關于農殘檢測前處理方法中使用什麼提取方法的，大家用的方法較多，先大緻的簡單歸納為下表：

下面就本人用過的幾種前處理方法，談談個人的理解：

第一部分：固體、半固體樣品的提取方法

1.索氏提取法（自動索式提取）

索氏提取法是一種經典萃取方法，在當前農藥殘留分析的樣品制備中仍有着廣泛的應用（圖1）。美國環保署（EPA）将其作為萃取有機物的标準方法之一（EPA3540C）；國标方法中也用使用索式提取法作為提取方法。由于是經典的提取方法，其它樣品制備方法一般都與其對比，用于評估方法的提取效率。

索氏提取方法的主要優點：

不需要使用特殊的儀器設備、且操作方法簡單易行，很多實驗室都可以得以實現、使用成本較低。主要的缺點是溶劑消耗量大、耗時也較長、需冷凝水等。

索氏提取方法注意事項：

索氏提取中玻璃材質的脂肪提取器是比較容易損壞的玻璃器皿之一，尤其是提取器外壁的虹吸回流管很容易破損，在實驗操作中應小心謹慎一些；決定索氏提取效率的因素除了提取溶劑之外，還有就是提取溶劑的回流次數（在某種程度上可以說是提取時間），一般實驗室中使用的水浴鍋溫度分布不是很均勻、提取用的圓底燒瓶的瓶壁厚薄不一均會造成的回流速率的差異；

一般在實驗中水浴的溫度不能過高以防止暴沸造成目标物的損失；在索氏提取中，裝樣品一般都是用濾紙筒，不宜使用金屬的篩筒（這會造成部分農藥目标物的分解，如Fe可能會造成某些有機氯農藥分解）。

此外，應注意濾紙筒在裝樣之後與提取器的匹配，尤其須注意紙筒不能堵塞虹吸回流管。

實驗中所使用的索氏提取器不宜過大，否則溶劑蒸氣到達提取器之前由于環境空氣的冷凝作用而減少（特别是冬天等環境溫度較低的時候），從而減緩了提取效率，使得提取耗時過長。由于索氏提取是一個相對開放的提取體系，因此在提取操作中還應注意防止産生污染；實驗操作中最好将冷凝管頂端進行覆蓋。

索氏提取管的清洗，一般可以用鉻酸洗液進行清洗，去離子水（可以在使用前多準備一些用正己烷萃取一下備用）在清洗幹淨、烘幹或者風幹

索氏提取中還有一種自動索氏提取法（ Automated Soxhlet Extraction Method），EPA3541也有标準方法。相比與索氏提取，自動索氏提取法具有提取時間較快、操作自動化、溶劑可以回收等有點。由于該方法本人沒有使用過，因為隻能根據資料簡單陳述這些。

2.振蕩提取和組織搗碎法（勻漿法）

振蕩提取和組織搗碎法（勻漿法），這兩種提取方法相對更為簡單，一般對植物樣品、食品，尤其是含水量較高的新鮮樣品，如蔬菜、水果等使用時較為方便簡單。這兩種方法也不需要特設的設備，普通的振蕩器，離心機、勻漿機等均可使用。

這兩種在很多農藥殘留分析的标準方法中均有使用。在這兩中方法中，一般使用的提取溶劑以極性溶劑居多，标準方法中以使用乙腈居多。

由于這些樣品中含水量一般都較高的，如果使用單一的非極性溶劑提取，由于疏水性強，浸潤或滲透樣品的能力有限，會造成提取效果的降低。

振蕩法和和組織搗碎法（勻漿法）以及後面提到的超聲提取、微波提取等方法中，還有一個重要前處理步驟，即固液分離。實現這個步驟可以用過濾（抽濾）和離心等操作進行。過濾可以用簡單的濾紙進行，也可以用助濾劑（如Celite 545）進行抽濾。如果使用離心分離時，應注意防止容器的破碎。

