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农残检测专题培训农残检测专题培训1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目录农药及农药2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、农残分析程序农药及农药残留的知识
一、农药概述3一、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。
一、农药概述(一)农药的概念41.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、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5
(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。农残检测的培训课件6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。死亡2000~3000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。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7二、农药残留的概念农药残留(pesticideresidues)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。二、农药残留的概念8
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:①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、DDT②三致性:致癌、致畸、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③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。④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)
农残检测的培训课件9
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、农残的危害三、农残的危害10农药残留分析的目的
①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;②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;③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。农药残留分析的目的
11农药残留分析是分析化学中最复杂的领域,原因是:
①残留水平低,ng(10-9g)、pg(10-12g)水平;②使用农药历史的未知性和样品种类的多样性,造成分析过程的复杂性;③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。农药残留分析是分析化学中最复杂的领域,原因是:
①残留水平12有机氯农药及其对食品的危害
有机氯农药(organochlorinepesticides)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。有机氯农药及其对食品的危害13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。
目前,有机氯农药广泛地污染了世界环境。在我国,造14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允许残留量见表。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15食品中有机氯农药的最大残留限量/(mg/kg)食物最大允许残留量六六六滴滴涕原粮0.050.05蔬菜、水果0.050.05豆类、薯类0.050.05水产品0.10.5蛋品0.10.1肉及肉制品0.10.2脂肪含量10%以下(以原样计)12牛乳0.021.0乳制品脂肪含量10%以下(以原样计)0.010.01脂肪含量10%以上(以脂肪计)0.50.5茶叶0.20.2食品中有机氯农药的最大残留限量/(mg/kg)食物16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17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10-9~10-12g)现已广泛使用。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18农药残留分析程序①样品采集:采样、样品运输和保存;②样品预处理:缩分、剔除或粉碎样品,成为检测样品;③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;④分析测定:上机。农药残留分析程序①样品采集:采样、样品运输和保存;19一、取样方法二、样品的预处理样品的采集与预处理一、取样方法样品的采集与预处理20一、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→1.0~1.5Kg-中等大小产品→2.02~5Kg-大的产品→4.0~5.0Kg-肉、禽、鱼→1.0~1.5Kg
-谷物和制品→0.5~1.0Kgd.采集要求
-根茎类蔬菜→采集整个果实
-豆类→整个果实
-果类蔬菜→去除茎部
-谷物→整个籽粒
-肉类→整体
一、取样方法:a.取样原则b.商业取样分类21①粉状物:粉碎、过40目筛或匀浆,取250-500g样品②谷物:研磨后按四分法进行③液体样品:充分混合,过滤除去漂浮物、沉淀物和泥土①粉状物:粉碎、过40目筛或匀浆,取250-500g样品22
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、样品预处理样品提取提取方案的选定主要考虑残留农药的理化23提取方法匀浆法:称取5g样品于高速组织捣碎机中,加入25mL100%纯甲醇,充分匀浆捣碎2min,取上清液,待净化机械振荡法:称取5g样品,加入25mL100%纯甲醇,于电动振荡机上振荡1h,静置(或离心),取上清液,待净化。人工手摇法:称取5g样品,加入25mL100%纯甲醇,手动摇晃5min,静置(或离心),取上清液,待净化。提取方法匀浆法:称取5g样品于高速组织捣碎机中,加入2524①制备过程中避免组分发生化学变化;②要防止和避免欲测定组分的沾污;③尽可能减少无关化合物引入制备过程;④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①制备过程中避免组分发生化学变化;提取原理利用残留农25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、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26
