登陆注册
14049900000039

第39章 农药兽药残留分析(2)

14.2.2提取

农药兽药提取方法的选择性、精密度和准确度决定采用的方法和条件,溶剂可以是单一的,更多使用的是混合溶剂。

乙酸乙酯可与样品中的水混合而易于进入样品内部,可溶解、提取极性的农药,而不需要用其他有机溶剂进行液-液分配,用无水硫酸钠即可去除这些水分。因此很多情况下乙酸乙酯提取物不需要再做净化处理,而直接用于仪器分析。

有机磷农药通常采用极性低的溶剂或混合溶剂提取,如正己烷、二氯甲烷、二氯甲烷-乙酸乙酯、丙酮-二氯甲烷、丙酮-二氯甲烷-正己烷、二甲苯-乙酸乙酯、正丙醇-石油醚、正己烷-乙腈或正己烷-乙醚。

农兽药提取前需进行必要的水解、去蛋白和脱脂处理,因为兽药存在于动物组织或产物(蛋或奶)中,或者一些含有活性基团的药物,如硝基咪唑、硝基呋喃和苯并咪唑类等,能与组织中的生物大分子共价结合形成难以提取的结合物。

为提高效率和加快速度,微波和超声波等辅助技术越来越多地应用于农药兽药的提取中。

14.2.3净化

为减少共提取物的影响,样品在分析前都要进行净化处理。常用的净化技术有液-液分配、以弗罗里硅土、中性氧化铝或硅胶为吸附剂的柱色谱分离或吸附色谱、蒸汽蒸馏、低温沉淀等。弗罗里硅土被广泛用于脂质食品提取物的净化,极性较低的残留农药兽药可以用混合溶剂洗脱下来,而极性较强的共提取物则保留在柱上。增加洗脱液的极性可以提高农药兽药的回收率,但会影响非极性或弱极性农药兽药的净化。对强极性农药兽药残留物,往往采用非特异性的疏水吸附剂如活性碳作为吸附剂。凝胶渗透色谱(Gel Permeation Chromatography,GPC)较常用于多残留分析。大多数农药的相对分子质量为200~400,GPC柱中的填充物可以阻止相对分子质量为600~1 500的物质进入其小孔内而被先洗脱出来。

14.2.3.1液-液萃取

液-液萃取是经典的提取方法之一,与其他方法相比,液-液萃取法仍是目前最常用的样品处理方法。

液-液萃取常用的有机溶剂有甲醇、乙腈、丙酮、氯仿、二氯甲烷、四氯化碳、乙醚、叔丁基甲醚、乙酸乙酯、苯、甲苯、正己烷。

溶剂选择应注意其极性、沸点和毒性及与水的互溶性。

(1)溶剂的极性:应根据被测组分的极性选择相似极性的溶剂。代谢物的极性一般比母体药物高,可选择极性较强的溶剂萃取,将其与母体药物分开。反之,若用较低极性的溶剂萃取,则可选择性地将母体药物同代谢物萃取分离开。生物材料中的内源成分大多为极性化合物,为了减少其混入萃取液中的量,宜使用极性低的溶剂萃取。实际操作中,常在萃取溶剂中加入第二种溶剂调整极性,提高萃取效果。

(2)溶剂的沸点:萃取溶剂的沸点宜低,便于萃取分离后,去除有机相一般采用加热、吹压缩空气或氮气的方法。

(3)溶剂的毒性:尽量使用低毒或无毒溶剂。常用溶剂中,乙酸乙酯安全无毒,对不同极性的被测组分均有较高的萃取回收率,且易于挥发去除,是较理想的首选溶剂。

(4)溶剂与水的互溶性:有的溶剂能与少量水互混。如乙醚,可饱和约2%的水,因此提取时可伴随带入一些水溶性杂质。乙醚萃取能力强,沸点低(34.6℃)易于挥发浓缩,为常用萃取溶剂。加入无水Na2SO4使乙醚脱水可减少提取物中的水溶性杂质量。

