水果蔬菜中农药残留检测技术[业界荟萃]

水果蔬菜中农药残留检测技术水果蔬菜中农药残留检测技术1行业知识第一章第一章 概述概述 第二章第二章 样品前处理过程样品前处理过程 第三第三章章 NY/T761-2008NY/T761-2008方法介绍及注意事项方法介绍及注意事项2行业知识概述概述 随着农业科学技术的发展，化学农药的随着农业科学技术的发展，化学农药的品种和数量不断增加，已成为防治病虫害的品种和数量不断增加，已成为防治病虫害的主要手段。主要手段。 农药污染问题经常发生，农药残留量超农药污染问题经常发生，农药残留量超标相当严重，并逐年加剧。标相当严重，并逐年加剧。 大力开展农药残留量检测技术以及相关的大力开展农药残留量检测技术以及相关的前处理技术的研究是非常必要的。前处理技术的研究是非常必要的。 3行业知识 主要表现：主要表现：血液中血液中胆碱酯酶受抑胆碱酯酶受抑，活力下降，使分解，活力下降，使分解乙酰胆碱的能力丧失乙酰胆碱的能力丧失，从而引起一系列的中毒表现，如，从而引起一系列的中毒表现，如出出汗、肌肉颤动、心跳加快、瞳孔缩小等，严重的可导致中汗、肌肉颤动、心跳加快、瞳孔缩小等，严重的可导致中枢神经系统功能失常。枢神经系统功能失常。蓄积于脂肪含量较高的组织和脏器蓄积于脂肪含量较高的组织和脏器主要损害肝、肾和神经中枢主要损害肝、肾和神经中枢动物实验表明有机氯农药对动物有诱发肝癌的作用动物实验表明有机氯农药对动物有诱发肝癌的作用有机磷类农药的危害有机磷类农药的危害有机氯类农药的危害有机氯类农药的危害4行业知识 毒性：与人体细胞色素氧化酶结合，造成毒性：与人体细胞色素氧化酶结合，造成 组织细胞内窒息组织细胞内窒息 中毒症状：神经系统症状及皮肤刺激症状中毒症状：神经系统症状及皮肤刺激症状 对鱼类有很高的蓄积性，有对鱼类有很高的蓄积性，有“三致三致”作用作用拟除虫菊酯类农药的危害拟除虫菊酯类农药的危害 在胃中酸性条件下可与食物中的亚硝基化合物的前在胃中酸性条件下可与食物中的亚硝基化合物的前体物质亚硝酸盐和硝酸盐反应生成强致癌性的亚硝基化体物质亚硝酸盐和硝酸盐反应生成强致癌性的亚硝基化合物（合物（NOC），因此认为氨基甲酸酯类杀虫剂可能具有），因此认为氨基甲酸酯类杀虫剂可能具有致畸、致突变、致癌，并推断氨基甲酸酯类杀虫剂本身致畸、致突变、致癌，并推断氨基甲酸酯类杀虫剂本身在环境中也能形成亚硝胺。在环境中也能形成亚硝胺。氨基甲酸酯类农药的危害氨基甲酸酯类农药的危害5行业知识甲胺磷、久效磷、甲基对硫磷、对硫磷、磷胺 2004年：撤消其生产、销售年：撤消其生产、销售20052006年：仅用于棉花、小麦、玉米、水稻年：仅用于棉花、小麦、玉米、水稻 2007年年1月月1日：中国全面禁止日：中国全面禁止我国全面禁用的我国全面禁用的5种高毒农药种高毒农药6行业知识食品中农药残留检验的特点食品中农药残留检验的特点n食品残留量含量很低n食品中的其他成分含量大大高于农药残留，易对其测定产生干扰n样品前处理及检验要求高n农药残留：指农药施用后，残存在生物体、农副产品和环境中的微量农药原体、有毒代谢产物、降解物和杂质的总称。残留的数量叫残留量。