农药残留检测方法

蔬菜,水果中农药多中残留的快速测定方法安捷伦科技亚太地区北京实验室Agilent公司亚太地区北京环境分析实验室一.实验室成立于2000年8月，是Agilent公司亚太地区三大实验室之一，侧重于环境分析领域二.实验室的目标：1.为Agilent用户提供服务2.开展国家热点环境分析项目的研究三.实验室仪器设备及人员1.目前实验室仪器有6890N气相色谱，5973N气质联用仪，1100高效液相色谱，1100系列液质联用仪（四极杆和离子阱),7500ICP-MS，同时还新建有样品前处理间2.配备有多名应用工程师为用户服务Agilent北京实验室农药残留物的分析方法国内外常用的标准或法定的分析方法美国的EPA方法,EPA608,614,617,622,701和1618美国的AOAC方法美国的CDFA方法中国国家标准方法FAO(联合国粮农组织)/WHO(世界卫生组织)法规日本及欧盟方法农残分析流程样品/分析的类型样品的制备方法样品的净化和浓缩分析仪器的选型数据分析质量控制(qualitycontrol)结果报告样品和农残的类型样品的类型高含水量的样品低含水量的样品含糖量高的样品含脂肪高的样品环境样品特殊样品分析农残物的类型含卤素的样品有机磷化合物氨基甲酸盐类有机氮化合物有机硫化合物除虫菊酯及拟除虫菊酯样品的制备方法样品的粉碎及均质溶剂萃取样品量:10g,20g,50g,or100g混合及Omni-mixer溶剂-加水或无水硫酸钠丙酮-USFADAcetonitrile-CDFAEthylacetate-Sweden提取方法可根据待测农药的性质，样本种类和实验室条件选择适当的提取方法。常用方法有以下几种：浸渍，漂洗法：对附着在样本表面的农药有很好的提取效果。振荡法：样本+提取剂，振荡数小时，普遍采用。匀浆，捣碎法：样本放在匀浆杯（捣碎杯）中，加提取剂，快速匀浆几分钟。简便，快速，效果好，普遍采用。索氏提取法：经典提取法，也叫完全提取法，效果好，但时间过长，干扰物质较多。消化法：样本先消化，再用提取液提取，用于不易匀浆，不易捣碎的动物组织样本。其他方法：超声波提取法，吹扫蒸馏法，SFE等。为提取充分，往往要经三次或多次提取。提取含水量高的样本中时,有时需加无水硫酸钠；提取含糖量高的样本中农药时，或干燥土壤中农药时，需加适量水，能提高提取效果。样本的净化将样本中待测农药与干扰杂质分离的处理步骤。液-液分配法：通常采用极性溶剂与非极性溶剂配成溶剂对进行多次分配，使干扰杂质和待测农药分离，达到净化目的。常用的溶剂对有：乙晴-正己烷（石油醚），二甲基甲酰胺（DMF）-正己烷（石油醚），二甲基亚砜（DMSO）-正己烷（石油醚），丙酮-正己烷，丙酮-二氯甲烷（石油醚），丙酮层需加10倍的2%或4%硫酸钠或氯化钠水溶液。吸附柱层析法：常用的吸附剂有：弗罗里硅土，三氧化二铝（酸性，中性，碱性），硅胶，活性碳，硅燥土。通常吸附剂在用前需经高温烘烤3小时以上活化。70年代后期，微型柱被应用于农药残留检测工作，提高了净化效果。样本的净化（续）•凝结沉淀法：待净化溶液中加入一定的凝结剂（如氯化铵+磷酸），能使溶液中的蛋白质，脂肪，腊质等干扰物沉淀析出，再经离心，可达到净化目的。•冷冻法：低温处理样本提取液，将使溶液中的蛋白质，脂肪，腊质等干扰物沉淀析出，过滤除掉杂质。•其它方法：吹扫蒸馏法，薄层层析法，磺化法，凝胶渗透层析法，离子交换层析法，高压液谱柱净化法。