由於樣品中的基質和結構的差異,使得樣品的提取比較複雜,尤其是濃縮提取的淨化。
一般將樣品分成三類:
1.中等和高含水量的樣品:
根和鱗莖類蔬菜:胡蘿卜、洋蔥。
葉綠素含量最低的蔬菜和水果:仁果、核果、漿果和柑橘。
葉綠素含量高的作物:葉菜和豆菜。
2.幹燥品。
3.油脂類。
二、農藥殘留提取條件的選擇
提ti取qu就jiu是shi將jiang殘can留liu在zai樣yang品pin中zhong的de多duo種zhong農nong藥yao,采cai用yong合he適shi的de有you機ji溶rong劑ji和he方fang法fa,將jiang其qi分fen離li出chu來lai,以yi供gong淨jing化hua後hou測ce定ding,這zhe是shi農nong藥yao分fen析xi非fei常chang關guan鍵jian的de一yi步bu。提ti取qu效xiao果guo的de好hao壞huai,一yi方fang麵mian決jue定ding於yu溶rong劑ji的de選xuan擇ze,另ling一yi方fang麵mian和he提ti取qu的de方fang法fa也ye有you密mi切qie的de關guan係xi。在zai選xuan擇ze提ti取qu溶rong劑ji時shi,既ji要yao注zhu意yi到dao溶rong劑ji本ben身shen的de性xing質zhi,又you要yao結jie合he農nong藥yao的de特te性xing及ji樣yang品pin的de狀zhuang況kuang,在zai選xuan用yong提ti取qu方fang法fa時shi也ye要yao考kao慮lv上shang述shu情qing況kuang。
1.溶劑的選擇:
在農藥分析中幾乎不單獨采用非極性溶劑,通常是與極性溶劑混合使用或隻采用極性溶劑。
主要溶劑的極性強弱如下:
水>乙腈>甲醇>醋酸>乙醇>乙丙醇>丙酮>二惡烷>四氫呋喃>甲基乙基甲酮>苯酚>正丁醇>乙酸乙酯>乙醚>硝基甲烷>二氯甲烷>氯仿>苯>甲苯>二甲苯>四氯化碳>二硫化碳>環己烷>正己烷>正庚烷>煤油。
在農藥分析中應用最廣的溶劑為石油醚、丙酮、二氯甲烷和乙酸乙酯等。
2.農藥的極性:
在(zai)提(ti)取(qu)樣(yang)品(pin)中(zhong)的(de)農(nong)藥(yao)殘(can)留(liu)時(shi),農(nong)藥(yao)本(ben)身(shen)的(de)極(ji)性(xing)以(yi)及(ji)在(zai)提(ti)取(qu)溶(rong)劑(ji)中(zhong)的(de)溶(rong)解(jie)度(du),直(zhi)接(jie)影(ying)響(xiang)提(ti)取(qu)效(xiao)果(guo),一(yi)般(ban)采(cai)用(yong)和(he)農(nong)藥(yao)極(ji)性(xing)相(xiang)仿(fang)的(de)提(ti)取(qu)溶(rong)劑(ji),即(ji)“相似相溶”原理,選擇具有廣泛覆蓋麵的溶劑作為農殘提取溶劑。
部分有機磷農藥的極性強弱如下:
氧化樂果>敵百蟲>敵敵畏>馬拉流磷>倍硫磷>甲基對硫磷>對硫磷>甲拌磷>溴硫磷>辛硫磷。
3.樣品的狀況:
樣品的特點和狀態,在提取時也必須認真考慮。在AOAC中將樣品分為脂肪性和低脂肪性兩大類。脂肪含量大於10%為脂肪性樣品,小於10%則為低脂肪性樣品。脂肪性大的樣品,需要先提取脂肪,而後測定脂肪中的農藥殘留量。
低脂肪性的樣品又分為含水樣品和幹品兩大類。前者的水分含量≥75%,後者為幹的或低水分樣品。含水分樣品又分含糖多少分類:含糖5%以下,含糖15~30%等幾種。
如下表所示:
