农药残留量分析技术(30页).doc

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1、-农药残留量分析技术-第 29 页农药残留分析技术前 言化学农药在作物病、虫、杂草害的综合防治中占有重要的地位。但是由于长期和大量地使用农药，尤其在开始时，人们对农药在自然界、生物体中的运动规律，诸如代谢途径、降解方式、残留积蓄等方面知识掌握不够，同时也由于开始时对农药毒性的认识，局限于急性毒性方面，忽视了慢性毒害的严重性，致使一些性质较为稳定、对人和牲畜又有积蓄性慢性毒性的化学农药，象含汞、铅等金属元素的农药制剂，以及大多数有机氯制剂，污染了自然环境，并通过生物富集和食物链锁，造成了它们在人体内的积贮，出现了今日农药的公害问题。目前可以说农药的慢性、累积性的毒性问题比它们的急性毒性更引起人们

2、的关注。高残留类型农药在很多国家已纷纷被禁用或将被淘汰。在一种新农药的报告中，它堆实验动物的致畸性、致癌性、致突变性及慢性神经性毒性等实验数据是衡量它发展地位的重要依据。现在，国外一些国家积极开展农药残留、代谢等方面的研究，了解农药在环境、人畜、作物中的变化规律，制定一系列的安全使用措施，基本上控制了农药的污染问题 。所以要了解一种农药较长时间使用后会否发生污染，就必须研究这种农药的残留动态、代谢动态等方面的特性。研究农药的残留动态，大体上包括下述几方面的内容：第一， 了解农药在保护对象（作物）中的消失速度（半衰期）；第二， 了解农药在环境，特别是在土壤中的消失速度（半衰期）；第三， 了解使用

3、不同浓度、不同施药次数、不同加工剂型等条件下，在作物各主要部位积蓄情况；第四， 了解在收获对象上不同部位的残留情况，例如稻谷的谷壳、糠以及米，果实的皮和肉等；第五， 某些地区较长时间使用这类农药后，了解在市场供应商品中的药剂残留水平；第六， 了解在上述地区自然环境中，主要是土壤（包括不同耕作制度）和水系（池塘、溪流、湖泊及江河）中的残留情况；第七， 了解在上述地区水生和陆生生态系统体系中富集以及在人体内的蓄积情况，等等。研究农药的代谢动态大体上包括有下述几方面的内容：第一， 研究农药在植物体外无酶作用下与在植物体内酶系影响下的衍生和降解途径，以及所形成的中间代谢产物和最终代谢产物的形式和数量；

4、第二， 研究不同种类的植物的生理生化特性与农药代谢、降解的相关性；第三， 研究农药在土壤中好气条件下与厌气环境中的衍生和降解途径，以及所形成的中间与最终产物的形式和数量；第四， 研究不同土壤种类的理化性质和微生物相与农药代谢、降解的相关性；第五， 研究农药在动物体内的代谢情况，主要观察在活体外与有关器官组织培养下农药的变化情况和形成的产物种类，另外也可以从动物喂食低剂量农药后在排泄物（小便、粪便）与血液中收集到的产物，来判断农药在动物体内的变化情景；第六， 研究农药在自然环境中光照下的光化代谢途径和产物；第七， 研究农药在生物体内的轭合情况与土壤中的结合情况，等等。要进行上述这些内容的研究，发

5、展残留农药的测定技术是必不可少的基础。农药残留量测定技术实质上包括：（1）试测对象中残留农药的提取技术；（2）样品提取液中痕量农药与杂质的分离技术（净化）；（3）残留农药的痕量检测技术；（4）提取液中残留的农药亲体和其代谢产物的分离与鉴定技术。l 农药残留分析的特点（1） 待测组分的含量极微，属于痕量分析。Ppm, ppb, ppt, ppf, ppg, ppa（2） 需要特出的、灵敏的检测设备，需要高超的操作技术及试剂处理手段。（3） 检测对象是环境样品的各个单元，农药存在的形式和数量不同。1 试样的采集及制备灵敏度、准确度、精密度，“三度”影响结果采样误差比“三度”对结果的影响更大。随机的

6、基础下考虑、代表性、典型性、适时性、同步性和对应性。1.1试样的采集1.1.1基本要求第一，试样要具有代表性、典型性、适时性、同步性和对应性；第二，试样的采集量要满足分析精度的要求农药残留量在环境中分布的均匀性差，易受许多因素的影响，包括气候、土壤、河流、施药、采集时间等条件的影响。例如农药的性质：脂溶性农药在脂肪中残留较多；农药在植物的根、茎、叶中残留量不一样。1.1.2采样的准备工作采样记录（采样档案）；采样工具的准备、采样标签的准备；采样容器的准备。1.1.2.1采样档案的建立必须一个采样记录本，详细记录：名称；编号；采集地点；时间（月、日、时）；采集深度；采集人；样品所处的条件，农田条

