食品中農(nóng)藥殘留檢測技術-課件

1、匯報人：林輝2019年12月22日食品中農(nóng)藥殘留的檢測技術匯報人：林輝食品中農(nóng)藥殘留的檢測技術TIPS農(nóng)藥殘留分析概述樣品的前處理經(jīng)典檢測技術快速檢測方法農(nóng)藥殘留檢測的發(fā)展前景TIPS1. 農(nóng)藥殘留分析概述 農(nóng)藥殘留的分析一般過程為: 提取凈化檢測 提取是將樣品中的農(nóng)藥溶解分離出來的操作步驟。 凈化的基本原理主要為液一液作用，液一固作用， 液一氣作用及化學反應。 檢測是指利用儀器檢測樣品中的農(nóng)藥殘留。1. 農(nóng)藥殘留分析概述 農(nóng)藥殘留的分析一般2. 樣品的前處理 提取和凈化是前處理部分,樣品前處理不僅要求盡可能完全提取其中的待測組分,還要盡可能除去與目標物同時存在的雜質,避免對色譜柱和檢測器等的

2、污染,減少對檢測結果的干擾,提高檢測的靈敏度和準確性。2. 樣品的前處理 提取和凈化是前處理部分2.1 常用樣品制備技術 溶劑萃取樣品制備微波萃取衍生化固相萃取固相微萃取超臨界萃取2.1 常用樣品制備技術 溶劑萃取樣品制備微波萃取衍生化固相2.2 固相萃取SPESPE ：Solid Phase Extraction是一種液相色譜分離，利用固體吸附劑將液體樣品中的目標化合物與干擾化合物分離，達到分離和富集目標化合物的目的。2.2 固相萃取SPESPE ：Solid Phase Ex2.3 固相微萃取SPME 不是將待測物質全部分離出來，而是通過在樣品與固相涂層間的平衡來達到分離。 方法：玻璃纖維

3、浸入樣品中殘留農(nóng)藥擴散吸附平衡取出玻璃纖維洗脫分析。2.3 固相微萃取SPME 不是將待測物質全部 關鍵：石英纖維上涂吸附劑原則：目標化合物是非極性 時選擇非極性涂層； 目標化合物是極性時 選擇極性涂層。 關鍵：石英纖維上涂吸附劑2.4 超臨界萃取SFE2.4 超臨界萃取SFE2.5 微波萃取 吸收微波細胞內(nèi)部溫度細胞內(nèi)部壓力超過細胞壁膨脹承受能力細胞破裂有效成分自由流出。2.5 微波萃取 吸收微波細胞內(nèi)部溫度細胞內(nèi)部壓力3 經(jīng)典檢測技術氣相色譜法GC氣相色譜-質譜聯(lián)用法GC-MS高效液相色譜法HPLC液相色譜-質譜聯(lián)用法LC-MS超臨界流體色譜法SFC3 經(jīng)典檢測技術氣相色譜法GC3.1 氣

4、相色譜法Gas Chromatography,GC 氣相色譜法是利用試樣中各組分在氣相和固定液一液相間的分配系數(shù)不同, 當汽化后的試樣被載氣帶人色譜柱中運行時, 組分就在其中的兩相間進行反復多次分配, 經(jīng)過一定的柱長后, 便彼此分離, 按順序離開色譜柱進人檢測器, 產(chǎn)生的離子流信號經(jīng)放大后, 在記錄器上描繪出各組分的色譜峰。 氣相色譜法具有操作簡單， 分析速度快， 分離效能高， 靈敏度高，應用范圍廣， 可進行多殘留分析等特點，但一般不適用現(xiàn)場檢側, 沸點太高的物質或熱穩(wěn)定性差的物質都難以應用氣相色譜法進行分析。3.1 氣相色譜法Gas Chromatography,GC 氣相色譜法氣路系統(tǒng) 氣