在這兩種提取方法中，為了避免液體轉移産生的損失，一般都是直接從提取液中抽取部分液體用以後續的操作。

3.超聲波提取法

超聲波提取具有不需要加熱、操作簡單、節省時間和提取效率高等優點，目前在農藥殘留分析的樣品前處理中也有廣泛的應用，如EPA3550方法。

超聲波提取一般有利用超聲波清洗器提取的，也有專門針式提取器（如超聲波細胞破碎儀）。無論是哪種提取設備，都是利用了超聲波的“空化”作用。超聲波提取的特點很明顯，不需要加熱，這個尤其适用于熱不穩定性目标物的提取。

目前實驗室使用較多的還是超聲波清洗器作為提取儀器。

一般在超聲波提取之前應該将待提取樣品用提取溶劑浸泡一段時間，使之相互充分的接觸、滲透。在超聲波提取中，最好都是使用混合提取溶劑，分步驟提取，以提高目标物的提取效率。超聲波提取法對玻璃容器也有一定的要求，如果玻璃容器的質地不好，有裂隙等，在提取過程中很容易破裂，因此在選擇玻璃器皿時應特别注意。

有機溶劑在使用超聲波提取時，揮發性會增強，所以要注意提取容器不能密閉，應有一定的空間。

使用超聲波清洗器進行提取，需注意在整個超聲容器中超聲波場的分布是不均勻的，類似在波場的分布中有死角，這會使得部分樣品的提取效率顯著下降，從而導緻重現性較差。

超聲波提取所需要的溶劑量較大，一般都是分步提取、過濾。雖然操作簡單但是操作的勞動強度較大，而且需要進行過濾等步驟将提取溶劑與樣品分離。

4.超臨界流體萃取法

超臨界流體萃取具有耗時短、消耗有機溶劑少等優點，所以在農藥殘留分析樣品前處理中，特别在食品及中草藥有效成分等天然藥物成分的提取中有較多的應用；早期超臨界流體萃取色譜儀（如吉爾森的，如果操作的時候沒有說明書是不行的）用于萃取時所需要設置的條件等都較多。如需要二氧化碳、低溫冷卻設備（乙二醇冷卻劑）、加入改性劑（提高極性化合物的溶解度）、壓力設置、收集溶劑等等。

現在的超臨界流體萃取儀器（如美國ASI）有了很大的改進，儀器的性能、功能、體積等都有了較大的改進。由于需要使用特殊的設備和耗材，目前國内用SFE分析農藥殘留的文獻還是相對其他方法較少。

超臨界流體萃取最大的優點是有機溶劑的使用（基本不用或者極少使用），而且很容易實現對一些大分子化合物、熱敏性和化學不穩定性物質的提取。當然設備成本是很多實驗室必須考慮的問題。

5.加速溶劑提取法

加速溶劑提取法被美國環保署選定為标準方法（EPA3545）。加速溶劑提取很容易實現自動化（順序提取），目前，在對土壤和生物樣品中農藥殘留分析的前處理上都有應用。

雖然加速溶劑提取相比索氏提取和超聲波提取等方法，消耗溶劑較少、自動化程度高、操作相對簡便，但加速溶劑萃取最大的問題就是分析成本，即儀器和耗材相對較貴（特别是濾膜，一次性的），一般的實驗室難以承受。

加速溶劑提取的效率較高，但是一般的共提物也相對較多，這樣會影響後續的淨化操作。目前，已經有在線淨化的報道（如在戴安公司的網站上就有相關的淨化資料），即在樣品的下面裝入淨化所需的吸附劑，達到提取-淨化的目的。但是，對不同的樣品和農殘目标物的檢測，具體的方法需有多次實驗确定。

ASE自動化程度高、操作簡單，參數的設置也較為容易，而且在後續操作中自動過濾，這大大減輕了實驗者的勞動強度，也避免了目标物的損失。ASE在提取水分含量較高的樣品時，不能用無水硫酸鈉脫水（主要是防止結塊，堵塞管路）。對于樣品量的要求，應該結合各個體積大小的萃取池裝填樣品，不能裝填過多或者過于緊密，否則會影響萃取的效率。同樣，由于是高溫提取，對于一些容易熱解的目标物是不太适宜的。

