農(nóng)殘檢測(cè)前處理方法1.索氏提取法(自動(dòng)索式提取)
索氏提取法是一種經(jīng)典萃取方法,在當(dāng)前殘留分析的樣品制備中仍有著廣泛的應(yīng)用。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);國(guó)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(duì)比,用于評(píng)估方法的提取效率。索氏提取方法的主要優(yōu)點(diǎn)是不需要使用特殊的儀器設(shè)備、且操作方法簡(jiǎn)單易行,很多實(shí)驗(yàn)室都可以得以實(shí)現(xiàn)、使用成本較低。主要的缺點(diǎn)是溶劑消耗量大、耗時(shí)也較長(zhǎng)、需冷凝水等。
索氏提取中玻璃材質(zhì)的脂肪提取器是比較容易損壞的玻璃器皿之一,尤其是提取器外壁的虹吸回流管很容易破損,在實(shí)驗(yàn)操作中應(yīng)小心謹(jǐn)慎一些;
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(shuō)是提取時(shí)間),一般實(shí)驗(yàn)室中使用的水浴鍋溫度分布不是很均勻、提取用的圓底燒瓶的瓶壁厚薄不一均會(huì)造成的回流速率的差異;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;
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)造成部分目標(biāo)物的分解,如Fe可能會(huì)造成某些有機(jī)氯分解)。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。
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)。
由于索氏提取是一個(gè)相對(duì)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。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。
索氏提取中還有一種自動(dòng)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(dòng)索氏提取法具有提取時(shí)間較快、操作自動(dòng)化、溶劑可以回收等有點(diǎn)。由于該方法本人沒有使用過,因?yàn)橹荒芨鶕?jù)資料簡(jiǎn)單陳述這些。
農(nóng)殘檢測(cè)前處理方法2.振蕩提取和組織搗碎法(勻漿法)
振蕩提取和組織搗碎法(勻漿法),這兩種提取方法相對(duì)更為簡(jiǎn)單,一般對(duì)植物樣品、食品,尤其是含水量較高的新鮮樣品,如蔬菜、水果等使用時(shí)較為方便簡(jiǎn)單。這兩種方法也不需要特設(shè)的設(shè)備,普通的振蕩器,離心機(jī)、勻漿機(jī)等均可使用;
這兩種在很多殘留分析的標(biāo)準(zhǔn)方法中均有使用,如GB/T5009系列方法和日本的“JAP肯定列表檢測(cè)方法--食品中殘留獸藥飼料添加劑檢測(cè)方法”。
在這兩中方法中,一般使用的提取溶劑以極性溶劑居多,標(biāo)準(zhǔn)方法中以使用乙腈居多。由于這些樣品中含水量一般都較高的,如果使用單一的非極性溶劑提取,由于疏水性強(qiáng),浸潤(rùn)或滲透樣品的能力有限,會(huì)造成提取效果的降低。
振蕩法和和組織搗碎法(勻漿法)以及后面提到的超聲提取、微波提取等方法中,還有一個(gè)重要前處理步驟,即固液分離。實(shí)現(xiàn)這個(gè)步驟可以用過濾(抽濾)和離心等操作進(jìn)行。過濾可以用簡(jiǎn)單的濾紙進(jìn)行,也可以用助濾劑(如Celite 545)進(jìn)行抽濾。如果使用離心分離時(shí),應(yīng)注意防止容器的破碎。
在這兩種提取方法中,為了避免液體轉(zhuǎn)移產(chǎn)生的損失,一般都是直接從提取液中抽取部分液體用以后續(xù)的操作。
