农药及残留成分分析.pptx

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1、第十章农药及残留成分分析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 氨基甲酸酯的分析第一页，共六十一页。1 概述概述 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第二页，共六十一页。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第三页，共六十一页。第四页，共六十一页。2 样样品前品

2、前处处理技理技术术及分析方法及分析方法简简介介一、一、样样品前品前处处理技理技术术固相萃取技固相萃取技术术(SPE)是一种被用来替代是一种被用来替代传统传统的液的液-液萃取和其液萃取和其他一些基于吸附的他一些基于吸附的样样品品纯纯化手段的化手段的别别离技离技术术。第五页，共六十一页。2.固相微萃取技术(SPME)3.利用待测物在基体和萃取相间的非均4.相平衡使待测组分扩散吸附到石英纤维表5.面的固定相涂层，待吸附平衡后，再与GC6.或HPLC里联用别离和测定待测组分7.SPME与GC联用分析挥发性有机物8.SPME与HPLC联用分析难挥发性有机物第六页，共六十一页。3.超临界萃取技术(SCF)

3、4.超临界流体：处于临界温度和临界压力的非5.凝缩性的高密度流体6.超临界萃取：处于超临界状态的流体为溶剂7.对样品中待测组分进行萃取别离的方法8.通常选取CO2为萃取剂：无毒、无臭、化学惰9.性、环境友好、超临界条件温和第七页，共六十一页。4.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 第八页，共六十一页。5.压力液体萃取(PLE)和亚临界水萃取(SWE)6.二者都是从固体基体中萃

4、取有机污染物的技 7.术，又称作加速溶剂萃取8.凝胶渗透色谱(GPC)9.溶质(被别离物质)相对分子质量的不同通过10.具有分子筛性质的凝胶，溶质中小分子物质就11.会进入凝胶微孔中，而大分子物质那么直接通过12.凝胶颗粒的空隙流出色谱柱，从而别离小分子13.与大分子物质第九页，共六十一页。7.加速溶剂萃取(ASE)8.加速溶剂萃取或加压液体萃取是在较高的温9.度和压力下用有机溶剂萃取固体或半固体的萃10.取技术8.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第十页，共六十一页。9.分子印迹合成受体技术(MISR)是

5、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第十一页，共六十一页。10.免疫亲和色谱技术(IAC)11.利用色谱的差速迁移理论，把抗体固定在适12.当的支持物上，利用抗体与抗原或半抗原可逆13.的生物专一性相互作用来净化和富集分析物，14.实现样品别离15.吹扫蒸馏16.利用惰性气体进行吹扫蒸馏，使农药或其他17.有机物质先挥发，动物油脂或植物提取物保存18.在分馏管的玻璃珠上，从而到达别离纯化第十二页，共六十一页。二、常用分析方法二、常用分析方法1.气相色谱法(GC)2.农药分子中含有磷、硫等

6、原子，采用电子3.俘获检测器、火焰光度检测器、氮磷检测器4.等很容易检测出这些原子和含有这些原子的5.物质含量2.气相色谱(GC)-质谱(MS)法3.两者联用质谱当检测器，只需要一次提取4.和一次检测即可第十三页，共六十一页。3.高效液相色谱(HPLC)-质谱(MS)法4.二者连用解决了热不稳定化合物分析的难题4.薄层色谱(TLC)法5.操作简单，快速等特点，但只能进行定性和 半定量分析5.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第十四页，共六十一页。6.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

7、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第十五页，共六十一页。7.原子荧光光谱法8.原子蒸气受具有特征波长的光照射后，其中9.一些自由原子被激发跃迁到较高能态，然后活化回10.到某一较低能态而发射出特征光谱的物理现象11.当激发辐射的波长与产生的荧光波长相同时，12.成为共振荧光，它是各种原子都有的特定的原子荧13.光光谱，根据原子荧光强度的上下可测试样中元素14.含量第十六页，共六十一页。8.紫外-可见分光光度法9.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

8、仪器中的检测法10.免疫法11.利用抗原抗体反响检测标本中微量元素的方12.法，任何物质只要能获得相应的特异性抗体，即可13.用免疫测定进行检测第十七页，共六十一页。10.电游别离法11.被检测物质在电场中，以缓冲液为介质，受正12.极负极的吸引和排斥产生的移动速度不同，进而达13.到别离的检测方法14.速测卡法15.胆碱酯酶专门催化乙酰胆碱的水解，靛酚乙酸16.酯在胆碱酯酶的催化作用下迅速水解生成靛酚(蓝17.色)和乙酸，只要有微量的有机磷存在可强烈抑制18.蓝色产物的产生，根据肉眼看蓝色的深浅来判断农19.药的残留第十八页，共六十一页。3 有机磷有机磷农药农药分析分析一、有机磷一、有机磷农