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。液-固提取指通过溶解、扩散作用使固相物质中的27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水样:液液提取不同样品中残留农药的提取28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: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29农残检测的培训课件30农残检测的培训课件31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,(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。磺化法操作流程说明32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)样品的提取流程称量(1)液固提取(2)减压过滤(3)浓缩(633农残检测的培训课件34农残检测的培训课件35农残检测的培训课件36农残检测的培训课件37农残检测的培训课件38农残检测的培训课件39农残检测的培训课件40农残检测的培训课件41农残检测的培训课件42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量技术第六节仪器维护及日常保养气相色谱—质谱联用第一节气相色谱/质谱基础43第一章气相色谱/质谱基础第一章气相色谱/质谱基础44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。气相色谱原理45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、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。气相色谱法的特点46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。质谱原理47INTERFACEGCMSD10-5Torr<2mL/min760Torr0.5-15mL/min传输线INTERFACEGCMSD10-5Torr<2mL/m48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(760-2250Torr)。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ID0.32的色谱柱,最适合的流速1-3ml/min,应用于分流器。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49色谱柱流量控制器稳压器空气氢气载气分子筛脱水管固定进样口检测器电子部件PC限流器典型的气相色谱色谱柱流量稳压器空气氢气载气分子筛脱水管固定进样口检测器电子50热导检测器(TCD):TCD为最早使用的GC检测器,目前仍在普遍使用。其工作原理是把载气流分为两部分,分别流经一对参比热导丝,当样品通过其中一根热导丝时,样品稀释了载气而使热导丝升温,其电阻相对于参比热导丝发生了变化。它对所有与载气的热电导有差异的化合物均有响应。氢焰检测器(FID):氢焰检测器是使用最普遍的检测器。样品在氢气、空气火焰中燃烧产生离子,离子被收集后转换成电流。氢焰检测器对大多数有机物都有响应。而多数无机物和一些带杂原子的有机物响应很小或没有响应。FID的灵敏度比TCD高。电子捕获检测器(ECD):通过63Ni放射源发射的低能电子被阳极收集产生电流,化合物捕获这些电子导致电流降低而产生一个信号。ECD对碱金属化合物响应非常灵敏。ECD主要对含有较大电负性原子的化合物响应。如含有卤素、硫、磷、氮的物质有响应。但对含酰胺基和羟基的化合物以及烃类物质不灵敏。特点:具有高灵敏度和高选择性,浓度型检测器,其线性范围较窄。与FID相比,ECD对样的破坏不大。常用来分析痕量的具有电负性元素的组分,如食品的农药残留量,大气、水中的痕量污染物等,电子捕获检测器是特别适合于环境样品中卤代农药和多氯联苯等微量污染物的分析。火焰光度检测器(FPD):硫、磷化合物在氢气/氧气火焰中燃烧产生光发射。带有滤光片的光电倍增器只选择需要的波长来检测这种发射。FPD对农药检测尤其有用。氮磷检测器(NPD):NPD除了包含一个附加的铷盐珠收集器其它与FID相似。当燃烧的样品通过铷盐珠时,产生离子。NPD对农药中的N、P检测非常灵敏。质量选择检测器(MSD):样品被电子流轰击后产生离子。这些离子按它们的质荷比(M/Z)被分离后,测量其质量数和丰度值。这种检测器可以通过选择适当的质量而使其专一性非常好(即选择性强)。GC/MS需要使用99.999%以上的氦气做载气。(所选载气不能被电离,氮气外有7个电子容易电离)最常见的GC检测器:最常见的GC检测器:51保留时间用于确定样品组分,即进行样品定性分析。峰面积用于测定样品的含量,即定量分析。典型色谱图保留时间典型色谱图52质谱常用术语丰度(相对丰度、绝对丰度)质荷比(m/z)基峰:质谱图中丰度最大的峰分子离子碎片离子母离子子离子偶电子离子奇电子离子510152025303540455055606570758085909510010505001000150020002500300035004000450050005500600065007000750080008500900095008541561006727CH3O质谱常用术语丰度(相对丰度、绝对丰度)5101520253053离子源离子源:主要作用是使欲分析的样品实现离子化,尤其是中性物质带上电荷。样品本身性质的差异,决定了离子化的方式不能有万能的离子源,离子源的类型也是多种多样。离子源离子源:主要作用是使欲分析的样品实现离子化,尤其是中54推斥极