農(nóng)殘檢測(cè)前處理方法3.超聲波提取法
超聲波提取具有不需要加熱、操作簡(jiǎn)單、節(jié)省時(shí)間和提取效率高等優(yōu)點(diǎn),目前在殘留分析的樣品前處理中也有廣泛的應(yīng)用,如EPA3550方法。
超聲波提取一般有利用超聲波清洗器提取的(圖2),也有專門針式提取器(如超聲波細(xì)胞破碎儀,圖3)。無(wú)論是哪種提取設(shè)備,都是利用了超聲波的“空化”作用。超聲波提取的特點(diǎn)很明顯,不需要加熱,這個(gè)尤其適用于熱不穩(wěn)定性目標(biāo)物的提取。
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,建議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。超聲波提取法對(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,在提取過程中很容易破裂,因此在選擇玻璃器皿時(shí)應(yīng)特別注意。
有機(jī)溶劑在使用超聲波提取時(shí),揮發(fā)性會(huì)增強(qiáng),所以要注意提取容器不能密閉,應(yīng)有一定的空間。
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。
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。
農(nóng)殘檢測(cè)前處理方法4.超臨界流體萃取法
超臨界流體萃取具有耗時(shí)短、消耗有機(jī)溶劑少等優(yōu)點(diǎn),所以在殘留分析樣品前處理中,特別在食品及中草藥有效成分等天然藥物成分的提取中有較多的應(yīng)用;早期超臨界流體萃取色譜儀(如吉爾森的,如果操作的時(shí)候沒有說(shuō)明書是不行的)用于萃取時(shí)所需要設(shè)置的條件等都較多。如需要二氧化碳、低溫冷卻設(shè)備(乙二醇冷卻劑)、加入改性劑(提高極性化合物的溶解度)、壓力設(shè)置、收集溶劑等等。
現(xiàn)在的超臨界流體萃取儀器(如美國(guó)ASI)有了很大的改進(jìn),儀器的性能、功能、體積等都有了較大的改進(jìn)。由于需要使用特殊的設(shè)備和耗材,目前國(guó)內(nèi)用SFE分析殘留的文獻(xiàn)還是相對(duì)其他方法較少。
超臨界流體萃取的優(yōu)點(diǎn)是有機(jī)溶劑的使用(基本不用或者極少使用),而且很容易實(shí)現(xiàn)對(duì)一些大分子化合物、熱敏性和化學(xué)不穩(wěn)定性物質(zhì)的提取。當(dāng)然設(shè)備成本是很多實(shí)驗(yàn)室必須考慮的問題。
農(nóng)殘檢測(cè)前處理方法5.加速溶劑提取法
加速溶劑提取法被美國(guó)環(huán)保署選定為標(biāo)準(zhǔn)方法(EPA3545)。加速溶劑提取很容易實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化(順序提取),目前,在對(duì)土壤和生物樣品中殘留分析的前處理上都有應(yīng)用(圖4)。
雖然加速溶劑提取相比索氏提取和超聲波提取等方法,消耗溶劑較少、自動(dòng)化程度高、操作相對(duì)簡(jiǎn)便,但加速溶劑萃取的問題就是分析成本,即儀器和耗材相對(duì)較貴(特別是濾膜,一次性的),一般的實(shí)驗(yàn)室難以承受。
加速溶劑提取的效率較高,但是一般的共提物也相對(duì)較多,這樣會(huì)影響后續(xù)的凈化操作。目前,已經(jīng)有在線凈化的報(bào)道(如在戴安公司的網(wǎng)站上就有相關(guān)的凈化資料),即在樣品的下面裝入凈化所需的吸附劑,達(dá)到提取-凈化的目的。但是,對(duì)不同的樣品和農(nóng)殘目標(biāo)物的檢測(cè),具體的方法需有多次實(shí)驗(yàn)確定。