7、件、用药历史、地质、地貌、植被、地形、水分、温度、耕作制度等；加工样品的采集要注明加工方法、加工条件等，例烟草、茶叶、食油。1.1.2.2采样工具的准备土壤：铲子、土钻水样：水样采集器气样：大气采样器谷物：谷物采样器作物的茎、叶：剪刀或取孔器1.1.2.3采样容器的准备袋、箱、瓶等。必须预先洗干净。1.1.2.4采样标签的准备所有样品都应该系标签，一般不预先系好，用铅笔记录：名称、时间、采样人。同步登记在记录本上。双标签。如果是液体样品应将两个标签，一个贴在瓶上、一个挂在瓶上。如果是固体样品应将两个标签，一个放在袋中、一个挂在袋口。1.1.3检样的采集、选取和保存1.1.3.1土壤分为耕种土壤

8、和淤泥（浮泥和底泥）。检测目的不同、方法不同，采样布局不同。l 对角线式采集：在对角线上等距离取样。适用于大片地力均匀的平原地，也可以双对角线取样。200500g/样点。l 五点取样方法：适用于面积小、地势平、均匀地块。l 棋盘式取样：适用于中等面积、地势平、但不均匀的地块。1020点/亩。l 蛇型取样：适用于大面积（千亩以上）地势不平、地力不均匀的大块地。l 平行取样方法：200500g/点。见有关图。1.1.3.2特殊土壤部位的采样方法包括耕作层土壤和剖面土壤以及微生物实验土壤。1.1.3.1.1耕作层土壤的采集方法l 耕作层土壤平均检样的采集方法：土壤中农药残留总体水平的测定与大田取样相

9、同。选取代表性连片的几十亩，对角线取2030点，500g/点，深20cm，如果不均匀用棋盘式取样方法。l 耕作层个别土壤检测取样法：连片的、有限的耕地中的残留水平。对角线方法，500g/点，深20cm。1.1.3.1.2 剖面土壤的采集方法：了解残留农药纵深分布情况。选510个剖面，1m深（挖到地下水为止）1平方米，分层，从下向上取土。500g/层，按需要分层：l 机械分层法：020cm，2050cm，5070cm，70100cm四层。或每5-10cm至2 cm取样。表层下05 mm是氧化层，一定要取。主要是耕作层020 cm，其中主要是010 cm或05 cm或02 cm或05 mm氧化层。

10、l 自然形成层分层法：1.1.3.1.3 根际土壤的采集方法l 直根根际土壤的采集，例如果树，采集以髓为圆心、中围为半径的圆内土壤。l 须根根际土壤的采集，采集以从围为半径的园内土壤。1.1.3.1.4 微生物试验用土壤采集全部将实验土壤取出测定。一般方法1.1.3.3农产品采样Lykken等（残留农药的分析，田道弘也等，1971年）将农作物分成十三类，见表11。表11 农作物的分类农 作 物 分 类蔬 菜、 水 果 或 粮 食1 水果类2 坚果类3 小粒水果4 豆类5 饲料豆类6 谷物7 饲料谷物8 叶菜9 块状蔬菜10 蔓生作物11 多年生作物12 茄科作物13 根菜苹果、柑桔、桃、梨栗子

11、、核桃葡萄、杨梅豆角、大豆紫苜蓿、三叶草大米、麦类、玉米高粱、玉米菠菜等包菜、花椰菜黄瓜、南瓜龙须菜茄子、番茄、圆辣椒萝卜、土豆、洋葱一般大量采样量应为实验室样量的数倍，一般为25kg。如果样量太少，其代表性就差，测定结果的可靠性就差。通常准备三份试样，一份共实验用，一份供复查或确证用，另一份备用。l 大批样品的缩分大批样品去掉不需要的部分。如水果去皮、核等，西瓜、苹果四分法缩取。在缩分过程中注意不使残留农药和水分损失，特别是水溶性和易挥发性农药。l 注意事项：(1) 标签和记录：品名，批号，取样日期、地点，取样人等。(2) 防止污染。(3) 冷冻保存。1.2样品的运送和保存（1） 防污染：在

12、样品的运送和保存期间，要避免外来杂质混入样品，并防止样品在运转时的损伤，确保送实验室的样品始终能代表采取批的总样；（2） 防变质、挥发、分解或变化：采取的样品需运往其他地方进行分析时，要考虑样品是否会变质，残留农药是否会挥发、分解、或变化；（3） 防水分损失：干样用纸袋，鲜样用塑料袋，低温冷冻保存。一般生鲜样品要冰冻运送。水分较多的样品，先装入塑料食品袋，再放入容器内，防止水分遗失。干燥样品可放入牛皮纸袋盛装。此外，运输过程中要注意车辆的清洁，切不可用装过农药的车皮来装样品；卸货时，注意车站、码头是否卸过农药，清除运送过程中可能造成的污染。（4） 样品的保存根据不同的对象采取适当的贮藏方法。干

