農(nóng)藥殘留檢測(cè)與樣品前處理技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)1資料(共15頁)

1、農(nóng)藥殘留檢測(cè)(jin c)與樣品前處理技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)一、概述(i sh)農(nóng)藥是當(dāng)前農(nóng)業(yè)生產(chǎn)用于防治病、蟲、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)有極重要的作用。隨著農(nóng)業(yè)科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，化學(xué)農(nóng)藥的品種和數(shù)量不斷增加，已成為防治病蟲害的主要手段。農(nóng)藥施用到農(nóng)作物上以后，絕大部分因多種原因而轉(zhuǎn)化，但作物內(nèi)會(huì)殘留有極少量的農(nóng)藥。長(zhǎng)時(shí)間攝食殘留農(nóng)藥會(huì)影響人體的健康，這就是農(nóng)藥殘留量問題的由來。近年來，在茶葉、糧谷、蔬菜及水果種植中由于不少農(nóng)戶忽視農(nóng)藥的正確、合理(hl)使用，農(nóng)藥污染問題經(jīng)常發(fā)生，農(nóng)藥殘留量超標(biāo)相當(dāng)嚴(yán)重，并逐年加劇。而歐盟、美國(guó)、日本、加拿大等西方發(fā)達(dá)國(guó)家或地區(qū)，出于維護(hù)本國(guó)經(jīng)濟(jì)

2、利益和保護(hù)人們健康的需要，相繼對(duì)進(jìn)口食品中農(nóng)藥殘留量等衛(wèi)生指標(biāo)提出了愈來愈嚴(yán)格的要求。鑒于此，為保障我國(guó)人民的身體健康、有效控制農(nóng)藥在茶葉、糧谷、蔬菜和水果等生產(chǎn)中的合理使用和對(duì)其殘留量進(jìn)行監(jiān)控，滿足進(jìn)出口貿(mào)易的需要，大力開展農(nóng)藥殘留量檢測(cè)技術(shù)以及相關(guān)的前處理技術(shù)的研究是非常必要的?；瘜W(xué)農(nóng)藥是一類復(fù)雜的有機(jī)化合物，根據(jù)其用途可以分為殺蟲劑、殺菌劑、除草劑、植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑、殺螨劑、殺鼠劑、殺線蟲劑。根據(jù)化學(xué)結(jié)構(gòu)又可分為有機(jī)氯、有機(jī)磷、擬除蟲菊酯殺蟲劑，取代氯苯氧基酸或酯除草劑，氨基甲酸酯殺蟲劑、除草劑和殺菌劑和有機(jī)雜環(huán)類殺菌劑、除草劑等。農(nóng)藥殘留量分析需要測(cè)定各種樣品中ug/g、ng/g、甚至p

3、g/g量級(jí)的農(nóng)藥和/或代謝產(chǎn)物及降解產(chǎn)物。其分析過程一般包括取樣、樣品處理（提取、凈化和衍生化）和測(cè)量，根據(jù)農(nóng)藥種類和樣品基質(zhì)的不同，上述各個(gè)步驟的復(fù)雜性有所不同。色譜方法常用于樣品的凈化和測(cè)量，以前較多采用填充柱氣相色譜法（GC），現(xiàn)在則越來越多地使用毛細(xì)管氣相色譜法GC）和高效液相色譜法（HPLC），尤其在定性分析的氣相色譜/質(zhì)譜法（GC/MS）中，毛細(xì)管柱技術(shù)占絕對(duì)優(yōu)勢(shì)。電子捕獲檢測(cè)器（ECD）、火焰光度檢測(cè)器（FPD）、氮磷檢測(cè)器（NPD）是最常用的農(nóng)藥殘留量分析的氣相色譜檢測(cè)器，質(zhì)譜檢測(cè)器（MSD）則是最通用和靈敏的檢測(cè)器。各種進(jìn)樣方式，如分流、不分流、冷柱上進(jìn)樣技術(shù)和程序升溫汽化進(jìn)

4、樣技術(shù)都已應(yīng)用于農(nóng)藥殘留物分析。近年來，隨著農(nóng)藥殘留研究的不斷深入，農(nóng)藥殘留檢測(cè)方法日趨完善，并向簡(jiǎn)單、快速、靈敏、多殘留、低成本、易推廣的方向發(fā)展。在檢測(cè)技術(shù)方面，目前國(guó)際上已較多采用多殘留檢測(cè)技術(shù)和快速(kui s)篩選檢測(cè)技術(shù)傳統(tǒng)的農(nóng)殘分析大多用來分析某一類農(nóng)藥的單一成分，多殘留分析方法（Multi-ResidueAnalysis Method）不僅可以用于分析同一類農(nóng)藥中的不同成分，而且可以分析不同種類(zhngli)農(nóng)藥中的不同成分。前者稱為選擇性多殘留分析方法（Selective Multi-Residue AnalysisMethod），后者稱為(chn wi)多類多殘留分析方法

5、（Multi-class,Multi-Residue Analysis Method）。這方面，如英國(guó)中央科學(xué)實(shí)驗(yàn)室（CSL）開發(fā)了104 種農(nóng)藥殘留量同時(shí)檢測(cè)的方法；德國(guó)科學(xué)研究協(xié)會(huì)開發(fā)了320種農(nóng)藥殘留的多殘留檢測(cè)方法；美國(guó)FDA農(nóng)藥分析手冊(cè)（PAM）的多殘留方法可檢測(cè)300 多種農(nóng)藥；美國(guó)CDFA 和荷蘭衛(wèi)生部都有較好的多殘留同時(shí)檢測(cè)方法和系統(tǒng)分析方法。這些方法，既可用于定量，又可進(jìn)行確證。我國(guó)從上世紀(jì)90年代初開始研究和利用多殘留分析方法，并相繼推出了一系列國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)。如國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB/T17331-1998食品中有機(jī)磷和氨基甲酸酯類農(nóng)藥多種殘留的測(cè)定和GB/T17332-1998 食品中