ASE 自動(dòng)化程度高、操作簡(jiǎn)單,參數(shù)的設(shè)置也較為容易,而且在后續(xù)操作中自動(dòng)過濾,這大大減輕了實(shí)驗(yàn)者的勞動(dòng)強(qiáng)度,也避免了目標(biāo)物的損失。ASE在提取水分含量較高的樣品時(shí),不能用無(wú)水脫水(主要是防止結(jié)塊,堵塞管路)。對(duì)于樣品量的要求,應(yīng)該結(jié)合各個(gè)體積大小的萃取池裝填樣品,不能裝填過多或者過于緊密,否則會(huì)影響萃取的效率。同樣,由于是高溫提取,對(duì)于一些容易熱解的目標(biāo)物是不太適宜的。
此外,加速溶劑提取裝置還是很好的研究亞臨界水萃取的儀器。
農(nóng)殘檢測(cè)前處理方法6 微波萃取法
微波萃取就是通過分子極化和離子導(dǎo)電兩個(gè)效應(yīng)對(duì)物質(zhì)直接加熱,且加熱均勻(目前的理論有微波熱效應(yīng)和非熱效應(yīng)的,具體就不在此討論了)。根據(jù)微波的作用原理,微波萃取需要極性溶劑,但是一般都是混合溶劑提取。國(guó)內(nèi)微波萃取的文獻(xiàn)也相對(duì)較多一些,也能從某種程度上說(shuō)明這種方法的適用性。微波萃取主要有兩種方式:敞開式(圖5)和密閉式。(關(guān)于更多的微波原理可以參考本論壇中微波萃取/消解版面)
一般的家用微波爐,其微波的發(fā)生都是脈沖形式的,如果從實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象來(lái)看的話,就是在微波斷開時(shí)的瞬間溶劑會(huì)有強(qiáng)烈的暴沸現(xiàn)象產(chǎn)生。家用微波爐的爐腔中微波場(chǎng)的分布是不均勻的(通過轉(zhuǎn)動(dòng)盤來(lái)克服這個(gè)問題)。
關(guān)于能否用改裝的家用微波爐進(jìn)行微波萃取實(shí)驗(yàn),這個(gè)問題也是討論較多的。個(gè)人認(rèn)為可行性可以暫且不討論,可以先從敞開微波萃取實(shí)驗(yàn)本身來(lái)看:首先,在使用微波萃取時(shí),應(yīng)該有攪拌裝置,建議是使用磁力攪拌器,一則使得提取溶劑在短時(shí)間內(nèi)達(dá)到溫度平衡,避免由于微波場(chǎng)分布不均勻帶來(lái)的弊端;二則攪拌對(duì)提取的效率也有一定的提高。其次,對(duì)于實(shí)驗(yàn)來(lái)說(shuō),需要較為準(zhǔn)確的溫度控制系統(tǒng),這是一個(gè)難點(diǎn),因?yàn)槟壳暗臏y(cè)溫方法(熱電偶、熱電阻、光纖、紅外等)在這種微波萃取方式中的應(yīng)用都有其局限性;就是說(shuō),提取器中溶劑的實(shí)際溫度很難及時(shí)的表觀和控制。從這兩點(diǎn)來(lái)看,如果要改裝的話,還是很麻煩的。
在使用非脈沖微波萃取時(shí),暴沸現(xiàn)象就可以避免了,主要是微波的連續(xù)供給,不會(huì)形成一個(gè)極大脈沖。
微波萃取還有一個(gè)問題就是微波分解,因?yàn)槲⒉ú粌H對(duì)溶劑而且對(duì)目標(biāo)物本身也有作用;但是在實(shí)際使用中,只要微波的功率設(shè)置合理,其分解目標(biāo)物的影響是在可接受范圍內(nèi)的。微波提取的效率需通過微波的功率、萃取的溶劑比例、萃取時(shí)間、萃取溫度等來(lái)進(jìn)行優(yōu)化。
由于是高壓、高溫條件,密閉微波萃取裝置在萃取效率,萃取時(shí)間、消耗溶劑等方面比常壓微波萃取更勝一籌,由于萃取的環(huán)境是高壓、溫度也是較高的,有點(diǎn)類似加速溶劑萃取的作用;故此,提取的效率、提取的時(shí)間和消耗的溶劑都由于常壓萃取。但是,密閉微波萃取的令人困擾的問題就是控溫的問題,也引出了安全問題。由于不是每個(gè)萃取罐都是有溫度或壓力控制的(不知道目前有沒有產(chǎn)品有相關(guān)的功能),當(dāng)每個(gè)萃取罐中的樣品組分有所差異時(shí),可能對(duì)溫度或壓力產(chǎn)生一定的變化。