不同狀態的樣品,必須采用不同的提取溶劑。在穀物、茶葉一類水分低的樣品中,不同提取溶劑的提取效率的差異最為突出,即便采樣極性溶劑也不能完全提取,必須采用含水20~40%的de溶rong劑ji或huo預yu先xian向xiang試shi樣yang中zhong加jia入ru等deng量liang的de水shui之zhi後hou再zai行xing提ti取qu。土tu壤rang是shi個ge比bi較jiao特te殊shu的de樣yang品pin,是shi農nong藥yao汙wu染ran最zui大da的de受shou害hai者zhe,許xu多duo農nong藥yao較jiao強qiang地di與yu土tu壤rang耦ou合he,比bi動dong植zhi物wu組zu織zhi的de提ti取qu更geng困kun難nan。土tu壤rang的de水shui分fen、有機質、極性化合物以及其他因素的不同對農藥的結合也不同,一般粘土高沙土低。
三、農藥殘留的提取和純化(淨化)
在農藥殘留分析中,提取溶劑必須適用於具有不同含量的水分、油脂、糖分和物質的基質中,提取出具有各種極性的化合物。為了提供合適的條件,使殘留物從樣品中轉移到提取溶液中。例如土壤、糧食等幹燥樣品一種或多種混合溶劑浸泡,經震蕩或索氏提取;中、高含水量的樣品,需在高速搗碎機中,在一種或混合溶劑的存在下加以粉碎。在通常情況下,蔬菜和水果用勻漿機或組織搗碎機提取。
1.初步提取溶劑的體係
⑴.丙酮提取法:用於含多糖類樣品中農藥的提取,再用二氯甲烷經液-液分配轉入二氯甲烷中。在有機磷農藥和有機氮農藥多殘留分析中已經廣泛使用。
⑵.乙腈提取法:適用於一些農藥,但若是水溶性的農藥時,采用二氯甲烷進行液-液分配萃取。
⑶.丙酮-正已烷混合溶劑:用於非極性化合物,極性有機磷和有機氮農藥及其性代謝產物。此外,也有報道采用乙腈-二氯甲烷、乙腈-氯仿、丙酮-二氯甲烷、丙酮-石油醚等混合溶劑。
對於穀物、秸杆、茶、土壤等幹燥樣品,添加一倍水量後或用含水溶液提取,提取率比直接用極性溶劑要高得多。
2.初步提取液的純化(淨化)
⑴.液-液分配淨化法:液-yefenpeishiyizhongchangyongdejinghuafangfa,jibenyuanlishifenpeiguilv,genjunongyaoyuzazhizaibutongrongjizhongrongjiedudechabie,changyongyizhongfeijixingrongjihejixingrongjiduilaijinxingfenpei,ru:丙酮-已烷、乙腈-乙烷(石油醚)、丙酮-二氯甲烷、二甲基甲酰胺-已烷等。
農藥與脂肪、蠟質、色素等一起被正已烷提取後,再用一種極性溶劑,(如乙腈)共同震搖,使農藥與脂肪、蠟質、色素完全分開。這樣農藥大部分被乙腈所提取,經多次提取,農藥幾乎可以完全與脂肪等雜質分離,從而達到淨化的目的。
⑵.弗羅裏矽土柱層析方法:弗fu羅luo裏li矽gui土tu柱zhu層ceng析xi淨jing化hua方fang法fa在zai農nong藥yao殘can留liu分fen析xi中zhong已yi有you廣guang泛fan應ying用yong,而er在zai多duo殘can留liu分fen析xi中zhong常chang用yong極ji性xing不bu同tong的de溶rong劑ji體ti係xi,把ba各ge種zhong農nong藥yao淋lin洗xi入ru不bu同tong的de洗xi提ti餾liu分fen中zhong,使shi農nong藥yao得de到dao分fen組zu分fen離li。
MILLS 等提出的淋洗體係為A、B、C3種極性依次增大的體係:A液:二氯甲烷:正已烷(1:4)、B液:二氯甲烷:乙腈:正已烷(50:0.35:49.65)、C液:二氯甲烷:乙腈:正已烷(50:1.5:48.5),可以分離分離水果和蔬菜中的一些磷酸酯、有機氯、甲基氨基甲酸脂、苯基氨基甲酸脂和脲類農藥。
THEIR 等用石油醚:二氯甲烷(4:1);石油醚:二氯甲烷(3:3);二氯甲烷:甲醇(19:1)的淋洗體係,分離水果和蔬菜中的一些磷酸酯、有機氯、甲基氨基甲酸酯、苯基氨基甲酸酯和脲類農藥。黃士忠等研究采用二氯甲烷:石油醚:丙酮(6:3:1)預淋及二氯甲烷:石油醚:丙酮(6:3.5:0.5)淋洗,分離了土壤和糧食中10種有機氮,回收率81~103%。