13、燥的农产品，只要残留农药比较稳定，没有挥发性，避免高温和潮湿，在室温下可保存12周。容易腐烂变质的样品，或者易挥发的农药，应该将样品冷冻，于05以下贮藏。冷冻贮藏时，使用厚塑料袋装样品，再把塑料袋放入有盖的塑料容器内，把容器密封起来，防止水分渗出或溢出。如果有一些挥发性成分的损失是不可避免的，则要精确的测定贮藏前后的重量。冷冻保存的时间不易过长，否则会招致样品变质或残留农药的分解。1.3实验室试样的制备1.3.1一般方法1.3.1.1粮谷、烟草、茶叶等干燥样品：将样品全部磨碎；或四分法缩分，取部分量磨碎。通过20目筛，分析测定或贮藏待测。粮食粉碎机；1.3.1.2土壤样品：风干后粉碎，过20目

14、筛。土壤粉碎机,去砂、植物；1.3.1.3肉类样品：样品按肥瘦比例取得部分量，切细、粉碎，混匀后测定，脂肪、瘦肉要分开；1.3.1.4水果、蔬菜类样品：如有泥沙，先用水洗去然后除去表面附着的水分，取食用部分，沿纵轴剖开，切成四等份，取相对的两块，切碎、混匀，取部分量于捣碎机内捣成匀浆。1.3.1.5蛋和蛋制品：鲜蛋去壳，蛋白和蛋黄充分混匀。其他蛋制品，如粉状物经充分混匀即可。皮蛋等在制蛋，去壳后，置于捣碎机内捣成均匀的混合物。1.3.1.6水产、禽类：将样品各取半只，去非食用部分，将食用部分用绞肉机反复混匀后缩分。1.3.1.7花生仁、桃仁：样品用切片机切碎，充分混匀，四分法缩分。1.3.1.

15、8中药材：根据不同的品种，采用合适的粉碎方法，粉碎后混匀，四分法缩分；2常用仪器2.1制样工具 2.1.1粮谷粉碎机：该机进料为2020mm，可供大米、玉米、小麦等粮谷粉碎用。 2.1.2土壤粉碎机 2.1.3厨房备用机 2.1.4其他：绞肉机、切片机、微波解冻器，菜刀、菜板、剪刀、分样筛（1060目）等。2.2提取工具 2.2.1脂肪提取器（索氏提取器），它有冷凝管、回流管、和平底烧瓶三部分组成，其规格有60ml、125ml、250ml、500ml四种。 2.2.2组织捣碎机：样品在玻璃器皿中通过旋刀劈裂、碾碎、掺和等过程，将样品捣碎。 2.2.3震荡器：康氏震荡器的固定问题。 2.2.4超

16、声波提取器：2.3净化仪器 2.3.1分液漏斗 2.3.2离心机 2.3.3层析柱 2.3.4抽滤装置2.4浓缩仪器 2.4.1脂肪提取器 2.4.2旋转蒸发器 2.4.3 KD浓缩器注意：浓缩时不能蒸干，否则将损失农药。3试剂3.1试剂的要求和提纯国外农药残留分析多采用农残级的溶剂，99.999%。试剂的纯度如下：SP 光谱纯（特级） 白色GR 优级纯（一级） 绿色AR 分析纯（二级） 红色CP 化学纯（三级） 蓝色PT 工业纯（四级） 黄色3.1.1一般试剂的要求和处理（1） 蒸馏水：分析残留农药时，应该采用蒸馏法制备的蒸馏水，最好采用重蒸水，不能采用离子交换法制备的去离子水，因为去离子水

17、中仍然含有影响残留农药分析的杂质。残留农药分析用的蒸馏水，应符合下属要求：取100ml蒸馏水，用10ml石油醚提取，取5ul石油醚提取液，注入气相色谱仪内，在色谱图上，应无石油醚以外的杂质峰。（2） 中性氧化铝（层析用）：在550灼烧四小时。用前于130烘五小时，储存于干燥器内备用。（3） 弗罗里硅土：在600650灼烧三小时。用前于130烘五小时，储存于干燥器内备用。（4） 无水硫酸钠（分析纯）：在700灼烧四小时，密封于瓶中备用。（5） 分子筛：在55010灼烧四小时，待冷至200左右时，立即放入干燥器内保存备用。（6） 活性炭： 层析用活性炭：2040目。 化学纯级活性炭：黑色无定型颗粒

18、物或粉末。处理方法：将活性炭放入浓盐酸中，加热煮沸一小时，用蒸馏水洗致中性，烘干后，放入带盖磁皿内、盖上皿盖，在600灼烧二小时，用前在105烘四小时，储存于干燥器内备用。（7） 脱脂棉：将脱脂棉放入大索氏提取器中，加4%丙酮-正己烷溶剂，在水浴上回流四小时后，在通风橱内让其自行挥发干。（8） 玻璃棉：与脱脂棉的处理方法相同。3.1.2常用试剂的要求与提纯为了确定溶剂的纯度是否满足残留农药分析的要求，对市售的溶剂按下法检验：l 取300ml溶剂，放入旋转蒸发器中，浓缩致5ml。取5ul，在准备应用的色谱条件下，注入气相色谱仪内，在色谱图上于260min内，不应有1mm以上的杂质峰。l 某溶剂在

