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農(nóng)殘實(shí)驗(yàn)室常用的13種處理方法
  • 發(fā)布日期:2018-11-20      瀏覽次數(shù):2185
    •   一.振蕩漂洗法:

        將待測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;

        有時為了使樣品更具代表性,需加大樣品量,這時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。美國環(huán)保署(EPA)將其作為萃取有機(jī)物的標(biāo)準(zhǔn)方法之一(EPA3540C);國標(biāo)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比,用于評估方法的提取效率。

        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yi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。

        適用于谷物及其制品、干果、脫水蔬菜、茶葉、干飼料等樣品。無yi醚或石油醚等溶劑,提取效率高,操作簡便。

        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4~6循環(huán)萃取16~24小時,然后冷卻,對萃取液進(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:

        提取時間長,消耗大量的溶劑必須考慮被測物的穩(wěn)定性;含水量過高的水果蔬菜不宜作為分析對象。

        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間),料液比以及提取溫度等。

        提取過程中的注意事項:

        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(這會造成部分農(nóng)藥目標(biāo)物的分解,如,F(xiàn)e可能會造成某些有機(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)境溫度較低的時候),從而減緩了提取效率,使得提取耗時過長。

        4.由于索氏提取是一個相對開放的提取體系,因此,在提取操作中還應(yīng)注意防止產(chǎn)生污染;實(shí)驗(yàn)操作中將冷凝管頂端進(jìn)行覆蓋。

        5.索氏提取管的清洗,一般可以用鉻酸洗液進(jìn)行清洗,去離子水(可以在使用前多準(zhǔn)備一些用正己烷萃取一下備用)在清洗干凈、烘干或者風(fēng)干。

        索氏提取方法的主要優(yōu)點(diǎn):

        不需要使用特殊的儀器設(shè)備,儀器成本低,很多實(shí)驗(yàn)室都可以得以實(shí)現(xiàn)、使用成本較低。

        傳統(tǒng)索氏提取方法的主要缺點(diǎn):

        1.提取過程長,一般6~8小時以上;

        2.玻璃器具易損壞,尤其是虹吸回流管很容易破損;

        3.開放性系統(tǒng),易出現(xiàn)溶劑泄露,污染環(huán)境;操作人員可能吸入較多溶劑;

        目前,索氏提取已經(jīng)發(fā)展出了自動索氏提取法(Automated Soxhlet Extraction Method),EPA3541也有標(biāo)準(zhǔn)方法。相比與索氏提取,自動索氏提取法具有提取時間較快、操作自動化、溶劑可以回收等有點(diǎn)。

        自動索式提取可以實(shí)現(xiàn)提取過程的自動化操作且優(yōu)勢明顯:

        快速加熱;無需人員看管;使用溶劑量**減少;至少比傳統(tǒng)索式提取快五倍;容積可回收等;

        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)時費(fèi)力,容易引起誤差。

        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,簡便,提取溫度低、提取率高,提取時間短;

        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,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,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)動速度遠(yuǎn)大于懸浮體分子的運(yùn)動速度。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)胞壁上的有效成分更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,當(dāng)聲壓達(dá)到一定值時,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)。這種氣泡在閉合時會在其周圍產(chǎn)生幾千個大氣壓的壓力,形成微激波,它可造成植物細(xì)胞壁及整個生物體破裂,而且整個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間,使之相互充分的接觸、滲透。在超聲波提取中,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,在提取過程中很容易破裂,因此,在選擇玻璃器皿時應(yīng)特別注意。

        3.有機(jī)溶劑在使用超聲波提取時,揮發(fā)性會增強(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,需注意在整個超聲容器中超聲波場的分布是不均勻的,類似在波場的分布中有死角,這會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。雖然操作簡單但是操作的勞動強(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

        利用吸附劑對待測組分與干擾雜質(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;常用吸附劑包括氟羅里硅土,氧化鋁,硅藻土等。

        優(yōu)缺點(diǎn):

        操作簡單,適用面廣;有機(jī)溶劑的使用量較大,且不適于大批量樣品的前處理。

        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,簡單、方便、無溶劑,不會造成二次污染;

        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.超臨界流體萃取

        利用超臨界流體高密度、粘度小、滲透能力強(qiáng)等特點(diǎn),能快速、將被測物從樣品基質(zhì)中分離,先通過升壓、升溫使其達(dá)到超臨界狀態(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,萃取物不會改變其原來的性質(zhì),萃取過程簡單易于調(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),適合多樣品的同時處理需要定時清洗。

        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)生位移和偶極矩,其中有機(jī)物受微波輻射使其分子排列成行,又迅速恢復(fù)到無序狀態(tài)。這種反復(fù)進(jìn)行的分子運(yùn)動,讓樣品液迅速加熱;

        ②微波穿透力強(qiáng),能深入機(jī)體內(nèi)部,輻射能迅速傳遍整個樣品液,而不使其表面過熱。內(nèi)部的分子運(yùn)動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『啽恪⒖焖佟T摲ㄔ诳s短萃取時間和提高萃取效率的同時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在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樣品處理時間短(12~20min);

        ⑦回收率好;

        ⑧處理中毒樣品,如氟yi酰胺,更顯示出其萃取快速的*性,能為及時搶救贏得時間;

        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的硅膠迅速混合產(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的目標(biāo)化合物定量轉(zhuǎn)化成另一易于分析檢測的化合物,通過后者的分析檢測對可疑目標(biāo)化合物進(jìn)行定性和定量分析。

       

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