6、有機(jī)氯和擬除蟲菊酯類農(nóng)藥殘留的測(cè)定等，均可同時(shí)測(cè)定不同類型中的20多種農(nóng)藥殘留。在我們的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)中SN/T0334-95多殘留檢測(cè)方法能同時(shí)檢測(cè)22 種農(nóng)藥殘留量，秦皇島局制定的農(nóng)產(chǎn)品中多種擬除蟲菊酯殘留量檢驗(yàn)方法已成為國(guó)際AOAC方法。在我局技術(shù)中心目前開發(fā)或采用的檢測(cè)茶葉、蔬菜等樣品中有機(jī)氯、有機(jī)磷、菊酯類農(nóng)藥以及一些雜環(huán)類農(nóng)藥的方法和本次研討會(huì)將要學(xué)習(xí)和討論的方法也大都是多殘留檢測(cè)方法。當(dāng)然，我們現(xiàn)在的方法，在一次性檢測(cè)農(nóng)藥的數(shù)量上和確證技術(shù)上與國(guó)際先進(jìn)方法還存在不小的距離。在快速篩選檢測(cè)技術(shù)方面，上個(gè)世紀(jì)六十年代就有人利用薄層色譜酶抑制法測(cè)定有機(jī)磷農(nóng)藥等殘留量，檢測(cè)限量為毫克級(jí)；八十年

7、代開始，農(nóng)藥的酶抑制和免疫檢測(cè)技術(shù)作為快速篩選檢測(cè)方法受到許多發(fā)達(dá)國(guó)家的高度重視，并因此得到了快速發(fā)展。酶抑制、酶聯(lián)免疫（ELISA）、放射免疫（RIA）、單克降抗體等技術(shù)由于可以避免假陰性，適宜于陽性率較低的大量樣品檢測(cè)，在農(nóng)獸藥殘留檢測(cè)中應(yīng)用日益增多。我國(guó)在近十多年來也相繼開展了農(nóng)藥殘留酶抑制法和免疫法快速篩選檢測(cè)方法研究，取得了一定的研究成果，系統(tǒng)內(nèi)有廣東檢驗(yàn)檢疫局研制了農(nóng)藥殘留速測(cè)卡，但總體上應(yīng)用不多，方法的靈敏度不高，試劑不夠穩(wěn)定。在樣品前處理(chl)方面，現(xiàn)代色譜分析樣品制備技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)就是使處理樣品的過程要簡(jiǎn)單、處理速度快、使用裝置要小、引進(jìn)的誤差要小、對(duì)欲測(cè)定組分的選擇性和

8、回收率要高目前，國(guó)際上較多使用固相萃取(SPE)、微波提取(tq)技術(shù)、凝膠層析(GPC)、加速(ji s)溶劑提?。ˋSE）、基體分散固相萃取（MSPD）、超臨界萃?。⊿FE）、固相微萃取技術(shù)。而我國(guó)目前主要采用傳統(tǒng)的溶劑萃取，液液分配，柱層析凈化，前處理方法自動(dòng)化程度低、提取凈化的效率不高，速度慢，環(huán)境污染嚴(yán)重。新開發(fā)的前處理技術(shù)其目的和結(jié)果就是要實(shí)現(xiàn)快速、有效、簡(jiǎn)單和自動(dòng)化地完成分析樣品制備過程。下面就農(nóng)藥殘留檢測(cè)中采用的氣相色譜檢測(cè)技術(shù)和前處理技術(shù)的新發(fā)展向各位做一些簡(jiǎn)單的介紹。二、檢測(cè)技術(shù)1、GC/MS 和GC/MS/MS技術(shù)質(zhì)譜技術(shù)問世于1910年。傳統(tǒng)的有四極質(zhì)譜儀和飛行質(zhì)譜儀。

9、近年來又出現(xiàn)了串聯(lián)質(zhì)譜儀（MS/MS）傅里葉變換離子回旋共振質(zhì)譜儀等。目前，GC/MS的發(fā)展方向是小型化（即臺(tái)式GC/MS）、自動(dòng)化（儀器調(diào)試、控制、數(shù)據(jù)處理）、高靈敏度和高穩(wěn)定性。目前幾種常見的離子源有電子轟擊型離子源（EI）、化學(xué)電離源（CI源）、快原子轟擊電離源（FAB源）、解析化學(xué)電離源（DCI）、大氣壓電離源（API 源）等。電子轟擊型離子源（EI）是有機(jī)質(zhì)譜應(yīng)用最廣的常規(guī)型離子源；化學(xué)電離源（CI源）又稱軟電離技術(shù)，可獲得準(zhǔn)分子離子峰，是EI源的一個(gè)補(bǔ)充；大氣壓電離源（API源）主要用作液相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用。（1）GC/MS技術(shù)氣相色譜測(cè)定農(nóng)藥殘留的基本原理是根據(jù)保留時(shí)間來判定待測(cè)組

10、分。往往因?yàn)闃悠诽崛『蛢艋仍?，可能?huì)出現(xiàn)許多雜質(zhì)峰。如果待測(cè)組分在保留時(shí)間內(nèi)有一種或多種雜質(zhì)峰出現(xiàn)，就可能被認(rèn)為是待測(cè)組分，造成誤判。GC/MS法不僅根據(jù)樣品中待測(cè)組分在圖譜上的保留時(shí)間，更主要是根據(jù)在此保留時(shí)間內(nèi)殘留農(nóng)藥裂解的特征離子碎片，由質(zhì)譜儀按其分子量和分子結(jié)構(gòu)對(duì)農(nóng)藥準(zhǔn)確定性，并以此作為定量的依據(jù)，從而克服了由于未凈化掉的雜質(zhì)峰與農(nóng)藥保留時(shí)間重疊而造成將雜質(zhì)峰誤判為農(nóng)藥的缺點(diǎn)。GC/MS技術(shù)在農(nóng)藥殘留檢測(cè)中已有許多成功的應(yīng)用實(shí)例，在此不多作介紹。但隨著農(nóng)藥殘留限量要求的進(jìn)一步提高，以及樣品基質(zhì)的影響，這種技術(shù)的應(yīng)用也受到了一定的限制。大家切記，GC/MS方法的靈敏度不是由標(biāo)準(zhǔn)溶液的

