农产品样品净化
来源/作者:中国标准物质网  日期:2021-06-20

(一)选择净化程序

使用有机溶剂提取样品中的农药时,样品中的油脂、蜡质、蛋白质叶绿素及其他色素、胺类、酚类、有机酸类、糖类等会同农药一起被提取出来。提取液中既有农药,又有许多干扰物质,这些物质也称为共提物或辅提取物,会严重干扰残留量的测定。共提物的含量很高,可以用百分数来表示;而待测农药的含量很低,通常为百万分之几,仅占提取物中极小部分。样品净化是从待测样品提取液中将农药与杂质分离并除去杂质的步骤。

样品提取物中辅提取物的量和类型决定了净化程序的选择。存在的辅提取物越多,所需要的净化程序就越精确,这样才能保证检测时样本达到足够的纯度。但是在某些情况下,如检测前估计辅提取物的量可以忽略不计或者检测前样本需要大幅度的稀释时,就不需要进一步净化。对于大部分样本来说,分析检测以前需要一些形式的净化。

净化柱可以将农药从其他辅提取物中分离出来。理想情况是完全去除杂质,但是实际则是降低杂质的浓度,以使其在分析过程中不至于造成影响。

净化技术如何选择还取决于样本的性质和类型,这是因为不同种类样品的脂肪含量、含水量、糖含量、胡萝卜素、有机硫化物或一些次级产物含量千差万别。

净化过程在去除这些杂质时,常常会伴随农药丢失。所以,样品净化是农药残留分析中难度较大的亦是最重要的步骤之一,是残留分析成败的关键。净化过程中主要使用分离技术,在农药残留分析中使用的净化技术涉及分离学科的许多领域,并且随着新技术的发展而不断更新。这种分离和浓缩技术,主要是基于混合物中各组分不同的理化性质,如挥发性、溶解度、电荷、分子大小、分子的开关和极性的不同,在两个物相间转移。但对于多组分样品,需要较复杂的分离技术,通常从互不相溶的两相中进行选择性转移。所有的分离技术都包含一个或几个化学平衡,分离的程度会随着实验条件而变化,不能单纯依赖理论,需多次实践才能达到理想的分离效果。

(二)液液萃取法

液液萃取法(liquid-liquid extraction,LLE)是利用样品中的农药和干扰物质在互不相溶的两种溶剂(溶剂对)中分配系数的差异,进行分离和净化的方法。

通常使用一种能与水相溶的极性溶剂和另一种不与水相溶的非极性溶剂配对来进行分配,这两种溶剂为溶剂对。经过反复多次分配,使试样中的农药残留与干扰杂质分离,样品得到净化。如选用合适溶剂提取,则提取溶剂亦是液液萃取的溶剂对。

1.含水量高的样品先用极性溶剂提取,再转入非极性溶剂中。

(1)净化有机磷、氨基甲酸酯等极性稍强农药的溶剂对。水,二氯甲烷丙酮,水-二氯甲烷;甲醇,水-二氯甲烷;乙腈,水-二氯甲烷。

(2)净化非极性农药的溶剂对。水,石油醚;丙酮,水-石油醚;甲醇,水-石油醚。

2.含水量少、含油量较高的样品净化的主要目的是除去样品中的油和脂肪等杂质。

(1)净化比较极性农药时,先用乙情、丙酮或二甲基亚砜、二甲基甲酰胺提取样品,然后用正己烷或石油醚进行分配,提取出其中的油脂干扰物,弃去正己烷层,农药留在极性溶剂中,加食盐水溶液于其中,再用二氯甲烷或正己烷反提取其中农药。常用的溶剂对有乙-正己烷、二甲基亚硕-正己烷、二甲基甲酰胺-正己烷。

(2)净化比较非极性农药时,用正己烷(或石油醚)提取样品后,用极性溶剂乙腈(或二甲基甲酰胺)多次提取,农药转入极性溶剂中,弃去石油醚层,在极性溶剂中加食盐水溶液,再用石油醚或二氯甲烷提取农药。

(三)常规柱层析法

常规柱层析法(conventional column chromatogram)主要指常规吸附柱层析,是利用色谱原理在开放式柱中将农药与杂质分离的净化方法。农药残留样品提取液通过液液分配萃取处理后,通常再使用常规柱层析,一般使用直径0.2~2cm、长10~20cm的玻璃柱,以吸附剂作固定相、溶剂为流动相,将样品提取浓缩液加入柱中,使其被吸附剂吸附,再向柱中加入淋洗溶剂,使用极性稍强于提取剂的溶剂淋洗,极性较强的农药先被淋洗下来,样品中的大分子和非极性杂质则留在吸附剂上。只有当吸附剂的活性和淋洗剂的极性选择适宜,淋洗剂的体积掌握合适时,杂质才能滞留在柱上,农药被淋洗下来,可使农药与杂质分开。

最常用的吸附剂有氧化铝、硅胶、弗罗里硅土、活性炭等。吸附剂和淋洗剂的选择,根据经验可概括如下:①极性物质易被极性吸附剂吸附,非极性物质易被非极性吸附剂吸附。

②氧化铝、弗罗里硅土对脂肪和蜡质的吸附力较强,活性炭对色素的吸附力强,硅藻土本身对各种物质的吸附力弱,但酸性硅藻土对样品中的色素、脂肪和蜡质净化效果好。③改变淋洗溶剂的组成,可以获得特异的选择性。如在一根柱上用不同极性溶剂配比进行淋洗,可将各种农药以不同次序先后淋洗下来。

 

 

文章来源:《无机化学核心教程(第二版)》

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【关键词】蛋白质 叶绿素 胡萝卜素 二氯甲烷 甲醇 二甲基甲酰胺