一些酸性或碱性较强的有机药物在体液中呈离解状态,以亲水性极强的带电离子存在,即使调节pH值也不能抑制它们的电离,无法用有机溶剂从体液中提取。此时可加入离子对试剂,使离解态的药物分子形成具有一定脂溶性的离子对络合物,用有机溶剂将其从水相中萃取出来。

阳离子药物配对的离子对试剂为阴离子,其中以烷基磺酸类(RSO3H)为最常用,实际起配对作用的是其阴离子RSO3-,R为烷基,其碳链越长,生成的离子对络合物脂溶性越高。实际应用的试剂为其盐类,如戊烷磺酸钠(R=C5H11)、己烷磺酸钠(R=C6H13)和庚烷磺酸钠(R=C7H15)。R除为直链烷烃外,也可选用芳烃基,如可用β-萘磺酸作为离子对试剂。还可使用一些无机酸,如用高氯酸的阴离子ClO4-与阳离子有机药物配对。

阴离子药物配对的离子对试剂主要为烷基季铵类化合物,可用通式R4N+·X-表示,X-可为酸根或氢氧基,R为烷基。烷基碳链长度常用C4~C12,甚至可选用C20,碳链越长,则生成的离子对络合物的脂溶性越高。常用的烷基季铵有四丁基铵、四戊基铵等,商品试剂常用其盐,如磷酸四丁基铵、硫酸氢四丁基铵或其氢氧化物,如氢氧化四丁基铵。

液-液提取有时会发生乳化现象使被测组分损失。可应用较大体积的有机溶剂,避免猛烈振摇或加入适当的试剂改变其表面张力而破乳。若已发生严重的乳化现象,可将样品置于冰箱中冷冻破乳。

14.2.3.2固相萃取

实现样品固相分离纯化有两种途径,一是保留杂质,待测组分不被保留而自然流出或者被洗脱;另一种更为常用的方法是,先将待测物完全保留在柱上,使干扰杂质随样品溶剂或洗涤液洗出,然后以小体积溶剂洗脱待测物。

固相萃取(Solid Phase Extraction,SPE)柱是一个玻璃或塑料小柱,装入适当的填料(固相提取剂),常用的柱填料有活性炭、硅胶、氧化铝等吸附剂、高分子大孔树脂、离子交换树脂和键合硅胶等。与经典的液-液萃取法相比,固相萃取的优点有:快速,一般1~2 min即可完成;回收率高,通常超过90%;精密度好;样品用量少,有一定的选择性,无乳化现象等。

14.2.3.3固相微萃取

以液相色谱分离机制为基础迅速发展起来的分离和纯化方法——固相萃取法(Solid Phase Micro Extraction,SPME)法由加拿大Waterloo大学、美国Supelco公司和美国Varian公司联合开发。SPME也利用“相似相溶原理”,不是将待测物质全部分离出来,而是通过样品与固相涂层之间的平衡来达到分离的目的。它主要依据分析物质的分子量(挥发性)与极性差异。SPME装置似一只气相色谱微量注射器,由手柄(Holder)和萃取纤维头(Fiber)两部分构成其基本装置。SPME纤维头上薄膜由极性的聚丙烯酸酯、聚乙二醇或非极性的聚二甲基硅氧烷组成,液膜厚度有不同厚度,从l00 μm到7 μm不等。小分子或挥发性物质常用厚膜100 μm萃取头,较大分子或半挥发物质采用7 μm萃取头,非极性物质选择非极性固定相,极性物质选择极性固定相。

SPME具有操作时间短,样品量小,无需萃取溶剂,适用于分析挥发性与非挥发性物质。很多研究结果表明,在样品中加入适当的内标进行定量分析时,其重现性和精密度都非常好。食品中残留物质的分析是固相微萃取主要应用之一。

14.2.3.4基质同相分散技术

基质同相分散(Matrix Solid-phase Dispersion,MSPD)是将样品直接与适量反相键合硅胶一起混合研磨,使样品均匀分散于固定相颗粒的表面,制成半固态装柱,然后采用类似于SPE的操作进行洗脱。所用的填充料一般为C18或C8,样品和填充料的比例通常为1∶4。

