农药及残留成分分析模板.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,*,*,第十章农药及残留成分分析,1,概论,2,样品前处理技术及分析方法简介,3,有机磷农药分析,4,有机氯农药分析,5,氨基甲酸酯的分析,1,概述,农药：指具有预防、消灭、或者控制危害农,业、林业的病、虫、草、鼠和其他有害生物以,及能调节植物、昆虫生长的化学合成或者来源,于生物、其他天然物质的一种或多种物质的混,合物及其制剂,农药残留：农药使用后残存于生物体、农,副产品和环境中农药原体、有毒代谢物、降,解物和杂质的总成,残留量：一般情况下主要指农药原体的残,留量和具有比原体毒性更高或相当毒性的降,解物的残留量,2,样品前处理技术及分析方法简介,一、样品前处理技术,固相萃取技术,(SPE),是一种被用来替代传统的液,-,液萃取和其,他一些基于吸附的样品纯化手段的分离技术。,固相微萃取技术,(SPME),利用待测物在基体和萃取相间的非均,相平衡使待测组分扩散吸附到石英纤维表,面的固定相涂层，待吸附平衡后，再与,GC,或,HPLC,里联用分离和测定待测组分,SPME,与,GC,联用分析挥发性有机物,SPME,与,HPLC,联用分析难挥发性有机物,超临界萃取技术,(SCF),超临界流体：处于临界温度和临界压力的非,凝缩性的高密度流体,超临界萃取：处于超临界状态的流体为溶剂,对样品中待测组分进行萃取分离的方法,通常选取,CO,2,为萃取剂：无毒、无臭、化学惰,性、环境友好、超临界条件温和,微波辅助萃取技术,(MAE),物质的介电常数的绝对值越大，吸收,微波的能力越强。从而导致了不同的化学,物质吸收微波的能力不同,微波萃取时要求溶剂具有一定的极性、,对待测组分有较强的溶解能力、对后续测,定的干扰小,常用萃取剂：甲醇、乙醇、丙酮、乙酸、,甲苯、二氯乙烷、乙腈,压力液体萃取,(PLE),和亚临界水萃取,(SWE),二者都是从固体基体中萃取有机污染物的技,术，又称作加速溶剂萃取,凝胶渗透色谱,(GPC),溶质,(,被分离物质,),相对分子质量的不同通过,具有分子筛性质的凝胶，溶质中小分子物质就,会进入凝胶微孔中，而大分子物质则直接通过,凝胶颗粒的空隙流出色谱柱，从而分离小分子,与大分子物质,加速溶剂萃取,(ASE),加速溶剂萃取或加压液体萃取是在较高的温,度和压力下用有机溶剂萃取固体或半固体的萃,取技术,基质固相分散,(MSPD),固相萃取材料与样品一起研磨，使目标化合,物分散到固相中，然后装柱，再用不同的溶剂,淋洗杂质及洗脱目标物,分子印迹合成受体技术,(MISR),是制备合成受体的一项新技术，将拟被印迹的分子与聚合物单体键合，然后将聚合物单体交联，再将印迹分子从聚合物中提取出来，聚合物内部留下被印迹分子的印迹,免疫亲和色谱技术,(IAC),利用色谱的差速迁移理论，把抗体固定在适,当的支持物上，利用抗体与抗原或半抗原可逆,的生物专一性相互作用来净化和富集分析物，,实现样品分离,吹扫蒸馏,利用惰性气体进行吹扫蒸馏，使农药或其他,有机物质先挥发，动物油脂或植物提取物保留,在分馏管的玻璃珠上，从而达到分离纯化,二、常用分析方法,气相色谱法,(GC),农药分子中含有磷、硫等原子，采用电子,俘获检测器、火焰光度检测器、氮磷检测器,等很容易检测出这些原子和含有这些原子的,物质含量,气相色谱,(GC)-,质谱,(MS),法,两者联用质谱当检测器，只需要一次提取,和一次检测即可,高效液相色谱,(HPLC)-,质谱,(MS),法,二者连用解决了热不稳定化合物分析的难题,薄层色谱,(TLC),法,操作简单，快速等特点，但只能进行定性和 