此外，加速溶劑提取裝置還是很好的研究亞臨界水萃取的儀器。

6 微波萃取法

微波萃取就是通過分子極化和離子導電兩個效應對物質直接加熱，且加熱均勻（目前的理論有微波熱效應和非熱效應的，具體就不在此讨論了）。

根據微波的作用原理，微波萃取需要極性溶劑，但是一般都是混合溶劑提取。國内微波萃取的文獻也相對較多一些，也能從某種程度上說明這種方法的适用性。微波萃取主要有兩種方式：敞開式（圖5）和密閉式。

一般的家用微波爐，其微波的發生都是脈沖形式的，如果從實驗現象來看的話，就是在微波斷開時的瞬間溶劑會有強烈的暴沸現象産生。家用微波爐的爐腔中微波場的分布是不均勻的（通過轉動盤來克服這個問題）。

關于能否用改裝的家用微波爐進行微波萃取實驗，這個問題也是讨論較多的。

個人認為可行性可以暫且不讨論，可以先從敞開微波萃取實驗本身來看：

首先，在使用微波萃取時，應該有攪拌裝置，最好是使用磁力攪拌器，一則使得提取溶劑在最快的時間内達到溫度平衡，避免由于微波場分布不均勻帶來的弊端；二則攪拌對提取的效率也有一定的提高。

其次，對于實驗來說，需要較為精确的溫度控制系統，這是一個難點，因為目前的測溫方法（熱電偶、熱電阻、光纖、紅外等）在這種微波萃取方式中的應用都有其局限性；就是說，提取器中溶劑的實際溫度很難及時的表觀和控制。從這兩點來看，如果要改裝的話，還是很麻煩的。

在使用非脈沖微波萃取時，暴沸現象就可以避免了，主要是微波的連續供給，不會形成一個極大脈沖。

微波萃取還有一個問題就是微波分解，因為微波不僅對溶劑而且對目标物本身也有作用；但是在實際使用中，隻要微波的功率設置合理，其分解目标物的影響是在可接受範圍内的。微波提取的效率需通過微波的功率、萃取的溶劑比例、萃取時間、萃取溫度等來進行優化。

由于是高壓、高溫條件，密閉微波萃取裝置在萃取效率，萃取時間、消耗溶劑等方面比常壓微波萃取更勝一籌，由于萃取的環境是高壓、溫度也是較高的，有點類似加速溶劑萃取的作用；故此，提取的效率、提取的時間和消耗的溶劑都由于常壓萃取。

但是，密閉微波萃取的令人困擾的問題就是控溫的問題，也引出了安全問題。由于不是每個萃取罐都是有溫度或壓力控制的（不知道目前有沒有産品有相關的功能），當每個萃取罐中的樣品組分有所差異時，可能對溫度或壓力産生一定的變化。

由于是微波萃取的溫度相對較高，所以對目标物而言，熱不穩定性農藥是不适用的；敞開式微波萃取實驗的操作有些類似超聲波萃取，可以分步萃取，也需要借助過濾等方式實現液固分離；微波萃取的提取效率較高，而且對樣品，如植物中色素的共提現象要小一些，這樣能使淨化稍微容易一些。

相對而言，敞開式微波萃取在處理樣品量的方面比密閉萃取要稍遜一些。一般常壓微波萃取一次隻能萃取一個樣品，并需要冷凝水冷卻提取溶劑，而密閉微波萃取可以多個樣品同時萃取。目前國内的微波儀器就有微波消解、萃取一體的産品。

7 基質固相分散技術

基質固相分散技術：MATRIX SOLID-PHASE DISPERSION（MSPD）是将樣品（固态或者液态）直接與适合反相鍵合矽膠（如C18、C8等）一起混合和研磨（現在已經擴大到其他材料了，如矽藻土等），使樣品本均勻分數于固體相顆粒表面制成半固體裝柱，然後采用類似SPE的操作進行洗滌和洗脫。

