动、植物中农药残留检测分析具有基质复杂多样,测定干扰严重,待测成分种类繁多,含量低,多为微量、痕量组分等特点,其中样品预处理技术具有十分重要的作用,直接决定了分析结果的精确性。固相萃取和基质固相分散萃取技术常用于果蔬等农残检测。固相微萃取技术多用于分析环境样品如水、土壤等。微波辅助萃取广泛应用于分析土壤、沉积物中的多环芳烃、农药。超临界流体萃取多用于土壤、生物样品、食品和液态样品中的农残检测。加速溶剂萃取在环境、药物、食品和聚合物工业等领域应用广泛。而凝胶渗透色谱(gel permeation chromatography,GPC)则在富含脂肪、色素等大分子的样品分离净化方面具有明显的优势。
由于粮食的主要成分包括淀粉、蛋白质、脂肪等,利用有机溶剂提取农药残留时易使干扰物质进入提取液,因此必须选择适当的净化方式以消除基质干扰。通过 GPC 处理样品可高效分离出农药、脂质、聚合物、蛋白质等。水果、蔬菜中的农药残留问题一向是农产品检测的重点,尽管此类基质的预处理方法多样,但运用GPC进行净化也同样能够得到理想的结果。
1、GPC 分离原理
GPC 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,用来分离分子量不同的物质,并可分析分子体积不同、化学性质相同的高分子同系物。GPC 的柱填料为凝胶,是一种表面惰性物质,具有三维网状结构,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。当含有多种分子的样品溶液缓慢流经凝胶色谱柱时,各种分子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、聚合物等先被淋洗出来;农药等分子量较小,后被淋洗出来。通过收集经分离的含有农药成分的洗脱液,再与检测器联用进行检测分析。
2、GPC 的柱填料
柱填料是 GPC 分离的关键因素,其结构直接影响仪器性能及分离效果。因此,要求柱填料具有化学惰性良好、有一定的机械强度、不易变形、流动阻力小、不吸附待测物、分离范围广等性质。柱填料可分为有机凝胶和无机凝胶。一般来说,有机凝胶要求湿法装柱,柱效较高,但其热稳定性、机械强度和化学惰性差,凝胶易于老化,对使用条件的要求较高;无机凝胶除微粒凝胶外都能够用干法装柱,虽然柱效差一些,但在长期使用中性能稳定,对使用条件的要求较低,且易于掌握。根据凝胶对溶剂的使用范围不同,还可以把凝胶分为亲水性凝胶、亲油性凝胶和两性凝胶。亲水性凝胶多用于生化体系的分离和分析,亲油性凝胶多用于合成高分子材料的分离和分析。
3、 GPC 相对于常规净化方法的优点
常规的净化方法消耗有机溶剂量大,操作过程较为烦琐,分析误差较大。如对于含油脂较高的样品(如玉米、芝麻),采用常规的液-液萃取或固相萃取等方法不能将油脂彻底除去。GPC 分离样品的过程是一个物理过程,能够很好地分离蛋白质、色素、脂肪等大分子物质和农药等小分子物质。并且 GPC 的有机溶剂消耗量正随着柱子的发展而减少,操作简单,分析误差小。
首页
