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      農殘檢測前處理中13種常見方法總結

      放大字體  縮小字體 發布日期:2021-10-12  瀏覽次數:149
      核心提示:一.振蕩漂洗法:將待測樣品浸泡于提取溶劑中,若有必要可加以振蕩以加速擴散,適用于附著在樣品表面的農藥以及葉類樣品中的非內吸

      一.振蕩漂洗法:

      將待測樣品浸泡于提取溶劑中,若有必要可加以振蕩以加速擴散,適用于附著在樣品表面的農藥以及葉類樣品中的非內吸性農藥。


      二.勻漿萃取法:
      將一定量的樣品置于勻漿杯中,加入提取劑,快速勻漿幾分鐘,然后,過濾出提取溶劑凈化后進行分析;
      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,然后,稱取一定量的勻漿后的樣品用萃取溶劑萃取,尤其適用于:葉類及果實樣品,簡便、快速。


      三.索氏提取法:
      索氏提取法是一種經典萃取方法,用于測量食品、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制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);國標方法中也用使用索式提取法作為提取方法。由于是經典的提取方法,其它樣品制備方法一般都與其對比,用于評估方法的提取效率。
      大多數農藥是脂溶性的,所以,一般采取提取脂肪的方法,將經分散而干燥的樣品用無水乙醚或石油醚等溶劑提取使樣品中的脂肪和農殘進入溶劑中,再凈化濃縮即可分析。
      適用于谷物及其制品、干果、脫水蔬菜、茶葉、干飼料等樣品。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種,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,然后冷卻,對萃取液進行濃縮,再適當的溶劑進行復溶,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。
      提取過程中的注意事項:
      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后與提取器的匹配,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于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! 
      4.由于索氏提取是一個相對開放的提取體系,因此,在提取操作中還應注意防止產生污染;實驗操作中最好將冷凝管頂端進行覆蓋。
      5.索氏提取管的清洗,一般可以用鉻酸洗液進行清洗,去離子水(可以在使用前多準備一些用正己烷萃取一下備用)在清洗干凈、烘干或者風干。
      索氏提取方法的主要優點:

      不需要使用特殊的儀器設備,儀器成本低,很多實驗室都可以得以實現、使用成本較低。
      傳統索氏提取方法的主要缺點:
      1.提取過程長,一般6~8小時以上;
      2.玻璃器具易損壞,尤其是虹吸回流管很容易破損;
      3.開放性系統,易出現溶劑泄露,污染環境;操作人員可能吸入較多溶劑;
      目前,索氏提取已經發展出了自動索氏提取法(Automated Soxhlet Extraction Method),EPA3541也有標準方法。相比與索氏提取,自動索氏提取法具有提取時間較快、操作自動化、溶劑可以回收等有點。
      自動索式提取可以實現提取過程的自動化操作且優勢明顯:

      快速加熱;無需人員看管;使用溶劑量**減少;至少比傳統索式提取快五倍;容積可回收等;


      四.液-液萃取法 
      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后的液態基質;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制溶劑體積,費時費力,容易引起誤差。

      五.超聲波提取方法(超聲波輔助萃取法,Ultrasonic Extraction)
      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;
      將樣品放在超聲波清洗機,利用超聲波來促進提取適合液態樣品,或經過其他方法溶劑提取后的液態基質;適用溶劑包括甲醇,乙醇,丙酮,二氯甲烷,苯等,簡便,提取溫度低、提取率高,提取時間短;
      1.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、傳播,這就是超聲波的機械效應。超聲波在傳播過程中產生一種輻射壓強,沿聲波方向傳播,對物料有很強的破壞作用,可使細胞組織變形,植物蛋白質變性;同時,它還可以給予介質和懸浮體以不同的加速度,且介質分子的運動速度遠大于懸浮體分子的運動速度。從而在兩者間產生摩擦,這種摩擦力可使生物分子解聚,使細胞壁上的有效成分更快地溶解于溶劑之中。
      (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,氣泡由于定向擴散(rectieddiffvsion)而增大,形成共振腔,然后突然閉合,這就是超聲波的空化效應。這種氣泡在閉合時會在其周圍產生幾千個大氣壓的壓力,形成微激波,它可造成植物細胞壁及整個生物體破裂,而且整個破裂過程在瞬間完成,有利于有效成分的溶出。
      (3)熱效應  

      和其它物理波一樣,超聲波在介質中的傳播過程也是一個能量的傳播和擴散過程,即超聲波在介質的傳播過程中,其聲能不斷被介質的質點吸收,介質將所吸收的能量全部或大部分轉變成熱能,從而,導致介質本身和藥材組織溫度的升高,增大了藥物有效成分的溶解速度。由于這種吸收聲能引起的藥物組織內部溫度的升高是瞬間的,因此可以使被提取的成分的生物活性保持不變。
      此外,超聲波還可以產生許多次級效應,如,乳化、擴散、擊碎、化學效應等,這些作用也促進了植物體中有效成分的溶解,促使藥物有效成分進入介質,并于介質充分混合,加快了提取過程的進行,并提高了藥物有效成分的提取率。
      注意:
      1.超聲波提取器功率較大,噪音比較大,對容器壁的厚薄及容器放置位置要求較高,目前,僅在實驗室內使用,難以應用到大規模生產上。目前,實驗室使用較多的還是超聲波清洗器作為提取儀器。一般在超聲波提取之前應該將待提取樣品用提取溶劑浸泡一段時間,使之相互充分的接觸、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,污染環境,要注意提取容器不能密閉,應有一定的空間。
      4.使用超聲波清洗器進行提取,需注意在整個超聲容器中超聲波場的分布是不均勻的,類似在波場的分布中有死角,這會使得部分樣品的提取效率顯著下降,從而導致重現性較差。
      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。