其優點如下：

依靠填料顆粒的機械剪切力和C18等填料的去雜作用，是樣品勻漿和提取在同一過程中完成，不需要溶劑和除雜步驟；

C18等能夠破壞脂質的細胞膜，使細胞成分釋放并在填料中重新分布；

樣品基質和待測組分均勻分布在填料中，樣品的各種成分按照相似相溶規律在填料表面的鍵合相中依極性高低進行溶解和分布；

組分的保留與填料、樣品基質和溶劑有關。

MSPD樣品處理速度快，溶劑用量少，同時樣品量也少，因此要求檢測方法（儀器）具有較高的靈敏度。

常用的檢測方法有：醬油中氯丙醇的測定、蘋果汁中農藥多組分測定、持久性化合物（多氯聯苯）等的提取測定等等。

第二部分：水樣的提取方法

1 液液萃取法

液液萃取法是根據目标物農藥分子在水中和有機相中的分配定律，利用有機溶劑對水樣品進行提取農藥殘留的一種方法。大部分農藥的正辛醇-水分配系數(Kow)都較大，也就是脂溶性或疏水性較強，利用液液萃取能很好的萃取水樣中的農殘目标物。液液萃取是經典的提取方法，也是很多的方法與之相比的标準。

液液萃取一般在分液漏鬥中進行，分液漏鬥的活塞最好是聚四氟乙烯的，這樣可以避免玻璃活塞上所塗的潤滑劑溶解在有機溶劑中對分析結果造成必要的的影響。

一般的液液萃取都是分步萃取的，在水樣中加入一些鹽類物質（如氯化鈉、硫酸鈉等）或調節水樣的pH值，能降低目标物在水中的溶解度，從而提高萃取萃取的效率。一般的非極性強的目标物分子可以用石油醚、正己烷、環己烷、正辛烷等溶劑進行提取；中等極性目标物可以用二氯甲烷等溶劑進行提取；對于一些強極性、強水溶性的農藥（某些有機磷農藥如甲胺磷和某些氨基甲酸酯類農藥），一般液液萃取是很難達到理想的效果。液液萃取操作時要注意将過量的氣體排出。

液液萃取雖然對大部分的農藥目标物提取效率較高，操作也較為簡單，在一般的實驗室都能實現，但是其缺點是消耗溶劑量較大，實驗者操作的勞動強度較大。

液液萃取的勞動強度想必用過人都比較清楚，如果是手動振蕩的話，強度還是比較大的；目前我們實驗室中使用了自動的機械搖床，将分液漏鬥密封後平放在搖床上，然後設定一個振蕩的時間即可。

對于一些萃取溶劑比樣品密度大的實驗，可以參考（圖6）的設計。

關于液液萃取，EPA方法中有一個連續液液萃取的方法（EPA3520），但是本人沒有使用過，如果大家有需要的可以參考一下該标準方法。

2 固相萃取法

固相萃取法（solid phase extraction SPE）是指農藥目标物分子通過被吸附劑的吸附作用而保留在吸附劑上，然後用一定的溶劑将其洗脫下來的過程。固相萃取法同樣也可以用于固體/半固體樣品制備中的淨化過程。

固相萃取法根據吸附劑制備的方式可分為固相柱萃取和固相膜萃取，雖然兩種方法略有不同，但是大緻是相當的。

目前，商品化的固相萃取小柱種類較多，如常用于水樣中農藥殘留萃取的吸附劑通常為鍵合矽膠柱（如LC-C18、LC-C8）、萃取極性農藥如有機磷中的草甘膦的離子交換柱等，此外，還有一些文獻報道的吸附劑，如納米碳、活性炭、XAD-2等材料做反相吸附劑；正相吸附劑如弗羅裡矽土等。雖然國内用于SPE為前處理的農殘檢測文獻很多，但是固相萃取法目前國内的相關标準方法較少（SL 392-2007固相萃取氣相色譜/質譜分析法（GC/MS）測定水中半揮發性有機污染物），所以如何建立固相萃取方法至關重要。要建立固相萃取方法，主要從這幾個方面考慮：吸附劑的負載量（吸附容量）、穿透體積、淋洗曲線等。

負載量是指單位質量的吸附劑所能吸附的最大目标物的總質量。一般來說，吸附劑的負載量越大，能吸附的目标物總質量也越高。在進行負載量實驗時，可以将空白水樣中的目标物濃度配制的較高些，然後用液液萃取法分體積測定流過吸附劑後的水樣中的目标物含量。由于水樣中的目标物農藥殘留一般濃度都是較低的，所以負載量一般不會有什麼大的問題。

