二. 食品中农药残留分析的 样品预处理方法
预处理：提取与净化
❖ 提取：是将样品中的农药溶解分离出来的操作步骤,根据农 药的性质、样品种类、实验条件,可选用的常规提取方法有 浸渍-振荡法、索氏抽提法和超声波提取法。
❖ 净化：由于某些样品组成复杂,提取后往往还需经过净化步 骤以达到待测物与干扰杂质分离,净化的基本原理主要为液液作用、液-固作用、液-气作用及化学反应。
别 名：Dursban 分子量：349
S N
(C2H5O)2P-O
Cl
Cl Cl
有机磷农药
理化特性 1、性质不稳定：敌百虫→敌敌畏 2、极性：低（辛硫磷）→石油醚
高（甲胺磷）→丙酮 3、胆碱酯酶的抑制力：
1、甲胺磷
名 称：Methamidophos 别 名：多灭灵、杀螨隆、克螨隆 分子量：141
农药污染的危害、现状
近年来食品特别是蔬菜、水果中农药污染造成急性中毒事件 屡见报导,但农药对人体的慢性危害产生的生理变化常常因 没有明显症状容易被忽视。一些农药品种具有累积毒性(如 六六六、DDT) ,甚至产生致癌、致畸、致突变三致毒性(如 除草醚和杀虫胖) 。由于历史、经济和技术的原因,目前我国 高毒农药产量占相当大的比例,
新型的样品前处理方法
❖ 超临界流体萃取(Supercritical Fluid Extraction , SFE) ❖ 固相萃取(Solid Phase Extraction , SPE) ❖ 基质固相分散萃取(Matrix Solid Phase Dispersion Ext
raction , MSPDE) ❖ 加速溶剂萃取(Accelerated Solvent Extraction , ASE) ❖ 凝胶渗透色谱( Gel Permeation Chromatography ,GPC)
谱,2008 ,16 (6) :506-507
固相萃取
Solid Phase Ext raction , SPE
❖ 固相萃取：是 近年发展起来一种样品预处理技术, 由液固萃 取和柱液相色谱技术结合发展而来 , 主要用于样品的分离、 纯化和浓缩。
❖ 广泛的应用在医药、食品、环保、商检、农药残留等领域。
现今，CO2是应用最多的流动相，一方面这是由于它的超 临界条件比较温和，柱温40-50℃已超过超临界温度，在适 当压力下即可达到高密度；另一方面它又有成本低、无毒、 不燃烧、容易纯化、腐蚀性小、化学惰性等诸多优点。
它具有清洁环保、萃取成本低、实验条件容易实现等诸 多特点，目前已在天然植物、环保、食品、高分子材料等领 域有着广泛的应用。
Cl
CH3
CN
C CH
COOCH
O
Cl CH3
2、溴氰菊酯
名 称：Dichlofluanid 别 名：Recamethrin 分子量：503
Br2C CH
O CN O
O
CH3 CH3
3、氟氰戊菊酯
名 称：Flucythrinate 别 名：Pay-off 分子量：451
F2CHO
O CN O
O
CH(CH3)2
固相萃取仪
固相萃取仪
❖ SPE装置由SPE小柱和辅件构成。 ❖ SPE小柱：由三部分组成，柱
管、烧结垫和填料。 ❖ SPE辅件：一般有真空系统、
真空泵、吹干装置、惰性气源、 大容量采样器和缓冲瓶。
SPE 操作步骤
I. 柱的预处理
为了获得高的回收率和良好的重现性，固相萃取柱在使 用之前必须用适当的溶剂进行预处理，预处理除去填料中可 能存在的杂质，另一个目的是使填料溶剂化，提高固相萃取 的重现性 。
4、杀灭菊酯
名 称：Fenvalerate 别 名：氰戊菊酯 分子量：419
O CN O
Cl O
CH(CH3)2
氨基甲酸酯农药
氨基甲酸酯类农药基本结构式： N-/（N-N二）甲基氨基甲酸酯类
R’
O
N
C
C
X
R’’
1、涕灭威
名 称：Aldicarb 别 名：Temik 分子量：190
O
CH3S-C(CH3)2CH N-OCNHCH3
超
由于食品组成成分复
临
杂,农药残留水平较
界
低,一般在 mg/ kg～
(CO2)
μg/ kg ,因此要求灵
敏度高、特异性强的
流
提取及分析方法。超
体
临界流体具有特殊的
萃
溶解性，特别适合于
取
微量成分的提取分离。
仪
超临界流体萃取的应用
❖ 邱明月[1 ]等用超临界流体萃取和气相色谱联用( SFE2GC) 测定粮谷和茶叶中17 种有机氯农 药的残留量,并与传统方法进行了比较,认为超临界流体萃取技术是一种快速高效的方法。
固相萃取原理
❖ 表述1：固相萃取是一个包括液相和固相的物理萃取过程。 在固相萃取过程中，固相对分析物的吸附力大于样品母液， 当样品通过固相萃取柱时，分析物被吸附在固体表面，其他 组分则随样品母液通过柱子，最后用适当的溶剂将分析物脱 下来。
