農(nóng)藥殘留分析技術(shù)主要是采用氣相色譜、液相色譜、色譜質(zhì)譜聯(lián)用方法、超臨界流體色譜法、毛細(xì)管電泳法、光譜法、傳感器技術(shù)等。

一、超臨界流體色譜法

物質(zhì)通常以3種狀態(tài)存在，即固態(tài)、液態(tài)和氣態(tài)。在較低溫度下，當(dāng)不斷增大氣體的壓力時(shí)，氣體會(huì)轉(zhuǎn)化成液體，當(dāng)溫度升高時(shí)，液體的體積會(huì)膨脹。但是一些物質(zhì)在特定的壓力或溫度下，還有一種狀態(tài)稱為超臨界狀態(tài)。某些物質(zhì)存在著一個(gè)臨界溫度(T_c)和臨界壓力(Pc)，在高于臨界溫度和臨界壓力后，物質(zhì)不會(huì)成為液體或氣體，這一點(diǎn)通常稱為臨界點(diǎn)。在臨界點(diǎn)以上的范圍內(nèi)，物質(zhì)狀態(tài)介于氣體和液體之問，這一范圍內(nèi)的流體被稱為超臨界流體。臨界流體既不是氣體，也不是液體，但兼有氣體的低黏度、液體的高密度以及介于氣體和液體之間的擴(kuò)散系數(shù)特征。常用的超臨界流體為C0₂，其臨界溫度為31.06℃，即達(dá)到這個(gè)溫度以上，怎樣加大壓力它也不會(huì)轉(zhuǎn)變成液體，系統(tǒng)中存在的是“高密度的氣體”。CO₂的臨界壓力為7.39 MPa，如果小于這個(gè)壓力，無論溫度如何降低，它也不會(huì)液化。

早在1879年，J．B．Hannay等就發(fā)現(xiàn)了乙醇超臨界流體能提高對(duì)金屬鹵化物的溶解能力。1962年，人們首次實(shí)現(xiàn)了超臨界流體色譜分析。1986年，P．Capriel將超臨界流體萃取技術(shù)應(yīng)用于農(nóng)藥殘留分析。對(duì)于極性較弱的農(nóng)藥，該方法是成功的；但對(duì)極性較強(qiáng)的農(nóng)藥(如磺酰脲類除草劑)，使用超臨界流體提取和分析時(shí)，需要加入大量的極性溶劑(如甲醇等)才能獲得成功。超臨界流體萃取在農(nóng)藥殘留分析前處理上顯示出了明顯的優(yōu)越性。由于相傳質(zhì)阻力小，在手性農(nóng)藥分離、檢測(cè)方面擁有潛在的優(yōu)勢(shì)。

(一)超臨界流體色譜儀的工作原理和特點(diǎn)

超臨界流體色譜(supercriticat{luid chromatograph，SFC)法是以超臨界流體作流動(dòng)相的色譜方法。從理論上講，用超臨界流體作流動(dòng)相的色譜過程，不僅可分析氣相色譜不適應(yīng)的高沸點(diǎn)、低揮發(fā)、熱不穩(wěn)定的樣品，而且比高效液相色譜有更快的分析速度和更高的柱效率。用于氣相色譜和高效液相色譜的檢測(cè)器同樣適用超臨界流體色譜，而且超臨界流體色譜儀同質(zhì)譜儀、紅外吸收光譜儀聯(lián)用也很方便。

在分離檢測(cè)原理上，超臨界流體色譜法與氣相色譜法和高效液相色譜法沒有多大的區(qū)別。同氣相色譜儀相比，超臨界流體色譜儀的工作壓力較高，通常為7.0～45.0 MPa；和高效液相色譜儀的區(qū)別是，超臨界流體色譜的色譜柱工作溫度較高，一般從常溫到約250℃。操作過程可通過壓力(或密度)的程序變化(相當(dāng)于梯度洗脫)、溫度程序變化(程序升溫或降溫)實(shí)現(xiàn)最佳的分離。

(二)超臨界流體色譜儀的基本流程和重要部件

超臨界流體色譜儀的典型流程，可分為流動(dòng)相系統(tǒng)、分離系統(tǒng)和檢測(cè)系統(tǒng)。流動(dòng)相系統(tǒng)主要包括流動(dòng)相儲(chǔ)罐、流動(dòng)相干燥凈化裝置、流動(dòng)相的加壓裝置、顯示裝置等。分離系統(tǒng)主要是分離用的色譜柱、恒溫箱及進(jìn)樣分流裝置。超臨界流體色譜儀檢測(cè)系統(tǒng)包括檢測(cè)器、數(shù)據(jù)處理和顯示記錄并打印裝置。

超臨界流體色譜儀兼有氣相色譜儀和高效液相色譜儀兩方面的特點(diǎn)，它即有氣相色譜儀的恒溫箱，又有高效液相色譜儀的高壓泵，整個(gè)系統(tǒng)處于高壓狀態(tài)，要使系統(tǒng)穩(wěn)定工作，必須有很好的氣密性。CO₂是超臨界流體色譜最常用的流動(dòng)相，它的優(yōu)點(diǎn)是成本低、無毒、不燃燒、容易純化、易揮發(fā)，柱溫40～50℃就已超過臨界溫度，另外同檢測(cè)器匹配的性能也較好。

它的不足是極性低，對(duì)極性大的農(nóng)藥往往要加入改性劑(如甲醇等)才能滿足分離和萃取的要求。隨著技術(shù)的不斷進(jìn)步，超臨界水有可能成為超臨界流體色譜的流動(dòng)相。限流器是超臨界流體色譜儀的關(guān)鍵部件，其作用一方面是使兩端保持在不同的相，另一方面又能通過它迅速實(shí)現(xiàn)相變，即迅速實(shí)現(xiàn)流動(dòng)相的相變和樣品轉(zhuǎn)移。它的人口端是色譜柱，出口端是檢測(cè)器。

用于農(nóng)藥殘留分析的檢測(cè)器常為紫外檢測(cè)器，根據(jù)需要也可配氮磷檢測(cè)器、電子捕獲檢測(cè)器、質(zhì)譜檢測(cè)器等。超臨界流體色譜法分離模式主要有吸附和分配兩種。色譜柱填料除硅膠、BEH、CSH和HSS外，還有BEH2 EP(2-乙基吡啶)。粒徑有1.7μm、1.8μm和3.5μm，柱內(nèi)徑有2.1mm和3.0mnl，柱長(zhǎng)有50mm、75mm、100mm和150mm。

已有多種商品化的超臨界流體色譜儀上市。某公司在開發(fā)超高效液相色譜儀(UPLC)的基礎(chǔ)上，于2012年推出了使用超臨界體C0₂作為流動(dòng)相的超高效合相色譜儀(ultra per-formance convergetlce chromatograph，UPCC)。目前，超臨界流體主要應(yīng)用于樣品的分離和制備，即超臨界流體萃取。

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