灯丝eeeeeeeeeMMMMM+.M+.FF+.12Meeeeeeeeeeeeeeeeeeeeee电子电离(EI)推斥极灯丝eeeeeeeeeMMMMM+.M+.FF+.155在质谱仪EI中是用电子轰击分子形成离子。由于电子与电子之间的相互作用,样品分子失去轰击它的电子以及分子内的一个成键电子,结果分子形成离子并带一个正电荷(通常是正一价,但离子也可能带多个正电荷)。最初分子离子的数量依赖于电子轰击的能量,并随轰击电子的能量增加,形成离子的数量增加。在达到一定值(大约30ev)电子能量的增加形成的分子离子数量不会增加。大多数离子,至少有机化合物形成的离子,均非常活泼并带有过剩的能量。在没有其它化合物存在的情况下,(例如:在真空状态下),分子离子断裂或“碎裂”成其它离子、游离基(不带电荷但带有不成对电子)和中性分子。这些碎片的质量和丰度依赖于分子的性质,这正是质谱法具有强有力的鉴定化合物能力的原因。用70ev电子能量轰击的操作方式被称为电子电离(EI)。在这种方式下,只有带正电荷的碎片离子才被检测。值得注意的是在这种方式下,电离效率只有0.01%!在质谱仪EI中是用电子轰击分子形成离子。由于电子与电子之间的56电子轰击离子源获得质谱图的四步曲第一步:使用70ev的电子束离子化样品;第二步:所有离子储存在质量分析器(离子阱)中直到达到一定的数量;软件自动优化最佳离子化时间,调节离子数量第三步:通过质量分析器环电极的射频电压的扫描,不同质荷比的离子被从小到大依次抛出,被检测器收集、记录第四步:工作站系统同步记录信号,并将其转换为我们可以识别的质谱图。电子轰击离子源获得质谱图的四步曲第一步:使用70ev的电子束57M/ZAbundance8216618230350100150200250
1000000Scan32(5.281min):ALKDEMO.DM/ZAbundance8216618230350100150200250
1000000Scan33(5.289min):ALKDEMO.DM/ZAbundance8216618230350100150200250
1000000Scan34(5.297min):ALKDEMO.DM/ZAbundance8216618230350100150200250
1000000Scan35(5.305min):ALKDEMO.DTimeAbundance5.255.265.275.285.295.305.315.325.33
2000000400000060000008000000TIC:ALKDEMO.D32333435313630总离子色谱质谱扫描一次,得到该时刻的一张质谱图。质谱图上所有峰的绝对丰度之和即为该时间的检测值。时间和检测值构成总离子流上的一个点。不同时间的检测值,够成了一张TIC图。所以,总离子流图是由扫描点构成的。M/ZAbundance82166182303501001558GC/MS仪是如何得到总离子流色谱的?答:在一般GC/MS分析中,样品连续进入离子源并被连续电离。分析器每扫描一次(比如1s),检测器就得到一个完整的质谱图并送入计算机存储。由于样品浓度随时间变化,得到的质谱图也随时间变化。一个组分从色谱柱开始流出到完全流出大约需要10s左右。计算机就会得到这个组分不同浓度下的质谱图10个。同时,计算机还可以把每个质谱图的所有离子相加得到总离子流强度。这些随时间变化的总离子流强度所描绘的曲线就是样品总离子流色谱图。总离子流色谱图是由一个个质谱得到的,所以它包含了样品所有组分的质谱。GC/MS仪是如何得到总离子流色谱的?59真空系统:2级真空:机械泵和涡轮分子泵机械泵一般时前级真空,也就是在机械泵把真空降到一定水平后才启动涡轮分子泵,以保护分子泵。所以仪器从大气压到真空合适的状态一般要经过一段时间的。真空系统:60高真空泵(扩散泵)加热区.......................................................................................出口(到机械泵)机械泵转子吸油阱进油口油液面排油口定子泵腔油液面观察窗10-1-10-2torr10-5-10-6torr真空泵高真空泵(扩散泵)加热区..................61真空系统真空系统62四级杆四级杆63四极杆质量过滤器是由四个极或杆组成。从四极杆的截面上看,四个杆分别位于正方形的四个角。每个四极杆是由钼金属杆加工成双曲线的截面。这种双曲面四极杆曾经被简化成用一块整体的石英块将其内表面加工成双曲面截面有如四极杆一样。四极杆的尺寸精密到千分之几英寸以内。以达到最佳的峰形分辨率。在5975MSD中,四极杆由内表面镀金的石英杆组成。在操作过程中,对角的两根杆串联成一组。一组加正直流电压(正极杆);另一组加直流负电压(负极杆)。两组电压值相等,极性相反。另外,所有四极杆上都同时加Rf电压(射频电压)。一个离子在进入四极杆后,由于受到Rf电场和直流DC的作用,发生复杂的振荡运动。假设某一时刻,DC和Rf保持恒定,如果离子的质量太低,这个离子被推离轴向,到达正极杆,而不会到达四极杆的出口。如果离子质量太高,趋于负极杆的振荡增加,直到离子撞击到负极杆或从四极杆的边缘被弹出去。只有特定质量的离子在四极杆内的振荡才会稳定,并且只有这样的离子才能从四极杆的末端出去被电子倍增器检测。四极杆质量过滤器是由四个极或杆组成。从四极杆的截面上看,四个64+++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++------------------四级杆检测器离子聚焦高能打拿极电子倍增器电子正离子信号输出高能打拿极和电子倍增器这种设计的好处:保证低,中,高质量端可以有合适的感度,延长电子倍增器的使用寿命。++++++++++++++++++++++++++++++65(0to-3000V)+IncomingIonX-RayLens(0to218V)SignalOutEMVoltage电子倍增器电压有使用上限(3000伏)电压的提高,可以提高检测器的信号(0to-3000V)+IncomingIonX-R66125010015020025030011109876Time[minutes]Mass[daltons]气质联用数据是三维的GC/MSD的数据是三维的:保留时间,响应值,质荷比125010015020025030011109876Tim67出口气相高真空泵传输线化学工作站软件(电脑)离子源质量分析器机械泵检测器质谱仪器内部构造示意图质谱仪通常由离子源、质量分析器、检测器以及真空系统构成。不同类型质谱的区别在于质量分析器部分。出口气相高真空泵传输线化学工作站软件(电脑)离子源质量分析器68提供足够的平均自由程提供无碰撞的离子轨道减少离子-分子反应减少背景干扰延长灯丝寿命消除放电增加灵敏度
为什么MS需要真空平均自由程即为一个离子在其所在空间内运动时撞击到任何物质前的平均距离。在质谱仪内,平均自由程必须足够长,以使样品离子从离子源到达检测器的过程中不与其它分子发生碰撞。真空系统使真空室获得适当的高真空来满足离子有足够的平均自由程。提供足够的平均自由程为什么MS需要真空平均自由程即为一个离子69第二章开机关机与工作站简介第二章开机关机与工作站简介70开机前的准备:放气阀须关好MSD连接到接地的电源上MSD的接口伸入柱温箱老化好的毛细柱接好两端99.999%的氦载气接到GC上,推荐使用净化器.