样品的制备方法(续)样品净化水相分离加NaCl加无水硫酸钠冷冻或吸附溶剂分配所有以上的组合净化-前或后-水相分离反相SPE-C18或活性炭样品的制备方法(续)样品净化凝胶过滤色谱(gelpermeationChromatography)LH20orDibenzylCo-polymerHexane,cyclohexane,CH2Cl2,EtOAcSPEFlorisil-Hexane/AcetoneforHalogenatedAminopropyl-CH2Cl2/CH3OHforcarbamateReversedPhaseSPE-C18orActivatedCarbonpHadjustmentofsolventextractsPhosphateBuffer(2M,limitvolumeadded)样品的制备方法(续)样品的浓缩K-D样品浓缩器氮气蒸发器开口烧杯(水浴)真空旋转蒸发仪样品分析方法分析仪器的选择GC/FPD(6890GC)-适合有机磷和有机硫农残化合物GC/ECD(6890GC)-适合有机氯农残化合物GC/NPD(6890GC)-适合有机氮和有机磷化合物GC/MSD(5973NGC/MSD)通用的分析方法结合NIST98标准谱库和农药谱库可以进行农残化合物的鉴定高灵敏度,高选择性HPLC-柱后衍生用荧光检测(1100HPLCSeries)适合氨基甲酸盐类化合物的分析LC/MS-高灵敏度,高选择性的检测方法CDFA-MRSM检测技术介绍•一、CDFA-MRSM方法简介•二、CDFA-MRSM方法优点•三、实验分析仪器配置及标准操作条件•四、分析实验标准操作程序（SOP）1.样品前处理2.样品检测原则3.实验室管理五、实验内容及结果1.工作内容2001.9-12实验准备阶段1）起草SOP，制定实验方案2）定购仪器(前处理,测试仪器)3）配制标样,作标准曲线,建立RT扫描表2002.1-2添加回收率实验2002.3数据分析、修改补充SOP2.完成工作量OP、CH、CARB共60种农药在韭菜、黄瓜、苹果三种蔬菜水果中各两个添加水平（其中有机磷农药为0.5ppm和0.05ppm水平，有机氯农药为0.1ppm和0.01ppm水平)每个水平三次重复。实验次数255次实验数据2403个3.实验结果1）添加回收率及变异系数图2）MDL表3）典型谱图4)达到的技术指标4.实验方法改进将27种有机磷农药混合，使用保留时间锁定软件建立分析方法，随后将A，B两通道各个农药的保留时间输入到RTL表中。在样品分析完成后，使用RTL命令当中Autosearch功能，色谱工作站自动将所做样品A，B两通道的数据与RTL表中锁定农药的保留时间进行对比，并列出扫描到的农药。据此可对样品当中农残进行定性。RTL数据表可完全替代扫描表，实现自动检索。NextA通道27种有机磷农药色谱图B通道27种有机磷农药色谱图Back农残快速检测技术化学法（MRSM）与生物法（酶法）比较检测方法酶法MRSM法检测农药类型1.有机磷2.氨基甲酸酯1.有机磷2.氨基甲酸酯3.有机氯4.拟除虫菊酯检测农药数量约20多种（仅1，2类）约200多种（其中1类80多种，2类20多种，3、4类100多种）检测蔬菜品种叶菜类；不适于果菜及根菜类适用于各类蔬菜（叶菜、果菜、根菜、茎菜等）检测灵敏度有的农药灵敏度很低，如：甲胺磷感度为65.62ppm对各类农药灵敏度均较高，如：甲胺磷可检出0.01-0.05ppm检测方式可在现场检测（便携式）在实验室进行检测准确度对残毒愈高的样品误差愈小用双色谱柱双检定器同时定性定量，准确度均较高检测数据的可靠性通常检测数据不能直接作为执法依据，还需用化学法验证后方可生效检测数据可直接作为执法依据检测时间与成本快速、简单、易操作、成本低较酶法慢，一个样品扫描200种农药需1.0-1.5小时。成本高。Next蔬菜、水果中MRSM技术样品前处理流程称样溶剂提取蒸发浓缩溶解（己烷）固相萃取柱（FL，1g）定容GC-ECD溶解（丙酮）定容,混匀确证GC-MS溶解（甲醇/二氯甲烷）固相萃取柱（NH2，0.5g）微孔滤膜LC-FLD定容，混匀技术关键:1.前处理采用固相萃取2.气相色谱配置双柱双检定器液相色谱配置荧光检定器和柱后衍生系统3.