代森锌使用与其分析研究现状

1、代森锌使用及其分析研究现状代森锌是一种长期以来一直被用作作物杀菌的重金属农药，属于广谱性、低毒类杀菌剂。但由于长期以来人们对该类农药的认识不足，导致其对在作物上的药物残留对人体危害并没有 引起重视。随着科学的发展和实验技术的提高，农药残留代谢及其危害在小鼠、大鼠中进行了 大量的试验，同时在农作物残留方面也有很多新的检测技术的出现。、代森锌简介ISO通用名称：Zineb ; CIPAC数字代号：25;化学名称：1,2-亚乙基双二硫代氨基甲酸 锌；结构式H2CNHCS、ZnH2CNHCS /分子式：C4H6N2S4ZnEDTA,但不能回收。对光、白色粉末，157C分解，无熔点。蒸气压<O.O

2、ImPa（20 C ）。室温水中溶解度为10mg/L,不 溶于大多数有机溶剂，但能溶于吡啶，可溶于某些螯合剂如 热、湿气不稳定，易分解，遇碱性物质或含铜、汞的物质，也易分解。LBo 5200mg/kg对人畜低毒，但对人的皮肤、鼻、咽有强烈刺激作用大鼠急性经口毒性 以上。对植物安全无污染。代森锌为保护性有机硫杀菌剂，纯品为灰白色粉末，工业品为灰白色或淡黄色粉末，有硫磺气味。主要剂型60% 65%和 80%湿性粉剂、4%粉剂。二、代森锌生产及应用目前代森锌的生产方式有：（1）在乙二胺溶液中，滴加二硫化碳、氢氧化钠，生成代 森钠溶液后，在 pH值6.5条件下加硫酸锌（或氯化锌），即制得本品。（2）用

3、乙二胺、二硫化碳和氨水合成代森铵，再用代森铵和氯化锌合成代森锌。（3）苛性钠加水溶解，边搅拌边加 入100份乙醇和160份二硫化碳140份氯化锌，加入蒸馏水至溶液加硝酸银不产生白色沉淀。产物烘干后加入0.3%碳酸钠既得代森锌。11在农业上常用来防治白菜、黄瓜霜霉病，番茄炭疽病，马铃薯晚疫病，葡萄白腐病、黑斑病，苹果、梨黑星病等。制剂有80%可湿性粉剂，能阻止各种微生物的发育。代森锌还能防治多种真菌引起的病害，但对白粉病作用差。（I）防治马铃薯早疫病、晚疫病，西红柿早疫病、晚疫病、斑枯病、叶霉病、炭疽病、灰霉病，茄子绵疫病、褐纹病，白菜、萝卜、甘蓝霜霉病、黑斑病、白斑病、软腐病、黑腐病，瓜类炭疽

4、病、霜霉病、疫病、蔓枯病、冬瓜绵疫，豆类炭疽病、褐斑病、锈病、火烧病等，用 65%的代森锌可湿性粉剂 500- 700倍液喷雾。喷药次数根据发病情况而定，一般在发病前或发病初期开始喷第1次药，以后每隔7 一 10天喷1次，速喷2-3次。（2）防治蔬菜苗期病害，可用代森锌和五氯硝基苯做成"五代合剂"处理土壤。即用五氯硝基苯和代森锌等量混合后，按每平方米育苗床面用混合制剂8-10克。用前将药剂与适量的细土混匀；取三分之一药土撒在床面做垫土，播种后用剩下的三分之二药土作播后覆盖土用,而后用塑料薄膜覆盖床面，保持床面湿润，直到幼苗出土揭膜。（3）防治白菜霜霉病，蔬菜苗期病害，可用种

5、子重量的0. 3 0. 4%进行药剂拌种。但是在使用代森锌过程中还有很多需要注意的地方：（1）葫芦科蔬菜对锌敏感，用药时要严格掌握浓度，不能过大。（2）不能与碱性农药混用。（3）本品受潮、热易分解，应存置阴凉干燥处，容器严加密封。（4）使用时注意不让药液溅入眼、鼻、口等，用药后要用肥皂洗净脸和手。（5）施用安全间隔期15天。三、代森锌类金属农药存在的问题金属农药的使用也存在一些问题，比如一些植物对金属离子比较敏感，会引起叶片退绿,叶缘枯黄，严重时会引起植物组织坏死。代森铵和硫磺、福美双剂量过高会引起黑点或枯斑等症状的药害。1948年及1954年代森锌、代森锰相继问世，1961年美国罗门哈斯公司