11、信噪比提供的，而是由樣品基質(zhì)條件下的信噪比決定的。（2）GC/MS/MS技術(shù)(jsh)比一級(jí)質(zhì)譜具有優(yōu)勢(shì)的是以離子阱為質(zhì)量分析器的離子阱串聯(lián)質(zhì)譜儀具有與大質(zhì)譜相當(dāng)?shù)墓δ?，可提高靈敏度，可對(duì)復(fù)雜基體中微量待測(cè)物進(jìn)行測(cè)定，對(duì)一級(jí)質(zhì)譜無法區(qū)分的化合物可進(jìn)行進(jìn)一步的確認(rèn)，以及(yj)同分異構(gòu)體的區(qū)分。在分析領(lǐng)域，離子阱串聯(lián)質(zhì)譜已成為今后臺(tái)式小型GC/MS 的發(fā)展(fzhn)方向之一。有機(jī)磷農(nóng)藥在各種農(nóng)作物和環(huán)境樣品中含量很低，目前利用GC/MS技術(shù)分析農(nóng)作物和環(huán)境樣品中的農(nóng)藥殘留量越來越普遍，因?yàn)樗芙o出化合物的結(jié)構(gòu)信息，有利于化合物的定性。但因一般樣品中（如蔬菜、水果、茶葉等）的背景干擾較大，導(dǎo)致樣

12、品預(yù)處理的周期較長(zhǎng)，而且回收率較難保證。而MS/MS技術(shù)的應(yīng)用，為復(fù)雜樣品中微量農(nóng)藥的定性、定量分析提供了新的途徑。在分析韭菜中倍硫磷農(nóng)藥時(shí)，分別采用EI全掃描和MS/MS分析，在MS/MS 分析條件下，倍硫磷的信噪比相對(duì)于EI 全掃描時(shí)提高了100 多倍。此外，利用MS/MS 分析的另一大特點(diǎn)是可以將在色譜上不能完全分開的共流出物利用時(shí)間編程和多通道檢測(cè)將其分開。目前，GC/MS/MS 已在環(huán)境分析、食品分析等方面得到廣泛的應(yīng)用。該技術(shù)不僅適用于復(fù)雜基體混合物的定性分析，而且可以利用得到二級(jí)質(zhì)譜結(jié)果進(jìn)行定量。這是因?yàn)樵趦蓚€(gè)前后串聯(lián)的質(zhì)譜/質(zhì)譜儀中，前級(jí)質(zhì)譜主要用于擔(dān)任分離工作，在樣品被電離后

13、，它只允許被分析的目標(biāo)化合物的母離子或特征離子碎片通過，經(jīng)過碰撞裂解后，再由第二級(jí)質(zhì)譜分析裂解后產(chǎn)生的離子碎片，利用MS/MS可以同時(shí)得到較低的檢測(cè)限和良好的結(jié)構(gòu)鑒定信息（1 個(gè)母離子和2 個(gè)或更多的的子離子）。與氣相色譜檢測(cè)器相比，傳統(tǒng)的臺(tái)式質(zhì)譜儀（GC/MS）因靈敏度較低，其使用受到限制。而據(jù)文獻(xiàn)報(bào)道，GC/MS/MS可在與傳統(tǒng)氣相色譜檢測(cè)器相似的靈敏度下進(jìn)行定性定量分析。原因是MS/MS在對(duì)離子檢測(cè)前就排除了干擾，所以即使對(duì)復(fù)雜樣本也可達(dá)到很高的靈敏度。它不需要重復(fù)進(jìn)樣就能定性，比選擇性檢測(cè)器有更高的可信性。在用傳統(tǒng)的質(zhì)譜儀分析較“臟”的樣品時(shí)，因大量干擾的存在而不選擇低于100amu的

14、離子。因?yàn)樵S多樣本的共存雜質(zhì)含質(zhì)量數(shù)低于100amu的離子；對(duì)檢測(cè)器造成嚴(yán)重干擾，使被測(cè)物的碎片離子無法檢出。在MS/MS中，子離子圖譜中只有來自母離子的碎片離子，因此，低質(zhì)量離子不受干擾，對(duì)結(jié)構(gòu)鑒定更加有用。例如，建立乙酰甲胺磷分析方法時(shí)，即使質(zhì)量數(shù)低至M/Z42，該離子由于不受干擾仍可作為定量分析離子。檢測(cè)技術(shù)的發(fā)展已對(duì)殘留量分析提出了更高的要求，即雖然傳統(tǒng)中GC 檢測(cè)器可進(jìn)行痕量分析并達(dá)到較低的檢測(cè)限，但仍要求用MS 作結(jié)構(gòu)確證。因此任何實(shí)驗(yàn)室測(cè)定殘留量的能力都會(huì)受到MS 方法靈敏度的限制。選擇離子檢測(cè)（SIM）已被用于降低檢測(cè)限。但是，SIM 所收集的離子信息并不如全掃描豐富，不能認(rèn)為

15、是一個(gè)等同的結(jié)構(gòu)分析。在大多數(shù)情況下，MS/MS的靈敏度相當(dāng)于或低于GC選擇性檢測(cè)器的下限，并可在此水平上進(jìn)行定量分析和真實(shí)的分子結(jié)構(gòu)確證。美國(guó)紐約州農(nóng)業(yè)署食品實(shí)驗(yàn)室已建立了一種用GC/MS/MS技術(shù)對(duì)水果、蔬菜和牛奶中100 多種農(nóng)藥殘留量進(jìn)行檢測(cè)、定量和結(jié)構(gòu)確證的方法。這一方法可對(duì)濃度范圍低至PPB 水平的100 多種農(nóng)藥進(jìn)行準(zhǔn)確的檢測(cè)和鑒定。美國(guó)農(nóng)業(yè)部的Beltsville農(nóng)業(yè)研究中心利用GC/MS/MS技術(shù)分析了水果和蔬菜萃取物中22種農(nóng)藥殘留物，得到良好的回收率和重現(xiàn)性，檢出限小于2ng/g。當(dāng)然，當(dāng)前GC/MS/MS 方法的局限性在于僅能檢測(cè)目標(biāo)分析物，很難一次進(jìn)樣分析大量化合物。