农药残留量（农药残留量（mg/kg）=农药本身农药本身+其代谢物的残留量其代谢物的残留量7行业知识蔬菜和水果中残留农药检测方法 根据根据农药农药 的化学特性和毒理学性质，的化学特性和毒理学性质，检测检测农药农药 的方法有二大类：的方法有二大类： 快速检验法（快速检验法（乙酰胆碱酯酶抑制法乙酰胆碱酯酶抑制法） 仪器分析法（气相或仪器分析法（气相或气相气相- -质谱联用法质谱联用法）8行业知识样品前处理的目的样品前处理的目的检测痕量组分检测痕量组分复杂的体系复杂的体系将待测组分与母体或基体分离浓缩浓缩痕量的被测组分痕量的被测组分样品预处理新技术与方法的探索与研究已成为当样品预处理新技术与方法的探索与研究已成为当代分析化学的重要课题与发展方向之一。代分析化学的重要课题与发展方向之一。9行业知识完整的样品分析过程色谱分析过程时间分配示意图色谱分析过程时间分配示意图 61%6%27%6%样 品 采 集样 品 前 处 理分 析 测 试数 据 处 理 与 报 告样品采集样品采集样品前处理样品前处理分析测定分析测定数据处理数据处理报告结果报告结果痕量有痕量有机物机物10行业知识正确采样的意义: 均匀、代表性 采样的过程便是由检样原始样品平均样品试样的过程。 不同质量的检样单独作为原始样品、平均样品、试样，单独进行分析。 随机随意 (一一)样品采集样品采集11行业知识12行业知识n根据待测成分与其它成分结合的状况以及与其它大量基质的性质上某种差异，选择适当的方法将待测成分释放并分离出来，同时还排除一些其它成分的干扰。n常用的提取方法有溶剂浸取法、蒸馏法、酶解或酸解释放法等。1.提取提取13行业知识依据相似相溶判断查阅文献资料试验确定选择极性相近的溶剂14行业知识（1 1）溶剂提）溶剂提取法取法浸渍法浸渍法捣碎法捣碎法索氏提取法索氏提取法加速溶剂萃取法加速溶剂萃取法 蒸馏蒸馏液液萃取液液萃取提取剂的选择：相似相溶原理 （1） 沸点在4580 （2） 选稳定性好的溶剂15行业知识 A.提取方法比较 方法 特 点1索氏提取法经典提取法, 提取效果好,时间长、干扰物质多2振荡法通常样品经溶剂浸泡过夜后, 振荡提取。此法便于批量操作, 但要求待测农药非内吸性。3匀浆法通常用组织捣粹机快速匀浆12分钟。此法简便、快速, 但不能批量操作。4超声提取法此法便于批量操作, 但要注意超声波的功率, 在超声提取的过程中, 要用玻璃棒多次搅拌样品5消煮法要求待测农药具有热稳定性和低挥发性6快速溶剂提取提取速度快，效率高16行业知识（2）蒸馏法 蒸馏法是利用待测成分与其它物质的蒸气压的不同而进行分离与提纯的一种方法。这一方法常用于将挥发性物质与不挥发性物质分离，或用于沸点不同的物质分离。常用的蒸馏法有： （1）气液平衡法 ,依据拉乌尔定律 （顶空气相色谱法） （2）常压蒸馏法（3）分馏法 （4）减压蒸馏法 （5）水蒸气蒸馏法17行业知识2. 净化n使用有机溶剂提取样本中的农药时，样本中的油脂、蜡质、蛋白质、叶绿素及其他色素、胺类、酚类、有机酸类、糖类等会同农药一起被提取出来，提取液中既有农药又有许多干扰物质，这些物质亦称共提物，会严重干扰残留量的测定。故必须将农药与上述杂质进行分离，然后才能对痕量农药进行分析测定。n净化(cleanup)是指通过物理的或化学的方法去除提取物中对测定有干扰作用的杂质的过程。 净化目的：是去掉样品中的脂肪、蜡质与色素等, 以除去测定时的干扰及保护仪器。