氣相色譜分析法在農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安全檢測中的技術(shù)應(yīng)用

周振宇

七臺河市農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量檢測中心 黑龍江 七臺河 154600

引言

隨著我國農(nóng)村勞齡人口的不斷減少，用工成本的增加，快速高效的農(nóng)藥在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的重要作用不斷被放大，但由于農(nóng)藥過量使用引發(fā)的農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安全和環(huán)境污染等問題屢見報端，嚴(yán)重影響百姓對我國農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安全的信任度。因此，利用現(xiàn)代化的分析技術(shù)對殘存于農(nóng)產(chǎn)品中微量、痕量以及超痕量水平的農(nóng)藥進(jìn)行定性定量測定的快速檢測方法是十分迫切，且具有重要現(xiàn)實意義的。在眾多的分析方法中，氣相色譜分析方法因具有操作簡便、靈敏度高及檢測成本低等優(yōu)點(diǎn)已經(jīng)成為目前農(nóng)藥殘留分析中應(yīng)用最多的儀器分析方法。

一、氣相色譜的工作原理

氣相色譜法屬于色譜法分離分析方法中的一種，是于20世紀(jì)50年代發(fā)展起來的一種分析方法，常利用氮?dú)?、氦氣、混有甲烷的氬氣等惰性氣體作為流動相，攜帶被氣化的樣品，通入裝有固定相的色譜柱，樣品因與在色譜柱內(nèi)的固定相之間的溶解度、蒸汽壓、吸附能力等性質(zhì)結(jié)構(gòu)的存在差異，造成分配系數(shù)的不同，令樣品中的各組分從色譜柱中流出的時間存在差異，實現(xiàn)組分的分離，然后根據(jù)分離出的組分的性質(zhì)，使用相應(yīng)的檢測器進(jìn)行檢測。

二、氣相色譜技術(shù)應(yīng)用中的關(guān)鍵技術(shù)

在農(nóng)產(chǎn)品藥殘留檢測中常配的選擇性檢測器主要是電子捕獲檢測器、火焰光度檢測器、氮磷檢測器。這三種檢測器都具有高靈敏度、選擇性強(qiáng)的特點(diǎn)，其中電子捕獲檢測器是一種對電負(fù)性的物質(zhì)具有選擇性高靈敏度的離子化檢測器，例如含鹵素、硫、磷、氮的化合物，被用作有機(jī)氯類農(nóng)藥、擬除蟲菊酯類農(nóng)藥和殺菌劑百菌清的檢測。氮磷檢測器對分析氮，磷化合物具有的高靈敏度、高選擇性，是測定有機(jī)磷和氨基甲酸酯類等農(nóng)藥的常用檢測器?；鹧婀舛葯z測器，又稱硫磷檢測器，是一種對合有硫、磷的化合物具有高靈敏度的檢測器，根據(jù)硫、磷燃燒的特征光譜選擇波長監(jiān)控，適合于有機(jī)硫和有機(jī)磷類化合物的分析。

氣相色譜分析時色譜柱作為分離系統(tǒng)的心臟，將待測農(nóng)藥各組分之間、各組分與干擾物之間在色譜柱內(nèi)完成分離，色譜柱的規(guī)格和性能決定其分離效能。現(xiàn)在應(yīng)用最廣泛的氣相色譜柱是毛細(xì)管石英色譜柱，毛細(xì)管柱具有化學(xué)惰性強(qiáng)、熱穩(wěn)定性好、色譜峰尖而窄、分離效率高(可達(dá)到1000000理論塔板數(shù))、樣品用量少等優(yōu)勢[1]。按其極性分為非極性、弱極性、中等極性、極性柱等。目前對分析揮發(fā)性和半揮發(fā)性有機(jī)化合物使用最廣泛的色譜柱為弱極性柱和中等極性的兩種類型的色譜柱。應(yīng)用時常采用不同極性的雙柱搭配兩檢測器(相同或不同)，同時完成各組分的定性、定量檢測。

三、氣相色譜法在農(nóng)產(chǎn)品農(nóng)藥殘留檢測中的樣品前處理技術(shù)