半定量分析,传感器法,将传感器技术与农药免疫分析技术相结合而建立起来的，应用在痕量分析的有生物传感器和固相传感器,原子吸收分光光度法,是基于物质所产生的原子蒸气对特定谱线,(,通常,是待测元素的特征谱线,),的吸收作用来进行定量分,析的一种方法,吸光度的大小与原子化器中待测元素的原子浓,度成正比，由此可得出待测元素的含量,原子荧光光谱法,原子蒸气受具有特征波长的光照射后，其中,一些自由原子被激发跃迁到较高能态，然后活化回,到某一较低能态而发射出特征光谱的物理现象,当激发辐射的波长与产生的荧光波长相同时，,成为共振荧光，它是各种原子都有的特定的原子荧,光光谱，根据原子荧光强度的高低可测试样中元素,含量,紫外,-,可见分光光度法,用可见光源（,400-760nm,）测定有色物质的方法和用紫外光（,200-400nm,）源测定无色物质的方法合并在一个仪器中的检测法,免疫法,利用抗原抗体反应检测标本中微量元素的方,法，任何物质只要能获得相应的特异性抗体，即可,用免疫测定进行检测,电游分离法,被检测物质在电场中，以缓冲液为介质，受正,极负极的吸引和排斥产生的移动速度不同，进而达,到分离的检测方法,速测卡法,胆碱酯酶专门催化乙酰胆碱的水解，靛酚乙酸,酯在胆碱酯酶的催化作用下迅速水解生成靛酚,(,蓝,色,),和乙酸，只要有微量的有机磷存在可强烈抑制,蓝色产物的产生，根据肉眼看蓝色的深浅来判断农,药的残留,3,有机磷农药分析,一、有机磷农药中毒的机理,有机磷进入人体，磷酰基与酶的活性部分紧密,结合，形成磷酰化胆碱酯酶，丧失分解乙酰胆碱,的能力，导致乙酰胆碱大量积蓄并抑制仅有的乙,酰胆碱酯酶活力，使中枢神经神经系统及胆碱能,神经过度兴奋，最后转入抑制和衰竭,有机磷农药分析实例,（一）敌百虫原药的鉴定与分析,化学名为,O,O-,二甲基,-(2,2,2-,三氯,-1-,羟基乙基,),膦酸酯，水中溶解,度,120g/L,，可溶于苯、乙醇和大多数氯代烃，不溶于石油醚，,微溶于乙醚和四氯化碳。,高效液相色谱法测定敌百虫原药的含量,（,1,）测定原理,反相高效液相色谱,流动相：乙腈,/,水,(,用磷酸调水的,pH=3),紫外检测器,ShimadzuvpODS,不锈钢柱,外标法定量,（,2,）高效液相色谱操作条件,流动相：乙腈,:,水,=15:85(,用磷酸调水的,pH=3),流量：,1.0mL/min,柱温：,30,检测波,长：,200nm,进样体积：,5L,保留时间：敌百虫药,11.0min,（,3,）测定步骤,标样溶液的配制：,0.2g,敌百虫标样置于,50mL,容量瓶中，,10mL,乙腈溶解，再用酸性水定容,试样溶液的配制：,0.2g,敌百虫试样置于,50mL,容量瓶中，,10mL,乙腈溶解，再用酸性水定容,测定：按照标样溶液、试样溶液、标样溶液的顺序进行测定,（,4,）,结果计算,2.,碱解定氯法测定敌百虫原药的含量,（,1,）测定原理,（,2,）测定步骤,（,3,）结果计算,3.,敌百虫原药酸度的测定,（,1,）测定步骤,12g,试样，置于,250mL,锥形瓶中，加入,50mL,水，试样溶解后加入甲基红指示剂，用氢,氧化钠标准溶液滴定，同时做空白试验,（,2,）计算结果,（二）甲基对硫磷原药溶液（,80%,）的测定,（,1,）测定原理,气相色谱分离和鉴定：,p,p-DDE,为内标物，氢火焰离子检测器，,1.5%SE30,和,1.5%OV-210,混合柱,（,2,）色谱柱的制备,固