微波辅助溶剂萃取和气相色谱质谱相结合检验血中的常见农药

金留钦吉林省公安厅物证鉴定中心

微波辅助溶剂萃取
和气相色谱质谱相结合检验血中的常见农药

金留钦
吉林省公安厅物证鉴定中心

微波辅助溶剂萃取和气相色谱质谱相结合检验血中的常见农药备受青睐，其操作便捷、省时省力，又能很好地保证检测灵敏度与精确度。本文重点论述有机磷农药、沙蚕毒素类农药及氨基甲酸酯农药的检测。

微波辅助萃取；气相色谱；常见农药检测

一、我国常见的农药检测种类

农药本身作为有机化合物，依照其用途的具体划分其分为杀虫剂、除螨剂、杀鼠剂、杀菌剂等，其中杀虫剂应用最为广泛，而且其具有较强的毒性。依据化学成分的差异农药又有有机氯杀虫剂、有机磷杀虫剂、拟除虫菊酯杀虫剂、沙蚕毒素类杀虫剂之分。检测领域不同，对应的范围要求不同。

二、气相色谱法与微波辅助溶剂萃取法

气相色谱发最常用的是非极性或者半极性固定相的高效毛细管柱。随着毛细管柱的不断发展，气相色谱法也在农药残留检测中发挥重要作用。伴随新型检测设备的问世，气相色谱检测农药残留实现灵敏度与精确度的同步提升。借助电子捕获检测器可以实现有机氯农药、苯二氮卓类药物的含电负性检测，也可以检测茶叶及人体体液中的有机磷及除草剂含量。火焰光度检测器更使得检测灵敏度提升，实现了含硫、含磷化合物的痕量检测。火焰电离检测器可以完成所有有机物的响应。气相色谱的检测优势被更多地用于农药检测。

而微波辅助萃取方法的检测主要依赖微波的独特性。微波能作为非离子辐射，可以让分子中的离子发生位移，当有机物受到微波辐射时，分子呈列队排列，并进入到无序状态之中，不断进行的分子运动使得样品快速加热，加上微波特有的极强穿透力，深入到基体内部，使得辐射迅速传遍到样品。微波辅助溶剂萃取的原理就是将萃取原料浸入特定溶液中，借助微波反应器的微波能发射，使得材料中的化学成分迅速溶出。较之于传统的萃取方法，其操作便捷、省时省力、成本较小。

三、微波辅助萃取与气相色谱结合检测血液中有机磷农药

实验仪器的选择与液体提取：实验采用美国安培公司产生的CEM微波辅助溶剂萃取仪，选用HP—500萃取罐，采用气相色谱质谱联用仪2000系统及弹性毛细血管柱ⅤF—5。标准样品及试剂为23种有机磷农药混合对照品（敌敌畏、乙拌磷、灭线磷等）。

实验操作过程：选取5ml血液放入萃取罐，加2g无水硫酸钠，震荡加丙酮10ml后震荡，再加入15ml二氯甲烷，活塞封闭，放置于萃取罐中，后加盖放于微波炉中，正常室温条件下10分钟，温度升至90度，然后行微波辅助溶剂萃取，萃取后微波系统自动降温，萃取液倒入试管，离心处理，上清液放于锥形试管中，在50度的空气流下吹干，用乙酸乙酯溶解，自动进样。

实验结论：随着温度的升高，药物的提取率也相应增加，在温度升至90度时大部分的有机磷农药被萃取出来。在100度以后，农药的提取率明显下降。也就是说随着温度升高，部分有机磷农药分解。因此最佳的微波辅助溶剂萃取时间选择为90度。此外在保持其他要素不变的情况下，微波平衡时间分别选择为5分钟、10分钟、15分钟及20分钟，萃取血液中的农药，通过观察气相色谱峰面积影响，当时间在10—15分钟段内，其峰面积的影响变化不明显，因此10分钟可以满足血液中农药提取要求。在血液样本中添加混合标准溶液，农药含量均在0.2ug∕ml，然后按照既定步骤回收试验，对实际回收率及精密度进行测定，得出各种农药的检测限度为5-60ng·ml-1。因此可以说明用微波辅助溶剂萃取和气相色谱质谱相结合检验血中的有机磷农药具有较高的检测灵敏度。

四、微波辅助溶剂萃取血液中氨基甲酸酯及沙蚕毒素类农药

沙蚕毒类农药是与生物活性及作用机制类似沙蚕毒素的有机合成物质，以沙蚕毒素结构为参考，仿生合成的独特杀虫剂。最显著的特点是独特的内吸杀虫作用。氨基甲酸酯类农药使用广泛，被应用于除草、杀虫剂除螨多个方面，其杀虫效果好，残留时间短，因此其毒性对于人类的威胁要低于有机磷农药。目前比较常见的氨基甲酸酯类农药有西维因、残杀威等，氨基甲酸酯类农药对人体急性毒作用与有机磷农药相似，使得人体失去乙酰胆碱分解功能，从而引发人体中毒。选用CEM微波辅助溶剂萃取仪及萃取罐，选用气相色谱质谱联用仪及自动进样器，选用二氯甲烷、丙酮及环己烷、磷酸二氢钠缓冲液及分析纯。

实验过程：选用5ml血液放入萃取罐中，加入缓冲液缓冲，然后加入无水硫酸钠及丙酮，后加入二氯甲烷，将萃取罐放入外罐中，盖好瓶盖，放置在微波炉中，按条件萃取。萃取后微波系统自动降温处理，将萃取液倒入试管中，离心处理，上清液自动净化浓缩定量，最后用凝胶色谱连用净化浓缩定容，进行样品液的提取分析。

实验结论：微波辅助溶剂萃取时间选择为70度，实验中发现随着温度升高，药物提取率增加。萃取温度越高，萃取出的杂质也多，而温度控制在70—90度之间，药物回收效果最明显，因此最合理的实验结果时间为70度。此外选择5分钟、10分钟、15分钟对检材萃取结果进行分析，10分钟以后药物回收率呈现下降趋势，因此时间界定为10分钟最为合理。实验表明微波辅助溶剂萃取和气相色谱质谱相结合检验血中氨基甲酸酯及沙蚕毒素类农药检测限因农药种类不同而有所差异，其中灭多威异丙威、杀虫双、克百威四种农药的最小检测限度分别为0.47、0.02、0.07、0.002ug∕ml。

结束语

血液中农药成分的检测主要集中于有机磷农药、沙蚕毒素类农药及氨基甲酸酯农药三类，传统的检测方法需要根据农药性质选择不同溶剂进行农药提取，费时费力。而本文论述了微波辅助溶剂萃取和气相色谱质谱相结合检验血中的常见农药，该方法操作便捷、具有较高的灵敏度，同时批量完成多个检材的不同农药提取，满足农药残留分析的多元需求。

[1]应剑波.微波辅助溶剂萃取和气相色谱质谱相结合检验血中的常见农药[D].浙江工业大学,2009

[2]谭莉华.无溶剂微波辅助—液相微萃取在线联用技术在农药残留中的应用[D].重庆大学,2013

[3]陈建虎.新型固相萃取技术在刑事毒物分析中的应用[D].华东理工大学,2013