农药残留检测讲义课件.ppt

1、20232023年年4 4月月3030日日农药污染的危害、现状农药污染的危害、现状 我国是农业大国我国是农业大国,为确保农业丰收为确保农业丰收,每年约有每年约有21 万万t 近近400 种种农药加工成农药加工成1 000 多种剂型施于农作物。国家农业部对农药多种剂型施于农作物。国家农业部对农药的安全使用做出了明确规定的安全使用做出了明确规定,并以并以农药安全使用标准农药安全使用标准、农药合理使用准则农药合理使用准则的法规颁布的法规颁布,但由于没有强有力的法但由于没有强有力的法律和执法机构监督律和执法机构监督,这些准则难以有效施行。这些准则难以有效施行。农药污染的危害、现状农药污染的危害、现状

2、近年来食品特别是蔬菜、水果中农药污染造成急性中毒事件近年来食品特别是蔬菜、水果中农药污染造成急性中毒事件屡见报导屡见报导,但农药对人体的慢性危害产生的生理变化常常因但农药对人体的慢性危害产生的生理变化常常因没有明显症状容易被忽视。一些农药品种具有累积毒性没有明显症状容易被忽视。一些农药品种具有累积毒性(如如六六六、六六六、DDT),甚至产生致癌、致畸、致突变三致毒性甚至产生致癌、致畸、致突变三致毒性(如如除草醚和杀虫胖除草醚和杀虫胖)。由于历史、经济和技术的原因。由于历史、经济和技术的原因,目前我国目前我国高毒农药产量占相当大的比例高毒农药产量占相当大的比例,残留农药的危害残留农药的危害v农药

3、一方面可以有效控制或消灭农业、林业的病、虫及杂草农药一方面可以有效控制或消灭农业、林业的病、虫及杂草的危害，提高农产品的产量和质量，同时也造成了食品农药的危害，提高农产品的产量和质量，同时也造成了食品农药残留，对人类健康产生危害。残留，对人类健康产生危害。v农药残留是目前影响我国食品和农产品安全的主要因素，已农药残留是目前影响我国食品和农产品安全的主要因素，已经给我国农产品销售、出口和消费者的身体健康带来了严重经给我国农产品销售、出口和消费者的身体健康带来了严重影响。影响。有机氯杀虫剂有机氯杀虫剂有机磷杀虫剂有机磷杀虫剂拟除虫菊杀虫剂拟除虫菊杀虫剂氨基甲酸酯杀虫剂氨基甲酸酯杀虫剂有机氯杀虫剂有

4、机氯杀虫剂剧毒剧毒高度的化学、物理和生高度的化学、物理和生物学的稳定性物学的稳定性半衰期长、脂半衰期长、脂溶性强溶性强极难分解。极难分解。特点特点表现表现侵害肝、肾及神经系侵害肝、肾及神经系统统有致畸、致癌作用。有致畸、致癌作用。1、六六六、六六六(benzene hexachloride)名 称：BHC分子量：288HClClClClClCl中文名：滴滴涕别 名：二二三分子量：352ClClCHC Cl32,2-bis(4-Chlorophenyl)-1,1,1-trichloroethane2、DDT本节首页本节首页退出本章退出本章3 3、狄氏剂、狄氏剂名 称：Dieldrin别 名：HE

5、OD分子量：378C12-H8-Cl6-O4 4、乙酯杀螨醇、乙酯杀螨醇ClCOHCOOCH2CH3Cl名 称：Chlorobenzilate别 名：Akarl分子量：324名名 称：称：Chlorpyrifos（有机磷、氯农药）（有机磷、氯农药）别别 名：名：Dursban 分子量：分子量：349349NClClCl(C2H5O)2P-OS5、毒死碑、毒死碑有机磷农药有机磷农药理化特性1、性质不稳定：敌百虫敌敌畏2、极性：低（辛硫磷）石油醚 高（甲胺磷）丙酮3、胆碱酯酶的抑制力：名 称：Methamidophos别 名：多灭灵、杀螨隆、克螨隆分子量：141(CH3O)2PSCCHCOOCH3

6、CH3O1 1、甲胺磷、甲胺磷名 称：Acephate别 名：高灭磷分子量：183CH3SPNHCOCH3OCH3O2 2、乙酰甲胺磷、乙酰甲胺磷名 称：Diazinon别 名：地亚农、二嗪磷分子量：304NNSH3CCH(CH3)2OP(OCH2CH3)23 3、二嗪农、二嗪农名 称：Dimethoate别 名：乐戈、Rogor分子量：229(CH3O)2PSCH2CONHCH3O4 4、乐、乐 果果O(CH3O)2CH(OH)CCl3P(CH3O)2PCCl2OCHO学名：0,0二甲基（2,2,2三氯1羟基乙基）磷酸脂（Trichlorfo）分子量：2565 5、敌百虫、敌百虫名 称：Pa