16、王煥龍等報(bào)道了茶葉中有機(jī)氯農(nóng)藥殘留量的氣相色譜/串聯(lián)質(zhì)譜分析的研究報(bào)告，采用氣相色譜串聯(lián)質(zhì)譜儀（GC/MS/MS）同時(shí)檢測(cè)茶葉中51種有機(jī)氯農(nóng)藥。茶葉樣品經(jīng)二氯甲烷/水勻漿提取，用飽和氯化鈉溶液分離水溶性色素雜質(zhì)，再以弗羅里硅土（硅酸鎂）固相萃取柱（SPE）凈化，最后以GC/MS/MS檢測(cè)分析，得到清晰的MS/MS質(zhì)譜圖，可去除茶葉背景值干擾，增加信噪比（S/N），適用于鑒定、確認(rèn)分析極低濃度的定量分析。茶葉中色素相當(dāng)多，樣品經(jīng)弗羅里硅土固相萃取柱（SPE）凈化后，仍有色素雜質(zhì)存在，會(huì)影響傳統(tǒng)的GC/ECD 分析，測(cè)定結(jié)果經(jīng)常需要進(jìn)一步用GC/MS或GC/MS/MS做確證分析，如待測(cè)物濃度極低

17、時(shí)，茶葉色素的背景值會(huì)干擾MS全掃描質(zhì)譜圖做對(duì)比分析。而以GC/MS/MS進(jìn)行分析時(shí)，分析物經(jīng)第一級(jí)MS電子轟擊后，選擇主要母離子或特征離子，以適當(dāng)碰撞誘導(dǎo)解離（CID）能量做第二次MS電子轟擊，產(chǎn)生清晰的MS/MS質(zhì)譜圖，大幅增加信噪比，可做低濃度確證分析。在該方法中，51種分析物可同時(shí)進(jìn)入GC，通過非極性毛細(xì)管柱（如HP5-MS柱）分離，再進(jìn)入MS做定性定量分析，其定量分析結(jié)果得到校正(jiozhng)線性范圍為0.055.0ug/ml，檢測(cè)(jin c)極限范圍為0.0010.2ug/ml(依據(jù)不同(b tn)分析物而定)。在0.25、0.75及2.5ug/g 添加量回收率中，得到平均回

18、收率為70120%之間。在實(shí)際茶葉樣品試驗(yàn)中，經(jīng)GC/ECD 檢測(cè)為陽性的樣品，以GC/MS/MS 進(jìn)行確證和定量分析，大部分樣品的GC/ECD 分析值與GC/MS/MS 分析結(jié)果一致。但有少部分樣品，GC/ECD檢測(cè)為假陽性。2、GC/AED技術(shù)雖然GC/MS 在農(nóng)藥多殘留分析中很受歡迎，但它仍有局限性。當(dāng)采用選擇離子檢測(cè)（SIM）或串聯(lián)質(zhì)譜（MS/MS）時(shí)，方法開發(fā)較為耗時(shí)，且GC 中任何保留時(shí)間的漂移都要求各個(gè)分析物的保留時(shí)間窗口相應(yīng)移動(dòng)。這些方法只能檢測(cè)目標(biāo)化合物表中所列的農(nóng)藥，還有幾百種農(nóng)藥及代謝物可能檢測(cè)不到。原子發(fā)射檢測(cè)器（AED）是近年飛速發(fā)展起來的多元素檢測(cè)器，它是利用等離子

19、體做激發(fā)光源，使進(jìn)入檢測(cè)器的被測(cè)組分原子化，然后原子被激發(fā)至激發(fā)態(tài)，在躍遷至基態(tài)時(shí)發(fā)射出原子光譜。根據(jù)這些光譜的波長(zhǎng)和強(qiáng)度即可進(jìn)行定性和定量分析。所以，AED 屬光度學(xué)檢測(cè)器。由于它是原子（或原子離子）而不是分子激發(fā)后發(fā)射光，故稱為(chn wi)原子發(fā)射檢測(cè)器。AED具有(jyu)許多獨(dú)特的性能和應(yīng)用，如：1、AED 可以以選擇性和通用性兩種方式工作：若用雜原子(yunz)通道，AED 可作為選擇性檢測(cè)器，且其選擇性較其他氣相色譜檢測(cè)器（如ECD、FPD等）更高，若用碳、氫通道，AED即為通用性檢測(cè)器，且靈敏度高于FID；2、AED對(duì)元素周期表中除氦以外的任何一種元素均可檢測(cè)，屬多元素檢測(cè)器

20、，可用于測(cè)定未知化合物的經(jīng)驗(yàn)式和分子式；對(duì)未知物鑒定，AED是MSD、FTIR 的有力補(bǔ)充工具；3、由于AED 選擇性強(qiáng)，可降低對(duì)復(fù)雜混合物高分辨分離的要求，對(duì)未完全分離峰也可分別檢測(cè)；4、由于AED的相對(duì)響應(yīng)因子幾乎是恒定的，不用標(biāo)樣也可準(zhǔn)確定量。GC/AED 的主要應(yīng)用之一就是測(cè)定各種樣品中的殘留農(nóng)藥、殺蟲劑和除草劑等。GC/AED 的各元素選擇性通道檢測(cè)不僅能夠解決化合物分離問題，而且可以立即判斷出各種化學(xué)物質(zhì)中的元素組成，大大簡(jiǎn)化了分析程序。有文獻(xiàn)報(bào)道了一種用于篩選567 種農(nóng)藥和可疑內(nèi)分泌破壞物的方法。該篩選方法建立在保留時(shí)間鎖定（RTL）的氣相色譜新技術(shù)基礎(chǔ)上，采用基于保留時(shí)間和元