5、相色譜法氣路系統(tǒng)3.2 氣相色譜-質譜聯(lián)用法GC-MS 氣相色譜-質譜聯(lián)用是將氣相色譜儀和質譜儀串聯(lián)起來作為一個整體的檢測技術。樣本中的殘留農(nóng)藥通過氣相色譜分離后,對它們進行質譜的從低質量數(shù)到高質量數(shù)的全譜掃描。根據(jù)特征離子的質荷比和質量色譜圖的保留時間進行定性分析,根據(jù)峰高或峰面積進行定量,不但可將目標化合物與干擾雜質分開,而且可區(qū)分色譜柱無法分離或無法完全分離的樣品。3.2 氣相色譜-質譜聯(lián)用法GC-MS 3.3 高效液相色譜法HPLC 高效液相色譜法也是一種傳統(tǒng)檢測方法, 可以分離檢測極性強、分子量大的離子型農(nóng)藥, 尤其適用于高沸點、熱穩(wěn)定性差、相對分子質量大、不易氣化或受熱易分解農(nóng)藥的

6、檢測。由于受熱易分解或失去活性的物質不能直接使用或不適合用氣相色譜(G C) 分析, 從而推動液相色譜技術的發(fā)展。3.3 高效液相色譜法HPLC 高高效液相色譜HPLC流程示意高效液相色譜HPLC流程示意3.4 液相色譜-質譜聯(lián)用法LC-MS 液相色譜-質譜聯(lián)用是利用內(nèi)噴射式和粒子流式接口技術將液相色譜和質譜聯(lián)接起來的方法。LC在分離方面非常有效,而MS允許分析物在痕量水平上進行確認和確證。LC-MS對簡單樣品具有幾乎通用的多殘留分析能力,檢測靈敏度高,選擇性好,定性定量可同時進行,結果可靠。主要用于分析熱不穩(wěn)定、分子量較大、難于用氣相色譜分析的樣品,是農(nóng)藥殘留分析中很有力的一種方法。 由于高

7、效液相色譜-質譜聯(lián)用通過在常溫條件下實現(xiàn)擇品的分離,就可以得到質譜鑒定所獲取的參數(shù),因此比氣相色譜-質譜聯(lián)用技術的應用前景更為廣泛。3.4 液相色譜-質譜聯(lián)用法LC-MS 3.5 超臨界流體色譜法SFC 超臨界流體色譜是以超臨界流體為流動相的色譜分離檢測技術, 可以使用各種類型的較長色譜柱, 可在較低溫度下分析分子量較大、對熱不穩(wěn)定和極性較強的化合物。 超臨界流體（通常是c o2）具有氣體和液體的雙重性質, 粘度小、傳質阻力小、 擴散速度快, 分離能力和速度可與氣相色譜相比，而其 密度、溶解力和速度又可與高效液相色譜相當, 這對于在含有脂肪的食品中的農(nóng)藥殘留分析具有重要意義。 SFC 以超臨界

8、流體為流動相, 對操作人員和環(huán)境無害, 保留時間較短, 工作溫度較低, 適于分析中等極性、熱不穩(wěn)定性化合物, 可以與大部分G C 和H P優(yōu)的檢測器相連, 極大地拓寬了其應用范圍。3.5 超臨界流體色譜法SFC 超臨4 快速檢測方法酶抑制法免疫分析法生物傳感器活體檢測4 快速檢測方法酶抑制法4.1 酶抑制法 酶抑制檢測法應用于檢測蔬菜、水果或農(nóng)產(chǎn)品中的有機磷類和氨基甲酸酯類農(nóng)藥殘留。 其原理是將乙酰膽堿酯酶與蔬菜、水果或農(nóng)產(chǎn)品提取液混合，以碘化乙酰硫代膽堿(ATCHI)為底物，二硫雙硝基苯甲酸(DTNB)為顯色劑，經(jīng)過一定時間的反應后比色。 如果提取液中不含農(nóng)藥或殘留量極低，酶的活性就不被抑制

9、，基質就會被水解，水解產(chǎn)物與加入的顯色劑產(chǎn)生顏色反應。 反之，加入的顯色劑就不顯顏色或顏色變化很小。4.1 酶抑制法 酶抑制檢測法應用酶抑制法顯色原理 水解加酶顯色劑未水解顯色劑不顯色顯色無農(nóng)藥有農(nóng)藥酶抑制法顯色原理 水解加酶顯色劑未水解顯色劑不顯色顯色無農(nóng)藥測定方法 加入20ml提取試劑提 取 取2g樣品（非葉菜類取4g），切碎取 樣振蕩12min抑制反應將上清液倒入試管中，靜止3min，加入50ul酶，3ml樣品提取液，50ul顯色劑培 養(yǎng)倒入比色杯測定儀器測定測定方法 加入20ml提取試劑提 取 取2g樣品（非葉菜類4.2 免疫分析法 免疫分析法(Immunoassay Analysis