7、ration别 名：对硫磷分子量：291S(C2H5O)2PNO2O6 6、一六、一六0 0五五名 称：Chlorpyrifos分子量：349分子式：NClClCl(C2H5O)2P-OS7 7、毒死蜱、毒死蜱 拟除虫菊农药拟除虫菊农药一、概 述除虫菊名 称：Cypermethrine别 名：Agrothrin分子量：415ClClCCHCH3CH3COOCHCNO1 1、氟氯氰酯、氟氯氰酯名 称：Dichlofluanid别 名：Recamethrin分子量：503CHCH3CH3CNBr2COOO2 2、溴氰菊酯、溴氰菊酯名 称：Flucythrinate别 名：Pay-off分子量：45

8、1CNOOCH(CH3)2F2CHOO3 3、氟氰戊菊酯、氟氰戊菊酯名 称：Fenvalerate 别 名：氰戊菊酯分子量：419CNOOCH(CH3)2ClO4 4、杀灭菊酯、杀灭菊酯氨基甲酸酯农药氨基甲酸酯农药氨基甲酸酯类农药基本结构式：氨基甲酸酯类农药基本结构式：N-/（N-N二）甲基氨基甲酸酯类二）甲基氨基甲酸酯类RN C C XRO名 称：Aldicarb别 名：Temik分子量：190CH3S-C(CH3)2CHN-OCNHCH3O1 1、涕灭威、涕灭威名 称：Carbaryl别 名：胺甲萘分子量：201CONHCH3O2 2、西维因、西维因名 称：Carbofuran别 名：呋喃

9、丹分子量：221CNHCH3CH2CH3CH3OOO3 3、虫螨威、虫螨威名称：Isoprocarb别 名：叶蝉散k分子量：193OCONHCH3CH(CH3)24 4、异丙威、异丙威二二.食品中农药残留分析的食品中农药残留分析的样品预处理方法样品预处理方法预处理预处理：提取与净化提取与净化v提取：是将样品中的农药溶解分离出来的操作步骤提取：是将样品中的农药溶解分离出来的操作步骤,根据农根据农药的性质、样品种类、实验条件药的性质、样品种类、实验条件,可选用的常规提取方法有可选用的常规提取方法有浸渍振荡法、索氏抽提法和超声波提取法。浸渍振荡法、索氏抽提法和超声波提取法。v净化：由于某些样品组成复

10、杂净化：由于某些样品组成复杂,提取后往往还需经过净化步提取后往往还需经过净化步骤以达到待测物与干扰杂质分离骤以达到待测物与干扰杂质分离,净化的基本原理主要为液净化的基本原理主要为液液作用、液固作用、液气作用及化学反应。液作用、液固作用、液气作用及化学反应。v柱层析法是最常用的净化方法之一柱层析法是最常用的净化方法之一,层析柱填料一般为弗里层析柱填料一般为弗里罗硅土、氧化铝以及活性碳。罗硅土、氧化铝以及活性碳。液-液分配法二甲基甲酰胺脂肪用低温冷冻法柱层析法弗罗里硅土无水硫酸钠正己烷（二氯甲烷）新型的样品前处理方法v超声波超声波(Ultrasonic Extraction,USE)v固相萃取固相

11、萃取(Solid Phase Extraction,SPE)v超临界流体萃取超临界流体萃取(Supercritical Fluid Extraction,SFE)v基质固相分散萃取基质固相分散萃取(Matrix Solid Phase Dispersion Ext raction,MSPDE)v加速溶剂萃取加速溶剂萃取(Accelerated Solvent Extraction,ASE)v凝胶渗透色谱凝胶渗透色谱(Gel Permeation Chromatography,GPC)等。等。超临界流体萃取(Supercritical Fluid Extraction，SFE)u是一种以超临界流

12、体作为流动相的分离技术。是一种以超临界流体作为流动相的分离技术。u超临界流体是指物质高于其临界点，即高于其临界温度和临界压力超临界流体是指物质高于其临界点，即高于其临界温度和临界压力时的一种物态。它既不是液体，也不是气体，但它具有液体的高密时的一种物态。它既不是液体，也不是气体，但它具有液体的高密度，气体的低粘度，以及介入气液态之间的扩散系数的特征。度，气体的低粘度，以及介入气液态之间的扩散系数的特征。u一方面超临界流体的密度通常比气体密度高两个数量级，因此具有一方面超临界流体的密度通常比气体密度高两个数量级，因此具有较高的溶解能力；另一方面，它表面张力几近为零，因此具有较高较高的溶解能力；另

13、一方面，它表面张力几近为零，因此具有较高的扩散性能，可以和样品充分的混合、接触，最大限度的发挥其溶的扩散性能，可以和样品充分的混合、接触，最大限度的发挥其溶解能力。解能力。u在萃取分离过程中，溶解样品在气相和液相之间经过连续的多次的在萃取分离过程中，溶解样品在气相和液相之间经过连续的多次的分配交换，从而达到分离的目的。分配交换，从而达到分离的目的。CO2超临界流体萃取 现今，现今，CO2CO2是应用最多的流动相，一方面这是由于它的超是应用最多的流动相，一方面这是由于它的超临界条件比较温和，柱温临界条件比较温和，柱温40-5040-50。C C已超过超临界温度，在适已超过超临界温度，在适当压力下

