(二)吸附容量和穿透体积

1、吸附容量

吸附容量(adsorption capacity)是指单位质量吸附剂所能吸附有机化合物的总质量。吸附容量越大，能吸附残留农药的量就越大。现在使用的固相吸附剂大都有500μg／g以上的吸附容量，有的高达15～60mg／g。由于农药残留分析的量很微小，一般在吸附容量上不存在问题。

2、穿透体积

穿透体积(breakthrough volume)是指在INCH提取时化合物随样品溶液的加入而不被自行洗脱下来所能流过的最大液样体积，也可以理解为样品溶液的溶剂对样品中残留农药的保留体积。它是确定上样体积和衡量浓缩能力的一个重要参数。例如估计某水样甲胺磷的含量在0.05μg／mL以下，仪器的检测限为25ng，甲胺磷水溶液对360mg C₁₈柱的穿透体积为1.2mL，这样可以知道，在上样时其体积就只能在1.2mL以下，超过这个量就会有甲胺磷流失，而要达到检测限，水样的体积只需要0.5mL，所以该柱可以用来提取。

穿透体积可通过测定穿透曲线的方法来确定。先配制标准液，其浓度必须是痕量，使其在达到穿透体积之前上样量不会超过吸附容量；测定该溶液的紫外吸收强度(UV absor-bance，A₀)；用该溶液过柱，按一定体积间隔连续测定滤过液的紫外吸收强度(A)；最后，以滤过液体积为横坐标，以紫外吸收强度比(A／A₀)为纵坐标作图。紫外吸收强度比为0001时滤过液的体积称为初始穿透体积，紫外吸收强度比为0.99时滤过液的体积称为最大穿透体积。Subra等(1988)用100μg／L的标准液测定了西玛津、阿特拉津和利谷隆三种农药在C₁₈柱上的穿透曲线(图3—2)。从图3—2中可以看出，穿透曲线是一条S形曲线，不同的化合物其曲线不同，穿透体积越大，曲线跨度越大。除了这种方法以外，穿透体积还可以用其他方法测定或以液相色谱的保留体积估计。

(三)固相提取的方法步骤

由于残留农药的固相提取主要是水样，多使用反相提取柱，其典型的固相提取操作包括以下4个步骤。

1、柱的活化和平衡

用适当的溶剂冲洗以活化吸附剂表面，然后再用水冲洗让柱子处于湿润和适于接受样品溶液的状态。

2、上样

将用水稀释的样品溶液加在柱上，减压使样品通过柱子。

3、清洗

清洗即净化步骤，以比水极性稍弱、能洗脱杂质而让分析物保留的溶剂过柱，

去除干扰物。

4、洗脱

用少量极性再弱些的溶剂将分析物洗脱回收，用于测定。

(四)残留农药的固相提取

固相提取可以是持留农药在柱子中，然后用溶剂洗脱进行分析，也可以是持留样品中的杂质，让农药通过，然后收集用于分析。水样残留农药一般用前一种方式提取，而食品、动植物样品残留农药一般用第二种方式。特别是对于含水量高的果蔬样品，用水混溶性溶剂提取后，提取液中水的量比较大，将提取液通过一个反相提取柱(如C_18、C₈、PH)就可把油脂、蜡质等非极性杂质持留在柱中而被去除(非极性提取)。如果农药的极性中等，其辛醇一水分配系数为100～1000，就可以通过溶剂(一般是丙酮或乙腈)的加入量来调节提取液中的含水量，使农药很容易地洗脱下来。能够与水形成氢键，或能通过调节pH使其离子化的农药，都可用一定比例的水一有机溶剂洗脱。

如果要进一步去除糖等极性化合物或阴离子化合物，就要用其他类型固相提取柱(如四甲基氨基阴离子交换柱、NH₂、SAX、DEA等)再提取一次(极性提取)。这时先要用液液分配法转换提取液溶剂，把水除去或降至较低的量。

de Kok等(1987)发现用正相提取柱联合反相高效液相色谱(HPLC)分析柱(如C₁₈柱)对许多植物样品中N-甲基氨基甲酸酯农药的柱后邻苯二醛荧光标记残留分析非常好。样品用二氯甲烷提取，过氨丙基硅烷固相提取柱，水溶性较强的氨基甲酸酯农药及其干扰杂质被持留，然后用不同比例的甲醇二氯甲烷洗脱。Odarlaka等(1991)则应用0.5g的。C₁₈反相提取柱提取29种农药的多残留分析样品，用5mL不同比例的乙腈／水洗脱，获得不同农药馏分，用于高效液相色谱分析(表3—3)。从结果看出，水溶性最大的有机磷农药久效磷和敌百虫，5mL 20％乙腈就可洗脱，而其他的农药大部分可用40％～80％的乙腈洗脱。

在农药残留分析样品的提取净化上，一般都是先用反相柱处理，因此所用的洗脱剂就是水混溶的溶剂或单独用水，使亲脂的杂质吸附在柱上，而农药流过柱子。如果是分析液态食品(如啤酒等)，就可直接上柱，然后依次用不同比例的甲醇／水洗脱、最后用乙酸乙酯或二氯甲烷洗脱。

固相提取洗脱溶剂的选择主要根据农药的亲脂性和柱的保留机制确定。一系列不同极性的溶剂可用于固相提取洗脱。非极性农药可用甲醇、乙腈、乙酸乙酯、氯仿和正己烷；而极性农药可用甲醇、异丙醇及丙酮。

美国某公司设计的N-乙烯吡咯烷酮-二乙烯基苯聚合物，是一种亲水亲脂共聚物(hy-Drophilic-lipophilic copolymer)，将它用作固相提取吸着剂，如Oasis亲水亲脂平衡(HLB)固相提取柱，解决了传统固相提取中出现的硅羟基活性、pH局限性、极性化合物穿透、低回收率、疏水塌陷等问题，是一种通用型吸附剂，它能同时保留极性、非极性或酸性、碱性化合物及其代谢产物。

参考资料：农药残留分析