食品中农药残留检测样品前处理的研究

(整期优先)网络出版时间:2001-04-14
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食品中农药残留检测样品前处理的研究

仇桂玲

仇桂玲(佛山市高明区农业产品质量监督检验中心,广东佛山528500)

摘要:由于农户的不正确、不合理使用农药,导致食品中农药残留超标,控制食品中农药残留量的关键环节是对食品中农药残留量及时、准确地分析检测,农药残留分析属于痕量分析范畴,为了使分析结果达到预定的准确和精密程度,做好残留分析样品前处理的质量控制是产生准确、可靠的残留分析数据的重要前提和保证。实验用水及试剂选用和样品前处理技术的合理应用是食品中农药残留检测样品前处理的关键。

关键词:食品;农药残留;样品;前处理

农药施用到农作物上以后,绝大部分因多种原因而转化,但作物内会有少量的残留。由于不少农户忽视农药的正确、合理使用,导致农药残留量超标,长时间摄食残留农药会影响人体的健康。因此许多国家都规定了农药在食品中的最高残留限量,禁止农药残留超标的产品上市销售。控制食品中农药残留量的关键环节是对食品中农药残留量及时、准确地分析检测,防止农药残留超标的农产品上市销售。

农药残留分析属于痕量分析范畴,分析的农药及样品基质种类多,成份复杂,分析中投入的成本高。为了使分析结果达到预定的准确和精密程度,做好残留分析样品前处理的质量控制是产生准确、可靠的残留分析数据的重要前提和保证。食品中农药残留检测样品前处理的关键在于实验用水及试剂选用和样品前处理技术的合理应用。

1实验用水及试剂选用

1.1蒸馏水

蒸馏水是残留分析实验室最常用的水之一,通过蒸馏可以大大减少水中所含有的杂质,有效减少对残留分析的干扰。残留分析实验室一般不用金属蒸馏器,也不采用离子交换法制备的去离子水,因为去离子水中仍然含有影响残留农药分析的杂质。最好采用石英玻璃蒸馏器蒸出的重蒸馏水。

1.2试剂

一般化学试剂分为四级

1.2.1判断试剂是否合乎残留分析要求:

残留分析中所用试剂均应为二级或二级以上,高效液相色谱仪流动相则应使用色谱纯。为了确定溶剂的纯度是否满足农药残留分析的要求,对市售的溶剂按下法检验:

取300mL溶剂,放入旋转蒸发器中,浓缩至5mL。取5μL,在准备应用的色谱条件下,注入气相色谱仪内,在色谱于2~60min内,不应有1mm以上的杂质峰。

1.2.2常用试剂的处理方法:

由于市售的试剂往往达不到残留分析的要求,需要进行净化处理。达不到要求的试剂,根据试剂的性质和所含的杂质,分别选择提纯方法。

(1)氧化铝:550℃灼烧4小时。用前于130℃烘5小时,存于干燥器内备用。

(2)弗罗里硅土:600~650℃灼烧3小时。用前于130℃烘5小时,存于干燥器内备用。

(3)无水硫酸钠:700℃灼烧4小时,用前于130℃烘5小时,存于干燥器内备用。

(4)活性炭:放入浓盐酸中,加热煮沸1小时,用蒸馏水洗至中性,烘干后,放入带盖瓷皿内、盖上皿盖,在600℃灼烧2小时,用前在105℃烘4小时,存于干燥器内备用。

(5)脱脂棉及玻璃棉:放入索氏提取器中,加4%丙酮—正己烷溶剂,在水浴上回流4小时后,在通风橱内让其自行挥发干。

(6)醋酸乙酯:醋酸乙酯中通常含有少量的游离酸(醋酸)、乙醇和水等杂质。1000mL乙酸乙酯,加入100mL乙酸酐和10滴浓硫酸,加热回流4小时,蒸出后,再用碳酸钾干燥,过滤,再蒸馏,收集沸程为76.5~77.5℃馏分。