14、即可达到高密度；另一方面它又有成本低、无毒、当压力下即可达到高密度；另一方面它又有成本低、无毒、不燃烧、容易纯化、腐蚀性小、化学惰性等诸多优点。不燃烧、容易纯化、腐蚀性小、化学惰性等诸多优点。它具有清洁环保、萃取成本低、实验条它具有清洁环保、萃取成本低、实验条 件容件容 易实现等易实现等诸多特点，目前已在天然植物、环保、食诸多特点，目前已在天然植物、环保、食 品、高品、高 分子材料分子材料等领域有着广泛的应用。等领域有着广泛的应用。超临界超临界(CO2)流体流体萃取仪萃取仪由于食品组成成分复由于食品组成成分复杂杂,农药残留水平较农药残留水平较低低,一般在一般在mg/kgg/kg,因此要求灵因此

15、要求灵敏度高、特异性强的敏度高、特异性强的提取及分析方法。超提取及分析方法。超临界流体具有特殊的临界流体具有特殊的溶解性，特别适合于溶解性，特别适合于微量成分的提取分离微量成分的提取分离。超临界流体萃取的应用v邱明月邱明月1 等用超临界流体萃取和气相色谱联用等用超临界流体萃取和气相色谱联用(SFE2GC)测定粮谷和茶叶中测定粮谷和茶叶中17 种有机氯农种有机氯农药的残留量药的残留量,并与传统方法进行了比较并与传统方法进行了比较,认为超临界流体萃取技术是一种快速高效的方法。认为超临界流体萃取技术是一种快速高效的方法。v李新社李新社2 用超临界二氧化碳流体萃取蔬菜中的残留农药用超临界二氧化碳流体萃

16、取蔬菜中的残留农药,萃取效率较高萃取效率较高,而且不影响样本分而且不影响样本分析的准确性。析的准确性。v王建华等王建华等 3 建立了用超临界流体萃取、气相色谱测定韭菜中百菌清、艾氏剂、狄氏剂、建立了用超临界流体萃取、气相色谱测定韭菜中百菌清、艾氏剂、狄氏剂、异狄氏剂残留量的方法异狄氏剂残留量的方法,取得了令人满意的效果。应用超临界流体测定其它蔬菜、水果中取得了令人满意的效果。应用超临界流体测定其它蔬菜、水果中有机农药残留量也有较多的报道。有机农药残留量也有较多的报道。参考文献：参考文献：l1 邱明月邱明月,温可可温可可,刘生明刘生明,等等.超临界流体萃取气相色谱法测定粮谷中拟除虫菊酯残留量超临

17、界流体萃取气相色谱法测定粮谷中拟除虫菊酯残留量J .分析化学分析化学,1994,22(11):1072-1101l 2 李新社李新社.超临界流体萃取蔬菜中的残留农药超临界流体萃取蔬菜中的残留农药 J .食品科学食品科学,2003,24(6):242-251l 3 王建华王建华,徐强徐强,焦奎焦奎.蔬菜中有机氯农药残留的超临界流体提取和气相色谱法测定蔬菜中有机氯农药残留的超临界流体提取和气相色谱法测定J .色色谱谱,1998,16(6):506-507压力溶剂提取 Pressrized solvent extraction,PSE)压力溶剂提取又称快速溶剂提取，是近年来发展起来的一种用压力溶剂提

18、取又称快速溶剂提取，是近年来发展起来的一种用于分析前样品预制备技术。和传统的萃取方式如索氏提取、超声波于分析前样品预制备技术。和传统的萃取方式如索氏提取、超声波提取相比，该方法速度快、萃取用溶剂少，重现性好且萃取效果等提取相比，该方法速度快、萃取用溶剂少，重现性好且萃取效果等于或优于传统的提取方式。于或优于传统的提取方式。该技术通过提高压力增加溶剂的沸点，从而提高物质在溶剂中的该技术通过提高压力增加溶剂的沸点，从而提高物质在溶剂中的溶解度；用来代替索氏提取、微波提取等传统的样品预制备技术，溶解度；用来代替索氏提取、微波提取等传统的样品预制备技术，主要用于从固体和半固体样品中提取所需成份主要用于

19、从固体和半固体样品中提取所需成份.此外，此项技术还被此外，此项技术还被广泛的应用于天然植物、食品、药物等各个领域。广泛的应用于天然植物、食品、药物等各个领域。例如：当前，脂肪提取技术发展较为迅速，压力溶剂提取技术就例如：当前，脂肪提取技术发展较为迅速，压力溶剂提取技术就是其中最有代表性的新技术之一。是其中最有代表性的新技术之一。加速溶剂萃取Accelerated solvent extraction(ASE)原理：原理：在提高的温度下萃取在提高的温度下萃取 提高温度使溶剂溶解待测物的容量增加。提高温度使溶剂溶解待测物的容量增加。在提高的温度下能极大地减弱由范德华力、氢键、溶质分子和样品在提高的