四、農藥殘留的提取操作方法
將待測樣品浸泡於提取溶劑中,若有必要可加以振蕩以加速擴散,適用於附著在樣品表麵的農藥以及葉類樣品中的非內吸性農藥。
將一定量的樣品置於勻漿杯中,加入提取劑,快速勻漿幾分鍾,然後過濾出提取溶劑淨化後進行分析。
有時為了使樣品更具代表性,需加大樣品量,這時可先將大量樣品勻漿,然後稱取一定量的勻漿後的樣品用萃取溶劑萃取。
尤其適用於葉菜類及果實樣品,簡便、快速。
索氏提取法是一種經典萃取方法,用於測量食品、飼料、土壤、聚合物、紡織品、紙漿和許多其他物質中的可提取物,在當前農藥殘留分析的樣品製備中仍有著廣泛的應用。美國環保署(EPA)將其作為萃取有機物的標準方法之一(EPA3540C);國(guo)標(biao)方(fang)法(fa)中(zhong)也(ye)用(yong)使(shi)用(yong)索(suo)式(shi)提(ti)取(qu)法(fa)作(zuo)為(wei)提(ti)取(qu)方(fang)法(fa)。由(you)於(yu)是(shi)經(jing)典(dian)的(de)提(ti)取(qu)方(fang)法(fa),其(qi)它(ta)樣(yang)品(pin)製(zhi)備(bei)方(fang)法(fa)一(yi)般(ban)都(dou)與(yu)其(qi)對(dui)比(bi),用(yong)於(yu)評(ping)估(gu)方(fang)法(fa)的(de)提(ti)取(qu)效(xiao)率(lv)。
daduoshunongyaoshizhirongxingde,suoyiyibancaiqutiquzhifangdefangfa,jiangjingfensanerganzaodeyangpinyongwushuiyimihuoshiyoumidengrongjitiqushiyangpinzhongdezhifanghenongcanjinrurongjizhong,zaijinghuanongsuojikefenxi。
適用穀物及其製品、幹果、脫水蔬菜、茶葉、幹飼料等樣品。無水乙醚或石油醚等溶劑,提取效率高,操作簡便。
索氏提取法步驟:稱取2-5g樣品到索氏樣品套管中,添加150ml溶劑到索氏燒瓶中,按每小時4-6循環萃取16-24小時,然後冷卻,對萃取液進行濃縮,再適當的溶劑進行複溶,進行儀器分析。
需要注意:提取時間長,消耗大量的溶劑必須考慮被測物的穩定性;含水量過高的水果蔬菜不宜作為分析對象。
影響提取效果的因素主要有:決定索氏提取效率的因素除了提取溶劑之外,還有就是提取溶劑的回流次數(在某種程度上可以說是提取時間),料液比以及提取溫度等。
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① 一般在實驗中水浴的溫度不能過高以防止暴沸造成目標物的損失。
② 在索氏提取中,裝樣品一般都是用濾紙筒,不宜使用金屬的篩筒(這會造成部分農藥目標物的分解,如Fe可能會造成某些有機氯農藥分解)。此外,應注意濾紙筒在裝樣之後與提取器的匹配,尤其須注意紙筒不能堵塞虹吸回流管。
③ 實驗中所使用的索氏提取器不宜過大,否則溶劑蒸氣到達提取器之前由於環境空氣的冷凝作用而減少(特別是冬天等環境溫度較低的時候),從而減緩了提取效率,使得提取耗時過長。
向液體混合物中加入某種適當溶劑,利用組分溶解度的差異使溶質由原溶液轉移到萃取劑的過程向溶液試樣加入非極性或水溶性的溶劑,用振蕩等方法來輔助提取試樣中的溶質。
適合液態樣品,或經過其他方法溶劑提取後的液態基質。常用非極性的溶劑有正己烷、苯、乙酸乙酯;常用的水溶性溶劑有二氯甲烷、甲醇、乙、丙酮以及水。
注意:不需要昂貴的設備和特殊儀器,操作簡便;常用到大體積的溶劑,而在振蕩分配過程中則要控製溶劑體積,費時費力,容易引起誤差。
超聲波是一種高頻率的聲波,利用空化作用產生的能量,用溶劑將各類食品中殘留農藥提取出來。