由于是微波萃取的溫度相對(duì)較高,所以對(duì)目標(biāo)物而言,熱不穩(wěn)定性是不適用的;敞開式微波萃取實(shí)驗(yàn)的操作有些類似超聲波萃取,可以分步萃取,也需要借助過濾等方式實(shí)現(xiàn)液固分離;微波萃取的提取效率較高,而且對(duì)樣品,如植物中色素的共提現(xiàn)象要小一些,這樣能使凈化稍微容易一些。
相對(duì)而言,敞開式微波萃取在處理樣品量的方面比密閉萃取要稍遜一些。一般常壓微波萃取一次只能萃取一個(gè)樣品,并需要冷凝水冷卻提取溶劑,而密閉微波萃取可以多個(gè)樣品同時(shí)萃取。目前國(guó)內(nèi)的微波儀器就有微波消解、萃取一體的產(chǎn)品。
農(nóng)殘檢測(cè)前處理方法7 基質(zhì)固相分散技術(shù)
基質(zhì)固相分散技術(shù):MATRIX SOLID-PHASE DISPERSION(MSPD)是將樣品(固態(tài)或者液態(tài))直接與適合反相鍵合硅膠(如C18、C8等)一起混合和研磨(現(xiàn)在已經(jīng)擴(kuò)大到其他材料了,如硅藻土等),使樣品本均勻分?jǐn)?shù)于固體相顆粒表面制成半固體裝柱,然后采用類似SPE的操作進(jìn)行洗滌和洗脫。
其優(yōu)點(diǎn)如下:
依靠填料顆粒的機(jī)械剪切力和C18等填料的去雜作用,是樣品勻漿和提取在同一過程中完成,不需要溶劑和除雜步驟;
C18等能夠破壞脂質(zhì)的細(xì)胞膜,使細(xì)胞成分釋放并在填料中重新分布;樣品基質(zhì)和待測(cè)組分均勻分布在填料中,樣品的各種成分按照相似相溶規(guī)律在填料表面的鍵合相中依極性高低進(jìn)行溶解和分布;
組分的保留與填料、樣品基質(zhì)和溶劑有關(guān);
MSPD樣品處理速度快,溶劑用量少,同時(shí)樣品量也少,因此要求檢測(cè)方法(儀器)具有較高的靈敏度。
常用的檢測(cè)方法有:醬油中氯丙醇的測(cè)定、蘋果汁中多組分測(cè)定、持久性化合物(多氯聯(lián))等的提取測(cè)定等等。
嘉興中科檢測(cè)公司涉及到的服務(wù)范圍涵蓋全國(guó)各地,比如浙江農(nóng)殘檢測(cè),江蘇農(nóng)殘檢測(cè),江西農(nóng)殘檢測(cè),安徽農(nóng)殘檢測(cè),山東農(nóng)殘檢測(cè),內(nèi)蒙古農(nóng)殘檢測(cè),新疆農(nóng)殘檢測(cè),甘肅農(nóng)殘檢測(cè),四川農(nóng)殘檢測(cè),湖南農(nóng)殘檢測(cè),湖北農(nóng)殘檢測(cè),河南農(nóng)殘檢測(cè),河北農(nóng)殘檢測(cè)等等。
嘉興中科檢測(cè)涉及的檢測(cè)內(nèi)容還包括以下項(xiàng)目:
1、 未知物剖析(成分分析)及配方研制 (特色項(xiàng)目) 2、 再生資源的綜合利用鑒定 (特色項(xiàng)目) 3、 二惡英檢測(cè),PM2.5,PM10 (特色項(xiàng)目) 4、 危險(xiǎn)廢物檢測(cè)與鑒定 (特色項(xiàng)目) 危廢固廢檢測(cè)與鑒定 5、 報(bào)批全項(xiàng)分析和結(jié)構(gòu)確證 (特色項(xiàng)目) 6、 食品,農(nóng)產(chǎn)品,飼料以及食品級(jí)接觸材料檢測(cè) (特色項(xiàng)目) 7、 衛(wèi)生產(chǎn)品檢測(cè) 8、 ,獸藥和肥料檢測(cè) 9、 環(huán)境檢測(cè)和檢測(cè) 10、 日化產(chǎn)品檢測(cè) 11、 玩具,紡織品以及皮革等有害化學(xué)物質(zhì)檢測(cè) 12、 電子電器有毒物質(zhì)檢測(cè) 13、 油品品質(zhì)檢測(cè) 14、 環(huán)境可靠性檢測(cè) 15、 材料性能分析 16、 金屬礦產(chǎn)檢測(cè) 17、 貨物運(yùn)輸條件鑒定,化學(xué)品檢測(cè)盒危險(xiǎn)性鑒定 18、 工業(yè)故障診斷和失效分析 19、 司法鑒定 20、 科研服務(wù)