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1、农残检测专题培训,目 录,农药及农药残留的知识 样品的前处理知识 仪器分析GCMS的基础与操作 农残检测应注意的问题,农药及农药残留的知识,一、农药概述 二、农药残留的概念 三、农药残留的危害 四、农残分析的目的 五、有机氯农药的性质、危害、允许残留量、所用分析仪器 六、农残分析程序,一、农药概述,（一）农药的概念农药(pesticides)是指用于防治危害农作物及农副产品病虫害、杂草及其他有害生物的药物总称。现在农药不仅应用于农业，而且也广泛应用于畜牧业、林业和公共卫生事业等方面。,1.按化学成分可分为有机氯、有机磷、氨基甲酸酯类、拟除虫菊酯类及砷、汞、铜、硫磺等制剂。2.按用途可分为杀虫剂
2、、杀菌剂、除草剂、植物生长调节剂和粮食熏蒸剂等。,（二）农药的分类,（三）农药的作用 农药在防治农作物病虫害和杂草、提高农业产量方面具有显著的效果。农药与人、动物的健康有着密切的关系。农药的使用，杀灭了一些病原及传播媒介，使某些疾病得到了控制，在一定程度上提高了人类的健康水平。提高农畜产品的产量和质量等方面，起着重要的作用。但是，大量广泛施用农药也会造成对食物的污染。,农药还存在残毒和污染的严重问题，农药对食品，特别是动物性食品的污染。长期食用被农药污染的食品，人类健康会受到严重的危害。食品中残留农药过高会导致癌症和帕金森症。 每年，我国农药中毒人数超过10万人，大部分是由于农药残留而引起。死
3、亡20003000人。近170种农药被列入致癌物。 注：目前全世界实际生产和使用的农药品种为500多种，其中大量使用的有100种，主要是化学合成的。因此，我国相继制订了一系列措施，来控制农药对食品的污染。,二、农药残留的概念,农药残留(pesticide residues)是指农药施用后，残存在生物体、农副产品和环境中的微量农药原体、有毒代谢产物、降解物和杂质的总称。残留的数量叫残留量。,产生农药残留的根本原因： 部分种植者违反农药用规范，滥用高毒和剧毒农药或接近收获期使用农药。农药残留毒性的类型： 化学稳定性：难以生物降解、脂溶性强、生物体富集有机氯农药，如六六六、DDT 三致性：致癌、致畸
4、、致突变杀虫脒的代谢产物（N-4-氯邻甲苯胺）、代森类杀菌剂代谢产物（乙撑硫 脲）、敌枯双、三环锡等 环境激素化合物：也称内分泌干扰化合物美国EPA提出60种环境激素化合物，其中除草醚等农药39种。 迟发性神经毒性：下肢麻痹、肌肉无力、食欲不振摄入溴苯磷、 TOCP（三邻甲苯磷酸酯，1930年美国引起姜酒事件）,一般来说，农药对人体健康的影响分为急性中毒与慢性中毒。 急性中毒往往容易造成死亡，成为最明显的农药危害。中毒的症状亦比较明显，具体表现为头痛、恶心、多汗、呼吸困难、肌肉痉挛、神志不清，如不及时抢救便会危及生命。 长期食用含有农药的食品能引致农药在体内不断累积而引起慢性中毒，触发多种慢性
5、疾病，包括癌症、生殖和神经疾病，以及降低免疫力等。因为慢性中毒在人体没有明显症状，往往不能引起人们的注意。,三、农残的危害,农药残留分析的目的, 研究农药使用后在环境中的代谢和降解，制定农药残留限量标准、农药安全使用标准； 检测食品和饲料中农药残留的种类和水平，以确定其质量和安全性，满足对食品质量和安全的管理需要； 检测环境介质和生态系生物构成的农药残留种类和水平，以了解环境质量和评价生态系统的安全性，满足环境监测与保护的管理需要。,农药残留分析是分析化学中最复杂的领域，原因是：, 残留水平低, ng(10-9g)、pg(10-12g)水平； 使用农药历史的未知性和样品种类的多样性，造成分析过
6、程的复杂性； 农药品种的不断增多，对农药多残留分析提出了更高的技术适应性要求。,有机氯农药及其对食品的危害,有机氯农药(organochlorine pesticides)是具有杀虫活性的氯代烃的总称，常用的有机氯农药有666、DDT、氯丹、艾氏剂等。有机氯农药一般不溶于水。易溶于有机溶剂，在生物体内的蓄积具有高度选择性，多贮存于机体脂肪组织或富含脂肪的部位，性质非常稳定，在环境中残留期长，并不断迁移和循环，从而遍及全球的每个角落。,目前，有机氯农药广泛地污染了世界环境。在我国，造成农药污染的主要是有机氯农药。由于许多国家停止生产和使用有机氯农药，食品中的有机氯残留量明显下降。我国已于1983
