飼料衛(wèi)生檢疫樣品前處理

1、PAGE 第 PAGE 8 頁 共 NUMPAGES 8頁- -第二章 樣品的前處理第一節(jié) 樣品前處理的目的飼料衛(wèi)生檢驗(yàn)所要檢測的有毒有害物質(zhì)通常都是微量存在于樣品中，而一般的樣品由于成分復(fù)雜、干擾因素多，不適于多數(shù)的檢驗(yàn)項(xiàng)目。因此，在進(jìn)行正式分析前必須對樣品進(jìn)行前處理。前處理的目的是將樣品中的有毒有害物質(zhì)提取出來，進(jìn)行純化和濃縮，除去干擾物質(zhì)，使樣品符合分析要求。樣品前處理的效果往往是決定分析成功如否的關(guān)鍵。其包括樣品的提取、樣品提取液的純化和濃縮三個步驟。第二節(jié) 樣品的提取由于被測物質(zhì)的性質(zhì)、所使用的分析方法不同，其提取的方法也不同。常用的提取方法有溶劑提取法、灰化法和蒸餾法三種。一、溶劑

2、提取法溶劑提取法是利用有機(jī)溶劑將樣品中的有機(jī)毒物如農(nóng)藥、真菌毒素等提取出來加以純化、濃縮供檢測用的一種分離技術(shù)。為了使毒物盡可能完全地被提取出來，而其它成分則盡可能少地進(jìn)入提取液中，以便于純化、濃縮，必須正確地選擇合適的提取溶劑和提取方法。 = 1 * GB4 提取溶劑的選擇提取溶劑的選擇主要根據(jù)相似者相溶原理，即根據(jù)被測物質(zhì)的記性大小來選擇相應(yīng)的提取溶劑。常用溶劑的極性順序?yàn)椋喊彼宜峒状家掖急急宜嵋阴ヂ确露燃淄橐颐驯郊妆剿穆然辑h(huán)己烷正己烷。其次，應(yīng)考慮提取溶劑的沸點(diǎn)。一般認(rèn)為提取溶劑以沸點(diǎn)為4080者為宜。過高，則不易濃縮，在濃縮過程中易引起某些被測物質(zhì)的破壞；過低則容易揮發(fā)，

3、不便于定容。此外，還需考慮溶劑的穩(wěn)定性（即溶劑不能與樣品發(fā)生反應(yīng)）、價(jià)格、毒性以及分析所用的儀器（使用電子捕獲檢測儀時不能用含氯溶劑）等。 = 2 * GB4 提取方法的選擇提取方法主要有振蕩提取法、組織搗碎提取法和索氏提取法三種。1、振蕩提取法這是一種最為常用的有機(jī)毒物提取法。將樣品粉碎，過篩后放入磨口具塞的三角燒瓶中，加入適宜的溶劑，置于電動振蕩器中振蕩提取半小時至1小時，然后用過濾的方法將殘?jiān)c提取液分開，殘?jiān)儆糜袡C(jī)溶劑洗滌數(shù)次，合并到提取液中。2、組織搗碎提取法本法主要用于新鮮蔬菜、牧草等含水量較多的樣品。將樣品切碎后放入組織搗碎機(jī)，加入適宜的溶劑，快速搗碎35分鐘，然后過濾，殘?jiān)?/p>

4、溶劑洗滌數(shù)次，合并到提取液中。此法提取效率高，但雜質(zhì)的溶出也較多，在搗碎過程中所產(chǎn)生的乳化現(xiàn)象，可用離心法除去。3、索氏提取法是一種應(yīng)用索氏提取器進(jìn)行連續(xù)回流提取的方法。索氏提取器又稱脂肪提取器，有燒瓶、抽提筒和冷凝管三部分組成。將樣品用濾紙包好，放在抽提筒內(nèi)，溶劑放在燒瓶內(nèi)，抽提時，加熱下端燒瓶內(nèi)的溶劑，溶劑不斷蒸發(fā)，進(jìn)入冷凝器中，被冷凝成液體進(jìn)入抽提管中對樣品進(jìn)行抽提，當(dāng)溶劑達(dá)到一定高度后，就借助虹吸管流到燒瓶中，溶劑不斷地蒸發(fā)、冷凝、抽提、回流，直到樣品中的被測物質(zhì)全部地被抽提出來。此法常用于谷類的提取。優(yōu)點(diǎn)是溶劑的使用量少，提取完全，回收率高，但較費(fèi)時，一般每個樣品要抽提12小時以上。