21、素含量或檢測(cè)器響應(yīng)的數(shù)據(jù)庫檢索。這一技術(shù)能將被分析物的鑒定縮小到僅有幾種可能性的范圍之內(nèi)。進(jìn)一步的確證則采用GC/MS或采用GC/AED計(jì)算化合物元素來完成。由于GC/AED 的元素響應(yīng)幾乎與分子結(jié)構(gòu)無關(guān)，不依賴于化合物的校準(zhǔn)可用來定量所發(fā)現(xiàn)的所有農(nóng)藥。選擇一種已知濃度的農(nóng)藥標(biāo)準(zhǔn)溶液加入到樣品溶液中，獲得有關(guān)元素的特征校正曲線，利用這些曲線來校正任何含一種或多種這些元素的化合物。因?yàn)镚C/AED 相當(dāng)穩(wěn)定，外標(biāo)法可以取得滿意的結(jié)果。利用這一方法已分析了許多種水果和蔬菜樣品，具有多方面的適應(yīng)性和潛在用途。農(nóng)藥幾乎總是含有雜原子，并且一個(gè)分子中往往含有幾個(gè)，最常見的雜原子有O、P、S、N、Cl、B

22、r和F。GC與AED結(jié)合已證明是一種非常有用的農(nóng)藥篩選工具，因?yàn)樗鼘?duì)農(nóng)藥化合物中發(fā)現(xiàn)的所有元素都有選擇性。遺憾的是，由于種種原因，儀器制造商目前已經(jīng)停止了這種檢測(cè)器的生產(chǎn)。但我個(gè)人認(rèn)為，應(yīng)用這一技術(shù)檢測(cè)農(nóng)藥殘留量的方法，給我們帶來很多啟迪，值得借鑒，其中的一些技術(shù)還將做重點(diǎn)介紹。3、酶抑制(yzh)和免疫檢測(cè)技術(shù)從二十世紀(jì)八十年代開始，農(nóng)藥(nngyo)的酶抑制和免疫檢測(cè)技術(shù)作為快速篩選檢測(cè)方法受到許多發(fā)達(dá)國(guó)家的高度重視, 成為農(nóng)業(yè)生物技術(shù)領(lǐng)域(ln y)一個(gè)重要分支，得到了快速發(fā)展。酶抑制、酶聯(lián)免疫（ELISA）、放射免疫（RIA）、單克降抗體等技術(shù)由于可以避免假陰性，適宜于陽性率較低的大量

23、樣品檢測(cè)，在農(nóng)藥殘留檢測(cè)中應(yīng)用增多。如依據(jù)有機(jī)磷和氨基甲酸酯類農(nóng)藥抑制生物體內(nèi)乙酰膽堿酯酶的活性來檢測(cè)上述兩類農(nóng)藥的殘留。酶抑制和免疫檢測(cè)技術(shù)對(duì)所測(cè)樣品的前處理要求簡(jiǎn)單，多數(shù)樣品可直接用于測(cè)試。目前，研制成功了多達(dá)100 多種農(nóng)用藥物檢測(cè)試劑盒，其中常見的農(nóng)藥殘留監(jiān)測(cè)試劑盒有近30 種。歐、美、日、巴西、印度等10多個(gè)國(guó)家，運(yùn)用這一技術(shù)開展了對(duì)農(nóng)產(chǎn)品中有毒物質(zhì)殘留的生物技術(shù)監(jiān)測(cè)研究，粗篩檢測(cè)水產(chǎn)品、肉類產(chǎn)品、果蔬產(chǎn)品中農(nóng)藥殘留量。最近，英國(guó)研制的通用型有機(jī)磷殺蟲劑免疫檢測(cè)藥盒可對(duì)一些樣品中8 種以上的有機(jī)磷農(nóng)藥進(jìn)行同時(shí)檢測(cè)。近來我國(guó)市場(chǎng)上也廣泛推薦和大規(guī)模地應(yīng)用這一快速檢測(cè)技術(shù)。4、其他色譜分

24、析新技術(shù)（1）保留時(shí)間鎖定（RTL）所謂保留時(shí)間鎖定，就是使特定化合物的保留時(shí)間在不同儀器、不同色譜柱（但標(biāo)稱固定相和相比相同）之間保持不變。決定保留時(shí)間的因素主要是化合物的性質(zhì)、固定液的性質(zhì)和操作條件。如果前兩個(gè)因素不變（對(duì)于特定的化合物和GC 儀器系統(tǒng)，這當(dāng)然是成立的），那就只有操作條件了，即載氣流速、柱溫、毛細(xì)管柱規(guī)格和檢測(cè)器類型。只要儀器的載氣和溫度控制精度足夠高，只要色譜柱的標(biāo)稱規(guī)格一致，就可以通過調(diào)節(jié)柱前壓的方法來補(bǔ)償操作參數(shù)的微小變化，從而實(shí)現(xiàn)保留時(shí)間的重現(xiàn)，這就是RTL的基礎(chǔ)?，F(xiàn)在，隨著儀器制造水平和色譜柱制造工藝的進(jìn)步、儀器自動(dòng)化程度的提高，各種操作參數(shù)的控制更為嚴(yán)密，同一臺(tái)

25、儀器的保留時(shí)間重復(fù)性可達(dá)到0.01min。但不同儀器、不同色譜柱之間的重現(xiàn)性仍不能令人滿意。最近，保留時(shí)間鎖定（RTL）技術(shù)的出現(xiàn)，給這一問題的解決提供了較為理想的途徑。保留時(shí)間鎖定（RTL）技術(shù)的應(yīng)用，使方法中增加更多化合物的檢測(cè)變得更為簡(jiǎn)單，只需在相同的鎖定條件下確定它們的保留時(shí)間即可。帶有數(shù)據(jù)庫檢索功能的保留時(shí)間鎖定很容易使該方法應(yīng)用到相似的分析類型中去。在GC/AED篩選567 種農(nóng)藥和可疑內(nèi)分泌破壞物的方法中，就談到該方法的一個(gè)關(guān)鍵是氣相色譜中保留時(shí)間鎖定技術(shù)的研究，采用RTL技術(shù)，可以用一個(gè)給定的GC方法測(cè)定農(nóng)藥的保留時(shí)間，然后，在此后的運(yùn)行中在同一臺(tái)儀器或不同儀器上重現(xiàn)這些保留時(shí)

