农药残留检测新思路.ppt

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,1.,引言,2.,中药材中农药残留的预处理方法,3.,中药材中农药残留的检测方法,一、研究现状,1,中药材生产和制剂制备过程中常受到杀虫剂、除草剂、生长调节剂等农药的污染。中国常用农药主要为,有机氯类,、,有机磷类,、,氨基甲酸酯类,和,拟除虫菊脂类,等。,引言,1.,中药材中农药残留的预处理方法,农药残留测定前要有适合于中药材的预处理方法，将药材转化为可供上机测定的样液，一般包括,分离提取,、,纯化,、浓缩等预处理步骤。,1.1,中药材中农药残留的提取方法,根据农药的性质，选择合适的溶剂和提取方法。采用,相似相溶,原理来选择溶剂，既可采用单一溶剂，也可采用混合溶剂。,常用的提取方法,：漂洗法、振荡法、组织捣碎法、冷浸法、索氏提取法、超声法、固相萃取法和超临界萃取法等。,1.2,中药材中农药残留的纯化方法,常用的纯化方法有：,液,液萃取法、固相萃取法、凝胶渗透色谱法、薄层色谱法、低温冷冻法等。,此外，氢氧化钾净化法、化学方法,(,如磺化法,),等，因为应用,条件较单一或限制较多,而较少采用。,如：磺化法适于耐硫酸处理的有机氯类农药等进行样品检测前的纯化预处理。,2.,中药材中农药残留的检测方法,薄层色谱法,气相色谱法,高效液相色谱法,液质联用法,二维气相色谱法,酶联免疫吸附法,活体生物测定法,原子吸收光谱法,酶,联免疫吸附法（,ELISA,）,酶抑制,法,生物传感器,法,化学,速测法,活体,生物测定法（,ABBA,）,原子吸收光谱法,农药残留快速检测方法：,酶联免疫吸附法（,ELISA,）,利用,酶标记抗体（抗原），与固定相上的抗原（抗体）特异性结合，然后通过酶与底物（显色剂）产生颜色反映，依靠比色来确定农药残留量,。,优点,:,集,测定的高灵敏性和抗体反应的强特异性于一体,，是,检测某些重要痕量生物活性物质的好方法,。,缺点,:,是,由于制备抗体较困难，可能会出现假阳性或假阴性现象。酶联免疫法但其开发过程需要投入较多的资金和较长时间，一般一种免疫试剂只适于分析一种或一类农药，专一性强，在我国还停留在研究开发阶段，不能满足目前我国农药品种多、农产品残留成分复杂的检测要求,酶抑制法,是研究最成熟、应用最广泛的快速农残检测技术，主要根据 有机磷和氨基甲酸酯类农药对乙酰胆碱酶的特异性抑制反应。在酶反应试验中加入底物和显色剂观察颜色的变化或测定酶与某种特定化合物反应的物理化学信号的变化，可判断是否存在有机磷或氨基甲酸酯类农药残留,。,酶抑制法,缺点,:,目前国内还不能大批量制备乙酰胆碱酯酶，主要用丁酰胆碱，影响了检测结果的专一性和可靠性。而且胆碱酯酶不能常温保存，只能放于冰箱中，使用中容易失活。酶的来源不稳定，不同批次酶的检测结果存在差异，影响了检测结果的准确性和可比性。只能对有机磷和氨基甲酸酯类农药的残留检测，不能检测其它类型的农药，且不能给出定性和定量结果，最低检出浓度偏高（一般在120 mg/kg），导致某些农药品种的检测结果出现假阴性。,生物传感器法,生物传感器通常是指由一种生物敏感,部件,-,传感器,对特定种类化学物质或生物活性物质具有选择性和可反应的分析装置传感器的生物敏感层与复杂样品中特定的目标分析物之间(如酶与底物、抗体与抗原、外源凝集素与糖、核酸与互补片段之间)的识别反应会产生一些物理化学信号(如光热、声音、颜色、电化学)的变化,这些变化通过不同的原理的转换器转换成电信号经放大后显示或记录,按生物功能区分生物传感器包括酶传感器,组织传感器和微生物传感器等。,缺点,仪器设备还过于,复杂,活体生物测定法（,ABBA,）,发光细菌体内的荧光素在有氧参与时，经荧光酶的作用会产生荧光，但当受到某些有毒化合物作用时发光会减弱，其减弱程度与毒物浓度呈一定的线性关系，据此可进行定量。