定液的涂渍、色谱柱的填充、色谱柱的老化,（,3,）气相色谱操作条件,(4),测定步骤,标样溶液的配制：甲基对硫磷标样,0.12g,置于,30-50mL,具塞玻璃瓶中，用移液管加入,20mL,内标溶液，摇匀,试样溶液的配制：含约,0.12g,甲基对硫磷试样置于具塞玻璃瓶中，用同一移液管加入,20mL,内标溶液，摇匀,按照标样溶液、试样溶液、试样溶液、标样溶液的顺序进行分析,（,5,）,结果计算,（三）粮、菜、食用油中有机磷农药残量的测定,测定原理,食品中残留的有机磷农药经有机溶剂提取、净化、浓缩后，注入气相色谱仪，进行色谱分离，火焰光度检测器检测，比较试样及标准品的色谱峰面积或峰高，计算出有机磷农药的残留量,2.,有机磷农药标准的配置,有机磷农药标准储备液：分别准确称取敌敌畏、乐果、对硫磷、马拉硫磷、甲拌磷、稻瘟净、倍,硫磷、杀螟硫磷及虫蜗硫磷各,10mg,，分别置于,100mL,容量瓶中，用丙酮或二氯甲烷溶解并定容，储备于冰箱中备用,有机磷农药标准混合液：用丙酮或二氯甲烷将标准储备液稀释成两组标准混合液，第一组敌敌畏、乐果、对硫磷、马拉硫磷、甲拌磷含量,1.0g/mL,，第二组稻瘟净、倍硫磷、杀螟硫磷及虫蜗硫磷含量,2.0,g/mL,有机磷农药系列标准混合溶液：分别吸取两组有机磷农药混合液,0.00,、,0.20,、,0.40,、,0.60,、,0.80,、,1.00mL,于两组,6,个,10mL,容量瓶中，用丙酮或二氯甲烷定容，第一组中含敌敌畏、乐果、对硫磷、马拉硫磷、甲拌磷浓度依次为,0.00,、,0.20,、,0.40,、,0.60,、,0.80,、,1.00,g/,mL,，第二组稻瘟净、倍硫磷、杀螟硫磷及虫蜗硫磷浓度依次为,0.00,、,0.40,、,0.08,、,0.12,、,0.16,、,0.20,g/mL,色谱,条件,色谱柱,:,玻璃珠，具有相应的固定液、担体、固定相,温度：进样口,220,，检测器,240,，柱温,180,气体流速,(,mL,/min),：载气,80,、空气,50,、氢气,180,4.,测定步骤,（,1,）样品处理（提取、净化、浓缩）,蔬菜,粮食,植物油,（,2,）测定,将各浓度的两组标准混合液分别注入气相色谱仪中，在各组色谱条件下进行气相分析，以峰高为纵坐标，农药浓度为横坐标分别绘制各标准有机磷农药的标准曲线。同时取样注入气相色谱仪中，测得峰高查出相应的含量,5.,结果计算,定性分析：保留时间定性,定量分析：试样中各有机磷农药含量,6.,注意事项,火焰光度检测器可同时分别测出各种有机磷农药,农药性质不同，担体和固定液的选择不同,本法是标准规定测定粮食、蔬菜、食用油等食品中一些农药的方法,本法最低检出量为,0.1-0.3ng,有机磷农药的气相色谱（图,10-4,）,4,有机氯农药分析,一、有机氯农药中毒机理,氯苯结构稳定、难降解，通过生物富集和食物链的作用进入人体的有机氯农药能在肝、肾、心脏等组织中蓄积,二、有机氯农药的分析实例,（一）气相色谱法,1.,测定原理,有机氯农药经处理后用气相色谱法测定，与标准比较定量，用电子捕获检测器测定出六六六和,DDT,；不同异构体和代谢物可同时分别测定,2.,农药标准溶液的配置,农药标准品：六六六,(,-HCH;-HCH;-HCH;-HCH,),纯度,99%,DDT(p,p,-DDE),标准储备液,:,分别准确称取,-HCH;-HCH;-HCH;-HCH,和,p,p,-DDD,p,p,-DDE,p,p,-DDT,各,10mg,溶于苯中，再分别动容于,100mL,容量瓶中，储备于