26、間。由于保留時(shí)間的精密度和預(yù)測(cè)性提高了，使保留時(shí)間成為一個(gè)極為有用的化合物定性的參數(shù)?？梢詮浹a(bǔ)由于不同時(shí)間、不同色譜柱和不同儀器差異造成的保留時(shí)間的不可預(yù)見性。農(nóng)藥多殘留檢測(cè)，要求有一個(gè)能使幾十種，乃至幾百種農(nóng)藥在適當(dāng)時(shí)間流出、同時(shí)得到充分分離的GC方法。利用該技術(shù)建立一個(gè)鎖定保留時(shí)間表，在不同條件下重現(xiàn)這些保留時(shí)間。目前，某些儀器公司已開發(fā)出很多的技術(shù)軟件包括保留時(shí)間鎖定軟件、方法轉(zhuǎn)換軟件和農(nóng)藥保留時(shí)間表?，F(xiàn)在市場(chǎng)上可以買到現(xiàn)成的保留時(shí)間鎖定軟件（RTL），它就是根據(jù)上述原理設(shè)計(jì)和工作的，當(dāng)一個(gè)分析方法確定以后，首先進(jìn)行一次鎖定。用戶只要將5 個(gè)壓力下目標(biāo)化合物的保留時(shí)間數(shù)據(jù)輸入計(jì)算機(jī)，軟件

27、就會(huì)自動(dòng)給出p-tR曲線，并同方法一起儲(chǔ)存起來。當(dāng)在另一臺(tái)儀器上重復(fù)該方法時(shí)，只要將原方法拷貝到新儀器上，就可以重新進(jìn)行鎖定。計(jì)算機(jī)可依據(jù)試運(yùn)行的結(jié)果自動(dòng)計(jì)算并調(diào)節(jié)柱前壓，從而使新儀器上的保留時(shí)間與方法開發(fā)時(shí)保留時(shí)間很好吻合。雖然目前這種軟件只能在HP（現(xiàn)已改為安捷倫）化學(xué)工作站中運(yùn)行，但估計(jì)很快會(huì)有較為通用的RTL軟件出現(xiàn)。（2）大體積(tj)進(jìn)樣技術(shù)目前的進(jìn)樣技術(shù)主要有：大口徑(kujng)毛細(xì)管柱接口、分流/不分流(fn li)進(jìn)樣、冷柱上進(jìn)樣和程序升溫進(jìn)樣口（PTV），以及基于冷柱上進(jìn)樣和程序升溫進(jìn)樣口（PTV）技術(shù)的大體積進(jìn)樣和直接進(jìn)樣桿進(jìn)樣。直接進(jìn)樣桿進(jìn)樣適合于高沸點(diǎn)化合物的分析測(cè)

28、定，同時(shí)直接進(jìn)樣桿結(jié)合PTV 進(jìn)樣口進(jìn)行測(cè)定，大大減少了樣品的前處理工作，適合于對(duì)果蔬中農(nóng)藥殘留等復(fù)雜樣品體系的測(cè)定，擴(kuò)大了GC/MS的應(yīng)用范圍，是目前各儀器公司爭(zhēng)相開發(fā)的一個(gè)重點(diǎn)。此外，固相微萃取技術(shù)（SPME）也是目前各種GC/MS生產(chǎn)廠家研究的一個(gè)重點(diǎn)。由于固相微萃取技術(shù)可部分或全部替代頂空進(jìn)樣器、吹掃捕集進(jìn)樣器、液液萃取、液固萃取等技術(shù)，且使用更方便，無需溶劑，節(jié)省大量的時(shí)間和日常操作費(fèi)用，特別在復(fù)雜樣品體系的分析中表現(xiàn)出強(qiáng)大的生命力和廣闊發(fā)展前景，已成為GC/MS的重要配件之一。今天主要為大家介紹基于PTV進(jìn)樣技術(shù)的大體積進(jìn)樣。樣品濃縮是提高靈敏度的成熟方法，對(duì)許多農(nóng)藥殘留分析來說，

29、樣品濃縮包括在提取之后的溶劑蒸發(fā)，這會(huì)產(chǎn)生大量的廢溶劑，且大大增加了樣品的制備時(shí)間。近來科學(xué)的發(fā)展，比如固相萃取(SPE)、超臨界萃取（SFE）、固相微萃取技術(shù)等，可避免使用液/液萃取，但是這些方法仍然要增加樣品的處理時(shí)間。通過降低系統(tǒng)的本底和干擾可以降低檢測(cè)限，使用高選擇性高靈敏度檢測(cè)器也可以降低檢測(cè)限。近年發(fā)展起來的大體積進(jìn)樣（LVI）技術(shù)更是一種有效提高靈敏度的方法。采用比常規(guī)GC大幾十到幾百倍的進(jìn)樣量（5500 ul）就可提高靈敏度一到兩個(gè)數(shù)量級(jí)。實(shí)現(xiàn)大體積進(jìn)樣的方式，一是基于冷柱上進(jìn)樣，二是基于PTV技術(shù)。文獻(xiàn)報(bào)道的LVI應(yīng)用多數(shù)是采用程序升溫汽化（PTV）進(jìn)樣技術(shù)的。這主要是因?yàn)镻

