樣品制備、農(nóng)藥提取、凈化、濃縮、樣品的檢測(cè)等環(huán)節(jié)對(duì)農(nóng)藥殘留分析檢測(cè)技術(shù)的報(bào)道進(jìn)行綜述，旨在為農(nóng)藥殘留檢測(cè)技術(shù)的研究提供一定的參考。

一、樣品的制備

樣品制備包括樣品中農(nóng)藥的提取、凈化、濃縮等步驟。

1.常用的提取方法

根據(jù)樣品不同采用的提取方法有：浸漬法、漂洗法、振蕩法、消化法、超聲波萃取法、索氏提取法及高速均質(zhì)法等。

1.1浸漬法、漂洗法、振蕩法樣品處理時(shí)間較長(zhǎng)，且回收率相對(duì)不高，已不太常用。消化法需加入消化劑并加熱處理，易使部分農(nóng)藥分解，故不常用。

1.2索氏提取法：為經(jīng)典提取方法，即在熱水浴中用脂肪抽提器抽出。此方法的優(yōu)點(diǎn)是提取完全，操作方便，溶劑消耗量少。缺點(diǎn)是提取時(shí)間長(zhǎng)，一般需要3-4h，長(zhǎng)者可達(dá)30-40h。

1.3超聲波提取法，將樣品粉碎后加入提取劑，在超聲波儀上提取5min～15min。該方法具有提取效果好，時(shí)間短的優(yōu)點(diǎn)，已普遍采用。

1.4高速均質(zhì)提取法：將切碎的樣品加入提取劑在高速均質(zhì)機(jī)上均質(zhì)數(shù)分鐘，在樣品極細(xì)顆粒狀態(tài)下萃取農(nóng)藥殘留。此方法簡(jiǎn)便、快速且提取效果好，是目前農(nóng)藥殘留檢測(cè)普遍采用的方法。

2.樣品的凈化

凈化的方法很多，大體可歸納為柱層或薄層層析法、液-液分配法和化學(xué)凈化方法等。

2.1柱層層析凈化法：將被分離的各種化合物，通過(guò)吸附劑的附吸，與淋洗劑的解吸附，在解析附的反復(fù)作業(yè)將所需物分離出來(lái)。

2.2液-液分配凈化法：利用樣品中各組成成份在兩種同時(shí)共存，但又互不相溶的溶劑中分配系數(shù)的差異，使某種溶質(zhì)在分液漏斗中從一種溶劑進(jìn)入到另一種溶劑相。借此原理達(dá)到分離純化的目的。通過(guò)多次驗(yàn)證，最佳的配對(duì)溶劑是乙腈與正己烷，使用這種方法的成功關(guān)鍵在于所萃取的目標(biāo)殘留農(nóng)藥量在兩種溶劑中的趨向性。在一般提取技術(shù)中，脂肪與蛋白質(zhì)是構(gòu)成干擾的主體物，而這兩種物質(zhì)都不溶于乙腈。故所萃取的農(nóng)藥能溶于乙腈，則使用液-液分配技術(shù)。

2.3固相萃取法：結(jié)合柱層析法和液液分配凈化法的優(yōu)點(diǎn)，當(dāng)待測(cè)物通過(guò)萃取劑時(shí)，其中某種痕量目標(biāo)物被吸附在萃取劑上，然后采用適宜的選擇性溶劑將其洗脫，即可得到富集、純化目標(biāo)物。其優(yōu)點(diǎn)：操作簡(jiǎn)單、回收率高、分離效果好。

2.4化學(xué)凈化方法：將樣品提取液中的脂肪、色素及蛋白質(zhì)等雜質(zhì)與化學(xué)物質(zhì)作用。使用這種方法必先確定農(nóng)藥在這種特定反應(yīng)條件下不受影響。

隨著科技的發(fā)展，農(nóng)藥凈化出現(xiàn)了許多新技術(shù)，如固相微萃取法、凝膠滲透、超臨界流體萃取等這些方法比傳統(tǒng)的液液萃取等方法相比，具有很大優(yōu)越性，節(jié)省溶劑，大大減少對(duì)環(huán)境的污染，提取效率也有很大的提高

3.樣品的濃縮

常用的濃縮方法有蒸餾法、K-D濃縮法、旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)法、冷凍蒸發(fā)法、吹氮法、脂肪抽提法等。

3.1旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)法：該儀器的特點(diǎn)是蒸餾系統(tǒng)密封，在減壓（40-600ml）汞柱的情況下，以大約35-40℃的溫度移去蒸餾瓶?jī)?nèi)的溶劑，當(dāng)蒸餾瓶在旋轉(zhuǎn)時(shí)，擴(kuò)大了溶劑的蒸發(fā)面積，提高了濃縮效率。壓力與溫度，需要依照所蒸餾的溶劑調(diào)整適當(dāng)。切匆將蒸餾瓶中的溶劑蒸餾過(guò)干，否則將會(huì)嚴(yán)重影響到農(nóng)藥的回收率。