7、年停止生产有机氯农药。有机氯农药对人和动物来说，其急性毒性仍属于中等毒性。食用有机氯农药污染的食品主要存在慢性中毒问题，其慢性毒性作用主要表现在侵害肝、肾和神经系统，可引起贫血、肝病、神经炎等病症。,食品中有机氯农药的允许残留量,以前国际上对666和DDT的使用情况未作统一的规定。2001年5月22日在斯德哥尔摩来自100多个国家环境官员参加的联合国环境会议上通过了关于持久性有机污染物的斯德哥尔摩公约，决定在全世界范围内禁用或严格限用12种有机污染物。这12种有机污染物中的9种为有机氯农药，即艾氏剂、狄氏剂、异狄氏剂、氯丹、七氯、灭蚁灵、毒杀芬、六氯苯、滴滴涕。我国制定的各类食品中有机氯农药的
8、允许残留量见表。,食品中有机氯农药的最大残留限量/（mg/kg）,食品中有机氯农药的测定方法,食品中有害物质常用的检测方法,薄层色谱法,气相色谱法,高效液相色谱法,质谱法,色质联用,酶联免疫吸附剂测定,早期，有机氯农药的定量测定，一般用分光光度法，但这种方法操作繁琐，选择性差，灵敏度不高。其后又发展了柱色谱，纸色谱和薄层色谱。而且薄层色谱有比较快的发展。由于它简单易行，可作为易于普及的一种定性和半定量测试手段。气相色谱法给有机氯农药残留量的检测提供了一个灵敏、快速、准确的方法（灵敏度为10-910-12g）现已广泛使用。,农药残留分析程序, 样品采集 ：采样、样品运输和保存； 样品预处理：缩分
9、、剔除或粉碎样品，成为检测样品； 样品制备：提取：从试样中分离残留农药的过程；净化：提取物中的农药与干扰物质分离的过程； 分析测定：上机。,一、 取样方法 二、 样品的预处理,样品的采集与预处理,一、取样方法：,a.取样原则 - 代表性- 方法与目的保持一致- 精度要求- 防止化学变化或丢失- 防止污染,b.商业取样分类 - 监测调查取样：随机、概率、分布水平- 执法取样：强制性、超标与否,c.取样量要求 -小的或轻的产品 1.01.5Kg-中等大小产品 2.025Kg-大的产品 4.05.0Kg-肉、禽、鱼 1.01.5Kg -谷物和制品 0.51.0Kg,d.采集要求 - 根茎类蔬菜 采集
10、整个果实- 豆类 整个果实- 果类蔬菜 去除茎部 - 谷物 整个籽粒 - 肉类 整体, 粉状物：粉碎、过40目筛或匀浆，取250-500g样品 谷物：研磨后按四分法进行 液体样品：充分混合，过滤除去漂浮物、沉淀物和泥土,样品提取是指通过溶解、吸附（吸着）或挥发等方式将样品中的残留农药分离出来的操作步骤，也叫萃取。,提取方案的选定主要考虑残留农药的理化特性而决定。 其外还有试样类型、样品组分（脂肪、水含量）、农药在样品中存在形式以及检测方法。,二、 样品预处理,提取方法,匀浆法：称取5 g样品于高速组织捣碎机中，加入25 mL100%纯甲醇，充分匀浆捣碎2 min，取上清液，待净化 机械振荡法：
11、称取5 g样品，加入25 mL100%纯甲醇，于电动振荡机上振荡1 h，静置（或离心），取上清液，待净化。 人工手摇法：称取5 g样品，加入25 mL100%纯甲醇，手动摇晃5 min，静置（或离心），取上清液，待净化。,制备过程中避免组分发生化学变化； 要防止和避免欲测定组分的沾污； 尽可能减少无关化合物引入制备过程； 尽可能简单易行。,提取原理,利用残留农药与样品基质的物理化学差异，使其从检测系统有干扰作用的样品基质中提取分离出来（相似相溶）。 极性-溶解度、分配系数；挥发性-蒸汽压。,提取原则,溶剂提取法,根据农药与样品组分在不同溶剂中的溶解性差异，选用对残留农药溶解度大的溶剂，经过震荡