30、TV進(jìn)樣時(shí)樣品是在襯管中汽化的，不揮發(fā)物滯留在襯管中可以保護(hù)色譜柱不被污染，故很適合于分析農(nóng)藥殘留量。對(duì)于大體積進(jìn)樣，PTV 用于“溶劑放空”或“溶劑排除”模式。樣品注入進(jìn)樣口，其溫度接近溶劑的沸點(diǎn)，且具有相對(duì)高的分流比。溶劑（以及低沸點(diǎn)溶質(zhì)）被放空，而高沸點(diǎn)溶質(zhì)（約比溶劑沸點(diǎn)高100）則保留在進(jìn)樣口中并被濃縮。在到達(dá)預(yù)先設(shè)定的時(shí)間后，關(guān)閉分流出口，并升高進(jìn)樣口溫度以將溶質(zhì)和殘留的溶劑轉(zhuǎn)移到色譜柱進(jìn)行分離。因?yàn)闃悠肥窃谶M(jìn)樣口中汽化，不揮發(fā)物和降解產(chǎn)物留在進(jìn)樣口中，這樣就最大限度地減少了對(duì)色譜柱的污染。研究證明用PTV進(jìn)樣造成的進(jìn)樣口污染對(duì)下一次進(jìn)樣的影響要比汽化室加熱所造成的影響小。如果進(jìn)樣口

31、被污染，進(jìn)樣口中的襯管很容易更換。所以，對(duì)于不干凈樣品的分析，PTV是比冷柱上進(jìn)樣和分流/不分流進(jìn)樣更好的選擇。當(dāng)然，目標(biāo)化合物中含有高揮發(fā)性組分時(shí)，通過PTV做LVI并不是一種好的選擇，因?yàn)榈头悬c(diǎn)組分會(huì)隨同溶劑一起放空而流失。要使分析獲得成功，最低沸點(diǎn)目標(biāo)化合物的沸點(diǎn)應(yīng)高于溶劑沸點(diǎn)100。三、前處理(chl)技術(shù)1、固相萃取(cuq)（Solid Phase Extraction SPE）固相萃取(cuq)（SPE）就是利用固體吸附劑將液體樣品中的目標(biāo)化合物吸附，與樣品的基體和干擾化合物分離，然后再用洗脫液洗脫或加熱解吸附，達(dá)到分離和富集目標(biāo)化合物的目的。與液/液萃取相比固相萃取有很多優(yōu)點(diǎn)：

32、固相萃取不需要大量互不相溶的溶劑，處理過程中不會(huì)產(chǎn)生乳化現(xiàn)象，它采用高效、高選擇性的吸附劑（固定相），能顯著減少溶劑的用量，簡(jiǎn)化樣品的予處理過程，同時(shí)所需費(fèi)用也有所減少。一般說來固相萃取所需時(shí)間為液/液萃取的1/2，而費(fèi)用為液/液萃取的1/5。但其缺點(diǎn)是目標(biāo)化合物的回收率和精密度要略低于液/液萃取。固相萃取實(shí)質(zhì)上是一種液相色譜分離，其主要分離模式也與液相色譜相同，可分為正相（吸附劑極性大于洗脫液極性），反相（吸附劑極性小于洗脫液極性），離子交換和吸附。固相萃取所用的吸附劑也與液相色譜常用的固定相相同，只是在粒度上有所區(qū)別。固相萃取選擇分離模式和吸附劑時(shí)還要考慮以下幾點(diǎn)：1、目標(biāo)化合物有極性或非

33、極性溶劑中的溶解度，這主要涉及淋洗液的選擇。2、目標(biāo)化合物有無可能離子化（可用調(diào)節(jié)PH值實(shí)現(xiàn)離子化），從而決定是否采用離子交換固相萃取。3、目標(biāo)化合物有無可能與吸附劑形成共價(jià)鍵，如形成共價(jià)鍵，在洗脫時(shí)可能會(huì)遇到麻煩。4、非目標(biāo)化合物與目標(biāo)化合物在吸附劑上吸附點(diǎn)的競(jìng)爭(zhēng)程度，這關(guān)系到目標(biāo)化合物與干擾化合物能否很好分離。最簡(jiǎn)單的固相萃取裝置就是一根直徑為數(shù)毫米的小柱，小柱可以是玻璃的，也可以是聚丙烯、聚乙烯、聚四氟乙烯等塑料，還可以是不銹鋼制成的。為了方便固相萃取的使用，很多廠家還研制開發(fā)了很多固相萃取的專用裝置，固相萃取儀。固相萃取的一般操作程序分為如下幾步：活化吸附劑：在萃取樣品之前要用適當(dāng)?shù)娜?/p>

34、劑淋洗固相萃取小柱，以使吸附劑保持濕潤(rùn)，可以吸附目標(biāo)化合物或干擾化合物。不同模式固相萃取小柱活化所用溶劑不同:-反相固相萃取(cuq)所用的弱極性或非極性吸附劑，通常用水溶性有機(jī)溶劑，如甲醇淋洗，然后用水或緩沖溶液淋洗。也可以在用甲醇淋洗之前先用強(qiáng)溶劑（如己烷）淋洗，以消除吸附劑上吸附的雜質(zhì)及其對(duì)目標(biāo)化合物的干擾。-正相固相萃取所用的極性吸附劑，通常用目標(biāo)化合物所在(suzi)的有機(jī)溶劑（樣品基體）進(jìn)行淋洗。-離子交換固相萃取所用的吸附劑，在用于非極性有機(jī)溶劑(rngj)中的樣品時(shí)，可用樣品溶劑來淋洗；在用于極性溶劑中的樣品時(shí)，可用水溶性有機(jī)溶劑淋洗后，再用適當(dāng)pH值，并含有一定有機(jī)溶劑和鹽的

