俞慶
[摘 要] 農(nóng)藥殘留的理化分析屬于微量或超微量檢測技術(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、樣品的檢測等環(huán)節(jié)對農(nóng)藥殘留分析檢測技術(shù)的報道進行綜述,旨在為農(nóng)藥殘留檢測技術(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、振蕩法樣品處理時間較長,且回收率相對不高,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)點是提取完全,操作方便,溶劑消耗量少。缺點是提取時間長,一般需要3-4h,長者可達(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,時間短的優(yōu)點,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。此方法簡便、快速且提取效果好,是目前農(nóng)藥殘留檢測普遍采用的方法。
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。
2.2液-液分配凈化法:利用樣品中各組成成份在兩種同時共存,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入到另一種溶劑相。借此原理達(dá)到分離純化的目的。通過多次驗證,最佳的配對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,當(dāng)待測物通過萃取劑時,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:操作簡單、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℃的溫度移去蒸餾瓶內(nèi)的溶劑,當(dāng)蒸餾瓶在旋轉(zhuǎn)時,擴大了溶劑的蒸發(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干,否則將會嚴(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)計的,其特點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定,無需轉(zhuǎn)移樣品。
3.3氮氣吹干法:是直接利用氮氣流輕緩吹拂提取液,加速溶劑的蒸發(fā)速度來濃縮樣品,對于樣品量較小時,使用氮氣吹掃濃縮儀代替常用的旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀進行濃縮,能同時濃縮幾十個樣品,使樣品制備時間大為縮短,并且具有省時,易操作,快捷的特點。
二、樣品的檢測
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水平。20世紀(jì)80年代以來,高效液相色譜法開始廣泛應(yīng)用于對熱不穩(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,可測出多種不同種類農(nóng)藥。具有高選擇性、高分離效能、高靈敏度、快速和特點,是農(nóng)藥殘留量檢測最常用的方法之一。常用的檢測器有:電子捕獲、火焰光度、氮磷檢測器等。
2.液相色譜法
采用的檢測器有:紫外吸收檢測器、熒光檢測器。紫外吸收檢測器只能檢測對紫外光有吸收性能的農(nóng)藥。熒光檢測器由于大多數(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,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,成為一個整機使用的檢測技術(shù),質(zhì)譜作為檢測器。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,可達(dá)到同時定性、定量的檢測目的。
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,其檢測靈敏度高、選擇性好、可定性定量同時進行、結(jié)果可靠。
5.免疫法檢測
特異性強,靈敏度高,快速簡便,可準(zhǔn)確定性,定量,適用于現(xiàn)場檢測。但抗體制備比較困難,不能肯定試樣中的農(nóng)藥品種時,有一定的盲目性,易出現(xiàn)假陰,假陽性現(xiàn)象。
6.化學(xué)法
速度快、成本低、操作簡便、針對性強,尤其適合于現(xiàn)場檢測。但適用范圍小,僅限于果蔬的有機磷農(nóng)藥殘留檢測。不過靈敏度低,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),與樣品中的待測物質(zhì)發(fā)生特異性反應(yīng),通過適當(dāng)?shù)膿Q能器將這些反應(yīng)轉(zhuǎn)換成可以輸出檢測的信號,通過分析信號對待測物進行定性定量檢測。此法可同時檢測多個樣品,靈敏度高,因而在快速檢測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題也越來越受到人們的關(guān)注,對農(nóng)藥殘留的檢測手段和檢測水平提出了更高的要求。近年來,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)藥殘留的檢測上也由單一農(nóng)藥品種檢測向多農(nóng)藥殘留組分檢測方向發(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)也會不斷更新、完善和發(fā)展。