该法优点是简便快速，价廉，灵敏，适用于现场分析；缺点是农药浓度与发光强度的线性不够准确，只能半定量。,原子吸收光谱法,主要用于,无机盐农药的检测,。,此外，,中子液化分析法、分光技术、生物化学法、极谱法均可用于农药测定。,实验室常用的方法,气相色谱法,(GC),高效液相色谱法,(HPLC),气相,色谱-质谱法（GC-MS）和GC-MS,-,M,S,薄层色谱法,(TLC),气相色谱法,(GC),是农药残留测定主要的分析手段,在有机氯和有机磷农药的分析领域中GC 法仍占绝对优势。且由过去以填充柱为主,转为目前以毛细管柱为主。,高效液相色谱法,(HPLC),HPLC,法适用于适合于分析热不稳定和强极性农药及其代谢产物，且可以与柱前提取、纯化及柱后荧光衍生化反应并与MS等联用，易实现分析自动化，同时一些新型检测器的问世在一定程度上提高了HPLC的检测灵敏度。其局限性在于主要用于对热不稳定、难挥发的离子型农药，现常用于氨基甲酸酯类化合物分析测定。采用,HPLC,法可直接测定黄芪、三七、西洋参、白芍和当归中农药的残留量，还也可测定中材、成药中的灭幼脲残留量,气相色谱-质谱法（GC-MS）和GC-MS-MS,GC-MS 和GC-MS-MS,联用技术已经成熟，MS已成为农残分析中的常用方法，由于串联质谱（MS-MS）可以减少干扰物的影响，提高仪器的灵敏度，随着质谱技术的发展，质谱法已成为农药残留分析的有效手段，用化合物的质谱图鉴定组分优于色谱的保留时间，用色谱保留时间和质谱指纹数据对化合物进行分析，最大限度地保证了分析的可靠性。,薄层色谱法,(TLC),TLC,无需特殊设备,简便易行,可同时分析多个样品,TLC,适于复杂混合物的分离和筛选,多用于定性,也可对一种或多种成分定量。因灵敏度不高,近年来应用少。,中药材药用部位多样,基体类型多变,这些特点决定了,样品前处理难,，色谱主要是用,保留时间进行定性,，处理不好有干扰的成分易影响结果,同时由于,色谱方法检测灵敏度低,也易影响结果,故,色谱法对农药多残留测定有其不可避免的缺陷,仅根据色谱方法作出检测结果的判断,具有一定的风险性,。,农药检测,样品前处理,样品的检测,二、分子印迹技术（MIT）及其应用,Molecular Imprinting,Technique,and its,a,pplications,目录,Contents,分子印迹的基本原理、步骤,分子印迹的分类、特点,分子印迹的应用,1,2,3,1,、,分子印迹的基本原理,概念：,分子印迹技术是指为获得在空间结构和结合位点上与某一分子(印迹分子)完全匹配的聚合物的实验制备技术。,原理：,当模板分子(印迹分子)与聚合物单体接触时会形成多重作用点，通过聚合过程这种作用就会被记忆下来，当模板分子除去后，聚合物中就形成了与模板分子空间构型相匹配的具有多重作用点的空穴，这样的空穴将对模板分子及其类似物具有选择识别特性。,功能单体,交联剂,分子空穴,分子印迹聚合物：,分子印迹聚合物是一类内部具有固定大小和形状的孔 穴并具有确定排列功能基团的交联高聚物。其,特点,在分子印迹技术中所用的聚合物必须具有特定的物理及化学性质，并对一些物理化学作用具有一定抵抗能力。,步骤,分子印迹技术一般包括以下几个步骤：,(1)功能单体印迹分子结合,(2)交联剂固定,(3)脱去印迹分子,2,、分子印迹技术的分类,预组织法,（共价法）,Wulff,结合方式：可逆共价键,优点：空间精确固定排列,自组装法,（非共价法）,Mosbach,结合方式：非共价键,优点：简单易行 模板容易除去 近似天然,分子印迹技术在农药残留检测中的应用,1、分子印迹色谱固定相,银珍红等以2，4二氯苯氧乙酸分子为模板制备的分子印迹整体柱。