国内外农药多残留分析前处理技术的研究进展

异构体 )
赵鹏亮 ( 1983- ) , 男 , 安 徽阜阳人 , 硕 士研究生 , 研究方向 : 农药残留分析与环境化学 。 2010 06 18
38卷 29 期
赵鹏亮
国内外农药多残留分析前处理技术的研究进展
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将石英纤维直接插入样品溶液或气样中, 对目标分析物进行 萃取。H S SPME 与 D irect SPME 不同之处在于石英纤维停 放在样品溶液上方进行顶空萃取, 不与样品基体接触 , 避免 了基体干扰, 同时提高了分析速度。 SP ME 的萃取效果受所 使用的固定相、 试样量及容器体积、 萃取时间、 介质的 pH 值 等因素影响。 SP ME 技术主要与 GC 和 H PLC等联用, 能快速 有效地分析环境样品中痕量物质。 K rappe 等分别采用 100 m PDM S, 85 m PA 和 65 m CW 为固定相, 分析了水中天然除虫菊酯类农药的残留量 , 结 果表明, CW 对菊酸的萃取效率最高, 但稳定性较差 , PDMS 的稳定性及重现性最好 。 La m bropou lou等在对 SPME GC 联用技术的研究中, 分别以 FPD 和 MS 为检测器, 分析了水 样中 9种除草剂的残留量 , 并分别采用 65 m 厚的 CW /DVB 和 PDM S /DVB为固定相, 结果表明, 当以 PDM S /DVB 为固定 相时, 方法的检出限为 1~ 20 ng/L, 当以 CW /DVB为固定相 时 , 方 法 的 检 出 限 为 2 ~ 20 ng /L, 回 收 率 为 78. 3% ~ 127 3 % , 此方法可用来分析水样中痕量样品
。此外, S tein
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w andter以环己烷 - 丙酮、 丙酮 - 石油醚为洗脱剂, 通过研究 100多种农药的洗脱特征, 提出新的 GPC 洗脱体系 。 GPC 净化方法是一种分离大分子类干扰杂质的方法, 能 把农药残留从各种复杂基质中分离出来。但分离效果的好 坏取决于其分子的大小、 形状以及凝胶阻滞作用的差异, 因 此也存在因小分子的干扰物可能被夹带洗脱到农药中而不 能得到完全分离, 需要再增加柱色谱作进一步净化。另外, GPC 溶剂用量大, 当采用内径较大的 GPC 柱时, 就会出现连 续处理样品能力相对较慢、 试剂耗费较多等问题。为了解决 GPC 技术存在的不足 , 目前商品化的全自动 GPC 净化仪, 所 使用的净化柱朝着小内径、 大载荷量以及小体积进样的方向 发展, 从而提高 GPC 净化技术的分离度, 扩展了 GPC 谱技术 的应用范围
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。 Rodrigues
。
等利用 DI SP ME GC M S联用技术检测了作物中的 8种有机 氯农药 ( 六氯苯、 林丹、 4 , 4∃ DDE、 狄氏剂、 异狄氏剂、 七氯、 环氧七氯和 4, 4% 2 DDT ), 其优化结果, 采用 100 m PDM S为 固定相, 50 & 萃取 60 m in。对各种有机氯农药 ( 除了林丹 外 ) 方法的检出限为 0. 2~ 2 . 0 ng /g , 回收率在 90% ~ 108 %, RSD 低于 17 %
相微萃取 ( SPME ) 是 20世纪 80年代末由加拿大 W aterloo 大 学 Pa w liszyn等开发研制的一种非溶剂的分析萃取技术 , 其 萃取原理与气相色谱 ( GC) 类似 , 是在固相萃取基础上发展 起来的一种新型、 高效的样品预处理技术, 它是集采集和浓 缩于一体, 具有简单、 方便、 无溶剂和费用低的特点, 且不会 造成二次污染。应用 SP ME GC 方法对土壤、 水和生物体内 有机磷农药进行分析, 其检出限在 ng /g~ pg/g 级, 相对标准 [ 7] 偏差 (RSD )小于 30% 。 SP M E的萃取方式主要有直接固相微量萃取法 ( D irect SP M E) 和顶空固相微量萃取法 ( H S SP ME ) 。 D irect SP M E是
安徽农业科学, Jou r n al ofAnhu iAgr.i Sc. i 2010 , 38( 29): 16276- 16279 , 16323
责任编辑
章炼红
的研究进展
赵鹏亮
( 安徽农业大学资源与环境学院, 安徽合肥 230036)
摘要 样品前处理技术是农药残留分析过程中关键的制约性因素。随着科技的进步, 农药残留分析技术得到了迅速发展 , 出现了一些 新的样品处理技术和检测分析技术。 综述了国内外使用的农药残留分析样品前处理技术研究进展。 关键词 农药残留分析; 前处理技术; 研究进展 + 中图分类号 S481 . 