MSPD是一种在SPE的基础上改进后的样品处理方法,相对于SPE法,它的优点在于依靠机械剪切力、C18键合相的去垢效应和巨大的表面积使样品结构破碎并且在填料表面均匀分散,浓缩了传统的样品前处理中所需的样品匀化、组织细胞裂解、提取、净化等过程,避免了样品匀化、转溶、乳化、浓缩造成的待测物损失,而且固定相处理样品的比容量大,提取净化的效率较高。MSPD处理样品耗时短、节省溶剂、样品用量少,该方法已被用于近40种的兽药残留分析。

14.2.3.5柱切换技术

柱切换技术是色谱分析中处理复杂样品的方法之一。利用切换阀改变不同的色谱系统,达到在线样品净化、组分富集等目的。此法常用一种长3~5 cm,填以粒径25~40 μm填料(类型取决于待测物的保留能力)的预柱,切换阀与分析柱联接,进样后流动相I携带样品进入色谱柱,被测组分保留于预柱上,而杂质则随流动相I作为废液流出。然后按预先设定的程序改变切换阀的流路,将流动相II引入预柱中,流动相Ⅱ洗脱出的被测组分随即进入分析柱,经分离后进入检测器检测。柱切换法利用组分在预柱上的保留作用,可将采集的样品几乎全部注入色谱仪。

14.2.3.6超临界流体萃取

超临界流体萃取(Super-critical Fluid Extraction,SFE)是介于气体和液体之间的一种既非气态又非液态的物态。超临界流体的密度较大,与液体相仿,而黏度较小接近气体,是十分理想的萃取剂,具有与液体相似的溶解能力和良好的传质性能。超临界流体没有表面张力,很容易穿进样品基质中,但溶质分子在超临界流体中的扩散系数却比在液体中大得多。超临界流体的压缩系数大,压力的微小变化就能导致较大的密度变化,而控制密度就可控制超临界流体对溶质的溶解能力,因此在不同温度和压力下能提取极性或分子大小都不同的化合物。

最常使用的超临界流体是CO2,它的性质稳定,安全无害,价格低廉,临界点低(Tc=31℃,Pc=7.4×103kPa),易于操作。

超临界流体萃取可以分为动态和静态萃取。动态超临界流体萃取就是连续不断地用超临界流体冲洗样品,流速一般控制在0.1~4 mL/min范围内。通过改变温度和压力改变流体密度,对样品实现组分分馏。此法既适用于离线操作,也常用于在线联用操作。动态萃取前常进行短时间的静态萃取。静态超临界流体萃取不如动态超临界流体萃取应用广泛,但在溶解度测定和动态超临界流体萃取条件的选择时却非常有用。虽然CO2是非极性物质,对极性化合物的溶解能力很低,但加入极性改性剂如甲醇等能增加其溶解能力,通过衍生化也可增加待分析物在超临界流体中的溶解度,使CO2能萃取从低极性的亲脂性化合物至含有多个羟基的极性化合物,扩大超临界流体萃取的应用范围。

超临界流体萃取具有速度快、萃取效率高、方法准确性好、节省溶剂等特点,技术易于自动化,而且避免使用易燃、有毒的有机溶剂,能与色谱、光谱等分析仪器直接联用。

14.2.3.7免疫亲和色谱

免疫亲和色谱(Immunoaffinity Chromatography,IAC)是以抗原抗体的特异性、可逆性免疫结合反应为原理的色谱技术,其基本过程为将抗体与惰性基质(如珠状琼脂糖、键合相硅胶)偶联制成固定相,装柱。当含有待测组分的样品通过IAC柱时,固定抗体选择性地结合待测物,其他不被识别的杂质则不受阻碍地流出IAC柱,经洗涤除去杂质后将抗原-抗体复合物解离,待测物被洗脱,样品得到净化。IAC的最显着优点在于对待测物的高效、高选择性保留能力,特别适用于复杂样品痕量组分的净化与富集。

