農(nóng)藥殘留的萃取方式

時(shí)間：2020-09-05作者：中科檢測(cè)技術(shù)服務(wù)（廣州）股份有限公司瀏覽：304

一、振蕩漂洗法

將待測(cè)樣品浸泡于提取溶劑中，若有必要可加以振蕩以加速擴(kuò)散，適用于附著在樣品表面的農(nóng)藥以及葉類樣品中的非內(nèi)吸性農(nóng)藥。

 

二、勻漿萃取法

將一定量的樣品置于勻漿杯中，加入提取劑，快速勻漿幾分鐘，然后過濾出提取溶劑凈化后進(jìn)行分析。

 

有時(shí)為了使樣品較具代表性，需加大樣品量，這時(shí)可先將大量樣品勻漿，然后稱取一定量的勻漿后的樣品用萃取溶劑萃取。

 

尤其適用于葉類及果實(shí)樣品，簡(jiǎn)便、快速。

 

三、索氏提取法

索氏提取法是一種經(jīng)典萃取方法，用于測(cè)量食品、飼料、土壤、聚合物、紡織品、紙漿和許多其他物質(zhì)中的可提取物，在當(dāng)前農(nóng)藥殘留分析的樣品制備中仍有著廣泛的應(yīng)用(圖1)。美國(guó)環(huán)保署(EPA)將其作為萃取有機(jī)物的標(biāo)準(zhǔn)方法之一(EPA3540C);標(biāo)準(zhǔn)方法中也用使用索式提取法作為提取方法。由于是經(jīng)典的提取方法，其它樣品制備方法一般都與其對(duì)比，用于評(píng)估方法的提取效率。

 

大多數(shù)農(nóng)藥是脂溶性的，所以一般采取提取脂肪的方法，將經(jīng)分散而干燥的樣品用無水乙醚或石油醚等溶劑提取使樣品中的脂肪和農(nóng)殘進(jìn)入溶劑中，再凈化濃縮即可分析。

 

適用谷物及其制品、干果、脫水蔬菜、茶葉、干飼料等樣品。無水乙醚或石油醚等溶劑，提取效率高，操作簡(jiǎn)便。

 

索氏提取法步驟：稱取2-5g樣品到索氏樣品套管種，添加150ml溶劑到索氏燒瓶中，按每小時(shí)4-6循環(huán)萃取16-24小時(shí)，然后冷卻，對(duì)萃取液進(jìn)行濃縮，再適當(dāng)?shù)娜軇┻M(jìn)行復(fù)溶，進(jìn)行儀器分析。

 

需要注意：提取時(shí)間長(zhǎng)，消耗大量的溶劑必須考慮被測(cè)物的穩(wěn)定性；含水量過高的水果蔬菜不宜作為分析對(duì)象。

 

影響提取效果的因素主要有：

決定索氏提取效率的因素除了提取溶劑之外，還有就是提取溶劑的回流次數(shù)(在某種程度上可以說是提取時(shí)間)，料液比以及提取溫度等。

 

提取過程中的注意事項(xiàng)：

1、一般在實(shí)驗(yàn)中水浴的溫度不能過高以防止暴沸造成目標(biāo)物的損失。

2、在索氏提取中，裝樣品一般都是用濾紙筒，不宜使用金屬的篩筒(這會(huì)造成部分農(nóng)藥目標(biāo)物的分解，如Fe可能會(huì)造成某些有機(jī)氯農(nóng)藥分解)。此外，應(yīng)注意濾紙筒在裝樣之后與提取器的匹配，尤其須注意紙筒不能堵塞虹吸回流管。        

3、實(shí)驗(yàn)中所使用的索氏提取器不宜過大，否則溶劑蒸氣到達(dá)提取器之前由于環(huán)境空氣的冷凝作用而減少(特別是冬天等環(huán)境溫度較低的時(shí)候)，從而減緩了提取效率，使得提取耗時(shí)過長(zhǎng)。

 

四、液-液萃取法

向液體混合物中加入某種適當(dāng)溶劑，利用組分溶解度的差異使溶質(zhì)由原溶液轉(zhuǎn)移到萃取劑的過程，向溶液試樣加入非極性或水溶性的溶劑，用振蕩等方法來輔助提取試樣中的溶質(zhì)。

 

適合液態(tài)樣品，或經(jīng)過其他方法溶劑提取后的液態(tài)基質(zhì)。常用非極性的溶劑有正己烷、苯、乙酸乙酯；常用的水溶性溶劑有二氯甲烷、甲醇、乙、丙酮以及水。

 

注意：不需要昂貴的設(shè)備和特殊儀器，操作簡(jiǎn)便；常用到大體積的溶劑，而在振蕩分配過程中則要控制溶劑體積，費(fèi)時(shí)費(fèi)力，*引起誤差。

 

五、超聲波提取方法（超聲波輔助萃取法，Ultrasonic extraction）

超聲波是一種高頻率的聲波，利用空化作用產(chǎn)生的能量，用溶劑將各類食品中殘留農(nóng)藥提取出來。

 