20、温度下能极大地减弱由范德华力、氢键、溶质分子和样品基体活性位置的偶极吸引力所引起的溶质与基体之间的强的相互作基体活性位置的偶极吸引力所引起的溶质与基体之间的强的相互作用力。加速了溶质分子的解析动力学过程用力。加速了溶质分子的解析动力学过程,减小解析过程所需的活化减小解析过程所需的活化能能,降低溶剂的粘度降低溶剂的粘度,因而减小溶剂进入样品基体的阻滞因而减小溶剂进入样品基体的阻滞,增加了溶剂增加了溶剂进入样品基体的扩散。进入样品基体的扩散。在加压下萃取在加压下萃取 液体的沸点一般随压力的升高而提高。液体的沸点一般随压力的升高而提高。液体对溶质的溶解能力远大于气体对溶质的溶解能力。因此欲在提液体对

21、溶质的溶解能力远大于气体对溶质的溶解能力。因此欲在提 高的温度下仍保持溶剂在液态高的温度下仍保持溶剂在液态,则需增加压力。则需增加压力。加速溶剂萃取仪加速溶剂萃取仪 l一次何以放置一次何以放置12-2412-24个萃取池。个萃取池。1 1，5 5，1111，2222，3333，6666，99ml99ml各类规格各类规格萃取池可选。美国萃取池可选。美国EPA3545EPA3545标准方法。标准方法。l适合于环境样品，食品，炸药等固适合于环境样品，食品，炸药等固体体/半固体的农药残留等的分析。半固体的农药残留等的分析。lASEASE加速溶剂萃取仪加速溶剂萃取仪,在在1515分钟内使分钟内使 用用1

22、5ml15ml溶剂完成萃取溶剂完成萃取.加速溶剂萃取的突出优点 与索氏提取、超声、微波、超临界和经典的分液漏斗振摇等公认与索氏提取、超声、微波、超临界和经典的分液漏斗振摇等公认的成熟方法相比的成熟方法相比,加速溶剂萃取的突出优点如下加速溶剂萃取的突出优点如下:u 有机溶剂用量少有机溶剂用量少,10g,10g 样品一般仅需样品一般仅需15mL15mL溶剂溶剂;u 快速快速,完成一次萃取全过程的时间一般仅需完成一次萃取全过程的时间一般仅需15min;15min;u 基体影响小基体影响小,对不同基体可用相同的萃取条件对不同基体可用相同的萃取条件;u 萃取效率高萃取效率高,选择性好选择性好,已进入美国

23、已进入美国EPA EPA 标准方法标准方法,标准方法编号标准方法编号3545;3545;现已成熟的用溶剂萃取的方法都可用加速溶剂萃取法做现已成熟的用溶剂萃取的方法都可用加速溶剂萃取法做,且使用且使用方便、安全性好方便、安全性好,自动化程度高。自动化程度高。液相微萃取技术液相微萃取技术Liquid Phase Microextraction,LPME 是一种快速、精确、灵敏度高、环境友好的样品前处理技术。是一种快速、精确、灵敏度高、环境友好的样品前处理技术。从广义上讲，该技术主要包括以下两个方面：从广义上讲，该技术主要包括以下两个方面：l 基于悬挂液滴的基于悬挂液滴的SDME（Suspended

24、/Single Drop Microextraction）形式的微滴液相微萃取；形式的微滴液相微萃取；l 基于中空纤维的两相模式或三相模式的液基于中空纤维的两相模式或三相模式的液-液微萃取或液液微萃取或液-液液-液微液微萃取。萃取。由于该方法具有操作简便、快捷、成本低廉、易与色谱系统联用由于该方法具有操作简便、快捷、成本低廉、易与色谱系统联用等优点。近来年，作为一种新型的样品前处理技术，已经引起了环境等优点。近来年，作为一种新型的样品前处理技术，已经引起了环境分析领域的许多研究人员的注意。分析领域的许多研究人员的注意。液相微萃取示意图液相微萃取示意图离子液体离子液体-液相微萃取技术液相微萃取技

25、术 室温离子液体（室温离子液体（Room temperature ionic liquidsRoom temperature ionic liquids）常被简称为离子液体，是指在室温或室温附近温度下呈液态的常被简称为离子液体，是指在室温或室温附近温度下呈液态的仅由离子组成的物质，组成离子液体的阳离子一般为有机阳离子仅由离子组成的物质，组成离子液体的阳离子一般为有机阳离子（如烷基咪唑阳离子、烷基吡啶阳离子、烷基季铵离子、烷基季鏻（如烷基咪唑阳离子、烷基吡啶阳离子、烷基季铵离子、烷基季鏻离子等），阴离子可为无机阴离子或有机阴离子（如离子等），阴离子可为无机阴离子或有机阴离子（如PF6-PF6-、

