農藥殘留檢測新方法開發原則（一）

時間：2023-03-25 15:21:39來源：food欄目：食品快速檢測閱讀：

農藥殘留檢測新方法開發原則（一）

[db:作者] / 2022-11-28 00:00

通過接觸不少剛從事檢測工作的人員，他們能很快掌握必要的GC基礎知識，甚至能很快操作儀器。但當他們接到一批新任務時，面對樣品卻不知從何做起。也有一些人認為GC分析很簡單：不就是打一針就可得到結果嘛！其實不然！就如醫院的護士打針，你若不了解病人情況，不知道用藥的劑量，隨便打一針不僅不能治病，還可能會出人命！這就涉及了方法開發問題。簡單地說，方法開發就是針對某類樣品、某項或多項參數建立一套完整的分析方法。即使是依據現行標準方法，也要進行方法的證實和確認。所以，掌握方法開發的技術要求對提高檢測人員技能水平和素質非常必要。就GC而言，首先確定樣品的提取、凈化等前處理方法，然后優化分離條件，直至達到滿意的分離結果。最后建立儀器檢測方法，優化參數，包括定性鑒定和定量測定。當然，這一方法要真正成為實用方法，還必須經過多家檢測機構驗證。下面首先討論方法開發的一般步驟。

1.樣品來源及其前處理方法GC能直接分析的樣品必須是氣體或液體，固體樣品在分析前應當溶解在適當的溶劑中，而且還要保證樣品中不含GC不能分析的組分(如無機鹽)或可能會損壞色譜柱的組分。這樣，我們在接到一個未知樣品時，就必須了解它的來源，從而估計樣品中可能含有的組分，以及樣品的沸點范圍。如能確認樣品可直接分析，問題就簡單了。只要找一種合適的溶劑，如丙酮、正己烷等就是GC常用的溶劑。一般講，溶劑應具有較低的沸點，從而使其容易與樣品分離。盡可能避免用水、二氯甲烷和甲醇作溶劑，因為它們有損于色譜柱的使用壽命。另外，如果用毛細管柱分析，應注意樣品的濃度不要太高，以免造成柱超載。通常樣品的濃度為mg/L級或更低。

如果樣品中有不能用GC直接分析的組分，或者樣品濃度太低，就必須進行必要的處理，包括采用一些預分離手段，如各種萃取技術、濃縮方法、提純方法等。

需要強調的一點是，無論是樣品處理方法，還是下面要討論的GC分析條件確定，文獻、標準方法調研都是很重要的方法開發步驟。所以，開始實驗前，應當查一下文獻。若文獻中已有相同樣品甚至類似樣品的分析方法作為重要的參考，那就會大大加快方法開發的過程，從而避免走一些不必要的彎路。

2.確定儀器配置所謂儀器配置，就是用于分析樣品的方法采用什么進樣裝置、什么載氣、什么色譜柱以及什么檢測器。例如，要用GC分析百菌清或測定水中痕量含氯農藥的殘留量，就要用電子捕獲檢測器。就色譜柱而言，常用的固定相有非極性的DB-1(SE-30)或類似柱子、弱極性的SE-54、極性的DB-17和PEG-20M等。可根據極性相似相容原理來選用，即分離一般脂肪烴類或有機氯類時多用DB-1(SE-30)，分析醇類和酯類(如含酒精飲料)多用PEG-20M，分析有機磷類農藥殘留量則多用DB-17或D-1701。而要分析特殊的樣品，如手性異構體，就需要特殊的手性色譜柱。

3.確定初始操作條件當樣品準備好，且儀器配置確定之后，就可開始進行嘗試性分離。這時要確定初始分離條件，主要包括進樣量、進樣口溫度、檢測器溫度、色譜柱溫度和載氣流速。

進樣量要根據樣品濃度、色譜柱容量和檢測器靈敏度來確定。進樣量通常為1~5uL，而對于毛細管柱，若分流比為50：1時，進樣量一般不超過2uL；不分流時進樣量一般為1μL。如果這樣的進樣量不能滿足檢測靈敏度的要求，可考慮加大進樣量，但以不超載為限。必要時先對樣品進行預濃縮，還可考慮采用專門的進樣技術，如脈沖進樣、大體積進樣，還可采用靈敏度更高的檢測器。

進樣口溫度主要由樣品的沸點范圍決定，還要考慮色譜柱的使用溫度，即首先要保證待測樣品全部汽化，其次要保證汽化的樣品組分能夠全部流出色譜柱，而不會在柱中冷凝。原則上講，進樣口溫度高一些有利，一般要接近樣品中沸點最高的組分的沸點，但要低于易分解組分的分解溫度，常用的條件是250～350℃。大多數先進GC儀器的進樣口溫度均可達到450℃。注意，當樣品中某些組分會在高溫下分解時，就適當降低汽化溫度。必要時，可采用冷柱頭進樣或程序升溫汽化(PTV)進樣技術。

色譜柱溫度的確定主要由樣品的復雜程度和汽化溫度決定。原則是既要保證待測物的完全分離，又要保證所有組分能流出色譜柱，且分析時間越短越好。組成簡單的樣品最好用恒溫分析，這樣分析周期會短一些。對于組成復雜的樣品，常需要用程序升溫分離。因為在恒溫條件下，如果柱溫較低，則低沸點組分分離得好，而高沸點組分的流出時間會太長，造成峰展寬，甚至滯留在色譜柱中造成柱污染；反之，當柱溫太高時，低沸點組分又難以分離。毛細管柱的一個最大優點就是可在較寬的溫度范圍內操作，這樣既保證了待測組分的良好分離，又能實現盡可能短的分析時間。農藥殘留分析常用的是程序升溫，從較低的溫度升到較高的溫度。檢測器的溫度是指檢測器加熱塊溫度，而不是實際檢測點，如火焰的溫度。檢測器溫度的設置原則是保證流出色譜柱的組分不會冷凝，同時滿足檢測器靈敏度的要求。大部分檢測器的靈敏度受溫度影響不大，故檢測器溫度可參照色譜柱的最高溫度設定，而不必精確優化。ECD檢測器易污染，溫度不能低于進樣口和柱溫箱實際最高溫度。

上述初始條件設定后，便可進行樣品的嘗試性分析。一般先分離標準樣品，然后分析實際樣品。在此過程中，還要根據分離情況不斷進行條件優化。

4.分離條件優化分離優化是一個很大的題目，有專門的優化理論，這里只從實用的角度簡單介紹操作條件的優化。

事實上，當樣品和儀器配置確定之后，分析人員最經常的工作除了更換色譜柱外，就是改變色譜柱溫和載氣流速(柱流速)，以期達到最優化的分離。柱溫對分離結果的影響要比載氣的影響大。

簡單地說，分離條件的優化目的就是要在最短的分析時間內達到符合要求的分離結果。所以，當在初始條件下樣品中難分離物質對的分離度R大于1.5時，可采用增大載氣流速、提高柱溫或升溫速率的措施來縮短分析時間，反之亦然。比較難的問題是確定色譜圖上的峰是否是單一組分的峰。這可用標準樣品對照，也可用質譜儀器測定峰純度。如果某一感興趣的峰是兩個以上組分的共流出峰，優化分離的任務就比較艱巨了。在改變柱溫和載氣流速也達不到基線分離的目的時，就應更換更長的色譜柱或更換不同固定相的色譜柱，因為在GC中，色譜柱是分離成敗的關鍵。

文章來源：《無機化學核心教程（第二版）》

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