將樣品放在超聲波清洗機(jī)，利用超聲波來促進(jìn)提取適合液態(tài)樣品，或經(jīng)過其他方法溶劑提取后的液態(tài)基質(zhì)。適用溶劑包括甲醇，乙醇，丙酮，二氯甲烷，苯等，簡(jiǎn)便，提取溫度低、提取率高，提取時(shí)間短。

 

1、提取原理

（1）機(jī)械效應(yīng)  超聲波在介質(zhì)中的傳播可以使介質(zhì)質(zhì)點(diǎn)在其傳播空間內(nèi)產(chǎn)生振動(dòng)，從而強(qiáng)化介質(zhì)的擴(kuò)散、傳播，這就是超聲波的機(jī)械效應(yīng)。超聲波在傳播過程中產(chǎn)生一種輻射壓強(qiáng)，沿聲波方向傳播，對(duì)物料有很強(qiáng)的破壞作用，可使細(xì)胞組織變形，植物蛋白質(zhì)變性；同時(shí)，它還可以給予介質(zhì)和懸浮體以不同的加速度，且介質(zhì)分子的運(yùn)動(dòng)速度遠(yuǎn)大于懸浮體分子的運(yùn)動(dòng)速度。從而在兩者間產(chǎn)生摩擦，這種摩擦力可使生物分子解聚，使細(xì)胞壁上的有效成分較快地溶解于溶劑之中。

 

（2）空化效應(yīng)  通常情況下，介質(zhì)內(nèi)部或多或少地溶解了一些微氣泡，這些氣泡在超聲波的作用下產(chǎn)生振動(dòng)，當(dāng)聲壓達(dá)到一定值時(shí)，氣泡由于定向擴(kuò)散（rectieddiffvsion）而增大，形成共振腔，然后突然閉合，這就是超聲波的空化效應(yīng)。這種氣泡在閉合時(shí)會(huì)在其周圍產(chǎn)生幾千個(gè)大氣壓的壓力，形成微激波，它可造成植物細(xì)胞壁及整個(gè)生物體破裂，而且整個(gè)破裂過程在瞬間完成，有利于有效成分的溶出。

 

（3）熱效應(yīng)  和其它物理波一樣，超聲波在介質(zhì)中的傳播過程也是一個(gè)能量的傳播和擴(kuò)散過程，即超聲波在介質(zhì)的傳播過程中，其聲能不斷被介質(zhì)的質(zhì)點(diǎn)吸收，介質(zhì)將所吸收的能量全部或大部分轉(zhuǎn)變成熱能，從而導(dǎo)致介質(zhì)本身和藥材組織溫度的升高，增大了藥物有效成分的溶解速度。由于這種吸收聲能引起的藥物組織內(nèi)部溫度的升高是瞬間的，因此可以使被提取的成分的生物活性保持不變。

 

此外，超聲波還可以產(chǎn)生許多次級(jí)效應(yīng)，如乳化、擴(kuò)散、擊碎、化學(xué)效應(yīng)等，這些作用也促進(jìn)了植物體中有效成分的溶解，促使藥物有效成分進(jìn)入介質(zhì)，并于介質(zhì)充分混合，加快了提取過程的進(jìn)行，并提高了藥物有效成分的提取率。

 

注意：

1.超聲波提取器功率較大，噪音比較大，對(duì)容器壁的厚薄及容器放置位置要求較高，目前僅在實(shí)驗(yàn)室內(nèi)使用，難以應(yīng)用到大規(guī)模生產(chǎn)上。目前實(shí)驗(yàn)室使用較多的還是超聲波清洗器作為提取儀器。一般在超聲波提取之前應(yīng)該將待提取樣品用提取溶劑浸泡一段時(shí)間，使之相互充分的接觸、滲透。在超聲波提取中，較好都是使用混合提取溶劑，分步驟提取，以提高目標(biāo)物的提取效率。

2.對(duì)玻璃容器也有一定的要求，如果玻璃容器的質(zhì)地不好，有裂隙等，在提取過程中很*破裂，因此在選擇玻璃器皿時(shí)應(yīng)特別注意。

3.有機(jī)溶劑在使用超聲波提取時(shí)，揮發(fā)性會(huì)增強(qiáng)，污染環(huán)境。要注意提取容器不能密閉，應(yīng)有一定的空間。

4.使用超聲波清洗器進(jìn)行提取，需注意在整個(gè)超聲容器中超聲波場(chǎng)的分布是不均勻的，類似在波場(chǎng)的分布中有死角，這會(huì)使得部分樣品的提取效率顯著下降，從而導(dǎo)致重現(xiàn)性較差。

5.超聲波提取所需要的溶劑量較大，一般都是分步提取、過濾。雖然操作簡(jiǎn)單但是操作的勞動(dòng)強(qiáng)度較大，而且需要進(jìn)行過濾等步驟將提取溶劑與樣品分離。

 

六、固相萃取法

利用吸附劑對(duì)待測(cè)組分與干擾雜質(zhì)的吸附能力的差異，在層析柱中加入一種或幾種吸附劑，再加入測(cè)樣本提取液，用淋洗液洗脫。適用于分離保留性質(zhì)差別很大的化合物；