8 文献标识码 A 文章编号 0517- 6611( 2010) 29- 16276- 04 Pretreat m en t T echnology of Pesticide R esidue A nalysis both at H o m e and A broad ZHAO Peng liang ( R esources and Env ironm ent Co llege , AnhuiA gr iculturalU niversity , H efe, i Anhu i230036) A bstract Sa m ple pre treat m ent techno logy is the key constraining factor dur ing the process o f pesticide residue analysis . W ith techno logica l advances , the pestic ide residue ana lysis techniques have developed rapidly , so m e ne w sa m ple processing and testing analysis techniques e m erge . This paper rev iews and com pares the application status o f so m e sa m p le pre trea t m ent technolog ies , inc luding SPE, SPME, M SPD, GPC, M I P, I AC, MAE, ASE, SFE and so on , in order to find a re liable so lution for pesticide residue ana lysis . K ey w ords P esticide residue analy sis ; P re trea t m ent techno logy ; R esearch progress
农药是农业生产中用于防治病、 虫、 杂草对农作物危害 不可缺少的物质, 对促进农业增产有极其重要的作用。然 而 , 随着科学技术的发展 , 化学农药的品种和数量在不断增 加 , 而农药的长期大量使用与滥用 , 不仅使农药污染问题难 以得到有效控制 , 而且使农药在农产品的残留量严重超标 , 且逐年加剧。目前乃至今后一段时间内, 农药残留污染已成 为影响我国食品安全的重要因素之一。农药残留检测分析 包括样品前处理和仪器检测分析 2个步骤, 而样品前处理技 术对检测分析结果的影响占很大比重。有专家分析, 检测分 析结果的误差近 50% 来源于样品的准备和处理, 而真正来源 于分析的还不到 30% , 而且大部分样品前处理所占用的工作 量超过整个分析的 70 % 。因此, 样品前处理系统平台是农药 多残留检测体系达到快速而准确目的的基础和保障 。 农药多残留分析时进行样品前处理不仅要求尽可能完 全提取其中的待测组分, 而且还要求尽可能除去与目标物同 时存在的杂质, 以减少对检测结果的干扰, 避免对色谱柱和 检测器等的污染。目前, 农药多残留分析前处理技术在国内 外主要采用固相萃取 ( SPE ) 、 固相微萃取 ( SPME ) 、 基体分散 固相萃取 (MSPD) 、 凝胶层析 ( GPC ) 、 分子印迹技术 ( M I P )、 免疫亲和层析技术 ( I AC ) 、 微波提取技术 ( MAE ) 、 加速溶剂 提取 ( ASE ) 、 超临界萃取 ( SFE) 等技术。样品前处理技术正 向着省时省力、 廉价、 减少溶剂、 减少对环境的污染、 微型化 [ 2] 和自动化方向发展 。 1 样品前处理技术 1. 1 固相萃取 ( So lid Phase Extraction , SPE) 固相萃取 ( SPE) 技术是利用固体吸附剂将液体样品中的目标化合物 吸附, 与样品的基体和干扰化合物分离 , 然后再用洗脱液洗 脱达到分离和富集目标化合物的目的。 SPE 技术出现于 20 世纪 70 年代, 多年来, 国内外分析工作者就该技术在农药残 留分析中的应用方面进行了广泛的尝试和探索 , 并取得了很 多成功的经验。 Lopez B lanco等在测定地表水中的硫丹 ( 和
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SPE与液 - 液萃取相比有很多优点 :
相溶的溶剂; ! 处理过程中不会产生乳化现象; ∀ 它采用高 效、 高选择性的吸附剂 ( 固定相 ), 可以净化很小体积的样品 ( 50~ 100 l); #能显著减少溶剂的用量, 简化样品预处理 过程, 同时所需费用也有所减少。 SPE 既可用于复杂样品中 微量或痕量目标化合物的提取, 又可用于净化、 浓缩或富集 国标化合物, 是目前国内外农药残留分析样品前处理中的主 流技术。 1 . 2 固相微萃取 ( Solid PhaseM icroextraction , SP M E) 固
作者简介 收稿日期
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时, 采用 SPE 实现了样品的 100倍浓缩富集, 使方法检出限 达到 20 ng/L 。 Pin to等在测定水中草净津等 4种除草剂的 试验中 , 采用 SPE 富集样品使浓缩倍数达到 500倍 , 该方法 [ 4] 检出限降低至 9. 8~ 34 ng /L 。对于分析极性较强的农药, 在采用极性较强的提取溶剂如丙酮 - 水体系进行分析时, 可 采用非极性吸附剂如 C18等, 这样提取溶剂中水溶性强的杂 质不会保留在吸附剂上 , 有利于样品的净化。如 Ru iz 等利 用 V ( 水 ) V ( DMF) = 100 2 . 5为提取溶剂, C18 为吸附剂, 以 乙酸乙酯为淋洗剂测定土壤中莠去津、 呋喃丹和地亚农等农 药取得了较好的效果 。而对于分析极性较弱的农药 , 在采 用极性较弱的提取溶剂进行分析时, 可选择极性吸附剂如 Floris il等, 它不会对提取溶剂中的弱极性杂质产生保留 , 然 后再选择适当溶剂将待测残留农药淋洗下来之后再进行测 定, 如 K m i 等利用 V( 正己烷 ) V( 二氧甲烷 ) = 7 3 为提取溶 剂, F loris il为吸附剂测定土壤中 , [ 6] 药取得较好的效果 。 HCH , 七氯等有机氯农 不需要大量互不