26、BF4-BF4-、AlCl4-AlCl4-、CF3SO3-CF3SO3-等）。等）。自自19141914年发现第一个离子液体年发现第一个离子液体硝基乙胺以来，特别是在硝基乙胺以来，特别是在2020世世纪纪8080年代中期至今的这段时间，离子液体在许多领域的研究都呈现年代中期至今的这段时间，离子液体在许多领域的研究都呈现出非常活跃的态势，这与离子液体自身的特点是分不开的。出非常活跃的态势，这与离子液体自身的特点是分不开的。离子液体的优点离子液体的优点 较传统的液态物质相比，离子液体具有以下几个无与较传统的液态物质相比，离子液体具有以下几个无与伦比的优势：伦比的优势：l几乎没有蒸气压，不易挥发，从

27、而在使用过程中不会给环境造成很几乎没有蒸气压，不易挥发，从而在使用过程中不会给环境造成很大压力；大压力；l具有较大的稳定温度范围（具有较大的稳定温度范围（-100-200-100-200C C），较好的化学稳定性及较），较好的化学稳定性及较宽的电化学稳定电位窗口；宽的电化学稳定电位窗口；l通过阴阳离子的设计可调节其对无机物、水、有机物及聚合物的溶通过阴阳离子的设计可调节其对无机物、水、有机物及聚合物的溶解性，并且其酸度可调至超酸性，因此可通过一定的阴阳离子的组解性，并且其酸度可调至超酸性，因此可通过一定的阴阳离子的组合设计构筑合设计构筑“需求特定需求特定”或或“量体裁衣量体裁衣”的离子液体。的

28、离子液体。固相萃取固相萃取Solid Phase Ext raction,SPEv固相萃取：是固相萃取：是 近年发展起来一种样品预处理技术近年发展起来一种样品预处理技术,由液固萃由液固萃取和柱液相色谱技术结合发展而来取和柱液相色谱技术结合发展而来,主要用于样品的分离、主要用于样品的分离、纯化和浓缩。纯化和浓缩。v广泛的应用在医药、食品、环保、商检、农药残留等领域。广泛的应用在医药、食品、环保、商检、农药残留等领域。固相萃取原理固相萃取原理v表述表述1：固相萃取是一个包括液相和固相的物理萃取过程。：固相萃取是一个包括液相和固相的物理萃取过程。在固相萃取过程中，固相对分析物的吸附力大于样品母液，在

29、固相萃取过程中，固相对分析物的吸附力大于样品母液，当样品通过固相萃取柱时，分析物被吸附在固体表面，其他当样品通过固相萃取柱时，分析物被吸附在固体表面，其他组分则随样品母液通过柱子，最后用适当的溶剂将分析物脱组分则随样品母液通过柱子，最后用适当的溶剂将分析物脱下来。下来。v表述表述2：固相萃取是一种基于液相色谱分离机制的样品前处：固相萃取是一种基于液相色谱分离机制的样品前处理方法。是利用固体吸附剂将液体样品中的目标化合物吸附，理方法。是利用固体吸附剂将液体样品中的目标化合物吸附，与样品中的基体和干扰化合物分离，然后用洗脱液洗脱，从与样品中的基体和干扰化合物分离，然后用洗脱液洗脱，从而达到分离与净

30、化目标化合物的目的。而达到分离与净化目标化合物的目的。固相萃取仪固相萃取仪固相萃取仪固相萃取仪vSPESPE装置由装置由SPESPE小柱小柱和和辅件辅件构成。构成。vSPESPE小柱：由三部分组成，柱小柱：由三部分组成，柱管、烧结垫和填料。管、烧结垫和填料。vSPESPE辅件：一般有真空系统、辅件：一般有真空系统、真空泵、吹干装置、惰性气源、真空泵、吹干装置、惰性气源、大容量采样器和缓冲瓶。大容量采样器和缓冲瓶。SPE 操作步骤操作步骤 I.柱的预处理柱的预处理为了获得高的回收率和良好的重现性，固相萃取柱在使为了获得高的回收率和良好的重现性，固相萃取柱在使用之前必须用适当的溶剂进行预处理，预处

31、理除去填料中可用之前必须用适当的溶剂进行预处理，预处理除去填料中可能存在的杂质，另一个目的是使填料溶剂化，提高固相萃取能存在的杂质，另一个目的是使填料溶剂化，提高固相萃取的重现性的重现性。II.样品的添加样品的添加预处理后，试样溶液被加至并以一定的流速通过柱子。预处理后，试样溶液被加至并以一定的流速通过柱子。在该步骤分析物被保留在吸附剂上。在该步骤分析物被保留在吸附剂上。SPE 操作步骤操作步骤III.柱的洗涤柱的洗涤在样品通过萃取柱时，不仅分析物被吸附在柱子上，一在样品通过萃取柱时，不仅分析物被吸附在柱子上，一些杂质也同时被吸附，选择适当的溶剂，将干扰组分洗脱下些杂质也同时被吸附，选择适当的