19、整个分析方法过程中有一定的数量，取总量的倍量，浓缩并定容到最小体积，取最大进样量进样，不出现杂质峰或产生小于噪音两倍或小于1-2mm的峰为标准。达到上述检验要求的溶剂，可以直接供ECD使用。达不到要求的溶剂，根据溶剂的性质和所含的杂质，分别选择提纯方法。（1）石油醚：石油醚的沸程，通常分别为3060、6090、90120。其主要成分是脂肪族烃类的混合物。杂质多半为芳香族不饱和化合物。提纯方法有：l 将石油醚通过中性的氧化铝柱吸附后，再经全玻璃系统蒸馏器蒸馏。收集其标程范围内的馏出部分（60-75）。l 取一升石油醚，加4gNaOH(A.R),与水浴上回流二小时，再经全玻璃系统蒸馏器蒸馏。收集其

20、标程范围内的馏出部分（60-75）。l 将一升石油醚置于分液漏斗中，加入100ml浓硫酸（石油醚与硫酸的比例为10:1）充分混匀后，让其分层，放去硫酸层。重复上述操作23次，然后用水洗，再用无水硫酸钠干燥，过滤后，经全玻璃系统蒸馏器蒸馏。收集其标程范围内的馏出部分（以下各种溶剂提纯中，所说的蒸馏，均指全玻璃系统蒸馏器蒸馏）。（2）正己烷：提纯方法与石油醚相同。（3）丙酮一般，市售的丙酮均能达到要求。其中含有大量水分，通常不超过0.5%。如果含水量较大，可直接通过3A或4A分子筛层析柱脱水后，即可使用。如果丙酮中含有醛类和其他杂质时，可向丙酮中逐次加入少量高锰酸钾进行回流，直至紫色不褪为止。然后

21、蒸馏，收集沸程为5557的馏分，置于棕色瓶中保存。（4）醋酸乙酯醋酸乙酯中通常含有少量的游离酸（醋酸）、乙醇和水等杂质。提纯时，将醋酸乙酯置于分液漏斗中，用同等体积的5%Na2CO3水溶液充分洗涤后，弃去水层。然后，无水碳酸钾进行干燥，过滤后，蒸馏。收集沸程为76.577.5的馏分。1000mL乙酸乙酯，加入100 mL乙酸酐和10滴浓硫酸，加热回流4小时，蒸出后，再用碳酸钾干燥，过滤，再蒸馏，收集沸程为76.577.5的馏分。（5）乙腈乙腈是一种非常惰性的试剂，可与水、醇和醚任意混合，乙腈的毒性非常大，使用时应特别注意。其提纯方法如下： 向乙腈中加入数克无水碳酸钠，至不溶为止。再加入少量高锰

22、酸钾，加热回流至紫色不褪为止。然后进行蒸馏。蒸馏液用硫酸调至微酸性后，再进行精馏，收集8182的馏分。 取1升乙腈，加入1ml磷酸，再加入30g五氧化二磷，加沸石进行蒸馏。收集8182的馏分（不超过82）。 如果乙腈中所含杂质较少，可直接通过硅胶或分子筛层析柱，脱水后，蒸馏。收集8182的馏分。（6）苯一般情况下，试剂苯经重蒸馏后即可使用。如果苯中含有噻吩等杂质时，可用硫酸洗涤而除去。检验噻吩的方法是：将3ml苯与10ml含有10mg靛红的浓硫酸，一起振摇。如苯中含有噻吩，硫酸层呈现蓝绿色。含有噻吩的苯可按以下方法处理：取500ml苯于1000ml分液漏斗中，加入50ml浓硫酸（苯与硫酸之比为

23、10:1），振摇数分钟后，静置分层，弃去硫酸层。再按上述步骤重复操作，洗致噻吩试剂不呈阳性为止。将酸层放掉，苯层用2%的硫酸钠溶液和水洗涤。用无水氯化钙干燥，过滤后，蒸馏。收集8081的馏分。（7）三氯甲烷三氯甲烷遇阳光照射后空气中氧的作用下，逐渐分解，生成极毒的光气（碳酰氯），其反应如下：2CHCl3+O2=2COCl2+2HCl为了防止生成光气，一般市售的三氯甲烷加有0.51%的乙醇作为稳定剂。如果乙醇不影响分析，可直接重蒸馏。收集沸点61.2的馏分。置于棕色试剂瓶中避光保存。如果需要除去乙醇，可按下法处理：取500ml三氯甲烷于1000ml分液漏斗中，加入25ml浓硫酸，振摇数分钟，静止

24、分层后，弃去酸层，重复上述操作23次。然后，用100ml2%的硫酸钠溶液洗两次，再经无水硫酸钠干燥，蒸馏，收集沸点61.2的馏分。置于棕色试剂瓶中避光保存。（8）二氯甲烷通常，市售的二氯甲烷可直接重蒸馏后使用。如果需要进一步提纯，可按三氯甲烷的提纯方法进行处理。收集沸程3941的馏分。置于棕色试剂瓶中避光保存。(9) 甲醇市售的甲醇，重蒸馏，收集651的馏分，即可使用。如果需要除去甲醇中的微量丙酮，可于500ml甲醇中加入25ml呋喃甲醛和60ml10%NaOH溶液，加热回流8小时后，蒸馏。收集651的馏分。再加入无水氯化钙进行脱水，过滤。最后采用高效分馏柱进行重蒸馏，收集65的馏分。（10）