5、 = 2 * GB4 灰化法本法是一種適用于分析樣品中有毒礦物質(zhì)的預(yù)處理方法。樣品中的礦物質(zhì)如Hg、F、Pb等在飼料中與有機(jī)物結(jié)合形成穩(wěn)定、牢固的難以解離的物質(zhì)，故不能用一般的化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行檢測。在分析樣品中的有毒礦物質(zhì)時，需將樣品灰化，破壞有機(jī)物質(zhì)，使結(jié)合狀態(tài)的金屬或非金屬轉(zhuǎn)變成無機(jī)物的形式，以便進(jìn)行檢測。根據(jù)分析項(xiàng)目不同，破壞樣品中有機(jī)物質(zhì)的方法主要有灰化法和濕消化法兩類。干灰化法（Dry ashing）簡稱灰化法或灼燒法，是一種常用的有機(jī)物質(zhì)破壞法，適用于除汞、砷以外的各種金屬類金屬元素。 = 1 * GB2 干灰化的方法 根據(jù)灰化過程中是否加其它試劑，本法又分二種。 = 1 * GB3

6、直接灰化法：將樣品放在坩堝中，在高溫灼燒下，使樣品脫水、焦化，在空氣中氧的作用下，使樣品中的有機(jī)物氧化分解成二氧化碳、水和其它氣體而揮發(fā)，剩下無機(jī)物（鹽類或氧化物），用適當(dāng)溶劑溶解定容，供測定用。 = 2 * GB3 加助灰化劑灰化法：常用的助灰化劑有氧化鎂、硝酸鎂、氫氧化鈉、氫氧化鈣等。加入助灰化劑，可使樣品呈疏松狀態(tài)，加速灰化過程，并使灰化完全。此外，助灰化劑還可和被測物質(zhì)結(jié)合成難揮發(fā)的鹽類，防止灰化過程中被測物質(zhì)的損失，如氧化鎂或硝酸鎂能使砷變成難揮發(fā)的焦砷酸鎂（Mg2As2O7），氫氧化鈣則轉(zhuǎn)變成難揮發(fā)的CaF2等。 = 2 * GB2 干式灰化法的優(yōu)缺點(diǎn) 優(yōu)點(diǎn)： = 1 * GB3

7、其它試劑少，減少了操作過程污染的可能性，因而空白值較低； = 2 * GB3 樣品分解徹底，操作簡便，儀器設(shè)備簡單，一次可以處理大量的樣品。缺點(diǎn)： = 1 * GB3 干灰費(fèi)時，一般500550需4 hr，600需1hr2hr； = 2 * GB3 長時間的高溫加熱易使一些被測物質(zhì)揮發(fā)； = 3 * GB3 瓷坩堝能吸附金屬，可造成結(jié)果偏低。 = 3 * GB2 干灰化法操作的注意事項(xiàng) = 1 * GB3 灰化前應(yīng)進(jìn)行樣品的預(yù)炭化，預(yù)炭化系指將坩堝內(nèi)的樣品先放在文火上加熱，直至樣品變黑，然后轉(zhuǎn)入控溫茂福爐內(nèi)550灰化，預(yù)炭化的目的在于防止樣品因急劇灼燒引起的殘灰飛散。 = 2 * GB3 瓷坩