9、药中毒的机理中毒的机理 有机磷有机磷进入人体，磷入人体，磷酰基与基与酶的活性局部的活性局部紧密密结合，形成磷合，形成磷酰化胆碱化胆碱酯酶，丧失分解乙失分解乙酰胆碱胆碱的能力，的能力，导致乙致乙酰胆碱大量胆碱大量积蓄并抑制蓄并抑制仅有的乙有的乙酰胆碱胆碱酯酶活力，使中枢神活力，使中枢神经神神经系系统及胆碱及胆碱能能神神经过度度兴奋，最后，最后转入抑制和衰竭入抑制和衰竭第十九页，共六十一页。1有机磷农药分析实例有机磷农药分析实例2一敌百虫原药的鉴定与分析一敌百虫原药的鉴定与分析3化学名为化学名为O,O-二甲基二甲基-(2,2,2-三氯三氯-1-羟基乙基羟基乙基)膦膦酸酯，水中溶解酸酯，水中溶解4度

10、度120g/L，可溶于苯、乙醇和大多数氯代烃，不溶于石，可溶于苯、乙醇和大多数氯代烃，不溶于石油醚，油醚，5微溶于乙醚和四氯化碳。微溶于乙醚和四氯化碳。第二十页，共六十一页。1.高效液相色谱法测定敌百虫原药的含量2.1测定原理3.反相高效液相色谱4.流动相：乙腈/水(用磷酸调水的pH=3)5.紫外检测器6.ShimadzuvpODS不锈钢柱7.外标法定量第二十一页，共六十一页。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 保存时间：敌百虫药11.0min第二十二页，共六十一页。3测定步骤

11、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第二十三页，共六十一页。4结果计算第二十四页，共六十一页。2.碱解定氯法测定敌百虫原药的含量1测定原理第二十五页，共六十一页。2测定步骤3结果计算第二十六页，共六十一页。第二十七页，共六十一页。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，参加50mL水，试样溶解后参加甲基红指示剂，用氢氧化钠标准溶液滴定，同时做空白试验第二十八页，共六十一

12、页。2计算结果第二十九页，共六十一页。二甲基二甲基对对硫磷原硫磷原药药溶液溶液80%的的测测定定 1测测定原理定原理 气相色气相色谱别谱别离和离和鉴鉴定：定：p,p-DDE为为内内标标物，物，氢氢火焰离子火焰离子检测检测器，器，1.5%SE30和和1.5%OV-210混合柱混合柱第三十页，共六十一页。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气相色谱操作条件第三十一页，共六十一页。(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，用移液管参加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，用同一移液管参

13、加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第三十二页，共六十一页。5结果计算第三十三页，共六十一页。三粮、菜、食用油中有机磷三粮、菜、食用油中有机磷农药残量的残量的测定定测定原理定原理 食品中残留的有机磷食品中残留的有机磷农药经有机溶有机溶剂提取、提取、净化、化、浓缩后，注入气相色后，注入气相色谱仪，进行色行色谱别离，火焰光度离，火焰光度检测器器检测，比，比较试样及及标准品准品的色的色谱峰面峰面积或峰高，或峰高，计算出有机磷算出有机磷农药的残的残留量留量第三十四页，共六十一页。2.有机磷农药标准的配置有机磷农药标准储藏液：分别准确称取敌敌畏、乐果、对硫磷

14、、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，储藏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藏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2.0g/mL第三十五页，共六十一页。u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、0.2

15、0、0.40、0.60、0.80、1.00g/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、0.20g/mL第三十六页，共六十一页。3.色谱条件4.色谱柱:玻璃珠，具有相应的固定液、担体、固定相5.温度：进样口220，检测器240 ，柱温180 6.气体流速(mL/min)：载气80、空气50、氢气1807.4.测定步骤8.1样品处理提取、净化、浓缩9.蔬菜第三十七页，共六十一页。u粮食第三十八页，共六十一页。u植物油第三十九页，共六十一页。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

16、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：保存时间定性定量分析：试样中各有机磷农药含量第四十页，共六十一页。第四十一页，共六十一页。6.本卷须知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第四十二页，共六十一页。4 有机有机氯农药氯农药分析分析一、有机一、有机氯农药中毒机理中毒机理 氯苯苯结构构稳定、定、难降解，通降解，通过生物富生物富集和食物集和食物链