25、乙醚乙醚见光后久置空气中，逐渐被氧化，生成过氧化物。在蒸馏乙醚时，因过氧化物的沸点较高，会留在残液中，当达到一定的浓度会自行爆炸。因此，在蒸馏乙醚之前，必须除去过氧化物。过氧化物的定性实验：取数毫升乙醚与等体积2%碘化钾溶液（经盐酸预先酸化的）一起振摇，若醚层出现棕色，说明有过氧化物存在。4KI+(C2H5)2O3+2H2O=2I2+(C2H5)2O+4KOH经定性检验证明是含有过氧化物的乙醚，应按下列方法提纯： 将乙醚通过中性氧化铝柱吸附后，再蒸馏，收集33.534.5的馏分。置于棕色瓶内储存。 将500ml乙醚置于1000ml分液漏斗中，加入15ml20%硫酸亚铁铵溶液，再加入85ml3%

26、硫酸，一起振摇。待分层后，弃去水层，按上述操作重复一次，并用100ml5%的NaOH溶液和水各洗涤一次，最后用无水氯化钙干燥，过滤后，于45水浴上重蒸馏。收集33.534.5的馏分。置于棕色瓶内储存。3.2农药标准品的基本要求目前，国内外对标准农药质量控制有以下六条要求：（1） 含量：纯度要求99%以上。农药标准是一级标准，不能用另一标准品来标定它的含量。为此，采用直接化学法进行定量。（2） 物理常数：象熔点、折光率等一类的物理常数应该符合文献规定。（3） 溶液：溶解时，应该是澄清溶液。（4） 薄层层析鉴定：两种展开条件检查，均为单点。（5） 气相色谱鉴定：两种色谱柱鉴定，杂质总量低于1%。（

27、6） 红外光谱鉴定：与标准图谱完全一致，达到合格要求。3.3处理试剂的注意事项用于残留农药分析的试剂，大多数是有毒、易燃、爆炸的物质。象二氯甲烷、三氯甲烷、四氯化碳等卤代烃，在短时间内大量吸入都有麻醉作用。它们主要抑制神经系统，此外，这类化合物尚有刺激粘膜、皮肤的作用，且对内脏（心、肝、肾等）有毒害作用。象苯一类的有机溶剂，能引起造血功能的损害、白血球减少等疾病。因此，保管和操作人员在使用，提纯和储存有机试剂时，应该特别注意人身防护、放火和防止发生意外事故。3.3.1注意事项（1） 所有试剂要保持标签完好。无标签的试剂未验证之前不能与标签完好的试剂混在一起使用和堆放。对剧毒品应设专柜存放，要制

28、定使用、保管制度。（2） 分析残留农药用的试剂，多数是低沸点、易燃的液体。要存放在阴凉通风干燥的地方。室温最多不能超过30。性质不同的试剂要按类存放。蒸馏后蒸发易燃试剂时，应使用水浴、红外灯或电热套。严禁使用明火或电炉直接加热。（3） 使用和提纯能产生有毒气体的试剂时，必须在通风橱内操作，防止发生危害人体健康的事故。（4） 开启容器瓶时，特别在气温高的季节，不要使瓶口对着自己或其他人,防止由于瓶内压力大，溶剂冲出引起伤害事故。为了防止发生事故，开启前用自来水冷却试剂瓶，再开启瓶盖。（5） 身上粘有易燃溶剂时，应立即到通风处挥干，以免发生火灾。（6） 在蒸馏易燃溶剂时，溶剂的加入量不能超过蒸馏瓶

29、的三分之二。蒸馏时，首先应开冷却水，等冷却水充满冷凝管后，再打开加热开关。在蒸馏过程中，操作人员不能离开工作地点。需要向蒸馏瓶内补充液体时，先关闭电源，放冷后，再加入液体。（7） 蒸馏乙醚时，最后蒸馏瓶中残留量不得少于60ml。3.3.2灭火须知对于易燃溶剂，如果细心，正确使用和处理是不会发生火灾事故的。但是，由于一时疏忽，一旦发生火灾时，也不要惊慌。要沉着，根据着火试剂的性质，采取不同的扑灭方法。（1） 能与水发生剧烈反应的试剂发生火灾时，可用砂覆盖。（2） 对于石油醚、苯等既不溶于水，又比水轻的溶剂，可用化学泡沫灭火。（3） 对于能溶于水或稍溶于水的醇、酯、醚类溶剂，可用皂化泡沫灭火。（4