      六.固相萃取法
      利用吸附劑對待測組分與干擾雜質的吸附能力的差異,在層析柱中加入一種或幾種吸附劑,再加入測樣本提取液,用淋洗液洗脫。適用于分離保留性質差別很大的化合物;常用吸附劑包括氟羅里硅土,氧化鋁,硅藻土等。
      優缺點:

      操作簡單,適用面廣;有機溶劑的使用量較大,且不適于大批量樣品的前處理。


      七.固相微萃取法
      ①固相微萃取裝置主要由手柄和萃取頭2部分構成,萃取頭是涂有不同吸附劑的熔融纖維,選擇的基本原則是“相似相溶原理”;
      ②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。集采集、濃縮于一體,簡單、方便、無溶劑,不會造成二次污染;
      ③若在樣品中加入適當的內標進行定量分析,其重現性和精密度都非常好。


      八.超臨界流體萃取
      利用超臨界流體高密度、粘度小、滲透能力強等特點,能快速、高效將被測物從樣品基質中分離,先通過升壓、升溫使其達到超臨界狀態,在該狀態下萃取樣品,再通過減壓、降溫或吸附收集后分析,對熱不穩定、難揮發性的烴類,非極性脂溶化合物,二氧化碳,水,乙烯,丙酮,乙烷等可進行族選擇性萃取,萃取物不會改變其原來的性質,萃取過程簡單易于調節,萃取裝置較昂貴,不適合分析水樣和極性較強的物質。


      九.自制提取裝置 
      將超聲波的空化效能與固相萃取的特性結合起來。超聲波提取后,再通過固相萃取柱來純化。適用于濃縮樣品中的物質、分離保留性質差別很大的化合物,或經過其他方法溶劑提取后的液態基質,常用試劑水,乙烯,丙酮,乙烷等;吸附劑氟羅里硅土,氧化鋁,硅藻土等,集合了超聲波提取和固相萃取兩種方法的優點,適合多樣品的同時處理需要定時清洗。


      十.微波輔助萃取法
      ①微波能是一種非離子輻射,它使分子中的離子發生位移和偶極矩,其中有機物受微波輻射使其分子排列成行,又迅速恢復到無序狀態。這種反復進行的分子運動,讓樣品液迅速加熱;
      ②微波穿透力強,能深入機體內部,輻射能迅速傳遍整個樣品液,而不使其表面過熱。內部的分子運動溶劑與樣品液充分作用,加速了提取過程。適用于土壤、食品、飼料等固體物中的有機物,植物及肉類食品中的農殘提取簡便、快速。該法在縮短萃取時間和提高萃取效率的同時也使萃取液中干擾物質的濃度增大,加重了凈化步驟的負擔。


      十一.加速溶劑萃取法方法
      (ASE,acceleratedsolventextraction)該法是在較高溫度(20~2000C)和壓力條件(10.3~20.6MPa)下,用有機溶劑萃取。
      ①適用于固體和半固體樣品;
      ②在食品分析中有廣泛的應用;
      ③提取復雜的生物基質中有機氯農藥;
      ④處理中毒樣品;
      ⑤有機溶劑用量少(1g樣品僅需1.5mL溶劑);
      ⑥樣品處理時間短(12~20min);
      ⑦回收率好;
      ⑧處理中毒樣品,如氟乙酰胺、毒鼠強,更顯示出其萃取快速的優越性,能為及時搶救贏得時間;


      十二.基質固相分散萃取法
      (MSPD,matrixsolid phasedispersion)此技術使分析者能同時制備、萃取和凈化樣品
      該技術包括在玻璃研缽中將鍵合相載體和組織基質混合,用玻璃杵將其研碎成近乎均質分散的組織細胞和基質成分。組織與涂以C18或C3、C8的硅膠迅速混合產生半固體物質,將半固體物質填充于柱中。根據不同分析物在聚合物/組織基質中的溶解度不同進行洗脫。這樣獲得的萃取物在儀器分析前不需要再處理。
      ①特別適合于食品中藥物、污染物及農殘分析;
      ②幾乎囊括了所有的固體樣品;
      ③對于很難勻漿和均質的樣品,尤其適于處理。


      十三.衍生化技術

      通過化學反應將樣品中難以分析檢測的目標化合物定量轉化成另一易于分析檢測的化合物,通過后者的分析檢測對可疑目標化合物進行定性和定量分析。 
      編輯:songjiajie2010

       
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      關鍵詞: 農殘
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