18行业知识农药残留分析中常见的干扰杂质类别化合物脂类蜡质、脂肪、油脂色素叶绿素、叶黄素、花青素氨基酸衍生物蛋白质、肽、生物碱、氨基酸碳水化合物糖、淀粉、醇木质素酚类及其衍生物萜类单萜、倍半萜、二萜等环境污染物各种有机物、矿物、硫、多氯联苯、邻苯二甲酸酯、碳氢化合物等19行业知识净化的方法净化的方法 液液萃取液液萃取 磺化法磺化法 皂化法皂化法 沉淀分离沉淀分离法法 柱色谱柱色谱固相萃取固相萃取 QuEChERS法法20行业知识(1)液 液分配法 利用待测农药与杂质在两种互不相溶的溶剂中. 溶解度的差异而达到分离的目的。通常采用极性/非极性的溶剂组合进行分配。21行业知识（2.）柱色谱）柱色谱ABCABC的混合液的混合液22行业知识 用来除去样品中脂肪、色素，使本来憎水性油脂用来除去样品中脂肪、色素，使本来憎水性油脂色素变成亲水性化合物，从样品中分离出去。色素变成亲水性化合物，从样品中分离出去。（5）沉淀分离法）沉淀分离法 利用沉淀反应进行分离。在试样中加入适当的利用沉淀反应进行分离。在试样中加入适当的沉淀剂，使被测组分沉淀下来或将干扰组分沉淀下沉淀剂，使被测组分沉淀下来或将干扰组分沉淀下来，再经过滤或离心把沉淀和母液分开。来，再经过滤或离心把沉淀和母液分开。（3）磺化法（）磺化法（4）皂化法）皂化法除去脂肪除去脂肪除去脂肪除去脂肪和色素和色素23行业知识(6)固相萃取法（Solid Phase Extraction，SPE）n原理：n利用固定相将液体样品中的待测组分吸附，与样品中基利用固定相将液体样品中的待测组分吸附，与样品中基体和干扰组分分离，然后用洗脱液洗脱，达到分离或富体和干扰组分分离，然后用洗脱液洗脱，达到分离或富集待测组分目的。集待测组分目的。活化（再生）活化（再生） 加样加样 洗涤洗涤 洗脱洗脱24行业知识（7）QuEChERS方法nQuEChERS方法实质是固相萃取技术与基质固相分散技术的衍生和进一步的发展。该方法的核心是它提出了加入单一溶剂乙腈提取农药的新模式；并通过具有更强吸水功能的试剂无水硫酸镁代替常用的无水硫酸钠；采用PSA(N一丙基乙二胺)和GCB(石墨化碳黑)净化，去除脂肪酸、有机酸和色素。 25行业知识（3）浓缩）浓缩目的：缩小样品液的体积、提高待测组分的浓度方法： 常压浓缩常压浓缩 待测物易损失、需转移定容，增大样液体积 气流吹蒸浓缩法气流吹蒸浓缩法 空气或N2吹拂样液表面，辅以水浴加热 减压浓缩减压浓缩 KD浓缩器、旋转蒸发器，水浴加热并抽气减 压，浓缩速度快，被测组分损失少。26行业知识K-D浓缩法(Kuderna-Danish evaporative concentration)是利用K-D浓缩器直接浓缩到刻度试管中，适合于中等体积（1050 mL）提取液的浓缩。K-D蒸发浓缩器是为浓缩易挥发性溶剂而设计的，其特点是浓缩瓶与施耐德分馏柱连接，下接有刻度的收集管，可以有效地减少浓缩过程中农药的损失，且其样品收集管能在浓缩后直接定容测定，无需转移样品 。 27行业知识旋转蒸发器旋转蒸发器使用时，水浴温度不宜超使用时，水浴温度不宜超过过4040。浓缩中，注意不能蒸干。浓缩中，注意不能蒸干。