(7)三氯甲烷:三氯甲烷遇阳光照射后在空气中氧的作用下,逐渐分解,生成极毒的光气(碳酰氯)。为了防止生成光气,一般市售的三氯甲烷加有0.5~1%的乙醇作为稳定剂。如果乙醇不影响分析,可直接重蒸馏。收集沸点61.2℃馏分。置于棕色试剂瓶中避光保存。如果需要除去乙醇,取500mL三氯甲烷于1000mL分液漏斗中,加入25mL浓硫酸,振摇数分钟,静置分层后,弃去酸层,重复上述操作2~3次。再用100mL2%的硫酸钠溶液洗两次,再经无水硫酸钠干燥,蒸馏,收集沸点61.2℃的馏分。置棕色试剂瓶中避光保存。

(8)甲醇:一般甲醇进行重蒸馏,收集65±1℃馏分,即可使用。如果需要除去甲醇中的微量丙酮,可于500mL甲醇中加入25mL呋喃甲醛和60mL10%NaOH溶液,加热回流8小时后,蒸馏。收集65±1℃的馏分。再加入无水氯化钙脱水,过滤。最后用高效分馏柱进行重蒸馏,收集65℃馏分。

2样品前处理技术的采用

根据食品中农药残留检测常用的前处理技术的优缺点,采用适当的前处理技术,也是痕量分析的关键.样品前处理的好坏直接影响检测结果。

2.1溶剂萃取(LLE)

液体样品最常用的萃取技术之一是溶剂萃取,利用样品中不同组份分配在两种不混溶的溶剂中溶解度或分配比的不同来达到分离、提取或纯化的目的,通常又叫液—液萃取。根据基质的不同,可分为液—液萃取、液—固萃取和液—气萃取。现在的液—液萃取技术已经发展到连续萃取和逆流萃取,有利于处理含有低分配系数物质的样品;微萃取技术有利于提高灵敏度和减少溶剂用量;萃取小柱技术模仿了传统的液—液萃取技术,而且使样品收集变得非常容易,同时避免了样品乳化问题;在线萃取和自动液—液萃取等方式能够减小人为误差,有利于处理大体积样品。

2.2固相萃取(SPE)

固相萃取就是利用固体吸附剂将液体样品中的目标化合物吸附,使其与样品的基体和干扰化合物分离,然后再用洗脱液洗脱或加热解吸附,达到分离和富集目标化合物的目的。与液-液萃取等传统方法相比,固相萃取具有如下优点:(1)高的回收率和富集倍数。(2)使用的高纯有毒有机溶剂量很少,减少了对环境的污染,是一种对环境友好的分离富集方法。(3)无相分离操作,易于收集分析物组分,能处理小体积试样。(4)操作简便、快速、易于实现自动化。

2.3固相微萃取(SPME)

固相微萃取技术是在固相萃取基础上发展起来的,与液—液萃取或固相萃取相比,具有操作时间短、样品量少、无需萃取溶剂、适于分析挥发性和非挥发性物质、重现性好等优点。影响固相微萃取灵敏度的因素很多,但萃取头涂层种类和厚度最为关键。SPME在食品分析中应用日趋增加。

2.4膜萃取技术(ME)

膜萃取是一种基于非孔膜进行分离富集的样品前处理技术。膜萃取主要有支载液体膜萃取、连续流动膜萃取、微孔膜液——液萃取、聚合物膜萃取等几种模式。膜萃取的优点主要是高富集倍数、净化效率高、有机溶剂用量少、成本低以及易于与分析仪器在线联用等。膜萃取技术被认为是选择性最高及处理后最“干净”的样品前处理技术。溶剂用量方面,聚合物膜萃取技术可不用溶剂,而支载液体膜萃取技术中用于液膜的高沸点有机溶剂的量则可以忽略。在连续流动膜萃取和微孔膜液——液萃取中虽然使用有机相,但只需要体积较小的常规有机溶剂。

结束语

试剂的纯度判断和提纯,可以使食品中农药残留前处理采用的试剂满足痕量分析的要求。但我国农药残留分析普遍应用的还是萃取分离技术、索氏抽提、振荡提取和超声波等传统技术,样品需要量大、萃取时间长、有机溶剂量消耗大,导致大量有毒废弃溶剂的产生,无法满足快速、准确的分析要求。20世纪80年代中后期,国际上针对传统萃取技术的不足,发展起来的固相萃取(SPE)和固相微萃取技术(SPME)等技术,在我国尚未得到全面应用,这是制约我国农药残留分析速度和分析效率的瓶颈。

参考文献

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[2]姚建国,周卯星,冯瑜.蔬菜水果中的农药残留分析进展[J].山西农业科学,2003,2(31):49-55.