开机时机械泵开始工作。当真空达到10-2乇时,高真空泵启动。然后离子源和四极杆开始加热。当仪器严重漏气(如:侧板打开了),高真空不会启动。一定时间后,仪器会自动将机械泵关闭。开机前的准备:71597XMSD开机顺序打开计算机打开气相色谱及597X质谱电源。待气相色谱完成自检,597X质谱真空泵工作正常(如果机械泵声音不正常,检查侧门和放空阀是否关闭)进入化学工作站在开机进入工作站的时候会出现设定离子源和四级杆温度的提示,先按应用,看到温度开始上升时再按确定。597XMSD开机顺序打开计算机72系统放气,关机等待足够的时间,直至放空全部完成之后再关闭电源。同时将气相色谱的进样口温度降低。如果在GC上还有其它的检测器。在关机的时候,同时降低检测器的温度。结束后,关闭电源和气源。系统放气,关机等待足够的时间,直至放空全部完成之后再关闭电73
工作站介绍注意:所有窗口之间的切换均通过视图工作站介绍注意:所有窗口74进入工作站
用于编辑运行方法、序列、设定工作站控制级别等进入化学工作站后(D.02.00)所有仪器的控制(调谐/数据采集)都在这个视图进行。进入工作站用于编辑运行方法、序列、设定工作站控制级别75调谐与真空控制窗口开机关机以及各种调谐都在该窗口运行。调谐与真空控制窗口开机关机以及各种调谐都在该窗口运行。76数据分析窗口用于数据后处理(积分、本底扣除、谱库检索、定量分析等)数据分析窗口用于数据后处理(积分、本底扣除、谱库检索、定量77第三章调谐第三章调谐78MS调谐的基本原理化学工作站中的不同调谐MS调谐的基本原理79调谐做什么?设定离子源部件的电压,以得到良好的灵敏度设定amugain(斜率)和offset(截距)以得到正确峰宽设定massgain和massoffset以保证正确的质量分配设定EM电压调谐调整的是许多质谱参数。调谐做什么?设定离子源部件的电压,以得到良好的灵敏度调谐调整80稳定可挥发碎片涵盖质量范围宽仅有C-13和N-15同位素无质量缺陷全氟三丁胺(PFTBA)调谐标样说明:这种化合物具有足够的挥发性使其进入离子源,而不需要加热。PETBA碎片离子质量数覆盖了很宽的质量范围,并且由于只有C-13和N-15同位素,使碎片离子质量容易解析。稳定全氟三丁胺(PFTBA)调谐标样说明:这种化合物具有足够81AMUgain,offset高能打拿极电子倍增器入口透镜推斥极离子化区域样品入口灯丝灯丝拉出极离子聚焦Massaxisgain,offset补偿调谐参数EI部件电压影响灯丝通常为70ev电子束能量推斥极0–42.7volts推离子出离子源拉出极不加电孔径入口离子聚焦0–242.0volts相对丰度入口透镜0–128mV/amu相对丰度入口透镜补偿t0–127.5volts相对丰度AMUGain0–4095
分辨率灵敏度(半峰宽)AMUOffset0–255HED-10,000volts将离子转换为电子电子倍增器0–3000volts灵敏度离子源参数高能打拿极AMUgain,offset高能打拿极电子倍增器入口透镜82离子源结构电离室:永久磁铁、灯丝、靶透镜:推斥极、拉出极、离子聚焦、入口透镜离子源有两根灯丝,在分析过程中可以使用任意一根。MS化学工作站可以设置使用哪一根灯丝,同时可以设置灯丝的发射电流。通常使用70eV的电子能量以便获得有机分子的经典谱图。推斥极使带正电荷的离子碎片向质量滤器方向运动。推斥极位于离子化室出口对面;它的极性与离子相同。推斥极帮助离子穿过几个透镜。加在推斥极上的电压为正电压,用于把离子推出离子源。如果推斥极电压过低,离开离子源的离子就会太少,导致灵敏度和高质量数离子响应降低。如果电压过高,离开离子源的离子速度太快,导致前伸峰,低质量数离子响应低。拉出极帮助带正电荷的碎片向质量滤器方向移动。不同仪器的拉出极功能有所不同。拉出极的电压比推斥极负,吸引正离子向质量过滤器方向运动。拉出极是由一个园桶和一个中心带有小孔的圆片组成的。离子聚焦透镜:如果没有其他部件,离子穿过拉出极后会发生散射。离子聚焦部件帮助离子成束状进入质量过滤器。离子聚焦带负电,形成一个电场,既使离子聚成束,又防止聚焦部件捕获离子。离子聚焦调节过高或过低都会导致离子响应低。入口透镜:经过改进的Turner-Kruger入口透镜位置紧挨四极杆。作用是使离子加速,并且抑制四极杆的边缘效应,防止离子外溢;保护四极杆末端免被污染。增加入口透镜的电压会增加高质量数离子丰度而降低低质量离子的丰度。离子源结构电离室:永久磁铁、灯丝、靶离子源有83调谐应在仪器至少开机2个小时后方可进行,若仪器长时间未开机或仪器为5975扩散泵配置,为得到好的调谐结果建议将此时间延长至4小时。调谐调谐应在仪器至少开机2个小时后方可进行,若仪器长时间未开机或84MSD调谐的方法方法调谐文件自动调谐ATUNE.U标准质谱图调谐STUNE.U快速调谐ATUNE.U低质量自动调谐LOMASS.U手动调谐UserDefined目标调谐BFB.UDFTPP.UTARGET.U增益自动调谐ATUNE.U+HiSense.UMSD调谐的方法方法调谐文件自动调谐ATUNE.U标准质谱图85各种调谐的简单介绍自动调谐(AutoTune)调节仪器使其在在整个扫描范围内的灵敏度最大对质量69、219和502进行调谐需要最大灵敏度是建议的调谐标准谱图自动调谐(StandardSpectraAutoTune)在整个扫描范围内标准响应调节用于检索商品谱图谱库快速调谐(QuickTune)非常快速,只调整响应(EMvoltage)、分辨率和质量轴校正增益自动调谐添加了HiSense.U文件,对应的EM增益为15×105低质量自动调谐除了调谐的质量数(69/131和219)不同,其他和自动调谐一样进行低分子量(小于250道尔顿)应用时建议的调谐手动调谐(MannualTune)用户自己设置调谐参数以达到分析要求各种调谐的简单介绍自动调谐(AutoTune)86为什么做自动调谐?