32、溶剂，将干扰组分洗脱下来，同时保持分析物仍留在柱上。来，同时保持分析物仍留在柱上。IV.分析物的洗脱分析物的洗脱用洗脱剂将分析物洗脱在收集管中，为了提高分析物的用洗脱剂将分析物洗脱在收集管中，为了提高分析物的浓度或为以后分析调整溶剂杂质，可以把收集到的分析物溶浓度或为以后分析调整溶剂杂质，可以把收集到的分析物溶液用氮气吹干，再溶于小体积适当的溶剂中。液用氮气吹干，再溶于小体积适当的溶剂中。SPE 的分离模式的分离模式vSPE建立在传统的建立在传统的液液-液萃取液萃取（LLE）基础之上，结合物质）基础之上，结合物质相互作用的相互作用的相似相溶机理相似相溶机理和目前广泛应用的和目前广泛应用的HPL

33、C、GC中中的固定相的固定相基本知识逐渐发展起来的。基本知识逐渐发展起来的。vSPE根据其相似相溶机理可分为四种根据其相似相溶机理可分为四种：反相反相SPE(吸附剂极性小于洗脱液极性吸附剂极性小于洗脱液极性)正相正相SPE(吸附剂极性大于洗脱液极性吸附剂极性大于洗脱液极性)离子交换离子交换SPE 吸附吸附SPE固相萃取填料固相萃取填料常用的正相吸附剂有硅酸镁、硅胶。常用的正相吸附剂有硅酸镁、硅胶。反相反相SPE 采用化学键合采用化学键合C18、C8 等，其它还等，其它还有聚二甲基硅氧烷有聚二甲基硅氧烷(PDMS)聚丙烯酸盐聚丙烯酸盐(PA)等聚合物。等聚合物。固相萃取的优点固相萃取的优点 与传

34、统的液与传统的液-液萃取相比，液萃取相比，固相萃取具有引人注目固相萃取具有引人注目的优点：的优点：u可以显著减少溶剂的用量可以显著减少溶剂的用量,并可以避免使用毒性较强或易燃并可以避免使用毒性较强或易燃的溶剂。的溶剂。u避免液避免液-液萃取中乳化现象的发生液萃取中乳化现象的发生,萃取回收率高萃取回收率高,重现性好。重现性好。u固相萃取简便、快速固相萃取简便、快速,一般来说一般来说,固相萃取可以同时进行批量固相萃取可以同时进行批量样品的提取与富集样品的提取与富集,大大地节约了时间。大大地节约了时间。u由于可选择的固相萃取填料种类很多由于可选择的固相萃取填料种类很多,因此其应用范围很广。因此其应用

35、范围很广。u易于实现自动化。易于实现自动化。固相萃取的应用固相萃取的应用SPE大多数用来处理液体样品，萃取、浓缩和净化其中的半大多数用来处理液体样品，萃取、浓缩和净化其中的半挥发性和不挥发性化合物，也可用于固体样品，但必须先处挥发性和不挥发性化合物，也可用于固体样品，但必须先处理成液体。理成液体。SPE 既可用于复杂样品中微量或痕量目标化合物的提取，又既可用于复杂样品中微量或痕量目标化合物的提取，又可用于目标化合物净化与富集，是目前残留分析中样品前处可用于目标化合物净化与富集，是目前残留分析中样品前处理的主流技术之一。理的主流技术之一。目前国内主要应用在水中多环芳烃（目前国内主要应用在水中多环

36、芳烃（PAHs）和多氯联苯）和多氯联苯（PCBs）等有机物质分析，水果、蔬菜及食品中农药和除）等有机物质分析，水果、蔬菜及食品中农药和除草剂残留分析，抗生素分析，临床药物分析等方面。草剂残留分析，抗生素分析，临床药物分析等方面。样品预处理技术的革命样品预处理技术的革命 固相微萃取固相微萃取（SPME）技术技术l克服了以前传统的样品预处理技术的缺陷，它无需溶剂和复杂装置，克服了以前传统的样品预处理技术的缺陷，它无需溶剂和复杂装置，它能直接从液体或气体样品中采集挥发和非挥发性的化合物，可以直它能直接从液体或气体样品中采集挥发和非挥发性的化合物，可以直接在接在GCGC，GC/MSGC/MS和和HPL

37、CHPLC上分析。上分析。l能与任何型号的气相和液相色谱连用，有手动和自动进样两种。能与任何型号的气相和液相色谱连用，有手动和自动进样两种。商品化的固相萃取吸附材料的缺点v传统固相萃取的目标物与吸附剂之间的作用力是非特异性的传统固相萃取的目标物与吸附剂之间的作用力是非特异性的,通常需对萃取和洗脱条件进行仔细选择通常需对萃取和洗脱条件进行仔细选择,而且对不同基质的而且对不同基质的分离与分析物需要选择不同的柱填料分离与分析物需要选择不同的柱填料,从而限制了固相萃取从而限制了固相萃取的进一步发展。为了提高柱效与重现性、扩大其应用领域的进一步发展。为了提高柱效与重现性、扩大其应用领域,开发研制高选择性