農(nóng)產(chǎn)品在前處理過程中含有的農(nóng)藥種類多，性質(zhì)差異大，并且由于農(nóng)產(chǎn)品的種類不同，組分十分復(fù)雜，基質(zhì)中存在大量的干擾物。而農(nóng)藥殘留檢測屬于痕量、微量分析技術(shù)，樣品制備、純化富集等前處理過程會決定整個方法的檢測靈敏度和準(zhǔn)確性。因此，需要根據(jù)農(nóng)藥的物化性質(zhì)以及試樣的種類等因素來選取合適的樣品前處理方案，不僅要盡可能的提取出農(nóng)藥，還要最大限度的除去其它干擾成分，以減少對檢測結(jié)果的影響和對檢測儀器的污染。目前農(nóng)藥殘留前處理技術(shù)主要包括固相萃取、微萃取、超臨界流體萃取等方法。

(一)固相萃取法。固相萃取法是利用固體吸附劑來吸附樣品內(nèi)所含有的目標(biāo)化合物，實現(xiàn)混合物質(zhì)分離。然后對其進(jìn)行升溫加熱，洗滌脫附等操作，特點(diǎn)是采用高效、高選擇性的吸附劑能夠顯著減少溶劑的用量，能夠處理基質(zhì)較為復(fù)雜的樣品，簡化樣品的前處理過程。在樣品中的多種農(nóng)藥殘留的分離、提取、凈化及濃縮方面得到了廣泛應(yīng)用。在分析測定有機(jī)氯和有機(jī)磷農(nóng)藥殘留時可用C18、Florisil硅藻土雙柱串聯(lián)，對樣品的乙睛提取液進(jìn)行凈化，再以氣相色譜一電子捕獲檢測法/火焰光度檢測法(GC―ECD/FPD)分析測定，能夠顯著減少的溶劑消耗量和廢液處理量。

(二)微萃取法。微萃取技術(shù)是一種平衡萃取技術(shù)，對大多數(shù)化合物無法完全萃取，尤其是揮發(fā)性相對較低的化合物很難進(jìn)行萃取。在農(nóng)藥殘留檢測中主要應(yīng)用于有機(jī)磷農(nóng)藥的檢測的前處理技術(shù)中，它是目前快速、簡單、高效的、前沿的萃取技術(shù)，相比傳統(tǒng)的固相萃取樣品前處理技術(shù)，微萃取使用微量的有機(jī)溶劑，甚至可以完全不使用有機(jī)溶劑，并減少了凈化、濃縮等繁瑣費(fèi)時的操作步驟，降低了樣品被污染和損失的可能性。是一種綠色萃取技術(shù)，廣受分析工作者的重視[2]。

(三)超臨界流體萃取法。超臨界流體萃取法(SFE)是利用超臨界流體為溶劑，其原理是通過改變臨界流體的密度，可以改變高分子量化合物的分離能力，使高分子量化合物得到分離。SFE的優(yōu)點(diǎn)在于充分利用超臨界流體兼有氣、液兩重性的特點(diǎn)，在臨界點(diǎn)附近，超臨界流體對組分的溶解能力隨體系的壓力和溫度發(fā)生連續(xù)變化，從而可方便的調(diào)節(jié)組分的溶解度和溶劑的選擇性。能夠解決部分因不揮發(fā)、易降解或難氣化氣相色譜無法分析的物質(zhì)。因為SFE具有節(jié)能環(huán)保，流程簡單，萃取效率高，無有機(jī)溶劑殘留等諸多特點(diǎn)，已經(jīng)成為農(nóng)藥殘留檢測中最具有吸引力的分離手段之一。但是SFE取需要特殊的高壓儀器設(shè)備，制約了SFE在農(nóng)藥殘留分析中的廣泛應(yīng)用。

四、結(jié)束語

氣相色譜分析法作為在農(nóng)藥殘留檢測中應(yīng)用最廣泛的技術(shù)，在日常的農(nóng)產(chǎn)品安全監(jiān)督檢測中還主要以固相萃取法為主，過程中需要消耗大量的有機(jī)溶劑而且操作步驟復(fù)雜，在濃縮時檢測人員需要長時間面對強(qiáng)揮發(fā)性的有機(jī)試劑，對檢測人員的身體危害嚴(yán)重，因此后期發(fā)展和推廣更高效便捷、減小有機(jī)試劑用量的的技術(shù)是未來的趨勢。