30、） 对于二硫化碳一类既不溶于水，又比水重的溶剂，可用水灭火。（5） 小面积发生火灾时，可用覆盖的办法使火与空气隔绝，使火熄灭。4提取4.1提取剂的选择4.1.1提取溶剂的极性在残留农药分析中，通常是极性溶剂、非极性溶剂或两者混合使用。应用最广泛的溶剂是丙酮，丙酮能够很好地溶解大多数农药，在提取过程中，过滤和浓缩比较容易，使用比较方便。但提取时常同时提取出大量植物组织中的油脂和色素，对下一步的净化带来困难。在有机磷和有机氯农药分析中，乙腈为AOAC（Association of Official Analytical Chemists）法所采用。与丙酮比较，乙腈的价格高一些，且浓缩的时间要长一些

31、。对于氨基甲酸酯类，甲醇具有高的提取效率，经常采用。不过对于有些试样，过浓非常困难。乙腈与甲醇（4:1）的混合提取溶剂，对于有机磷农药具有高的提取效率。表 2 常用溶剂的极性强弱1 水（最强）2 乙腈3 甲醇4 乙醇5 异丙醇6 丙酮7正丁醇8醋酸乙酯9乙醚10二氯甲烷11氯仿12苯13甲苯14二甲苯15四氯化碳16二硫化碳17环己烷18正己烷4.1.2农药的特性提取溶剂的选择是复杂的，往往需要考虑几种因素。首先，要考虑被提取农药在提取溶剂中的溶解度，以选择与之相仿极性的提取溶剂。这样，除了了解溶剂的极性外，还需要了解农药的极性和溶解性。根据相似相溶原理，极性溶剂溶解极性物质，非极性溶剂溶解非

32、极性物质。对于极性较弱的农药，采用弱极性的溶剂来提取，对于极性强的农药，则用极性稍强的溶剂来提取。非极性或弱极性的农药常用石油醚、正己烷等溶剂提取，如六六六、滴滴涕等残留农药。极性较强的有机磷农药常用丙酮、甲醇、乙醇、二氯甲烷、氯仿等极性溶剂提取，如甲基对硫磷、敌百虫、西维因等。弱极性的有机磷，例如辛硫磷、杀螟硫磷等农药，可以采用苯作为提取剂。综上所述，由于所测农药本身性质的千差万别，在不同溶剂中，才能找到相应的溶解度，因而在选择提取溶剂时，首先要注意到农药的极性，选择与其相仿极性的溶剂作为提取剂。4.1.3代谢产物除了农药本身的特性之外，对于有些农药，还需要了解它们的各种代谢产物。这些产物中

33、，有的毒性大为增加。例如，乐果氧化成氧化乐果、1059氧化成砜、亚砜等，它们的毒性成倍乃至百倍地增加。滴滴涕遇热很容易脱去一分子氯化氢，生成对昆虫无毒，而对人体有害的DDE。因此，在分析这些农药时，不仅要测定原农药的残留量，而且还必须考虑其代谢产物的残留量。联合国粮农组织和世界卫生组织（FAO/WHO）和一些国家都曾规定，残留分析应该包括农药的有毒降解产物。因此，在残留农药分析中，既要研究原农药的提取，又要考虑其有毒或更毒的代谢产物提取。4.1.4试样提取农药时，还要考虑试样的特点和状态。在AOAC法中，将样品分成脂肪性和非脂肪性两大类（10%为分界点）。非脂肪性的样品又分为含水样品和干样品（

34、含水量75%为分界点）。其中含水样根据含糖量的多少又分为：含糖量5%以下，含糖量515%和含糖量1530%等几种样品。不同性状的试样，必须采用不同的提取溶剂。在谷物、茶叶一类水分含量低的试样中，须采用含水2040%的溶剂，或者是预先向试样中加入等量的水之后，再进行提取。土壤和水是比较特殊的样品，它们是农药污染最广阔的对象，进而又使其他生物再污染的最大污染源，农药污染最大限度地残留在它们之中。许多农药较强地与土壤轭合。土壤中残留农药的提取，比动植物组织中残留农药的提取更困难。土壤对农药的吸附因其水分含量、有机物质含量、极性化合物以及其他因素不同而异。含有机物质多的粘土中，农药残留量高，砂土中农药

35、残留量低。选择提取溶剂时，要注意这些情形。至于水这种样品，其有机溶剂的用量较大，为了减少有机溶剂的用量和操作上的方便，常用一种减压浓缩的方法，把大体积的水样浓缩成小体积，而后用正己烷进行液液分配提取其中的有机氯和有机磷农药。4.1.5选择在选择提取溶剂时，原则上，农药时脂溶性的，一般采取提取油脂的溶剂，如石油醚、正己烷、乙醚等溶剂来提取。如果农药是水溶性的，也可以采用水来提取，但是反提取困难，因此，通常采用极性溶剂或含水极性溶剂进行提取。对于极易溶于水，且采用极性溶剂提取后转溶或浓缩困难的一类农药需要向试样中加入等量乃至倍量的无水硫酸钠，一边进行脱水，一边用醋酸乙脂、二氯甲烷、苯等溶剂进行提取