10、,IA)是利用抗原和相應抗體在體外也能特異性結合的原理發(fā)展的一類特異性強、靈敏度高、分析容量大、分析成本低、安全可靠的檢測方法15。是一種以抗體作為生物化學檢測器,對化合物、酶或蛋白質等物質進行定性和定量分析,將免疫反應與現(xiàn)代測試手段相結合而建立的超微量測定技術。由于抗體是專為抗原產(chǎn)生的,試驗的專一性及親和力強,因而方法靈敏度高,同時它對提取凈化的要求不是太高。4.2 免疫分析法 免疫分析法(Immu4.2.1 酶聯(lián)免疫檢測法(ELISA) 酶聯(lián)免疫吸附測定技術(ELISA)是免疫技術與現(xiàn)代測試手段相結合的一種超微量的測定技術。 其原理是通過在合適的載體上，酶標限定量的抗原與未知抗原競爭固相抗

11、體結合位點，形成抗體復合物。 在一定底物參與下，復合物上的酶催化底物使其水解氧化或還原成另一種帶色物質，由于酶的降解產(chǎn)物與顯色成正比，因此可通過酶標儀來測定，從而確定是否存在未知抗原及其含量。4.2.1 酶聯(lián)免疫檢測法(ELISA) 4.3 生物傳感器 生物傳感器是將傳感器技術與農(nóng)藥免疫分析技術相結合而建立起來的檢測方法。用固定化的生物體成分(酶、抗原、抗體等)或者生物體本身(細胞、微生物等)為敏感元件,再與適當?shù)哪芰哭D換器結合而成器件。 傳感器的生物敏感層與復雜樣品中特定的目標分析物之間的識別反應會產(chǎn)生一些物理化學信號的變化,這些變化通過不同原理的傳感器轉換成次級信號(通常為電信號),經(jīng)放大

12、后顯示或記錄下來,通過分析信號對待測物進行定性和定量檢測。 生物傳感器是將化學量轉化為其他可測量的物理量,是集生物化學、生物工程、電化學、材料科學和微型制造技術于一體。4.3 生物傳感器 生物傳感器是將傳 食品中農(nóng)藥殘留檢測技術_課件4.4 活體生物檢測4.4.1 利用發(fā)光細菌檢測農(nóng)藥殘留 發(fā)光細菌體內(nèi)的熒光素在有氧時經(jīng)熒光酶的作用會產(chǎn)生熒光，但當受到某些有毒化合物的作用時發(fā)光會減弱，其減弱的程度與有毒物的質量濃度呈一定的線性關系，利用這一特性對農(nóng)藥殘留試樣進行測定。 該方法的特點是快速、簡便、靈敏、價廉，是檢測蔬菜中有機磷農(nóng)藥殘留的一種快速、有效的方法，經(jīng)稍加改進還可應用于蔬菜以外的農(nóng)產(chǎn)品如

13、水果、稻米中的毒物檢測。4.4 活體生物檢測4.4.1 利用發(fā)光細菌檢測農(nóng)藥殘留 4.4.2 利用大型水蚤檢測農(nóng)藥殘留 該方法的原理是將蔬菜汁按ISO標準稀釋，每個劑量10個水蚤，測定24、48、96 h的實驗結果，以實驗水蚤的心臟停止跳動作為最終死亡指標，測定半數(shù)致死濃度。 4.4.2 利用大型水蚤檢測農(nóng)藥殘留 4.4.3 利用家蠅檢測農(nóng)藥殘留 將高敏感性的家蠅置于菜汁中，45 h后家蠅死亡率10%以下即定為合格農(nóng)產(chǎn)品。 該方法的優(yōu)點是對產(chǎn)品中各種有毒物質均可進行測定，無需儀器，無需前處理，靈敏度比較高。 4.4.3 利用家蠅檢測農(nóng)藥殘留5 農(nóng)藥殘留測定方法的發(fā)展前景 目前的研究方向集中在開發(fā)新的檢測產(chǎn)品和技術，努力使快速檢測向簡便、快捷、靈敏度高的方向發(fā)展。 一方