8、堝對金屬有吸附作用，特別是新的瓷坩堝，因此在使用時應(yīng)選用用過的坩堝。 = 3 * GB3 如果樣品在灰化后仍不變白，可在冷卻后沿坩堝邊緣加入少量蒸餾水濕潤，再使其充分干燥后繼續(xù)灰化。加水的目的是有助于灰分溶解，解除低熔點(diǎn)灰分對炭粒的包裹。2、濕灰化法（Wet digestions）簡稱消化法，也是常用的樣品無機(jī)化方法之一。系利用氧化性強(qiáng)酸，結(jié)合加熱將有機(jī)物質(zhì)破壞使待測的無機(jī)物分解釋放出來并形成難揮發(fā)的無機(jī)化合物供測定用。它適用于易揮發(fā)散失的礦物質(zhì)，除汞外，大多數(shù)金屬均有良好效果。（1）常用的氧化性強(qiáng)酸在消化過程中常用的氧化性強(qiáng)酸有濃硝酸、濃硫酸和高氯酸三種。 = 1 * GB3 濃硝酸 通常使

9、用的濃硝酸，其濃度為6568%（ml/ml），有較強(qiáng)的氧化性，濃HNO3在溫?zé)釛l件下分解成O2、NO2和H2O，NO2進(jìn)一步分解成O2及NO。2HNO3 2NO2+ EQ F(1,2) O2+H2O 2NO+O2沸點(diǎn)較低，硝酸易揮發(fā)，因而需要經(jīng)常放冷補(bǔ)充，消化完成后消化液中常含有較多氮氧化物，必要時需加熱或加水加熱除去。 = 2 * GB3 高氯酸 冷的高氯酸無氧化能力，但熱的高氯酸卻是一種極強(qiáng)的氧化劑，氧化能力強(qiáng)于硝酸和硫酸。這是由于高氯酸在加熱條件下能產(chǎn)生氧和氯的緣故。4HClO4 7O2+2Cl2+H2O應(yīng)予注意的是，HClO4在高溫下直接接觸還原性較強(qiáng)的物質(zhì)如酒精、脂肪、糖類、甘油等有

10、發(fā)生爆炸的可能，故一般不單獨(dú)使用，并且勿使消化液燒干，以免發(fā)生危險(xiǎn)。 = 3 * GB3 硫酸 熱的濃硫酸具有一定的氧化作用。受熱分解時，放出氧、二氧化硫和水。H2SO4 EQ F(1,2) O2+SO2+H2O硫酸較硝酸、高氯酸弱得多，但硫酸沸點(diǎn)高，不易揮發(fā)。（2）常用的消化方法在實(shí)際工作中，除了單獨(dú)使用濃硫酸的消化法外，經(jīng)常采取兩或兩種以上氧化性強(qiáng)酸配合使用，利用各種酸的特點(diǎn)，取長補(bǔ)短，以達(dá)到安全快速、完全破壞有機(jī)物的目的。下面介紹常用的兩種濕消化方法。 = 1 * GB3 硝酸-硫酸濕消化法將5g樣品置于100ml的凱氏燒瓶中，隨之加入與濃硝酸等體積的蒸餾水，緩緩加熱至沸騰，繼續(xù)加熱至容

11、積減半。冷卻后逐漸加入10ml硫酸，再加熱，待內(nèi)容物變黑，既加入少量濃硝酸，為防止過度炭化，加熱必須適度，整個消化過程必須存在少量的硝酸，加熱至發(fā)煙而不再變黑，最后至溶液無色，冷卻、用蒸餾水稀釋至一定體積備用。本法可縮短炭化過程，減少消化時間，反應(yīng)速度適中。但因消化過程中使用硫酸，而堿土金屬的硫酸鹽溶解度較小，故本法不宜作堿土金屬的分析。 = 2 * GB3 硝酸-高氯酸濕消化法將含有不超過2g干物質(zhì)的樣品至于200ml的凱氏燒瓶中，加入25ml硝酸（相對密度為1.42）緩慢蒸煮沸30min，冷卻、加15ml高氯酸（60%w/w）。緩慢煮沸至無色或近乎無色，繼續(xù)沸騰1hr（注意防止瓶中內(nèi)容物蒸