將jiang樣yang品pin放fang在zai超chao聲sheng波bo清qing洗xi機ji,利li用yong超chao聲sheng波bo來lai促cu進jin提ti取qu適shi合he液ye態tai樣yang品pin,或huo經jing過guo其qi他ta方fang法fa溶rong劑ji提ti取qu後hou的de液ye態tai基ji質zhi。適shi用yong溶rong劑ji包bao括kuo甲jia醇chun,乙yi醇chun,丙bing酮tong,二er氯lv甲jia烷wan,苯ben等deng,簡jian便bian,提ti取qu溫wen度du低di、提取率高,提取時間短。
⑴.提取原理
① 機械效應 超聲波在介質中的傳播可以使介質質點在其傳播空間內產生振動,從而強化介質的擴散、傳(chuan)播(bo),這(zhe)就(jiu)是(shi)超(chao)聲(sheng)波(bo)的(de)機(ji)械(xie)效(xiao)應(ying)。超(chao)聲(sheng)波(bo)在(zai)傳(chuan)播(bo)過(guo)程(cheng)中(zhong)產(chan)生(sheng)一(yi)種(zhong)輻(fu)射(she)壓(ya)強(qiang),沿(yan)聲(sheng)波(bo)方(fang)向(xiang)傳(chuan)播(bo),對(dui)物(wu)料(liao)有(you)很(hen)強(qiang)的(de)破(po)壞(huai)作(zuo)用(yong),可(ke)使(shi)細(xi)胞(bao)組(zu)織(zhi)變(bian)形(xing),植(zhi)物(wu)蛋(dan)白(bai)質(zhi)變(bian)性(xing);tongshi,tahaikeyigeiyujiezhihexuanfutiyibutongdejiasudu,qiejiezhifenzideyundongsuduyuandayuxuanfutifenzideyundongsudu。congerzailiangzhejianchanshengmoca,zhezhongmocalikeshishengwufenzijieju,shixibaobishangdeyouxiaochengfengengkuaidirongjieyurongjizhizhong。
② 空化效應 通常情況下,介質內部或多或少地溶解了一些微氣泡,這些氣泡在超聲波的作用下產生振動,當聲壓達到一定值時,氣泡由於定向擴散(rectieddiffvsion)而er增zeng大da,形xing成cheng共gong振zhen腔qiang,然ran後hou突tu然ran閉bi合he,這zhe就jiu是shi超chao聲sheng波bo的de空kong化hua效xiao應ying。這zhe種zhong氣qi泡pao在zai閉bi合he時shi會hui在zai其qi周zhou圍wei產chan生sheng幾ji千qian個ge大da氣qi壓ya的de壓ya力li,形xing成cheng微wei激ji波bo,它ta可ke造zao成cheng植zhi物wu細xi胞bao壁bi及ji整zheng個ge生sheng物wu體ti破po裂lie,而er且qie整zheng個ge破po裂lie過guo程cheng在zai瞬shun間jian完wan成cheng,有you利li於yu有you效xiao成cheng分fen的de溶rong出chu。