IAC的理论基础和技术在20世纪60年代确立。因常规的分析方法(主要是样品的前处理过程)无法满足高分辨、高灵敏度、低检测限的兽药残留分析的发展要求,20世纪80年代以后,IAC开始应用到兽药残留分析的样品前处理过程中,纯化重要残留组分样品。

14.2.4样品的衍生化

衍生化是将样品中的待测组分制成衍生物,使其更适合于特定的分析方法。目的是为了提高农药的稳定性,增强色谱的分离能力,提高检测的选择性和灵敏度;扩大色谱分析的应用范围。但衍生化处理会导致待测物损失,耗时也较长,非必要时分析工作者一般不采用。

14.2.4.1柱前衍生化技术

柱前衍生化技术是在色谱分离前,预先将样品制成适当的衍生物,然后进行分离和检测的技术。这种方法的优点是衍生化试剂、反应时间和反应条件的选择都不受色谱条件的限制,衍生化后的样品能用各种预处理方法进行纯化和浓缩,也不需要附加特殊的仪器设备;缺点是操作比较繁杂费时,容易引起误差,影响测定的准确度。当衍生化试剂的分子量相对较大时,其引入还可能减小组分间由于分子大小差别而产生的色谱保留行为的差别。

14.2.4.2柱后衍生化技术

柱后衍生化技术是样品经色谱分离后,使衍生化试剂与色谱流出组分在系统内进行反应,然后检测衍生物的技术。柱后衍生化的优点是操作简便、重复性好,色谱分离和衍生化连续自动进行,而且衍生化不影响组分的色谱分离;缺点是需要附加输液泵、混合室和反应器等装置,由于柱出口至检测器间有较长的流程,可能发生色谱峰展宽。显然,实现柱后衍生化必须满足下列条件:

(1)衍生化试剂足够稳定,对检测器的响应可以忽略,不产生干扰。

(2)衍生化试剂溶液与色谱流动相能互相混溶,混合后不产生沉淀或分层,而且色谱流动相适宜作衍生化反应的介质。

同类推荐
  • 不可思议的新材料

    不可思议的新材料

    随着科学技术发展,人们在传统材料的基础上,根据现代科技的研究成果,开发出新材料。今天,我们穿的、住的、用的都可能是科技带来的创新成果。那些看似柔弱的纤维却比钢铁还硬百倍,战机只要刷上特殊的材料就能躲避雷达的探测,这就是特殊材料的魅力。
  • 低碳生活100招

    低碳生活100招

    全球日益变暖的趋势下,如何践行低碳生活理念,拥有健康环保的生活方式?
  • 密码之谜

    密码之谜

    挖掘了人类社会、地球乃至宇宙所包含的难解谜题首次披露了大干世界中神秘的、充满悬疑色彩的谜团背后鲜为人知的内幕。百万字的传奇读本精选了有关国宝、密码、海盗、大谋杀,诡异事件、离奇事件的未解经典内容选配了数千幅珍贵图片,带给读者一场视觉饕餮盛宴。
  • 朱育理文集

    朱育理文集

    中国航空工业史编修办公室所编的《朱育理文集》是朱育理同志在20世纪末、21世纪初担任国家质量技术监督局、航空航天工业部、中国航空工业总公司和全国人民代表大会环境与资源保护委员会领导期间发表的讲话和文章这些讲话和文章充分体现了朱育理同志深刻认知社会主义市场经济推进航空工业深化改革绘制航空工业发展战略蓝图高度重视质量。
  • 中国人的骄傲:神舟家族(征服太空之路丛书)

    中国人的骄傲:神舟家族(征服太空之路丛书)

    刘芳主编的《中国人的骄傲——神舟家族》是“征服太空之路丛书”之一。《中国人的骄傲——神舟家族》内容涉及神舟家族的各个侧面,文字浅显易懂,生动活泼。
热门推荐
  • 悍匪系统