36、。这时，如果不先加入溶剂，一边搅拌一边慢慢加入少量无水硫酸钠的话，试样会结成大块而固化。对于含水较多的植物性试样，应采用一种与水能相混溶的极性溶剂如丙酮、乙腈等进行提取。如果这时所要提取的农药是非极性的，可在加极性溶剂的同时，加入适量的非极性溶剂，以便农药进入非极性溶剂。如果试样含水分量不高，可先加入适量无水硫酸钠，使水溶性较强的农药释出，以便提取。对于干的或低水分的植物性试样，为了使提取溶剂更容易侵入样品，先加入少量水润湿乃至泡发，而后再用适量提取溶剂来提取。对于含糖分量高的试样，要加适量的水，使糖分充分溶解，其后再用能与其相混合的溶剂提取。对于含水分又含脂肪的试样，可先用一种与水相混合的溶

37、剂提取，其后再用一种与水不相混合的溶剂进行反提取。至于含脂肪的动物性试样，由于动物体的结蒂组织比植物的更难断开和分离，组织完全破坏比较困难，提取时可将试样用海砂和无水硫酸钠甚至干冰共同研磨，分解试样后，再根据农药的极性选择提取溶剂进行提取。采用单一的纯溶剂作为提取溶剂，经常是不够理想的。残留农药的分析，往往包括它们的异构体和代谢产物，而异构体和代谢物之间的极性有时存在很大的差别。如六六六的异构体乙体六六六，就比其它体具有较大的极性，它在非极性 石油醚中，只有较低的溶解度。为了能有效低提取六六六各主要异构体，要在非极性溶剂中，适量地加入少量极性稍大一点的溶剂（如丙酮），组成混合溶剂作为提取溶剂。

38、4.2提取方法4.2.1漂洗法样品在溶剂中漂洗或淋洗，适用于位于表面的农药如非内吸性农药。提取的杂质少，提取效率低，很少使用。4.2.2浸渍法浸渍法是将磨细的试样装入具塞锥型瓶中，加入适当的溶剂，不时振摇，浸泡一定时间甚至过夜，将试剂中残留农药浸出。直接吸取上清液（必要时还要离心或过滤），然后进行净化。本法虽然操作简便，但是有较大的局限性。对分之结合牢固或在所用提取试剂中溶解度不够大的农药，很难提取完全。4.2.3浸渍振荡法振荡提取法是将装有试样和提取溶剂的具塞容器放在振荡机上，进行往返振荡或旋转振荡，使容器中的提取溶剂与试样充分地接触，以深入到样品组织的内部提取残留农药。常提取非内吸性农药残

39、留。对于包括易挥发，易热分解的样品，都可采用此法进行提取。为了提高提取效率，可在待振荡的容器内加几颗玻璃珠，以加强提取效果（玻璃珠在振荡时，起到球磨样品的作用，有利于提取）。该法广泛的应用于提取食品中的残留农药。振荡法需要的时间一般为1030分钟，并应重复提取23次。将预先切碎、捣碎的样品与提取溶剂装入待振容器后，先用手振摇数次，开塞子放气。放完起气后，再盖好塞子（塞紧、夹牢、顶紧或架好），置于振荡器上开始振荡。否则，振荡时产生大量的气体可把容器胀破或冲开塞盖而使样液损失。4.2.4组织捣碎法将试样与提取剂一起装入组织捣碎机中，通过高速旋转的搅拌刮刀进行掺合，使溶剂浸入样品组织，将其中的残留农

40、药提取出来。该方法的提取效率高，可用于提取有机氯农药，部分有机磷农药和一些氨基甲酸酯类农药。与之相似的还有匀浆提取法，它是将试样磨碎或捣碎后，与有机溶剂一起，采用旋转速度更高的匀浆器进行匀浆提取。这两种方法对农药没有温度的限制，适用于各种试样中各种残留农药的提取，每次提取约需35分钟。一般提取12次。操作中的注意事项：1 试样和溶剂的总体积不应超过捣碎钵容积的2/3，以免内容物溅出。2 捣碎机的旋转速度，一般是先慢后快，注意安全操作。3 整个操作过程需要在通风良好的橱或罩内进行。4 捣碎机需装有防爆装置，以免发生意外的事故。4.2.5 索氏提取法索氏提取法是残留农药的常用方法之一。此法提取效率

41、高，操作简便，但提取时间长。采用索氏提取法时，应该考虑被测农药的热稳定性，该农药在热溶剂中多次回流而不会分解。通常，本法适用于谷物及其制品、干果、脱水蔬菜、茶叶、干饲料等样品，可用于提取六六六、滴滴涕，狄氏剂等多种有机氯农药、一些有机磷农药和氨基甲酸酯农药等。含水分过高的水果、蔬菜等不宜采用此法。索氏提取器中的滤纸筒的高度不应超过提取器的蒸汽入口处，以免堵住气流而影响回流，同时也不应低于回流管的弯曲处，以免回流时带出样品。筒内装的样品不应超过筒高的2/3，并要求在回流前溶剂能全部浸渍试样。纸筒上端薄薄地盖上一层用丙酮处理过的脱脂棉。溶剂回流速度控制在每小时612次。特别应注意的是，一般滤纸筒后