提供:1.诊断2.编写系统性能变化表3.提高灵敏度自动调谐是为MSD常规操作设置的自动调谐程序。一旦开始,无需操作者参与。它方便、快速,能满足大多数分析的要求。调谐报告能提供详细的系统性能诊断信息。为什么做自动调谐?提供:1.诊断自动调谐是为87寻找质量峰粗调EM电压和峰宽调节离子源部件使502达到最佳调节EM和峰宽达到最佳质量轴校正保存文件自动调谐流程图寻找质量峰自动调谐流程图88
相近的峰宽平滑对称的峰形适当的EM电压合适的丰度值Lowwaterandair正确的质量分配典型的相对丰度自动调谐报告合适的同位素比例相近的峰宽平滑对称的峰形适当的EM电压合89轮廓图中峰形要平滑对称;同位素峰分离状况(如M/Z503与M/Z502之间的峰谷高度应小于M/Z503峰高的一半;EM电压与前次调谐相比无明显增加;(超过400V说明离子源脏了之一)质谱图中峰数目(不多于200个);(大于200说明离子源脏了之一)一般情况下基峰的绝对丰度(20万-50万之间);水和空气峰相对于69的比例(M/Z28、32的丰度<M/Z69丰度的10%;M/Z18的丰度<M/Z69丰度的20%);质量分配误差不超过±0.2amu;相对丰度和同位素比都需要做出评价。关于相对丰度,不同调谐方式要求不同:对于自动调谐,仅仅要求M/Z219的丰度>M/Z69丰度的40%;M/Z502的丰度>M/Z69丰度的2%;对于标准谱图调谐,要求M/Z69丰度的40%<M/Z219的丰度<M/Z69丰度的80%;M/Z69丰度的2%<M/Z502的丰度<M/Z69丰度的5%;重要的是对调谐做出正确评价:重要的是对调谐做出正确评价:90
质量数的峰宽平滑对称的峰合适的电子倍增器电压适当的丰度值低水峰及空气峰正确的质量分配合适的相对丰度合适的同位素比例标准谱图调谐报告质量数的峰宽平滑对称的峰合适的电子倍增器电压适当的丰度值91有权使用MS参数易于建立用户调谐文件诊断手动调谐有权使用MS参数手动调谐92通过手动调谐检漏手动调谐允许交互设置自己的调谐参数。它使您非常灵活地改变自动调谐中的参数。当在MSD中执行诊断时,手动调谐非常重要。手动调谐对于检漏也非常有用处手动调谐允许交互设置自己的调谐参数。它使您非常灵活地改变自动调谐中的参数。通过手动调谐检漏手动调谐允许交互设置自己的调谐参数。它使您非93影响质量轴影响峰宽(分辨与灵敏度)影响灵敏度(传输效率)要进行手动调谐,进入参数/手动调谐。通过执行轮廓图或
扫描观察调节结果。继续调整参数直至得到满意的结果。产生一份报告并创建一个调谐文件存贮这些参数。记住质量峰宽通过调节AMU增益和补偿来调整。还要记住AMU增益对高质量数更有效,而AMU补偿对整个质量范围都同样有效。这最好通过轮廓图来实现。记住质量轴校正是通过质量增益和质量补偿来完成。同样要记住质量增益对高质量数更有效,而质量补偿对整个质量范围同样有效。这最好通过P轮廓图来完成。记住EM电压用来调节整个质量范围的丰度.。推斥极、离子聚焦及入射透镜补偿是用来调整一个质量对另一个质量的相对丰度。这最好通过
扫描来完成。影响质量轴影响峰宽(分辨与灵敏度)影响灵敏度(传输效率)要进94通过手动调谐检漏发现漏气时先检查气相色谱进样口的状态。进样口在分流状态时质谱仪仍然表现为漏气时再用以下方法捡漏。在前一幻灯片所示的窗口点击参数/编辑调谐并显示参数即出现当前窗口.将其中至少一个质量数改写为捡漏物质(如丙酮)的特征离子(M/Z58),点击OK。回到手动调谐窗口,点击轮廓图。用棉签蘸捡漏物质(丙酮)接近怀疑漏气的位置。如果某处漏气,捡漏物的特征离子峰(58)强度立即明显增大。注意棉签接近而不是接触漏气部位,避免过多溶剂进入分析管道。通过手动调谐检漏发现漏气时先检查气相色谱进样口的状态。进样口95编辑调谐和显示参数菜单质量数1,2,3:分别显示轮廓图中所要观察的质量数。窗口:为每个质量数窗口宽度。采样2^N:采样点数。以2的N次方计。例如N选择5,则在每个质量数采集32次。平均值:对每个轮廓质量平均的次数。次数越多,调谐时扫描速度越慢。步长:质量数变化的步长。它越大,扫描速度越快,但牺牲了分辨率。阈值:0-500该值越大,被遴选下去的峰越多,显示的峰越少。编辑调谐和显示参数菜单质量数1,2,3:分别显示轮廓图中所96第四章样品采集技术第四章97数据采集方法编辑:开始编辑完整方法从“Method/方法”菜单中选择“EditEntireMethod/编辑完整方法”项,如下图所示,选中除“DataAnalysis/数据分析”外的三项,点击“OK/确定”,进入下一画面。数据采集方法编辑:98农残检测的培训课件99编辑气相参数柱箱检测器进样口编辑气相参数柱箱100编辑扫描方式质谱参数编辑溶剂延迟时间以保护灯丝,调整倍增器电压模式(共有三种模式:绝对值,相对值和增益因子),选择要是用的数据采集模式,如扫描(Scan)、选择离子(Sim)等。