28行业知识减少甚至不用有毒有机溶剂减少甚至不用有毒有机溶剂减少操作步骤减少操作步骤尽量集采样、萃取、净化、浓缩、预分尽量集采样、萃取、净化、浓缩、预分离、进样于一身离、进样于一身能适应处理复杂介质、痕量成分、特殊能适应处理复杂介质、痕量成分、特殊性质成分分析的要求性质成分分析的要求样品前处理的发展趋势样品前处理的发展趋势29行业知识蔬菜和水果中有机磷、有机氯、拟除虫菊酯和氨蔬菜和水果中有机磷、有机氯、拟除虫菊酯和氨基甲酸酯类农药多残留检测方法基甲酸酯类农药多残留检测方法 农药种类和个数：有机磷（农药种类和个数：有机磷（5454种）、有机氯和拟种）、有机氯和拟除虫菊酯（除虫菊酯（4141种）、氨基甲酸酯类（种）、氨基甲酸酯类（1010种）农药种）农药等共等共105105种种使用仪器：使用仪器：GCGCNY/T 761-200830行业知识加入加入2.0mL丙酮丙酮丙酮定容丙酮定容5.0mL加入加入2.0 mL2.0 mL正己烷正己烷5 mL丙酮正己烷丙酮正己烷(1090)淋洗，重复一次淋洗，重复一次依次依次5mL丙酮丙酮+正正己烷己烷(10+90), 5mL正己烷预淋正己烷预淋弗罗里矽柱弗罗里矽柱50 水浴氮吹近干水浴氮吹近干正己烷定容正己烷定容5 mLECD GC检测检测加入加入2 mL甲醇二氯甲烷甲醇二氯甲烷(1+99)2 .0mL甲醇二氯甲烷甲醇二氯甲烷(1+99)淋洗，重复一次淋洗，重复一次4 mL甲醇二氯甲醇二氯甲烷甲烷(1+99)预淋预淋氨基柱氨基柱50 水浴氮吹近干水浴氮吹近干甲醇定容甲醇定容2.5 mL配柱后衍生配柱后衍生FLD HPLC检测检测过过0.2 m滤膜滤膜25.0 g25.0 g样品样品 ，加入，加入50 .0mL50 .0mL乙腈高速分散乙腈高速分散2 min2 min过滤到过滤到5 g7 g5 g7 g氯化钠的氯化钠的100 mL100 mL具塞量筒具塞量筒振荡振荡1 min1 min后静置后静置30 min30 min80 80 水浴氮气或空气流蒸干水浴氮气或空气流蒸干分取乙腈层分取乙腈层10.00 mLFPD GC检测检测样品前处理过程31行业知识样品前处理过程l 称取样品称取样品25.0g，记录的是实际称量数字，倒入，记录的是实际称量数字，倒入50.0mL乙腈，高速匀浆乙腈，高速匀浆2min，转速，转速2万转万转/min。32行业知识样品前处理过程l 匀浆后收集到装有匀浆后收集到装有5-7g氯化钠的氯化钠的100mL具具塞量筒中，收集滤液，剧烈震荡塞量筒中，收集滤液，剧烈震荡1min，静止静止30min，使乙腈相和水相分开。，使乙腈相和水相分开。 33行业知识样品前处理过程从具塞量筒中吸取从具塞量筒中吸取10.00mL的上层乙腈溶液，放入三个小的上层乙腈溶液，放入三个小烧杯中（由于做三个项目就吸三个烧杯中（由于做三个项目就吸三个10.00mL），将烧），将烧杯放在杯放在80水浴锅上加热（或电热板），杯内缓缓通水浴锅上加热（或电热板），杯内缓缓通入氮气或空气流，蒸发至近干。入氮气或空气流，蒸发至近干。34行业知识 有机磷：蒸发近干的小烧杯，加入有机磷：蒸发近干的小烧杯，加入2.0mL丙酮，盖上铝箔，备用。将上述备用液完全转丙酮，盖上铝箔，备用。将上述备用液完全转移至移至15mL刻度离心管中，再用刻度离心管中，再用3mL丙酮分三丙酮分三次冲洗烧杯，并转移至离心管，最后定容至次冲洗烧杯，并转移至离心管，最后定容至5.0mL，在漩涡混合器上混匀，移入自动进，在漩涡混合器上混匀，移入自动进样小瓶中，如果定容后的样品溶液过于混浊，样小瓶中，如果定容后的样品溶液过于混浊，应用应用0.2m的滤膜过滤后再装入小瓶，待测。