,2、分子印迹固相萃取,Fu,等以氯磺隆为模板分子，甲基丙烯酸为功能单体，乙二醇二甲基丙烯酸酯为交联剂，偶氮二异丁腈为引发剂，加热聚合制备了对除草剂氯磺隆具有特异性识别的分子印迹聚合物,3、分子印迹固相微萃取,Djozan等制备了阿特拉津分子印迹聚合物的新型固相微萃取纤维，并将其应用于自来水、大米和洋葱中三嗪类农药残留的测定,。,4、分子印迹膜,张璐璐等以氯磺隆为模板分子制备了分子印迹膜，制备的分子印迹膜表面等离子共振(SPR)传感器可满足氯磺隆残留量的检测。,5、分子印迹传感器,Huang 等采用壳聚糖作为功能基质，以对硫磷作为模板分子，通过恒电势电化学沉积的方式制备敏感、快速和低成本的分子印迹聚合物传感器，它对对硫磷有很好的识别能力。,毛细管电色谱的特点,分辨率比HPLC高,选择性比CE高分析速度快，分析结果重现性好可实现样品的富集和预浓缩,实例,1、Chiu和Whang等基于草甘膦及其主要代谢物氨甲基膦酸可以增强Ru(bpy)2+3 的ECL的原理,建立了一种CE-ECL方法测定这两种物质。（2008）,2、Li等设计了一种便携式CE并同非接触电导检测相结合,同时测定了11种低相对分子质量的有机酸和16种氯化酸类除草剂。（2007）,三、新思路,1,、敌百虫分子印迹毛细管柱的制作原理,2,、敌百虫分子印迹毛细管柱的制作方法：,、主要试剂：,敌百虫（分析纯,99%,）,甲基丙烯酸（,MAA,）,2,2-,二氮二异丁腈,-,甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷（,-MAPS,）,乙腈（,CAN,）,甲醇,双去离子水（,DDW,）,、步骤,：,1,、活化,:,1.0mol/L NaOH,冲洗,12h,DDW,冲洗,30min,0.1mol/L HCl,冲洗,30min,最后用,DDW,冲洗直至呈中性，在气相色谱烘箱中于,110,用,N,2,吹干,柱子制备,2,、聚合物的制备：,129mg,敌百虫和,86mgMAA,溶解于,5mL,甲醇,-,甲苯混合液中（,3:2,V/V,），然后加入,1mL-MAPS,和,30mgAIBN,3,、处理：,声处理,10min,，用,N,2,净化,10min,以除去,O,2,4,、填充：,将聚合物填充到毛细管柱，两端用硅胶塞塞住,5,、水浴：,在,50,水浴处理,12h,6,、提取：,使用,HPLC,泵将,100mL,甲醇,-,乙酸（,9:1,）冲洗色谱柱，再用,100mL,甲醇脱去敌百虫,7,、干燥：,在,80,真空中干燥,12h,3,、选择最佳试剂配比,用电子扫描显微镜观察的敌百虫分子印迹毛细管柱：,如图（,a,）（,b,）（,c,）分别是由甲醇,-,甲苯,3:0,3:1,3:2,混合溶剂制备的分子印迹毛细管柱,从图可看出（,c,）小孔数量增多且更均匀,，,因此甲醇,-,甲苯,3:2,配比最合适。,用电子扫描显微镜观察的敌百虫分子印迹毛细管柱：,-MAPS,会影响毛细管柱的渗透率和选择性，以及孔的尺寸和形状,如图（,d,）（,e,）（,f,）分别是由不同量的,-MAPS,制备的分子印迹毛细管柱,从图可看出,d,中添加了,0.5mL,的,-MAPS,，但是和毛细管柱内壁连接不如（,e,）好，（,e,）中添加了,1mL-MAPS,，,MIP,和毛细管柱的内壁连接较好，但随着,-MAPS,的增加，流出部分却在渐渐较少，如（,f,）加入,2mL-MAPS,，毛细管小孔减少，柱子显得更加闭塞。,因此选择,1mL,的,-MAPS,最合适。,4,、测定,4,、测定,4,、测定,5,、结论,优点,:,提高了,CEC,的灵敏度,降低了分析周期,成本低廉,定性能力强,分子印迹毛细管整体柱,具有良好的合成性能，使用该材料作为固定相进行分析，,灵敏度,满足要求，适合农药残留的,分析,与,快速检测,。,四、最新研究进展,四、最新研究进展,四、最新研究进展,四、最新研究进展,四、最新研究进展,Thank you,插画来自丑丑,(,两岁,),