穿透體積是指随着水樣的不斷加入，吸附在吸附劑上的目标物分子被水樣洗脫下來時的水樣體積，即對某種吸附劑，能最大允許流過的水樣體積。從某種角度上說，這是衡量吸附劑富集倍數的一個參數。穿透體積的确定是很重要的。一般可以配制農藥目标物分子較低濃度的水樣（避免超過吸附劑的負載量），然後将水樣流過吸附劑，分體積接收水樣然後用液液萃取法測定目标物農藥的含量。在此操作中，一般開始的體積可以大一些（如100mL接收一次），到後來接收的體積要小一些（如50mL接收一次）。這樣就可以繪制一條穿透曲線。也可以這樣的初步确定穿透體積，即先根據實驗設計預先估計一個水樣體積的值V，然後直接接收該數值之後的水樣進行萃取來确定穿透體積。

淋洗曲線是指萃取富集結束之後，使用某種溶劑将所吸附的目标物能完全洗脫下來所用溶劑的最小體積，包含洗脫溶劑的選擇和體積。對于不同的洗脫溶劑，所需要的淋洗體積略有差别。一般淋洗體積的确定需要對高低濃度，及吸附劑上所吸附的高低含量的目标物都進行實驗測定（在某些情況下，吸附劑上目标物的吸附量較大時，可能對淋洗溶劑體積要求不同）。一般的操作是分體積接收淋洗溶劑，然後分别濃縮後用相應的儀器分析，這樣也可以繪制一條淋洗曲線。

以上三個實驗都是可以利用空白水樣添加農藥目标物标準溶液完成的；但是當分析脂溶性強的目标物時，如有機氯農藥，一般的标準工作溶液都是使用的正己烷、異辛烷等溶劑配制的，如果直接将其溶解在空白水樣中，這樣會對結果造成失真，因為溶解到水中的目标物是不完全的。所以這時需要轉化溶劑，如轉換為丙酮、甲醇等溶劑體系的。一般含有目标物空白添加的水樣應該即配即用，時間長了水中的目标物也會析出，對實驗結果造成影響。如果能獲得目标物農藥的原藥，則可以直接用其配制飽和水溶液，不過需注意原藥可能帶來的污染。

固相萃取的實驗條件，如流速（壓力）、水樣的pH、水樣中其他成分的含量等對萃取的效果不一定都會有影響，這個應該結合實驗确定。如流速，當使用C18固相萃取膜萃取水中的有機氯農藥時，流速的影響是可以忽略的；而當水中含有适量的甲醇時，吸附效率能有所提高。

固相萃取的水樣根據實際情況決定是否需要預處理：如果水樣中有懸浮物、顆粒較大的雜質等，在萃取之前，應該先用玻璃纖維濾膜進行過濾（孔徑大小最好與萃取裝置的篩闆一緻），否則容易堵塞篩闆或萃取膜，對萃取造成影響。進行固相萃取之前，應該先用甲醇和空白試劑水先後對吸附劑進行活化，然後在試劑水未接觸空氣之前加入水樣。在萃取過程中務必不能使吸附劑接觸空氣，這樣對實驗結果有較大的影響；當萃取結束之後，應該最大程度的抽幹吸附劑中的水分，然後用洗脫溶劑進行淋洗目标物。在實際的操作中，無論是萃取膜或萃取柱，要完全排除其中的水分是不太可能的，這使可以加入少量的丙酮，并與淋洗液一并接收。

在實際的使用中，有個問題一般大家較為關心，就是萃取膜或小柱是否可以重複使用？

個人的看法是在方法研究時結合樣品的特點是可以重複使用的。如一般水的萃取；但是針對品檢測任務，盡量不要重複使用。此外，用固相萃取時應該使用緩沖瓶或者類似的裝置，可以較為方便的控制壓力。

固相膜和柱萃取的比較，一般膜萃取的時間較短、水樣通量較大。但是萃取膜的種類和價格相比于萃取柱來說，種類可能沒有萃取小柱豐富，價格可能更高一些。這種情況不知目前是否還是這樣。