编辑扫描方式质谱参数编辑溶剂延迟时间以保护灯丝,调整倍增器电101更改EM电压溶剂延迟采集方式编辑采集参数离子源与四极杆温度编辑时间事件表MS采集参数(SCAN)更改EM电压溶剂延迟采集方式编辑采集参数离子源与四极杆温度编102MSSIM/Scan参数对话框允许您设置质谱采集数据是用全扫描(Scan)或选择离子检测(SIM)方式。全扫描方式监测在选择的整个质量范围内每0.1amu质量单位的丰度。在正常的全扫描方式中,从数据平均产生的峰记入硬盘中。EM(电子倍增器)电压决定加在电子倍增器上的电压和质谱的响应。电压值越高,响应(信号和噪音)越大。EM的电压可以设置为相对于当前调谐文件中给出的相对值(Rel),也可以是绝对值(Abs)。当设置为Rel时,调谐文件中的倍增器电压就按在这里输入的值调整,当输入是Abs时,这个值即为使用的实际值。溶剂延迟指从分析开始到打开质谱的时间(分钟)。直到溶剂峰从柱子中出来并通过质谱MS后才能打开质谱。
MSSIM/Scan参数对话框允许您设置质谱采集数据103SIM是什么?只监视所选择信息的质荷比它如何做?控制质量分析器,仅仅对感兴趣的质量进行分析为什么做?提高灵敏度改善峰形改善精确度应用痕量分析复杂基质常规定量选择离子检测SIM是什么?选择离子检测104SIM数据采集DwelltimeSIMmass1SIMmass2SIM循环时间四极杆电压(amu)TIMESIMmass3空中时间扫描数据采集扫描时间扫描循环时间空中时间四极杆电压(amu)TIMESIM与SCAN比较SIM数据采集DwelltimeSIMmass1SIMm105选择:离子/组数目每个离子驻留时间以便获得良好的数据采集所需的循环/峰数目目标:每个峰通过15-25次循环每个离子驻留时间相同运用时间规划(SIMGroups)使采集/循环离子数目最少设置SIM采集选择:设置SIM采集106
SIM/Scan同步采集一次进样,同时采集SIM和Scan的数据:SIM数据用于目标化合物的定量Scan数据用于未知化合物的谱库检索SIMandScan的数据保存在相同的数据文件夹中(data.ms和datasim.ms)可以使用AutoSIM的指令自动将全扫描的方法转换为SIM的方法SIM组和离子会被自动选择不需要手动建立SIM/Scan同步采集一次进样,同时采集SIM和Scan107
第七章定性与定量分析第七章定性与定量分析108农药的分析概述农药分析的三个过程定性定量确认常用农药分析方法常用农药分析方法气相色谱法-FID,ECD,FPDandNPD液相色谱法-UVandFLD气质联用技术是目前最有效的方法,而且灵敏度很高。色质联用是最有效的农药确认方法农药的分析概述109校正(定量) 校正即是利用某个峰的峰高或峰面积来确定其对应组分的浓度或含量 当检测器灵敏度针对不同的组分而变化;及检测器对同一组分不同含量响应值发生变化时须做校正校正方法*面积百分比法AREA%*峰高百分比法HEIGHT%归一化法NORM%外标法ESTD内标法ISTD*不是校正方法农残检测的培训课件110面积百分比法AREA% AREA(pk)AREA%= x100%AREA(pk) 假定检测器响应都相同所有组分都流出所有组分都被检测到优点
缺点无需做校正 以上所有的假定简单、快速的定量过程 需测量所有的组分进样量不要求严格 所有的面积都必须准确面积百分比法AREA%111色谱条件色谱柱:毛细柱,HP-5(DB-5或相当极性柱30m×0.32mm×0.25µm。柱温:程序升温速率/℃/min温度℃保持时间/min运行时间/min初始-60.022115180.001025260.0026320280.0027进样口温度:260.0℃载气:氦气≥99.995%,1mL/min.进样量:1µL检测器温度:300.0℃定性确认在保留时间窗口内出现与对应目标化合物一致的峰,视为疑似检出。
测定色谱条件测定112结果计算以外标法定量,按下式计算:
Ai•C•VX=————As•m式中:X---试样中目标化合物含量,mg/kg;Ai---样液中目标化合物峰面积;As---标准溶液中目标化合物峰面积;C----标准工作液中目标化合物的浓度,µg/mL;V---最终样液体积,mL;m----最终样液所代表的试样量,g。结果计算113数据采集采集方法调谐文件GC参数MS参数注射器参数方法流程定性分析选择检索检索策略报告选项对自动产生的报告中检索的结果进行检查定量分析积分选择积分参数文件定量资料库报告规格检查自动产生的定量报告用户报告和资料库设计用户报告和/或资料库检查所产生或更新的报告数据采集方法流程定性分析定量分析用户报告和资料库114
第六章维护与保养第六章维护与保养115日常维护-GC日常维护-GC116色谱柱在不使用时要安全保存起来。安全保存中有两大要点:1. 保存柱子切勿划伤。划伤后的柱子可能由于高温加热而足以使之从划痕处断裂。2. 堵上柱子两端以保护柱子中的固定液不被氧气和其它污染物所污染。当使用熔凝硅柱时,记住这是一种玻璃材质,一定注意保护眼睛。色谱柱保存色谱柱在不使用时要安全保存起来。色谱柱保存117
MSD维护MSD维护118清洗离子源程序
所有真空室内的操作须戴不掉毛的手套(要非常干净)从工作站中tuneandvacuum/vacuum/power-ontemps将离子源和四极杆温度设为0,拆卸离子源用专用绿色砂纸或三氧化二铝粉(用无水乙醇混成糊状)打磨除灯丝及螺丝外的金属零件表面,特别注意离子轨道内各部分。用水仔细冲洗HPLC级甲醇清洗,再用二氯甲烷清洗,最后用丙酮或正己烷清洗将所有离子源部件(包括未打磨的部件)放入洁净烧杯,分析纯无水乙醇超声波清洗4次,每次10分钟。注意:如果使用强溶解性溶剂如丙酮等,不要清洗透镜绝缘体和加热块导线。放于洁净烧杯,置于GC柱温箱内,将炉温设为20°C(使风扇不停转动)约60分钟组装,确认无短路,放回。插好各部件电线抽真空(确认泵工作正常,此时离子源与四极杆不加热)。1小时后将温度升至正常状态至少2小时后调谐清洗离子源程序