38、的固相吸附材料是非常重要的。开发研制高选择性的固相吸附材料是非常重要的。分子印迹聚合物独特的选择性和亲和力正分子印迹聚合物独特的选择性和亲和力正适应了这一发展要求。由于分子印迹聚合物可适应了这一发展要求。由于分子印迹聚合物可以根据分析目标物的需要而制备，所以能广泛以根据分析目标物的需要而制备，所以能广泛应用于物质的分离与分析过程应用于物质的分离与分析过程,它对于目标物它对于目标物质的高度选择性也是普通固相萃取无法比拟的。质的高度选择性也是普通固相萃取无法比拟的。利用分子印迹技术制备对食品污染物具有高选利用分子印迹技术制备对食品污染物具有高选择性的分子印迹聚合物并用于食品污染物的去择性的分子印迹

39、聚合物并用于食品污染物的去除 和 分 析 是 一 个 很 有 意 义 的 研 究 领 域除 和 分 析 是 一 个 很 有 意 义 的 研 究 领 域。分子印迹技术分子印迹技术 分子印迹技术（分子印迹技术（Molecular Imprinting Technique,MIT）的发展）的发展起源于免疫学（起源于免疫学（Immunology）。）。1949 年年,Dickey首先提出了首先提出了“分子印分子印迹迹”这一概念这一概念,但在很长一段时间内没有引起人们的重视。直到但在很长一段时间内没有引起人们的重视。直到1972 年由年由Wulff 研究小组首次报道了人工合成的有机分子印迹聚合物研究小组

40、首次报道了人工合成的有机分子印迹聚合物（Molecularly Imprinted Polymers,MIPs）之后）之后,这项技术才逐渐为这项技术才逐渐为人们所认识。特别是人们所认识。特别是1993 年年Mosbach 等在等在Nature上发表了有关上发表了有关茶碱分子茶碱分子MIPs的报道后的报道后,这一技术开始飞速发展这一技术开始飞速发展,每年发表的有关分每年发表的有关分子印迹技术的理论、子印迹技术的理论、MIPs 的合成及应用的论文数直线上升。迄今的合成及应用的论文数直线上升。迄今,在在印迹机理、制备方法以及在各个领域的应用研究都取得了很大的进展。印迹机理、制备方法以及在各个领域的应

41、用研究都取得了很大的进展。分子印迹技术的基本原理分子印迹技术的基本原理 分子印迹技术是当前发展高选择性材料的主要方法之一，就分子印迹技术是当前发展高选择性材料的主要方法之一，就是仿照抗体的形成机理，在模板分子周围形成一个高度交联是仿照抗体的形成机理，在模板分子周围形成一个高度交联的刚性高分子，除去模板分子后在聚合物的网络结构中留下的刚性高分子，除去模板分子后在聚合物的网络结构中留下了与模板分子大小和形状相匹配的立体孔穴，同时孔穴中含了与模板分子大小和形状相匹配的立体孔穴，同时孔穴中含有识别模板分子的结合位点，对模板客体分子表现高度的选有识别模板分子的结合位点，对模板客体分子表现高度的选择识别性

42、能。择识别性能。分子印迹技术的基本原理分子印迹技术的基本原理分子印迹聚合物的制备：首先，模板分子与功能单体通过共价键或非共价键结合分子印迹聚合物的制备：首先，模板分子与功能单体通过共价键或非共价键结合产生功能团和空间结构互补的相互作用，形成配合物；第二，在过量交联剂的存产生功能团和空间结构互补的相互作用，形成配合物；第二，在过量交联剂的存在下，引发聚合，使模板分子在下，引发聚合，使模板分子-功能单体配合物周围发生聚合反应，形成高度交功能单体配合物周围发生聚合反应，形成高度交联的具有一定机械性能的高分子聚合物；第三，通过适当的方法除去模板分子，联的具有一定机械性能的高分子聚合物；第三，通过适当的

43、方法除去模板分子，得到功能团和空间结构与模板分子互补的分子印迹聚合物。得到功能团和空间结构与模板分子互补的分子印迹聚合物。基质固相分散萃取基质固相分散萃取(Matrix Solid-Phase Dispersion Extraction,MSPDE)v基质固相分散萃取技术是基质固相分散萃取技术是1989 年由美国年由美国Louisiana 州立大学的州立大学的Staren Barke教授首次提出，用于动物组织样品中抗生素药物的提取和净化。教授首次提出，用于动物组织样品中抗生素药物的提取和净化。基本原理基本原理:是将涂渍有是将涂渍有C18 键合相或其它聚合物的担体作固相萃取材料键合相或其它聚合物

44、的担体作固相萃取材料与样品与样品(固态或液态固态或液态)一起研磨一起研磨,得到半干状态的混合物并将其作为填料装得到半干状态的混合物并将其作为填料装柱柱,然后用不同的溶剂淋洗柱子然后用不同的溶剂淋洗柱子,将待测物洗脱下来。将待测物洗脱下来。v一般情况下，萃取液可直接进行分析检测。一般情况下，萃取液可直接进行分析检测。v目前国内外目前国内外MSPDE 在农药残留分析中的应用研究取得了较大进展。在农药残留分析中的应用研究取得了较大进展。基质固相分散萃取的优点基质固相分散萃取的优点 MSPDE是在是在SPE 基础上改进后的样品前处理方法，与基础上改进后的样品前处理方法，与SPE相比较，相比较，其优点在