12、、捣碎等方式将分析物从样品基质中提取出来的方法。,按提取对象分,液-液提取,液-固提取,液-气提取,液- 固提取,指通过溶解、扩散作用使固相物质中的化合物进入溶剂中的过程。,液 - 液提取,原理：利用样品中不同组分分配在两种不混溶的溶剂中溶解度或分配比的不同来达到分离、提取或纯化的目的。,水样：液液提取(生物液体，如尿液、奶液、血浆，加入乙醇或盐) b. 植物和动物样品：固液提取+液液提取 c. 土壤样品：固液提取+液液提取 d. 食品样品：固液提取+液液提取,不同样品中残留农药的提取,净化,是指通过物理的或化学的方法除去提取物中对测定有干扰作用的杂质的过程。 在净化过程中，加入H2SO4的目
13、的，是除去提取液中的杂质，如色素、脂类、蜡质等。,脂类：蜡质、脂肪、油脂 色素：叶绿素、叶黄素、花青素 氨基酸衍生物：蛋白质、肽、生物碱、氨基酸 碳水化合物：糖、淀粉、醇 木质素：酚类及其衍生物,农药残留分析中常见的干扰物质：,磺化法操作流程说明,加入100ml2%硫酸钠水溶液（作用是洗去极性大的杂质）/50ml正己烷（提取）二者无先后顺序。加入浓硫酸10ml（硫酸：正己烷=1:10）轻摇，放置时间要长一些，视情况最好静置过夜（吸附效果好，因硫酸是强氧化剂，它能使脂肪、蛋白质变性）弃去硫酸层，漏斗下口用水洗一下，继续加入硫酸直至硫酸层为乳白色，弃去硫酸层。再次加入100ml2%硫酸钠水溶液，（
14、洗酸）振荡3min静置10min，放下层。过无水硫酸钠（650灼烧4h）柱,（脱水，ECD检测器怕水）最后用正己烷10ml冲洗与鸡心瓶中。加PT溶液（浓度为：1%PEG+2%TEG，介质50%丙酮/己烷）40ul。（掩盖柱子的活性点）减压浓缩44旋转蒸发至干。配线性：50ppb、250ppb、500ppb。进气相用ECD分析，若有检出进GC-MS。附磺化法的操作流程。,样品的提取流程,称量（1）,液固提取（2）,减压过滤（3）,浓缩（6）,液液提取（4）,净化（5）,气相色谱质谱联用,第一节 气相色谱/质谱基础 第二节 开关机介绍 第三节 GCMSD调谐 第四节 样品采集技术 第五节 定性与定
15、量技术 第六节 仪器维护及日常保养,第一章 气相色谱/质谱基础,气相色谱原理气相色谱的流动相为惰性气体，气-固色谱法中以表面积大且具有一定活性的吸附剂作为固定相。当多组分的混合样品进入色谱柱后，由于吸附剂对每个组分的吸附力不同，经过一定时间后，各组分在色谱柱中的运行速度也就不同。吸附力弱的组分容易被解吸下来，最先离开色谱柱进入检测器，而吸附力最强的组分最不容易被解吸下来，因此最后离开色谱柱。如此，各组分得以在色谱柱中彼此分离，顺序进入检测器中被检测、记录下来。,气相色谱法的特点 （1）分离效能高 （2）检测灵敏度高 （3）分析速度快 （4）应用范围广 （5）样品用量少因此，气相色谱法已成为石油
16、、化学、化工、生化、医药、食品、农业、环境保护等生产及科研部门中不可缺少的分析手段。,质谱原理质谱分析法是通过对被测样品离子的质荷比的测定来进行分析的一种分析方法。被分析的样品首先要离子化，然后利用不同离子在电场或磁场的运动行为的不同，把离子按质荷比（m/z）分开而得到质谱，通过样品的质谱和相关信息，可以得到样品的定性定量结果。 气质联用（GC/MS）气质联用的有效结合既充分利用色谱的分离能力，又发挥了质谱的定性专长，优势互补，结合谱库检索，可以得到较满意的分离机鉴定结果。,INTERFACE,GC,MSD,10-5 Torr,2 mL/min,760 Torr,0.5 - 15 mL/min,传输线,气相色谱质谱联用技术：最大的困难是GC和MS有着巨大压力差的两个系统。 GC操作的通常是在1-3个大气压（7602250Torr）。MS的操作压力要求大约10-5Torr.好的传输线可以使GC和MS都达到或接近最佳的操作条件。同时还要保证被测组分可以从GC传输到MS，没有任何的不正常的现象发生。(如：无灵敏度的损失，无二次反应，无峰形的改变）接口的类型： 窄孔柱： 适合内径 0.1,0.2,0.25mm 的色谱柱， 最适合的流速 0.1-1.0ml/min； 毛细柱直接进样传输线；大孔径柱：适合 ID 0.32的色谱柱，最适合的流速 13ml/min，应用于分流器。,