用气质确证Back微孔滤膜GC-FPD过滤，静止分层，取3份高速匀浆样品初加工将样品切碎后，放入普通食品加工机中进行简单加工Back在天平上准确称25克样品Back用量杯量取50ml乙腈倒入称好的样品当中Back用高速匀浆机匀浆2分钟Back将过滤液静置10分钟，待水相和乙腈相分层将乙腈提取液过滤至盛有NaCl的具塞量筒中，然后剧烈震荡1分钟Back分别移取10ml乙腈溶液（OP,CH)或者20ml溶液（MS）至烧杯中，将烧杯置于80℃水浴上，用氮气缓缓吹扫Back将定容好的溶液在旋涡混合器上混合均匀BackBack使用Agilent公司AccuBONDTM固相萃取柱分离纯化提取液，使用离心管接收淋洗液如检测有机氯农药，采用Florisil(1g)固相萃取柱.如检测氨基甲酸酯类农药,使用Aminopropyl(0.5g)柱将离心管中收集的淋洗液放在水浴温度为55℃的氮吹仪上，用氮气缓慢吹扫并定容到5ml，随后用气相色谱检测BackFDA-MRM与CDFA-MRSM比较FDA-MRMCDFA-MRSM样品过滤取定量样品液固相萃取（SPE：C18）加丙酮、CH2Cl2固相萃取（SPE：SAX，PSA）GC溶剂（丙酮）样品溶剂（乙腈）静止分离取定量样品液固相萃取（SPE：Florisil，NH2）BackHPLCGC-MSGCHPLCGC-MS蔬菜、水果中农药残留检测MRSM与传统方法比较Next方法项目MRSM传统方法(国标方法)萃取方式固相萃取液-液萃取溶剂用量15ml士/样100ml士/样时间10-15分/样（不需脱水）60-120分/样（脱水）浓缩仪器氮吹仪旋转蒸发仪或K-D浓缩器时间3-5分/样15-20分/样损失率3%10-20%或10%净化时间不需净化柱层析（有机氯），30-60分/样溶剂用量0ml/样50-100ml/样前处理总消耗时间0.5-1小时/样2-3小时/样（有机磷）8-12小时/样（有机氯）检测农药类型一次处理可同时检测有机磷、有机氯、菊酯、氨基甲酸酯类不同农药采用不同方法分别处理检测农药数量200种（一次处理）其中：有机磷80种有机氯、菊酯100种氨基甲酸酯20种34种（分类处理）其中：有机磷20种有机氯11种菊酯3种检测准确度、灵敏度步骤简单、损失小；毛细管柱，双柱、双检定器同时定性、定量。检测准确度、灵敏度高。步骤多、易损失；一般用填充柱、单检定器定性、定量检测时间未知扫描200种（一次处理）1-1.5小时/样20种/类(一次处理)4-13小时/样方法特点省溶剂、省时、省工；前处理设备简单，一次处理检出农药多，适合于未知农药多残留快速扫描。用于果蔬批发市场和生产基地，进出口基地执法检测。溶剂、时间、人工消耗较多，前处理设备复杂（索氏提取器、K-D浓缩器、旋转蒸发器）；一次处理检出农药少，适于已知单残留检测。难以满足市场检测需要。MRSM技术对仪器配制的要求农药类别仪器进样器色谱柱检测器数据处理有机氯、菊酯类GCAgilent6890自动进样器DB-130m×0.25mm×0.25μmDB-1730m×0.25mm×0.25μmECDECD一台化学工作站控制两台气谱有机磷类GCAgilent6890自动进样器DB-130m×0.53mm×1.5μmDB-1730m×0.53mm×1.0μmFPDFPD氨基甲酸酯类HPLC（带柱后衍生系统）Agilent1100Pickering5200自动进样器或手动进样C84.6mm×250mm,5μC184.6mm×250mm,5μFLD积分仪或化学工作站确证GC-MSAgilent5973自动进样器HP-5MS30m×0.32mm×0.5μmMSD化学工作站NextAgilent1100系列液相色谱与Pickering5200型柱后衍生系统DB-1与DB-17毛细管色谱柱Agilent5973N气相色谱-质谱联用仪Next配备双进样塔，双ECD，双FPD检测器的6890N气相色谱仪有机磷农药检测气相色谱操作条件：进样口温度：220℃，检测器：320℃,载气：氮气，10ml/m