45、于其优点在于:MSPDE 依靠机械剪切力和依靠机械剪切力和C18 键合相的去垢效应及巨大的键合相的去垢效应及巨大的表面积使样品结构破碎并且在填料表面均匀分散，简化了传表面积使样品结构破碎并且在填料表面均匀分散，简化了传统样品前处理中所需的样品匀浆、组织细胞裂解、提取、净统样品前处理中所需的样品匀浆、组织细胞裂解、提取、净化等过程，避免了样品匀浆、转溶、乳化、浓缩等造成的待化等过程，避免了样品匀浆、转溶、乳化、浓缩等造成的待测物损失，提高了净化效率。测物损失，提高了净化效率。凝胶渗透色谱凝胶渗透色谱(Gel Permeation Chromatography,GPC)v凝胶渗透色谱：是基于物质分

46、子大小和形状不同，凝胶渗透色谱：是基于物质分子大小和形状不同，通过具有分子筛性质的固定相（凝胶）将物质进行通过具有分子筛性质的固定相（凝胶）将物质进行分离。分离。vGPC 是多农药残留分析中一种常用有效的提纯方法，是多农药残留分析中一种常用有效的提纯方法，由于具有自动化程度高、净化效率较好及回收率较由于具有自动化程度高、净化效率较好及回收率较高，被广泛用于纯化含类酯的复杂基体组分。高，被广泛用于纯化含类酯的复杂基体组分。三三.食品中农药残留分析检测技术食品中农药残留分析检测技术v1.薄层色谱法（薄层色谱法（TLC）v2.气相色谱法（气相色谱法（GC）v3.气相色谱气相色谱-质谱法（质谱法（GC

47、-MS）v4.液相色谱法（液相色谱法（HPLC）v5.液相色谱液相色谱-质谱法（质谱法（LC-MS）v6.超临界流体色谱（超临界流体色谱（SFC）v7.毛细管电泳（毛细管电泳（CE）v8.免疫分析（免疫分析（IA）1.薄层色谱法薄层色谱法（TLC）v薄层色谱法：是以固体吸附剂（如硅胶、氧化铝等）为担体，水为固定薄层色谱法：是以固体吸附剂（如硅胶、氧化铝等）为担体，水为固定相溶剂，流动相一般为有机溶剂所组合的分配型层析分离分析方法。相溶剂，流动相一般为有机溶剂所组合的分配型层析分离分析方法。v优点：优点：薄层色谱法不需要特殊设备和试剂，简便易行，快速、直观、灵薄层色谱法不需要特殊设备和试剂，简便

48、易行，快速、直观、灵活，可同时用于分析多个样品。活，可同时用于分析多个样品。v缺点：缺点：灵敏度不高。近年来较少使用，多用于复杂混合物的分离和筛选。灵敏度不高。近年来较少使用，多用于复杂混合物的分离和筛选。vTLC 除用特殊的显色剂观察斑点颜色和用除用特殊的显色剂观察斑点颜色和用Rf值定性外，与其它技术联用值定性外，与其它技术联用不仅可以定性，而且可对样品中被分离的不仅可以定性，而且可对样品中被分离的1 种或多种成分进行定量分析。种或多种成分进行定量分析。v20 世纪世纪80 年代发展起来的高效薄层色谱年代发展起来的高效薄层色谱(HPTLC)与扫描技术结合，是与扫描技术结合，是一种易于建立和掌

49、握的半定量技术。一种易于建立和掌握的半定量技术。薄层电动涂敷器薄层电动涂敷器全自动点样仪全自动点样仪 点样方式：点状，条带状喷雾式点样。点样方式：点状，条带状喷雾式点样。点样加热平台：点样加热平台：温度温度0-200数码自动控温。数码自动控温。点样机头移动：步进电机控制点样带长度：点样机头移动：步进电机控制点样带长度：0（点状点样）（点状点样）-180mm（用于半制备色谱）（用于半制备色谱）点样针驱动：步进电机控制，上下行程自动保点样针驱动：步进电机控制，上下行程自动保点样针规格：配点样针规格：配100ul进样针进样针点样重现性：优于点样重现性：优于1.0%薄层色谱扫描仪薄层色谱扫描仪 扫描方

50、式扫描方式:线性扫描线性扫描,线性线性-飞点扫描；飞点扫描；扫描速度：扫描速度：20mm/s（分辨率；（分辨率；50um)；10mm/s(分辨率：分辨率：25um)，检测波长：检测波长：190-900nm 检测方式：吸收法、反射法、荧光检测方式：吸收法、反射法、荧光 法、法、透射法透射法 灯源：氘灯、卤钨灯、汞灯。灯源：氘灯、卤钨灯、汞灯。软件操作软件操作,简明方便，很好的重现性简明方便，很好的重现性全自动展开仪全自动展开仪 展开溶剂消耗：展开溶剂消耗：每次展开约每次展开约10mL 2.气相色谱法气相色谱法(GC)v气相色谱法是一种经典的分析方法。气相色谱法是一种经典的分析方法。v利用试样中各