12、干）。冷卻，用蒸餾水稀釋至適當(dāng)體積備用。本法氧化能力強(qiáng)，反映速度快，炭化過程不明顯；消化溫度較低，揮發(fā)損失少。但由于硝酸和高氯酸加熱后均容易揮發(fā)，故如溫度過高、加熱時間過長，容易燒干，并可能引起殘余物燃燒或爆炸。本法對某些還原性較強(qiáng)的樣品，如酒精、甘油、油脂和大量磷酸鹽存在時，不宜采用。 = 2 * GB2 濕消化法的特點(diǎn) = 1 * GB3 優(yōu)點(diǎn)：所用時間短，溫度較低，因而揮發(fā)損失較少，同時應(yīng)用玻璃儀器（凱氏燒瓶），吸附損失也較少。 = 2 * GB3 缺點(diǎn)：使用試劑較多，易造成高的試劑空白值，操作較復(fù)雜，危險(xiǎn)性大，不便于大量樣品的處理。為此，美國分析化學(xué)家協(xié)會（AOAC）推薦一種濕消化法和

13、干灰化法相結(jié)合的消化方法，其過程如下：1g樣品置于上釉的高形陶瓷坩堝內(nèi)，500灰化2hr，冷卻，用10滴蒸餾水濕潤，然后小心加入34ml硝酸（1:1），100200下蒸發(fā)除去多余的硝酸，將坩堝轉(zhuǎn)至馬福爐內(nèi)，500灰化1hr，冷卻、用100ml鹽酸（1:1）溶解并定量轉(zhuǎn)至50ml的容量瓶中定容。 = 3 * GB2 濕消化法的注意事項(xiàng) = 1 * GB3 消化所用試劑要純，同時必須做空白試驗(yàn)，以扣除消化試劑對測定數(shù)據(jù)的影響。 = 2 * GB3 樣品中加入硫酸、硝酸后應(yīng)先用文火加熱，以防反應(yīng)過于劇烈而產(chǎn)生大量泡沫，待反應(yīng)平穩(wěn)后方可加大火力，但整個消化過程的溫度仍應(yīng)嚴(yán)格控制，以防溶液濺出或消化不完

14、全。 = 3 * GB3 消化過程中一定要保證瓶中有少量的液體，以防發(fā)生危險(xiǎn)。在補(bǔ)充氧化劑時要先停止加熱，并稍微放冷后，然后沿瓶壁緩緩加入，以防反應(yīng)過于劇烈而造成噴濺。 = 3 * GB4 蒸餾法蒸餾法是處理含揮發(fā)性毒物的樣品的常用方法，兼有提取和純化的雙重作用。常用蒸餾法有通氣蒸餾法和水蒸氣蒸餾法。通氣蒸餾法是使樣品中的揮發(fā)性成分在一定條件下（加熱或反應(yīng)成氣體）揮發(fā)，隨通入的潔凈氣體（如二氧化碳、氧氣或空氣等）蒸餾出來，被吸收液固定下來（基本裝置見糧油食品衛(wèi)生檢測P19）。水蒸氣蒸餾法是用水蒸氣代替潔凈氣體將有毒成分蒸餾出來，并被冷凝管冷凝進(jìn)入接受器（基本裝置見P21）。蒸餾時由于有毒成分變