35、水溶液進(jìn)行淋洗。為了使固相萃取小柱中的吸附劑在活化后到樣品加入前能保持濕潤(rùn)，應(yīng)在活化處理后在吸附劑上面保持大約1mL活化處理用的溶劑。固相萃取技術(shù)的應(yīng)用：固相萃取主要用于復(fù)雜樣品中微量或痕量目標(biāo)化合物的分離和富集。例如，生物體（如血液、尿等）中藥物及其代謝產(chǎn)物的分析，食品中有效成分或有害成分的分析，環(huán)保水樣中各種污染物（可揮發(fā)性有機(jī)物和半揮發(fā)性有機(jī)物）的分析都可使用固相萃取將目標(biāo)化合物分離出來，并加以富集。2、固相微萃取（SPME）固相微萃?。⊿PME）是在固相萃取上發(fā)展起來的一種新型、高效的樣品預(yù)處理技術(shù)，它集采集、濃縮于一體，簡(jiǎn)單、方便、無溶劑，不會(huì)造成二次污染，是一種有利于環(huán)保的很有應(yīng)用

36、前景的預(yù)處理方法。與液/液萃取和固相萃取相比，具有操作時(shí)間短，樣品量小，無需萃取溶劑，適用于分析揮發(fā)性與非揮發(fā)性物質(zhì)，重現(xiàn)性好等優(yōu)點(diǎn)。很多研究結(jié)果表明，在樣品中加入適當(dāng)?shù)膬?nèi)標(biāo)進(jìn)行定量分析時(shí)，其重現(xiàn)性和精密度都非常好。固相微萃取裝置外形如一只微量進(jìn)樣器，由手柄（holder）和萃取頭或纖維頭(fiber)兩部分構(gòu)成，萃取頭是一根1cm 長(zhǎng)，涂有不同吸附劑的熔融纖維，接在不銹鋼絲上，外套細(xì)不銹鋼管（保護(hù)石英纖維不被折斷），纖維頭在鋼管內(nèi)可伸縮或進(jìn)出，細(xì)不銹鋼管可穿透橡膠或塑料墊片進(jìn)行取樣或進(jìn)樣。手柄用于安裝或固定萃取頭，可永遠(yuǎn)使用。固相微萃取的萃取過程是一個(gè)平衡過程，萃取的平衡時(shí)間與攪拌速度、固定

37、相的膜厚以及被分析樣品的分配常數(shù)、擴(kuò)散系數(shù)、萃取溫度有關(guān)。大分子質(zhì)量的物質(zhì)比小分子質(zhì)量的物質(zhì)需更長(zhǎng)的分析時(shí)間。攪拌有利于減少達(dá)到平衡所需時(shí)間，當(dāng)達(dá)到平衡時(shí)，固相微萃取方法的靈敏度最高。固相微萃取技術(shù)包括兩個(gè)(lin )過程：（1）樣品(yngpn)中待分析物在石英纖維上的涂層與樣品間擴(kuò)散、吸附、濃縮過程以及濃縮的待分析物脫附進(jìn)入分析儀器完成分析過程。在前一個(gè)過程中，涂有吸附劑的石英纖維浸入樣品中，使樣品中目標(biāo)化合物從樣品基質(zhì)可中擴(kuò)散、萃取、濃縮于涂層上。（2 ）將石英絲收回針頭中，進(jìn)樣時(shí)直接插入分析儀器的進(jìn)樣室中，如氣相色譜儀的汽化室，使萃取的化合物脫附，被載氣導(dǎo)入色譜柱完成分離分析。在實(shí)施(

38、shsh)固相微萃取時(shí)可以采用直接固相微萃取法、液上空間固相微萃取法和衍生化固相微萃取法3 種模式。影響固相微萃取靈敏度的因素很多，但萃取頭涂層種類和厚度對(duì)靈敏度的影響最為關(guān)鍵。一般來說，不同種類待測(cè)物要用不同類型的吸附質(zhì)涂層進(jìn)行萃取，其選擇基本原則是“相似相溶原理”。用極性涂層萃取極性化合物，用非極性涂層萃取非極性化合物。3、微波萃取技術(shù)（MAE）微波萃取就是利用極性分子可迅速吸收微波能量來加熱一些具有極性的溶劑，如乙醇、甲醇、丙酮和水等。因非極性溶劑不能吸收微波能量，所以在微波萃取中不能使用100%的非極性溶劑作為萃取溶劑。一般可在非極性溶劑中加入一定比例的極性溶劑來使用。如丙酮-環(huán)己烷（

39、體積比=1:1）就可用來作微波萃取溶劑。微波萃取是將樣品放在聚四氟乙烯材料制成的樣品杯中，加入萃取溶劑后將樣品杯放入密封好、耐高壓又不吸收微波能量的萃取罐中。由于萃取罐是密封的，當(dāng)萃取溶劑加熱時(shí)，由于萃取溶劑的揮發(fā)使罐內(nèi)壓力增加。壓力的增加使得萃取溶劑的沸點(diǎn)也大大增加，這樣就提高了萃取溫度。同時(shí)，由于密封，萃取溶劑也不會(huì)損失，也就減少了萃取溶劑的用量。微波萃取裝置一般是一臺(tái)帶有控溫和控時(shí)的微波加熱裝置，根據(jù)需要選用體積為50100ml 的聚四氟乙烯材料制成的樣品杯和放樣品杯的密封罐。影響微波萃取效果的主要因素有萃取溫度、萃取溶劑、樣品杯材料吸附及記憶效應(yīng)等。4、加速(ji s)溶劑萃?。ˋSE）加速(ji s)溶劑萃取(ASE)是一種全新(qun xn)的處理固體和半固體樣品的方法，該法是在較高溫度(50200)和壓力條件(10.320.6MPa)下，用有機(jī)溶劑萃取。它的突出優(yōu)點(diǎn)是有機(jī)溶劑用量少（1g樣品僅需1.5mL溶劑）、快速（一般為15min）和回收率高，已成為樣品前處理最佳方式之一，并被美國(guó)EPA（環(huán)保局）選定為推薦的標(biāo)準(zhǔn)方法（標(biāo)準(zhǔn)方法編號(hào)EPA3545），已廣泛用于環(huán)境、藥物、食品和高聚物等樣品的前處理，特別是農(nóng)藥殘留量的分析。在提高的溫度下能加速