③ 熱效應 和he其qi它ta物wu理li波bo一yi樣yang,超chao聲sheng波bo在zai介jie質zhi中zhong的de傳chuan播bo過guo程cheng也ye是shi一yi個ge能neng量liang的de傳chuan播bo和he擴kuo散san過guo程cheng,即ji超chao聲sheng波bo在zai介jie質zhi的de傳chuan播bo過guo程cheng中zhong,其qi聲sheng能neng不bu斷duan被bei介jie質zhi的de質zhi點dian吸xi收shou,介jie質zhi將jiang所suo吸xi收shou的de能neng量liang全quan部bu或huo大da部bu分fen轉zhuan變bian成cheng熱re能neng,從cong而er導dao致zhi介jie質zhi本ben身shen和he藥yao材cai組zu織zhi溫wen度du的de升sheng高gao,增zeng大da了le藥yao物wu有you效xiao成cheng分fen的de溶rong解jie速su度du。由you於yu這zhe種zhong吸xi收shou聲sheng能neng引yin起qi的de藥yao物wu組zu織zhi內nei部bu溫wen度du的de升sheng高gao是shi瞬shun間jian的de,因yin此ci可ke以yi使shi被bei提ti取qu的de成cheng分fen的de生sheng物wu活huo性xing保bao持chi不bu變bian。
此外,超聲波還可以產生許多次級效應,如乳化、擴散、擊碎、化hua學xue效xiao應ying等deng,這zhe些xie作zuo用yong也ye促cu進jin了le植zhi物wu體ti中zhong有you效xiao成cheng分fen的de溶rong解jie,促cu使shi藥yao物wu有you效xiao成cheng分fen進jin入ru介jie質zhi,並bing於yu介jie質zhi充chong分fen混hun合he,加jia快kuai了le提ti取qu過guo程cheng的de進jin行xing,並bing提ti高gao了le藥yao物wu有you效xiao成cheng分fen的de提ti取qu率lv。
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① chaoshengbotiquqigonglvjiaoda,zaoyinbijiaoda,duirongqibidehoubojirongqifangzhiweizhiyaoqiujiaogao,muqianjinzaishiyanshineishiyong,nanyiyingyongdaodaguimoshengchanshang。muqianshiyanshishiyongjiaoduodehaishichaoshengboqingxiqizuoweitiquyiqi。yibanzaichaoshengbotiquzhiqianyinggaijiangdaitiquyangpinyongtiqurongjijinpaoyiduanshijian,shizhixianghuchongfendejiechu、滲透。在超聲波提取中,最好都是使用混合提取溶劑,分步驟提取,以提高目標物的提取效率。
② 對玻璃容器也有一定的要求,如果玻璃容器的質地不好,有裂隙等,在提取過程中很容易破裂,因此在選擇玻璃器皿時應特別注意。
③ 有機溶劑在使用超聲波提取時,揮發性會增強,汙染環境。要注意提取容器不能密閉,應有一定的空間。
④ shiyongchaoshengboqingxiqijinxingtiqu,xuzhuyizaizhenggechaoshengrongqizhongchaoshengbochangdefenbushibujunyunde,leisizaibochangdefenbuzhongyousijiao,zhehuishidebufenyangpindetiquxiaolvxianzhuxiajiang,congerdaozhizhongxianxingjiaocha。
⑤ 超聲波提取所需要的溶劑量較大,一般都是分步提取、過濾。雖然操作簡單但是操作的勞動強度較大,而且需要進行過濾等步驟將提取溶劑與樣品分離。
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