❖ 表述2：固相萃取是一种基于液相色谱分离机制的样品前处 理方法。是利用固体吸附剂将液体样品中的目标化合物吸附， 与样品中的基体和干扰化合物分离，然后用洗脱液洗脱，从 而达到分离与净化目标化合物的目的。
避免液-液萃取中乳化现象的发生, 萃取回收率高, 重现性好。 固相萃取简便、快速, 一般来说, 固相萃取可以同时进行批量
样品的提取与富集, 大大地节约了时间。 由于可选择的固相萃取填料种类很多, 因此其应用范围很广。 易于实现自动化。
固相萃取的应用
✓ SPE大多数用来处理液体样品，萃取、浓缩和净化其中的半 挥发性和不挥发性化合物，也可用于固体样品，但必须先处 理成液体。
参考文献： [1] 邱明月,温可可,刘生明,等. 超临界流体萃取气相色谱法测定粮谷中拟除虫菊酯残留量
[J ] . 分析化学,2004 ,22 (11) :1072-1101 [ 2 ] 李新社. 超临界流体萃取蔬菜中的残留农药[ J ] . 食品科学,2003 ,24 (6) :242-251 [ 3 ] 王建华,徐强,焦奎. 蔬菜中有机氯农药残留的超临界流体提取和气相色谱法测定[J ] . 色
固相萃取填料
➢常用的正相吸附剂有硅酸镁、硅胶。 ➢反相SPE 采用化学键合C18 、C8 等，其它还
有聚二甲基硅氧烷( PDMS) 聚丙烯酸盐( PA) 等聚合物。
固相萃取的优点
与传统的液-液萃取相比，固相萃取具有引人注目的 优点：
可以显著减少溶剂的用量, 并可以避免使用毒性较强或易燃 的溶剂。
残留农药的危害
❖ 农药一方面可以有效控制或消灭农业、林业的病、虫及杂草 的危害，提高农产品的产量和质量，同时也造成了食品农药 残留，对人类健康产生危害。
❖ 农药残留是目前影响我国食品和农产品安全的主要因素，已 经给我国农产品销售、出口和消费者的身体健康带来了严重 影响。
一.主要农药
➢ 有机氯杀虫剂 ➢ 有机磷杀虫剂 ➢ 拟除虫菊杀虫剂 ➢ 氨基甲酸酯杀虫剂
一方面超临界流体的密度通常比气体密度高两个数量级， 因此具有较高的溶解能力；另一方面，它表面张力几近为 零，因此具有较高的扩散性能，可以和样品充分的混合、 接触，最大限度的发挥其溶解能力。
在萃取分离过程中，溶解样品在气相和液相之间经过连续 的多次的分配交换，从而达到分离的目的。
CO2超临界流体萃取
中文名：滴滴涕 别 名：二二三 分子量：352
C Cl3
Cl
CH
Cl
3、狄氏剂
名 称：Dieldrin 别 名：HEOD 分子量：378
C12-H8-Cl6-O
4、乙酯杀螨醇 Cl
名 称：Chlorobenzilate 别 名：Akarl 分子量：324
OH
C
Cl
COOCH2CH3
5、毒死碑
名 称：Chlorpyrifos（有机磷、氯农药）
等。
超临界流体萃取
(Supercritical Fluid Extraction，SFE)
是一种以超临界流体作为流动相的分离技术。
超临界流体是指物质高于其临界点，即高于其临界温度和 临界压力时的一种物态。它既不是液体，也不是气体，但 它具有液体的高密度，气体的低粘度，以及介入气液态之 间的扩散系数的特征。
农药残留的测定
2020年7月2日
食品中农药残留的测定
学习指南
❖ 目的要求：通过本章的学习，目的是使学生 了解农药污染的危害、现状，影响农产品质 量的主要农药品种。
❖ 重点掌握样品的前处理技术和食品中农药残 留的测定方法。
农药污染的危害、现状
我国是农业大国,为确保农业丰收,每年约有21 万t 近400 种 农药加工成1 000 多种剂型施于农作物。国家农业部对农药 的安全使用做出了明确规定,并以《农药安全使用标准》、 《农药合理使用准则》的法规颁布,但由于没有强有力的法 律和执法机构监督,这些准则难以有效施行。
❖ 李新社[2 ] 用超临界二氧化碳流体萃取蔬菜中的残留农药,萃取效率较高,而且不影响样本分 析的准确性。
❖ 王建华等[ 3 ] 建立了用超临界流体萃取、气相色谱测定韭菜中百菌清、艾氏剂、狄氏剂、 异狄氏剂残留量的方法,取得了令人满意的效果。应用超临界流体测定其它蔬菜、水果中 有机农药残留量也有较多的报道。
SPE 的分离模式
❖ SPE建立在传统的液-液萃取（LLE）基础之上，结合物质 相互作用的相似相溶机理和目前广泛应用的HPLC、GC中 的固定相基本知识逐渐发展起来的。
❖ SPE根据其相似相溶机理可分为四种： 反相SPE (吸附剂极性小于洗脱液极性) 正相SPE (吸附剂极性大于洗脱液极性) 离子交换SPE 吸附SPE
有机氯杀虫剂
特点
剧毒→高度的化学、物理和生 物学的稳定性→半衰期长、脂 溶性强→极难分解。