 

七、固相微萃取法

①固相微萃取裝置主要由手柄和萃取頭2部分構(gòu)成，萃取頭是涂有不同吸附劑的熔融纖維，選擇的基本原則是“相似相溶原理”；

②用極性涂層萃取極性化合物，用非極性涂層萃取非極性化合物。集采集、濃縮于一體，簡(jiǎn)單、方便、無溶劑，不會(huì)造成二次污染；

③若在樣品中加入適當(dāng)?shù)膬?nèi)標(biāo)進(jìn)行定量分析，其重現(xiàn)性和精密度都非常好。

 

八、**臨界流體萃取

利用**臨界流體高密度、粘度小、滲透能力強(qiáng)等特點(diǎn)，能快速、高效將被測(cè)物從樣品基質(zhì)中分離，先通過升壓、升溫使其達(dá)到**臨界狀態(tài)，在該狀態(tài)下萃取樣品，再通過減壓、降溫或吸附收集后分析，對(duì)熱不穩(wěn)定、難揮發(fā)性的烴類，非極性脂溶化合物，二氧化碳，水，乙烯，丙酮，乙烷等可進(jìn)行族選擇性萃取，萃取物不會(huì)改變其原來的性質(zhì)，萃取過程簡(jiǎn)單易于調(diào)節(jié)，萃取裝置較昂貴，不適合分析水樣和極性較強(qiáng)的物質(zhì)。

 

九、自制提取裝置

將超聲波的空化效能與固相萃取的特性結(jié)合起來。超聲波提取后，再通過固相萃取柱來純化。適用于濃縮樣品中的物質(zhì)、分離保留性質(zhì)差別很大的化合物，或經(jīng)過其他方法溶劑提取后的液態(tài)基質(zhì)，常用試劑水，乙烯，丙酮，乙烷等；吸附劑氟羅里硅土，氧化鋁，硅藻土等，集合了超聲波提取和固相萃取兩種方法的優(yōu)點(diǎn)，適合多樣品的同時(shí)處理需要定時(shí)清洗。

 

十、微波輔助萃取法

①微波能是一種非離子輻射，它使分子中的離子發(fā)生位移和偶較矩，其中有機(jī)物受微波輻射使其分子排列成行，又*恢復(fù)到無序狀態(tài)。這種反復(fù)進(jìn)行的分子運(yùn)動(dòng)，讓樣品液*加熱；

 

②微波穿透力強(qiáng)，能深入機(jī)體內(nèi)部，輻射能*傳遍整個(gè)樣品液，而不使其表面過熱。內(nèi)部的分子運(yùn)動(dòng)溶劑與樣品液充分作用，加速了提取過程。適用于土壤、食品、飼料等固體物中的有機(jī)物，植物及肉類食品中的農(nóng)殘?zhí)崛『?jiǎn)便、快速。

 

該法在縮短萃取時(shí)間和提高萃取效率的同時(shí)也使萃取液中干擾物質(zhì)的濃度增大，加重了凈化步驟的負(fù)擔(dān)。

 

十一、加速溶劑萃取法方法（ASE，acceleratedsolvent extraction）

該法是在較高溫度（20~2000C）和壓力條件（10.3~20.6MPa）下，用有機(jī)溶劑萃取。

①適用于固體和半固體樣品；

②食品分析中有廣泛的應(yīng)用；

③提取復(fù)雜的生物基質(zhì)中有機(jī)氯農(nóng)藥；

④處理中毒樣品；

⑤有機(jī)溶劑用量少（1g樣品僅需1.5ml溶劑）；

⑥樣品處理時(shí)間短（12~20min）；

⑦回收率好；

⑧處理中毒樣品，如氟乙酰胺、毒鼠強(qiáng)，較顯示出其萃取快速的優(yōu)越性，能為及時(shí)搶救贏得時(shí)間。

 

十二、基質(zhì)固相分散萃取法（MSPD，matrixsolid phase dispersion）

此技術(shù)使分析者能同時(shí)制備、萃取和凈化樣品

 

該技術(shù)包括在玻璃研缽中將鍵合相載體和組織基質(zhì)混合，用玻璃杵將其研碎成近乎均質(zhì)分散的組織細(xì)胞和基質(zhì)成分。組織與涂以C18或C3、C8的硅膠*混合產(chǎn)生半固體物質(zhì)，將半固體物質(zhì)填充于柱中。根據(jù)不同分析物在聚合物/組織基質(zhì)中的溶解度不同進(jìn)行洗脫。這樣獲得的萃取物在儀器分析前不需要再處理。

①特別適合于食品中藥物、污染物及農(nóng)殘分析；

②幾乎囊括了所有的固體樣品；

③對(duì)于很難勻漿和均質(zhì)的樣品，尤其適于處理。

 

十三、衍生化技術(shù)

通過化學(xué)反應(yīng)將樣品中難以分析檢測(cè)的目標(biāo)化合物定量轉(zhuǎn)化成另一易于分析檢測(cè)的化合物，通過后者的分析檢測(cè)對(duì)可疑目標(biāo)化合物進(jìn)行定性和定量分析。

 

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