所有真空室内的操作须戴不掉毛的手套(要119农残检测应注意的问题农残检测应注意的问题120样品制备
(1)样本应在冷冻状态下运送和保存,并避免在运送期间解冻,样品储存一般需在–20℃,样品提取浓缩液储存应在0~5℃。通常动植物样品需搅拌或匀浆(籽粒需磨碎过40目筛),土壤样本需去石块等杂物,阴干后充分混匀,过40目筛。样品检测前需混匀,可用粉碎机搅拌混匀,颗粒尽量小。粉碎前应保持半冷冻状态,以免待测成份随水分流失。样品制备(1)样本应在冷冻状态下运送和保存,并避免在运送期121(2)提取:⒈用溶剂将待测样品中农药溶解、分离出来的操作步骤。根据样本和待测农药种类,用不同溶剂和方法进行提取。原理:相似相溶。选择与待测农药极性相似的溶剂,提取剂沸点应45~80℃,且不能与样本发生作用,毒性低,价格便宜,必须能溶解待测农药。采用ECD时,不能选带卤素的溶剂。对含水量高的样本,一般选与水相混溶的溶剂(乙腈、丙酮等),要求溶剂对样本有较强的渗透能力,以便能将样本中农药充分提取。当单一溶剂效果不理想,可选择2种或2种以上不同极性的溶剂,以不同比例配成混合提取剂,溶剂的级性由强到弱顺序:水—乙腈—甲醇—乙酸—乙醇—异丙醇—丙酮—正丁醇—正戊醇—乙酸乙酯—二氯甲烷—三氯甲烷—苯—甲苯—二甲苯—四氯化碳—二硫化碳—环己烷—正己烷(石油醚)。(2)提取:122①振荡法:在盛有样本的容器中加提取剂,振荡一定时间。②均质法:用均质机对加提取剂的样本快速均质。快速、简便。③超声法:样本加入提取剂,以超声波提取。④索氏提取:提取效果好,但时间长,干扰物多。多用于动物样本。⑤快速混匀法:适用于液体样品。提取方法:提取方法:123
一般经三次提取,第一次约提取70-90%,第二次和第三次提取残渣中的剩余部分。无水硫酸钠和氯化钠的盐析作用能提高待测组分的回收率。干性样品(含水量<10%)应加入适量水分再提取,采用乙酸乙酯提取含水量高的样本中农药时需加一定量的无水硫酸钠,提取浓缩菜汁或含糖量高的样本中农药时需加适量水,提取干燥土壤中农药时也需加适量水都能提高提取效果。一般经三次提取,第一次约提取70-90%,第二次和第三次提124(3)净化:将样本中待测农药与干扰杂质分离的步骤。原则是尽量完全除掉干扰杂质,而又使待测农药损失尽量少。⒈液—液分配:乙腈—正己烷,丙酮—正己烷,丙酮—石油醚。⒉吸附柱层析:弗罗里硅土、三氧化二铝、硅胶、活性炭、硅藻土等。存于干燥器中。⒊固相萃取:四步:固定相活化、样品上柱、洗涤和洗脱。(3)净化:将样本中待测农药与干扰杂质分离的步骤。原则是尽量125提问与解答环节Questionsandanswers提问与解答环节126结束语
感谢参与本课程,也感激大家对我们工作的支持与积极的参与。课程后会发放课程满意度评估表,如果对我们课程或者工作有什么建议和意见,也请写在上边结束语
127感谢您的观看与聆听本课件下载后可根据实际情况进行调整感谢您的观看与聆听本课件下载后可根据实际情况进行调整128农残检测专题培训农残检测专题培训129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目录农药及农药130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、农残分析程序农药及农药残留的知识
一、农药概述131一、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。
一、农药概述(一)农药的概念1321.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、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133
(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。农残检测的培训课件134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。死亡2000~3000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。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135二、农药残留的概念农药残留(pesticideresidues)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。二、农药残留的概念136
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:①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、DDT②三致性:致癌、致畸、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③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。④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)