15、成氣體被蒸餾出來，因而需注意整個蒸餾裝置的密封性，以防有毒氣體逸漏，造成毒害。另外，水蒸氣發(fā)生器要裝一定安全管，以防蒸汽壓力過高造成蒸餾裝置炸裂。三、提取液的純化樣品經(jīng)提取，被測成分進(jìn)入提取液中，但提取液成分仍很復(fù)雜，常含有多種雜質(zhì)，有時會干擾正常的測定。因此，必須將樣品提取液經(jīng)過適當(dāng)處理，除去其中的雜質(zhì)。這個處理過程稱為純化（Clean up）。根據(jù)樣品的性質(zhì)，可采用不同的純化方法。常用的純化方法有：液液分配法（又稱萃取法）是利用物質(zhì)在兩種互不相溶的溶劑中溶解度不同，將被測的有機(jī)污染物從抽提液轉(zhuǎn)移到另一種溶劑中（即萃取劑）而與干擾物質(zhì)分離，達(dá)到純化目的的一種方法。此法操作簡便、快速、回收率高

16、，因而被廣泛應(yīng)用。為了獲得較好的分離效果，萃取劑的選擇至關(guān)重要。萃取劑需要具備以下條件： = 1 * GB3 與抽提液互不相溶； = 2 * GB3 對被測的有機(jī)毒物（農(nóng)藥、真菌毒素等）有較大的溶解性； = 3 * GB3 對色素、脂肪、蠟質(zhì)等雜質(zhì)有較小的溶解性。一般來說，農(nóng)藥、真菌毒素等的極性較色素、脂肪等雜質(zhì)為大，即前者在強(qiáng)極性溶劑中溶解度大，而后者在弱極性溶劑中溶解度大。因而通常萃取是用極性較大的氯仿、甲醇等溶劑來萃取石油醚等極性較小的抽提液，這樣，極性物質(zhì)被轉(zhuǎn)移到萃取液中，而雜質(zhì)仍在抽提液中。用強(qiáng)極性的溶劑萃取雖然能達(dá)到純化的目的，但強(qiáng)極性溶劑往往沸點(diǎn)較高，不易濃縮，因而需要進(jìn)行反萃取

17、。反萃取就是將萃取劑中的被測物質(zhì)再轉(zhuǎn)移到易濃縮的低沸點(diǎn)的弱極性有機(jī)溶劑中。反萃取的操作方法是向萃取液中加入一定量水相溶液與極性溶劑互溶，使被測物質(zhì)的溶解度降低，再用低沸點(diǎn)弱極性溶劑進(jìn)行反萃取。在水相溶液中加入少量鹽類可大大提高反萃取的效率，這種現(xiàn)象稱為鹽析作用。2、柱層析法系利用抽提液中被測物質(zhì)與干擾物質(zhì)在固體吸附劑表面的吸附力不同，亦即它們在吸附劑與洗脫劑之間的分布情況不同而達(dá)到分離的目的。為了獲得較好的分離效果，必須選擇適當(dāng)?shù)奈絼┖拖疵搫?。常用的吸附劑有活性炭、硅膠、氧化鋁等。一般而言，活性炭對色素的吸附力較強(qiáng)，而硅膠、氧化鋁則對油脂等有較強(qiáng)的吸附力。吸附劑的選擇，主要根據(jù)其特性，同時考慮被測物質(zhì)和雜質(zhì)的性質(zhì)。在實(shí)際應(yīng)用時，為了使色譜柱對各種雜質(zhì)都有較好的吸附作用，集中吸附劑常以一定比例混合使用。吸附劑的吸附活性與其含水量有關(guān)，水分含量越高，活性越低，吸附力越弱，因此，可通過活化或減活處理調(diào)整吸附劑的活性。洗脫劑一般為各種有機(jī)溶劑或幾種有機(jī)溶劑按一定比例配成的混合溶劑，主要根據(jù)被測物質(zhì)和雜質(zhì)的性質(zhì)選擇。2、磺化法是利用色素、油脂等雜質(zhì)能與濃硫酸反應(yīng)生成強(qiáng)極性而易溶于水的物質(zhì)，從而與不和硫酸反應(yīng)的被測物質(zhì)分離的一種純化方法。色素、脂肪中的不飽和鍵、羥基都可與硫酸發(fā)生