固相萃取的确是一種不錯的前處理方法，相比液液萃取，溶劑消耗、萃取時間等均有一定的優勢。但是還是老問題，就是成本需要酌情考慮的。如果國産成熟的話，價格可能就會下降。

固相萃取一般可以分為固相膜萃取和柱萃取，目前使用較多的是固相柱萃取，商品化的各種（自動）固相萃取儀器也有（7）。一般固相小柱萃取可以多個一次進行，如果是手動的話，操作需要熟練一些。固相柱萃取裝置也可以用實驗的器皿和小柱自己進行組裝（可以參考EPA525.2方法提供的裝置圖，圖8）；固相膜萃取可以用實驗室的溶劑過濾器進行萃取（如圖9所示），目前有一些商品化的固相膜萃取裝置，有些是将多個類似溶劑過濾器的裝置組合一下在實驗時同時使用；有些是類似固相柱萃取儀那樣的設計（圖10），個人認為這種裝置更為合理一些。

3 固相萃微取技術

固相萃微取技術（solid phase micro-extraction SPME）是一種較為新型的樣品制備技術，在某種程度上可以說是固相萃取的一種（圖11）。固相微萃取不是将樣品中的目标化合物全部提取出來，而是通過目标化合物在樣品和固相塗層之間的平衡來達到分離的目的。固相微萃取是一種簡便無溶劑的樣品提取和濃縮技術，其操作簡單、快速及所需的樣品量少。目前已經許多報導用固相微萃取測定農藥殘留。

固相微萃取的關鍵是吸附材料，目前已有的吸附材料有：聚二甲基矽氧烷、聚丙烯酸酯、聚乙二醇-二乙烯基苯及文獻報導的聚二甲基矽氧烷-聚乙烯醇、多孔聚丙烯膜的空管纖維塗層等。

在SPME中，實驗的決定因素較多，如吸附材料的類型、提取時間、樣品的基體、解吸溫度/時間、樣品中的離子/溶劑含量等等。

一、首先萃取材料是一個關鍵的因素，種類的選擇可以根據現有的進行選擇，但是厚度需要進行優化，太薄的話，吸附量太小，達不到靈敏度；太厚話，所需要達到平衡的時間較長，延長了分析時間。

二、萃取的水樣條件，這包括，水樣的pH值、溶劑/離子種類、是否攪拌、水樣基體組成、水樣的溫度等；這些條件都會影響到萃取的效率。

三、解吸的溫度，溫度太低，是解吸不完全或者延長解吸時間，對後續分析不利；解吸溫度過高，對萃取材料的穩定性有影響。

SPME的優點是顯而易見的，無需溶劑、操作簡單、快速等，而且其成本相對于固相萃取來說是低了很多，一般吸附材料可以重複使用多次。但由于固相微萃取是一種不完全提取的方法，必然尤其自身的缺點，可以用于半定量分析；在一般的定量分析的時候，最好是使用内标法，比便于精确定量。

固相微萃取還有一些其他的使用方法，最常見吹掃捕集，這種方法與色譜聯用，可以很方便的測定水中的半/揮發性物質，如苯系物、鹵代烴類等。

三 總結

目前在一些文獻中比較幾種不同提取方法是用的空白樣品加标回收的方法，個人認為這是不可靠的：主要是實際樣品中的農藥殘留目标物與添加的目标物，在與樣品基質結合的狀态是不同的；而添加回收對于每一種前處理方法都是差不多的（如果用顯著性檢驗的）。

我想可以用這樣的方法來大緻的判斷幾種提取方法的提取效率：取等份的含有待測目标物的樣品，分别用各個提取方法的最優化的條件進行提取，然後用相同的後續處理方法進行處理，這樣應該是比較一緻的。

在實驗中該選擇哪種提取方法？

如果是生産樣品，需按照标準方法進行處理的，那就沒有選擇了；如果是科研樣品需要處理的，則可以進行選擇，一般首先是結合自己的實驗室條件進行選擇，就是在能利用現有儀器的前提下盡量不用新的添置。其次是根據不同的樣品進行選擇，如新鮮水果、蔬菜等樣品，用勻漿法就完全可以。

如發表文章可以使用一些較為新穎的方法。

作者：我在故我思

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