样品制备新技术(三) 对于液液液三相微提取体系

对于液液液三相微提取体系，样品样品溶液中的制备目标分析物，先被提取到有机溶剂中，新技然后再被提取到受体溶液中，样品其提取效率不仅与分析物在有机相和样品溶液问的制备分配系数(K_org/d)有关，还与在受体溶液和有机相两者间的新技分配系数(K_a/org)有关。对于浸入式的样品三相单滴微提取技术，当系统达到平衡后受体中目标物的制备萃取量(n)可按下式计算。

n=K_a/dV_ac_oV_d/(K_a/dV_a+K_org/dV_org+V_d)

式中，新技V_a为受体的样品体积，其余字母的制备含义同前。

对于特殊的新技三相单滴微提取顶空单滴微提取，当体系达到平衡后有机相中目标物的样品提取量(m)可按下式计算。

n=K_org/dV_orc_oV_d／(K_org/dV_or+K_hdV_h+V_d)

式中，制备K_hd为目标物在顶空与样品之间的新技分配系数，V_h为样品顶空的体积，其余字母的含义同前。

单滴微提取有两种基本类型：直接单滴微提取(direct immersion SDME，DI-SDME)和顶空的单滴微提取(headspace SDME，HS-SDME)。直接单滴微提取是将与水不互溶的有机液滴悬挂在微量注射器针头上，然后直接浸入到水样中，经充分搅拌，样品中的分析物进入受体溶液中，分析物在两相中进行分配(图3-lO)。顶空单滴微提取是将提取剂液滴置于样品的上方进行单滴液液微提取(图3-11)，适用于挥发性和半挥发性化合物，在气相内扩散系数较大，达到平衡速度较快，且可以消除样品基质的干扰。

单滴微提取受多个因素的影响，如萃取时间、溶剂的物化性质、液滴大小、样品溶液体积、搅拌速率、温度、离子强度等。

单滴微提取具有简单、经济、易于操作和几乎不使用溶剂的特点，其在农药残留检测中越来越受到广泛应用。肖琴等采取静态单滴微提取模式测定了东湖水样和经稀释后的果汁样中的有机磷农药，该方法对东湖水样的回收率为90.71％～106.5％，相对标准偏差均小于8.5％；对果汁样品的回收率为77.68 ％～113.6％，相对标准偏差均小于16.6％。Lambro-poulou等(2007)采用单滴微提取结合气相色谱质谱联用技术，分析了水样中多种有机磷杀虫剂残留，检出限可过0.010～0.73μg／L。Amvrazi等(2009)建立了葡萄和苹果中多类型杀虫剂残留的单滴微提取-气相色谱质谱(SDME-GC／MS)检测方法，检出限可达0.0003～0.007μg／g。

七、凝胶渗透色谱

凝胶渗透色谱(gel permeation chromatography，GPC)也称作体积排斥色谱(size ex-clusion chromatography，SEC)，是色谱中较新的分离技术之一。它是基于体积排阻的分离机理，通过具有分子筛性质的固定相，用来分离分子质量较小的物质，并且还可以分析分子体积不同、具有相同化学性质的高分子同系物。1967年，Ruzicka等首先采用Sephadex LH-20(羟丙基化交联葡聚糖)分离净化了蔬菜中的有机磷农药；1997年，Stalling等将凝胶渗透色谱用于农药残留分析中脂类提取物与农药的分离，并使该技术初步自动化。随后，由于凝胶渗透色谱净化可以有效去除高脂肪基质中的脂肪、色素等高分子质量的杂质而提高检测效率，因而受到重视，成为农药残留分析前处理的主要净化手段之一，并不断得到改进和发展。

目前关于凝胶渗透色谱的分离机理存在着以下几种基本理论：立体排斥理论、有限扩散理论和流动分离理论。除上述理论外，尚有分子热力学理论、二次排斥理论等。由于应用立体排斥理论解释凝胶渗透色谱中的各种分离现象与事实比较一致，因此立体排斥理论已为人们普遍采用。立体排斥理论认为，凝胶渗透色谱的分离基础主要依据溶液中分子体积(流体力学体积)的大小来进行分离。

凝胶渗透色谱的柱填料为凝胶，它是一种表面惰性物质，含有许多不同尺寸的孔穴，不具有吸附、分配和离子交换作用。凝胶的孔径与被分离组分分子大小相应，当试样中大小不同的组分分子随流动相经过凝胶颗粒时，它们渗入凝胶微孔的程度不同，大分子受排阻不能进入微孔，分子越小则进入微孔越深，因而滞留时间不同，试样中的各组分按照分子大小顺序洗脱，大分子的油脂、色素(叶绿素、叶黄素)、生物碱、聚合物等先淋洗出来，农药等分子质量较小而后淋洗出。通过收集经分离的含有农药成分的洗脱液，再与色谱(GC)、气相色谱质谱(GC／MS)、高效液相色谱(HPLC)等仪器联用进行检测分析。

凝胶渗透色谱净化方法是一种分离大分子类干扰杂质的方法，能把农药残留从各种复杂基质中分离出来，分离效果的好坏取决于其分子的大小、形状以及凝胶阻滞作用的差异，因此也存在两方面显著不足：①不完全分离，因为小分子的干扰物可能被夹带洗脱到农药中，而较大分子的农药可能会随着油脂等干扰物先流出等，所以有时需再增加柱色谱进一步净化；②溶剂用量大，当采用凝胶渗透色谱柱内径较大时，连续处理样品能力相对较慢，试剂耗费也较多。为了解决凝胶渗透色谱技术存在的不足，商品化的全自动凝胶渗透色谱净化仪所使用的净化柱朝着小内径、大载荷量以及小体积进样的方向发展，从而提高凝胶渗透色谱净化技术的分离度，扩展了凝胶渗透色谱技术的应用范围。

一些农药残留样品制备的新方法与传统的提取方法相比，最大的优点就是不需要使用大量有机溶剂，缩短了处理时间，降低了分析成本，减少了有毒溶剂对人体的危害，受到广大农药残留分析者的重视。进一步研究这些技术与其他分析仪器的联用，对减少误差、提高方法的精度、实现分析的自动化等将有着广泛的发展前景。

八、样品制备效果的确认

样品制备的效果确认通常是用测定添加回收率的方法进行。即在样品中添加已知量的待测定农药的标准物质，经过样品制备后，添加标准物质的样品的测定值(加标试样测定值)和空白样品的测定值(空白试样测定值)之差与添加标准物质的量(如标量)之比即为添加回收率，即：

测定回收率时，一是要求尽量用不含目标农药的空白样品，如果无法做到，则加标样份和对照样份一定要取自充分混匀的同一份样品材料，同时要测定与样品制备过程完全相同但不含样品的溶剂空白；二是加标的浓度范围应接近样品测定中分析物质的浓度范围，可设高、中、低3个浓度梯度，最低浓度应该低于该农药的最大残留限量(MRL)，或者按仪器的最低校准浓度(lowest calibrated level，LCL)设定，最高浓度根据测定方法的实际浓度范围定，一般不超过标准曲线的线性范围。每个浓度应做3次以上的重复，以求得回收率的相对标准偏差。一般对于单残留分析方法的回收率范围要求在80％～110％，但在缺少合适的残留分析方法或是在较低的检测浓度情况下，以及在多残留分析时，回收率稍低一些的方法也是可以接受的。

参考资料：农药残留分析

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