42、滤纸中，可能会有残留农药。因此，在使用之前，应该将滤纸筒用极性有机溶剂提取，以消除可能存在的干扰。4.2.6消化法消化法分保留农药母体法和非保留农药母体法两种。保留农药母体法，消解后农药保持原状，多为酸性消解。测定的时母体农药。非保留农药母体法，消解后农药变成离子的形式，Sn4+、Hg2+、等，测定离子浓度，转换成农药的含量。消化法是利用消化试剂将样品组织破坏分解，然后用适当的有机溶剂提取其中的残留农药。根据消化试剂性质的不同，本法分为酸消化法和碱消化法。酸消化法常用的消化试剂是高氯酸和冰醋酸（1:1）混合液。消化温度控制在8090最好，回收率和重现性都能满足要求，如果消化温度太低，则消化时间

43、太长。如果温度过高，则容易出现炭化现象，使消化不完全。为了避免炭化现象的发生，试样进入消化液后，需要进行充分的振摇并用玻璃棒搅动使试样分散。然后浸入水浴锅内加热，且不时地进行振摇。消化用的试样越细越好，混合酸的用量要浸没样品，最好为试样量的23倍。消化时间取决于试样是否完全分解成液体，一般3060分钟即可完成消化。本法使用于分析六六六异构体和滴滴涕及其代谢物等耐酸的残留农药。碱消化法常用的消化试剂有甲醇钾、甲醇钠、乙醇钾、乙醇钠溶液。一般采用10%乙醇钾（即10%氢氧化钾乙醇溶液）。本法适用于动物性样品的消化，尤其是鱼肉消化最快，蛋、奶粉也可被消化。所测定的农药只限于碱性溶液中稳定的农药。本法

44、的消化条件较严格，消化温度控制在65，消化时间为半小时。本法适用于测定七氯、环氧七氯、艾氏剂、狄氏剂等农药。4.2.7洗脱法洗脱法也称柱层析淋洗法，此法不仅可以避免其他提取方法中所能碰到的乳化现象，同时也完成了净化步骤。本法可以分为直接淋洗法，就是采用有机溶剂进行直接淋洗，例如蛋白一类的试样与无水硫酸钠一起研磨成粉末后装入层析柱内（连同所用的吸附剂一起），用己烷、石油醚或其他混合溶剂将全部试样浸泡。在层析柱上端装一个盛有机溶剂的分液漏斗，控制溶剂流入速度。打开层析柱活塞，在一定速度下接受洗脱液，其后进行浓缩、净化。分配柱层析法是采用两只层析柱，例如动物组织的试样与助滤剂545混匀后装柱，用二甲

45、亚砜淋洗，用另一支装有弗罗里硅土和氧化铝的层析柱接收。再用正己烷淋洗第二支层析柱。这样，提取和净化两个步骤可以一次完成。该法可用于样品量少的人参、天麻、白药等一类贵重样品的分析。4.2.8超声波法超声波是一种高频率的声波，每秒钟振动二万次以上。超声波在液体中振动时，产生一种空化作用，可应用于氯化、凝聚、洗涤、提取等工艺。当发生空化现象时，液体中的空气被赶出而形成真空，这是巨大声压对液体作用的结果。液体的表面跳跃着无数的小气泡，这些空化气泡具有巨大的破坏作用，它的粒子运动速度大大加快，产生一种很大的力。超声波提取法就是利用这种能量，采用提取溶剂将动物、植物、土壤中的残留农药提取出来。应用超声波法

46、提取残留农药时，要注意选择适当型号的超声波发生器。还要注意提取时间、试样与提取溶剂的比例、试样与水分的关系等。在超声波清洗槽中，装有一定量的水，将装有被提取溶剂浸后试样的玻璃容器，放入其内，使玻璃容器内的提取溶剂的液面与槽中水面接近齐平。试样容器不能紧贴清洗槽底部，而悬浮于槽内的水中（注意不可用金属夹固定试样容器）。仪器预热后，开动超声波发生器，将频率慢慢地往高的方向调节，至容器内鼓泡最大为止。此时，换能器产生的能量，经水传递，并穿透容器壁而对试样产生最大作用，即是最佳空化作用，使残留农药充分地释放出来。从而达到提取的目的。4.2.9其他提取方法顶空取样法，适用于易挥发样品，如代森类杀菌剂的残留分析。4.3 提取效果判断通过提取方法的全过程添加回收率判断。按下列步骤进行第一、 用确定的方法提取、分析测定，得到残留结果A；第二、 用上述选定方法连续提取三次，合并三次提取液进行分析测定，结果B；第三、 用三倍体积的提取剂按上述所选定的方法提取、分析测定，C。上述三种分析结果相同时，所选定的分析方法可靠。可以通过同位素标记农药进行回收率试验。5 净化净化的目的：去除色素、油脂及其他提取农药过程中所提出的杂质；不同的监测方法所要求净化的程度不同，例如，ECD, FPD, NPD,等。净化方法主要三种：5.1 柱层析法基本原理：将提取液中的农药与杂质一起通过一支适宜的层析柱，使它们被吸