    悍匪系统

    因为见过假死被活埋的事情,天赐害怕死亡,害怕自己要是假死了,会不会像他看见的那个人一样凄惨。天赐得到了因为某种原因变异的悍匪系统,它可以实现天赐的理想。不过对不起不是抢来的钱无法使用。对不起不是抢来的房子不能住。对不起不是抢来的衣服不能穿。天赐.....虽然我不能保证一天绝对两更,可每天一更3000字以上我还是能保证的,各位老大要是看着可以,就请投张票票或者一个收藏支持一下谢谢。
  • 当心火星傲妃

    当心火星傲妃

    当她误入混沌时空,该如何归来?当她被人痛下杀手,怎样扭转局面?当她被人狠心抛弃,会以什么样再一次出现?当她陷入生死困境,又能使出什么奇招?看虚拟世界当红演员穿越于架空古代,凭着心机与手段,在尔虞我诈中立足,把权势贵族耍得团团转,傲然立于世界最顶端!
  • 无极神帝

    无极神帝

    这是一个伙头兵穿越异界,成就无极神帝的故事!
  • 贾仁流浪记

    贾仁流浪记

    贾仁不是流浪汉,他只是个喜欢胡思乱想的年轻人。他本来不需要流浪,亲情爱情友情他都拥有,但他还是走上了这条路,至于路的尽头是什么,谁也不知道。
  • 邪魅天下:专宠朕的军师妻

    邪魅天下:专宠朕的军师妻

    某天,某女躺在某男怀里问道“你喜欢我什么,我什么都不会,不会琴棋书画”某男“我不是娶乐坊”,,“我不会女红”“我有钱”“我不会哄你”“我哄你就好”“我天天只会算计”“为夫愿意让你算计”某女怒了“黑腹男那你娶我干嘛”某男堵住某女的红唇,用行动更有说服力,第二天某女下不来床怒了“不是只出谋划策吗,昨晚你在干嘛”泪崩某男一脸满足“当初娘子说救你对为夫“有用”这不是用着吗”
  • 美女恋爱史

    美女恋爱史

    中国有形容美女的常用词汇,比如沉鱼落雁之容,闭月羞花之貌。还说美女要柳叶眉丹凤眼鼻若悬胆樱桃小口一点点。这些,她,都具备。现代人要求的人的三维,她,也毫不逊色,也够标准。这样的美女,追求者肯定很多吧?的确如此。她也经常降格以求,以期在追求者当中选择一个一起生活。可是,她的爱情却并不顺畅,可以说是历经坎坷。
  • 妖孽王爷的异能妃

    妖孽王爷的异能妃

    她是华夏的第一杀手,却意外穿越成了莫家嫡女,但,却是个不受宠的,还是一个痴痴傻傻的花痴草包,爱慕太子林子俊,却被无情退婚,原主因此撞墙死去,莫清璃就闪亮亮登场,第二天却被通知要与太子的皇叔林时君订婚,这就算了,他居然还是个腿瘸的但是却是前战神,不怕,姐有异能在手,不怕不怕啦,可是,但可是,可都是,这是怎么回事啊。。。
  • 台儿庄之殇

    台儿庄之殇

    一场震惊中外的战役;一群重情重义的姑娘;一段至死不渝的爱情;一篇战火中的血泪史;
  • 花千骨之现代奇缘

    花千骨之现代奇缘

    花千骨与白子画等人穿越到现代,他们又会擦出什么样的火花?白子画倒追小骨头?最后画骨终成眷属?看我尊上大大和妖神大人如何玩转乾坤,花千骨之现代奇缘爆笑来袭,敬请期待。【有一个情敌,但下场你们定,嘻嘻,画骨一定终成眷属的,全文甜,放心使用吧】
  • 夜诺亚

    夜诺亚

    一块神秘的大陆,一段悠久的传说,人们冒险在大陆的四周,寻找着昔日的传奇,为了力量,权力,金钱,欲望,行走在大陆的禁区。