的滤膜过滤后再装入小瓶，待测。 35行业知识样品前处理过程 有机氯和拟除虫菊酯类农药的操作：蒸发近干的小烧杯加入有机氯和拟除虫菊酯类农药的操作：蒸发近干的小烧杯加入2.0mL正己烷，正己烷，盖上铝箔，备用。将弗罗里矽柱依次用盖上铝箔，备用。将弗罗里矽柱依次用5.0mL丙酮丙酮+正己烷（正己烷（10+90）、）、5.0mL正己烷预淋洗，当溶剂液面到达柱吸附层表面时，立即倒入上述净化溶液，用正己烷预淋洗，当溶剂液面到达柱吸附层表面时，立即倒入上述净化溶液，用15mL刻度离心管收集洗脱液，用刻度离心管收集洗脱液，用5mL丙酮丙酮+正己烷（正己烷（10+90）冲洗烧杯后淋洗弗）冲洗烧杯后淋洗弗罗里矽柱，并重复一次，收集。罗里矽柱，并重复一次，收集。36行业知识样品前处理过程 然后将收集好的淋洗液的刻度离心管再放入氮吹然后将收集好的淋洗液的刻度离心管再放入氮吹仪上，这次水浴温度为仪上，这次水浴温度为50，吹蒸发至小于，吹蒸发至小于5mL，用，用正己烷定容正己烷定容5.0mL，在漩涡混合器上混匀，移入自动，在漩涡混合器上混匀，移入自动进样小瓶中，待测。进样小瓶中，待测。37行业知识 氨基甲酸酯类农药的操作：蒸发近干的小烧杯氨基甲酸酯类农药的操作：蒸发近干的小烧杯加入加入2.0mL的甲醇的甲醇+二氯甲烷（二氯甲烷（1+99），盖上铝），盖上铝箔，备用。将氨基柱用箔，备用。将氨基柱用4.0mL甲醇甲醇+二氯甲烷二氯甲烷（1+99）预淋洗，当溶剂液面到达柱吸附层表面）预淋洗，当溶剂液面到达柱吸附层表面时，立即倒入上述净化溶液，用时，立即倒入上述净化溶液，用15mL刻度离心管刻度离心管收集洗脱液，用收集洗脱液，用2mL甲醇甲醇+二氯甲烷（二氯甲烷（1+99）冲）冲洗烧杯后过柱，并重复一次。将离心管至于氮吹仪洗烧杯后过柱，并重复一次。将离心管至于氮吹仪上，水浴温度也为上，水浴温度也为50，蒸发至近干，用甲醇准确，蒸发至近干，用甲醇准确定容至定容至2.5mL。漩涡混合器上混匀，过。漩涡混合器上混匀，过0.2m的滤的滤膜过滤后再装入小瓶，待测。膜过滤后再装入小瓶，待测。38行业知识实验室里的工作人员一定要有良好操作习惯：实验室里的工作人员一定要有良好操作习惯：l 穿工作服，戴手套穿工作服，戴手套l 实验时应随时记录实验数据，仪器使用记录实验时应随时记录实验数据，仪器使用记录 和环境条件等和环境条件等 l 称样时要准确记录称样时要准确记录39行业知识样品前处理注意事项样品前处理注意事项1样品要碎的均匀，不能有大块；样品要碎的均匀，不能有大块； 2剧烈震荡要充分，保证完全分层；剧烈震荡要充分，保证完全分层；3从移液开始，包括移液管，烧杯以及后面的离心瓶决从移液开始，包括移液管，烧杯以及后面的离心瓶决不能沾到水，要完全干燥；不能沾到水，要完全干燥； 4在水浴上要在不完全干的状态下取下，不能烤干，防在水浴上要在不完全干的状态下取下，不能烤干，防止农药损失，造成结果数据偏低；止农药损失，造成结果数据偏低； 5定容要准确定容要准确 ；6做过农药标准品的一系列玻璃仪器要绝对和农残仪器做过农药标准品的一系列玻璃仪器要绝对和农残仪器分开，防止交叉污染，影响结果；分开，防止交叉污染，影响结果；7一般先做样品再做标样，以防柱子污染；一般先做样品再做标样，以防柱子污染；8一定要处理好废液，分类处理。一定要处理好废液，分类处理。40行业知识