3.2K-D濃縮法：是利用K-D濃縮器直接濃縮到刻度試管中，適合于中等體積（10～50mL）提取液的濃縮。K-D蒸發(fā)濃縮器是為濃縮易揮發(fā)性溶劑而設(shè)計(jì)的，其特點(diǎn)是濃縮瓶與施耐德分餾柱連接，下接有刻度的收集管，可以有效地減少濃縮過(guò)程中農(nóng)藥的損失，且其樣品收集管能在濃縮后直接定容測(cè)定，無(wú)需轉(zhuǎn)移樣品。

3.3氮?dú)獯蹈煞ǎ菏侵苯永玫獨(dú)饬鬏p緩吹拂提取液，加速溶劑的蒸發(fā)速度來(lái)濃縮樣品，對(duì)于樣品量較小時(shí)，使用氮?dú)獯祾邼饪s儀代替常用的旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀進(jìn)行濃縮，能同時(shí)濃縮幾十個(gè)樣品，使樣品制備時(shí)間大為縮短，并且具有省時(shí)，易操作，快捷的特點(diǎn)。

二、樣品的檢測(cè)

20世紀(jì)60年代氣相色譜應(yīng)用于農(nóng)藥和藥物殘留分析，大大提高了農(nóng)藥和藥物殘留量的檢測(cè)水平。20世紀(jì)80年代以來(lái)，高效液相色譜法開(kāi)始廣泛應(yīng)用于對(duì)熱不穩(wěn)定和離子型農(nóng)藥及其代謝物的分析。

1.氣相色譜儀

是目前比較權(quán)威的方法，可以精確定量，可測(cè)出多種不同種類(lèi)農(nóng)藥。具有高選擇性、高分離效能、高靈敏度、快速和特點(diǎn)，是農(nóng)藥殘留量檢測(cè)最常用的方法之一。常用的檢測(cè)器有：電子捕獲、火焰光度、氮磷檢測(cè)器等。

2.液相色譜法

采用的檢測(cè)器有：紫外吸收檢測(cè)器、熒光檢測(cè)器。紫外吸收檢測(cè)器只能檢測(cè)對(duì)紫外光有吸收性能的農(nóng)藥。熒光檢測(cè)器由于大多數(shù)農(nóng)藥本身不發(fā)射熒光，經(jīng)衍生化反應(yīng)又較麻煩，因此限制了FD的應(yīng)用。主要用于極性強(qiáng)，分子量大的離子型農(nóng)藥。

3.氣質(zhì)聯(lián)用技術(shù)

將氣相色譜儀和質(zhì)譜儀串聯(lián)起來(lái)，成為一個(gè)整機(jī)使用的檢測(cè)技術(shù)，質(zhì)譜作為檢測(cè)器。既具有氣相色譜分離性能，又具有質(zhì)譜準(zhǔn)確鑒定化合物結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)，可達(dá)到同時(shí)定性、定量的檢測(cè)目的。

4.液質(zhì)聯(lián)用技術(shù)

將液相色譜和質(zhì)譜儀串聯(lián)起來(lái)，其檢測(cè)靈敏度高、選擇性好、可定性定量同時(shí)進(jìn)行、結(jié)果可靠。

5.免疫法檢測(cè)

特異性強(qiáng)，靈敏度高，快速簡(jiǎn)便，可準(zhǔn)確定性，定量，適用于現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)。但抗體制備比較困難，不能肯定試樣中的農(nóng)藥品種時(shí)，有一定的盲目性，易出現(xiàn)假陰，假陽(yáng)性現(xiàn)象。

6.化學(xué)法

速度快、成本低、操作簡(jiǎn)便、針對(duì)性強(qiáng)，尤其適合于現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)。但適用范圍小，僅限于果蔬的有機(jī)磷農(nóng)藥殘留檢測(cè)。不過(guò)靈敏度低，使用局限性大，且易受還原性物質(zhì)的干擾。

7.生物傳感器技術(shù)

利用生物活性物質(zhì)，與樣品中的待測(cè)物質(zhì)發(fā)生特異性反應(yīng)，通過(guò)適當(dāng)?shù)膿Q能器將這些反應(yīng)轉(zhuǎn)換成可以輸出檢測(cè)的信號(hào)，通過(guò)分析信號(hào)對(duì)待測(cè)物進(jìn)行定性定量檢測(cè)。此法可同時(shí)檢測(cè)多個(gè)樣品，靈敏度高，因而在快速檢測(cè)中得到更廣泛的研究和應(yīng)用。

隨著人們生活水平的提高，由農(nóng)藥殘留引起的食品安全問(wèn)題也越來(lái)越受到人們的關(guān)注，對(duì)農(nóng)藥殘留的檢測(cè)手段和檢測(cè)水平提出了更高的要求。近年來(lái)，在農(nóng)藥的使用上由單一農(nóng)藥向多農(nóng)藥發(fā)展，因此，在農(nóng)藥殘留的檢測(cè)上也由單一農(nóng)藥品種檢測(cè)向多農(nóng)藥殘留組分檢測(cè)方向發(fā)展。相信隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，農(nóng)藥多殘留分析技術(shù)也會(huì)不斷更新、完善和發(fā)展。