农残检测的培训课件137
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、农残的危害三、农残的危害138农药残留分析的目的
①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;②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;③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。农药残留分析的目的
139农药残留分析是分析化学中最复杂的领域,原因是:
①残留水平低,ng(10-9g)、pg(10-12g)水平;②使用农药历史的未知性和样品种类的多样性,造成分析过程的复杂性;③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。农药残留分析是分析化学中最复杂的领域,原因是:
①残留水平140有机氯农药及其对食品的危害
有机氯农药(organochlorinepesticides)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。有机氯农药及其对食品的危害141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。
目前,有机氯农药广泛地污染了世界环境。在我国,造142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允许残留量见表。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143食品中有机氯农药的最大残留限量/(mg/kg)食物最大允许残留量六六六滴滴涕原粮0.050.05蔬菜、水果0.050.05豆类、薯类0.050.05水产品0.10.5蛋品0.10.1肉及肉制品0.10.2脂肪含量10%以下(以原样计)12牛乳0.021.0乳制品脂肪含量10%以下(以原样计)0.010.01脂肪含量10%以上(以脂肪计)0.50.5茶叶0.20.2食品中有机氯农药的最大残留限量/(mg/kg)食物144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145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10-9~10-12g)现已广泛使用。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146农药残留分析程序①样品采集:采样、样品运输和保存;②样品预处理:缩分、剔除或粉碎样品,成为检测样品;③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;④分析测定:上机。农药残留分析程序①样品采集:采样、样品运输和保存;147一、取样方法二、样品的预处理样品的采集与预处理一、取样方法样品的采集与预处理148一、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→1.0~1.5Kg-中等大小产品→2.02~5Kg-大的产品→4.0~5.0Kg-肉、禽、鱼→1.0~1.5Kg
-谷物和制品→0.5~1.0Kgd.采集要求
-根茎类蔬菜→采集整个果实
-豆类→整个果实
-果类蔬菜→去除茎部
-谷物→整个籽粒
-肉类→整体
一、取样方法:a.取样原则b.商业取样分类149①粉状物:粉碎、过40目筛或匀浆,取250-500g样品②谷物:研磨后按四分法进行③液体样品:充分混合,过滤除去漂浮物、沉淀物和泥土①粉状物:粉碎、过40目筛或匀浆,取250-500g样品150
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、样品预处理样品提取提取方案的选定主要考虑残留农药的理化151提取方法匀浆法:称取5g样品于高速组织捣碎机中,加入25mL100%纯甲醇,充分匀浆捣碎2min,取上清液,待净化机械振荡法:称取5g样品,加入25mL100%纯甲醇,于电动振荡机上振荡1h,静置(或离心),取上清液,待净化。人工手摇法:称取5g样品,加入25mL100%纯甲醇,手动摇晃5min,静置(或离心),取上清液,待净化。提取方法匀浆法:称取5g样品于高速组织捣碎机中,加入25152①制备过程中避免组分发生化学变化;②要防止和避免欲测定组分的沾污;③尽可能减少无关化合物引入制备过程;④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①制备过程中避免组分发生化学变化;提取原理利用残留农153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、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154
液-固提取指通过溶解、扩散作用使固相物质
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