17、的作用的作用进入人体的有机入人体的有机氯农药能在肝、能在肝、肾、心、心脏等等组织中蓄中蓄积二、有机二、有机氯农药的分析的分析实例例一气相色一气相色谱法法 1.测定原理定原理 有机有机氯农药经处理后用气相色理后用气相色谱法法测定，与定，与标准比准比较定量，用定量，用电子捕子捕获检测器器测定出六六六和定出六六六和DDT；不同；不同异构体和代异构体和代谢物可同物可同时分分别测定定第四十三页，共六十一页。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)标准储藏液:分别准确称取-HCH;-HCH;-HCH;-HCH和p,p-DDD,p

18、,p-DDE,p,p-DDT 各10mg,溶于苯中，再分别动容于100mL容量瓶中，储藏于冰箱中HCH与DDT混合标准工作液：吸取各标准储藏液于同一容量瓶中，以正己烷定容第四十四页，共六十一页。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/min4.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、食用油混匀待用第四十五页，共六十一页。2样品的提取、浓缩和净化 粮食(谷类)第四十六页，共六十一页。蔬菜、水果及其制品第四十七页，共六十一页。食用油3测定

19、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)绘制标准曲线第四十八页，共六十一页。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各异构体在色谱保存时间进行定性第四十九页，共六十一页。2定量计算第五十页，共六十一页。6.本卷须知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第五十一页，共六十一页。二薄二薄层层色色谱谱法法 1.测测定原理定原理 HCH与与DDT点点样样于薄于薄层层板上，在吸附板上，在吸附剂剂与与展开展

20、开剂剂之之间连续间连续的吸附于脱附，用硝酸的吸附于脱附，用硝酸银显银显色色后在紫外后在紫外线线照射后生成棕黑色斑点，根据斑点照射后生成棕黑色斑点，根据斑点与与标标准比准比较较定性定量定性定量 2.测测定步定步骤骤 1提取：同气相色提取：同气相色谱谱法法 2净净化化 第五十二页，共六十一页。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，枯燥器中保存点样：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

21、层板上喷硝酸银，紫外灯下显色第五十三页，共六十一页。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第五十四页，共六十一页。第五十五页，共六十一页。4.本卷须知薄层板活化后储存于枯燥器中，最好当天使用参加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第五十六页，共六十一页。5 氨基甲酸氨基甲酸酯酯的分析的分析 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

22、外、二极管阵列、柱后衍生HPLC-荧光检测法第五十七页，共六十一页。二、高效液相色二、高效液相色谱谱HPLC-质谱质谱法法 解决解决HPLC-紫外光度法及紫外光度法及HPLC-荧荧光光光光度法在度法在确确认认某些化合物方面可能存在的某些化合物方面可能存在的问题问题适用于土壤适用于土壤及及农农作物等复作物等复杂样杂样品以及品以及对热对热不不稳稳定化合物的分析定化合物的分析 粒子束、粒子束、热喷雾热喷雾、大气、大气压压化学化学电电离和离和电电喷雾喷雾已用于已用于LC-MS对对氨基甲酸氨基甲酸酯酯的分析的分析第五十八页，共六十一页。三、气相色三、气相色谱谱法法GC 氨基甲酸氨基甲酸酯酯在在GC中不中

23、不稳稳定，将氨基甲酸定，将氨基甲酸酯酯完全水解，以完全水解，以测测定氨基甲酸定氨基甲酸酯酯的甲胺或酚局的甲胺或酚局部，或通部，或通过热稳过热稳定衍生，定衍生，对对不不发发生分解的氨生分解的氨基甲酸基甲酸酯酯直接直接进进行滴定行滴定四、其他色四、其他色谱谱技技术术 超超临临界流体色界流体色谱谱、薄、薄层层色色谱谱等等第五十九页，共六十一页。五、非色五、非色谱谱技技术术免疫检测：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第六十页，共六十一页。内容总结第十章农药及残留成分分析。对待测组分有较强的溶解能力、对后续测。度和压力下用有机溶剂萃取固体或半固体的萃。流动相：乙腈:水=15:85(用磷酸调水的pH=3)。谷类制成粉末，其制品制成匀浆。显色：在薄层板上喷硝酸银，紫外灯下显色。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。参加显色液中的过氧化氢不能过多，显色液储存不能太长。五、非色谱技术第六十一页，共六十一页。