冰箱中,HCH,与,DDT,混合标准工作液：吸取各标准储备液于同一容量瓶中，以正己烷定容,3.,色谱条件,检测器：氚源电子捕获检测器,色谱柱：玻璃柱,温度：进样口,195,，检测器,225,，柱温,185,载气流速：,110,mL,/min,4.,测定步骤,（,1,）试样制备,谷类制成粉末，其制品制成匀浆；蔬菜、水果及其制品、蛋品主壳制成匀浆；肉品去皮筋后制成肉糜；鲜乳、食用油混匀待用,（,2,）样品的提取、浓缩和净化,粮食,(,谷类,),蔬菜、水果及其制品,食用油,（,3,）测定,绘制标准曲线：混合标准液,2.0,、,4.0,、,6.0,、,8.0,、,10.0L,分别进样，根据含量与对应的峰面积,(,或峰高,),绘制标准曲线,样品测定：吸取样品,10.0L,，进样，根据峰面积或峰高在,HCH,与,DDT,各异构体的标准曲线上查出相应的含量,5.,结果计算,（,1,）定性分析：根据样品与标准,HCH,与,DDT,各异构体在色谱保留时间进行定性,（,2,）定量计算,6.,注意事项,样品经处理后不能含有水分,各异构体必须各自做标准曲线,（二）薄层色谱法,1.,测定原理,HCH,与,DDT,点样于薄层板上，在吸附剂与展开剂之间连续,的吸附于脱附，用硝酸银显色后在紫外线照射后生成棕黑色斑点，根据斑点与标准比较定性定量,2.,测定步骤,（,1,）提取：同气相色谱法,（,2,）净化,（,3,）测定,薄层板的制备,4.5g,氧化铝,G,、,1mL10g/L,硝酸银溶液及,6mL,水，研磨至糊状，涂在玻璃板上，厚度为,0.2mm,，,100,烘半小时，干燥器中保存,点样：底端,2cm,处标记为原点，点试样、,HCH,、,DDT,标准使用液于薄层板,展开：点样的薄层板放入盛有展开剂的展开槽中，当溶剂前沿距离远点,10-12cm,取出晾干,显色：在薄层板上喷硝酸银，紫外灯下显色,3.,结果计算,（,1,）定性分析,计算各比移值，对照比较试样斑点与标样斑点的比移值即可对,HCH,、,DDT,等各个异构体进行定性分析,4.,注意事项,薄层板活化后储存于干燥器中，最好当天使用,加入显色液中的过氧化氢不能过多，显色液储存不能太长,喷雾量以使版面润湿为宜,5,氨基甲酸酯的分析,氨基甲酸酯是重要的药物和农药。氨基甲酸,酯类农药是农药急性中毒的主要原因，也是目前蔬,菜中的重点检查品种,一、高效液相色谱（,HPLC,）法,采用反相,C18,或,C8,柱，常用的流动相为甲醇,-,水或乙腈,-,水,检测器：紫外、二极管阵列、柱后衍生,HPLC-,荧光检测法,二、高效液相色谱（,HPLC,）,-,质谱法,解决,HPLC-,紫外光度法及,HPLC-,荧光光度法在,确认某些化合物方面可能存在的问题适用于土壤及,农作物等复杂样品以及对热不稳定化合物的分析,粒子束、热喷雾、大气压化学电离和电喷雾,已用,于,LC-MS,对氨基甲酸酯的分析,三、气相色谱法（,GC,）,氨基甲酸酯在,GC,中不稳定，将氨基甲酸酯完全水解，以测定氨基甲酸酯的甲胺或酚部分，或通过热稳定衍生，对不发生分解的氨基甲酸酯直接进行滴定,四、其他色谱技术,超临界流体色谱、薄层色谱等,五、非色谱技术,免疫检测：固相酶联免疫测定法对一种化合物或一组化合物具有特异性，减少基质的干扰，不需要样品净化和浓缩,生物传感器：大多是基于乙酰胆碱酶被一种或几种分析物的抑制作用的检测。常用的有电流乙酰胆碱酶生物传感器和化学发光酶传感器,分光光度测定法：近年来该方法主要是来分析西维因，并且采用不同的样品前处理，不同的耦合试剂和不同的波长条件进行测定,