6、代森锰锌商品化，效果比代森锌好，对疫霉属、壳二孢属等许多真菌病害防治效果好、毒性低，含乙撑硫脲（ETU ）量小，较为安全。因为具有广谱、无药害、不易引起病菌产生抗药性，可与多种农药复配混用等特点，所以在美国及其他国家应用发展较快。但1989年以来，国内一些刊物译载了美国、英国等对代森类（EBDC ）的安全性的新看法，主要为:3.1以美国为代表美国环保局（EPA）于1977年对EBDC类杀菌剂进行了特殊评价，到1982年结束。1986年生产厂家自愿取消了代森铵的各种登记，也要求取消了代森锌的登记。1988 年 EPA停止了代森锌的使用。1989年9月份以前，美国的 EBDC生产厂向EPA要求，于

7、1990年1EPA又加上月起停止在已登记的 55种作物中42种上的登记使用（其中包括果树、蔬菜），马铃薯、香蕉和番茄，合计达45种。有报道说联邦德国BASF公司也与1989年停止在食用 作物上的使用，但保留了马铃薯。美国和德国主要认为乙撑硫脲已被证实能引起癌变。而乙撑 硫脲存在于代森类产品的杂质中，也是代森类的分解和代谢产物，它对新生儿能引起缺陷、甲 状腺障碍和致癌。1990年美国农药重新登记已规定代森锰锌、代森锰、代森联属限制应用的 品种，代森钠、代森锌禁用品种。3.2、以英国为代表英国政府农药咨询委员会认为迄今尚无足够的证据表明食用经代森类处理后的含有代谢产EBDC物乙撑硫脲的食品会导致癌

8、变和其他不利于健康的影响，并认为只有直接摄入代森类杀菌剂和 乙撑硫脲才有导致癌症的危险性。在英国，从未在以小麦、马铃薯为原料的食品中检出 和ETU。在梨、苹果上可以检出；萬苣、菠菜中 EBDC、ETU的量在允许的残留量范围内。3.3、我国代森类农药生产使用概况代森锌在我国是1956年首先由原华北农业科学研究所农药研究所试制成功，其后由山东农药厂上产。代森锰锌是继代森锌和代森锰之后发展起来的新品种。这几个品种对农作 物，特别是果树和蔬菜徐福哦病害有效，所以一直在使用中。其中代森锰锌的发展最快。代森 类农药的研制成为我国化工部“七五”攻关项目，由沈阳化工研究院承担“代森锰锌生产技术 开发”。由于发

9、展过快，代森类农药的生产已经处于超饱和状态，继而向多种农药配用的方向 发展。有研究表明，代森锌络合物能降低乙撑硫脲的量，而且药效也比代森锌有所提高。英国和美国均建议减少 EBDC类的用药次数，降低用药量，延长安全间隔期等，以达到降低作物中的残留量，而允许在小范围内食用EBDC，但未有根本性的改变。四、代森锌类重金属农药检测标准及方法4560 天，在 1820 C和 pH4.1分解代谢及毒性作用代森锌在外界环境中经一个月就被破坏，其分解产物可滞留为6的水中，经过4昼夜，代森锌完全被破坏；pH3.5时，经过2小时就被破坏。代森锌在水 解过程中，除生成挥发性产物外，还生成乙撑秋兰姆一硫化物、乙撑硫脲

10、和硫。在光照和潮湿情况下，代森锌不稳定。含 4%水分的代森锌在不良的贮存条件下，一年可分解50%以上。另 外，构成职务叶子的各种物质对代森锌的分解过程产生很大的影响。暴露于空气中的玻璃表面23 倍。上的代森锌，在16天内完全分解，而在职务页面上的要快代森锌在人和动物体内可分解为乙二胺、二硫化碳和氧化锌或分解成为二硫化碳、硫化氢 和乙二胺。二硫化碳和硫化氢一般由肺脏排出。研究表明，雄大白鼠一次口服LD50剂量的工业代森锌（含有效成分 7896% ），可通过 胃肠吸收并在实质性器官、肾上腺、甲状腺、胰腺及胸腺、睾丸、大脑组织和肌肉中积蓄。代森锌在组织中分布不平衡。根据该药在器官组织中蓄积的程度，其

11、分布顺序为：肾上腺、甲状腺、脾脏、肾脏、肝脏等器官。经过6小时代森锌可达到最大的积蓄量。服用后第一昼夜末, 该农药在血、尿、粪便和组织中浓度开始下降，但脾脏是个例外，此时代森锌的含量最高。代 森锌在肾上腺中存留时间最长。在血液与尿中代森锌之间含量固定的依赖性已确定：两天间尿 /血系数为1.82.3%（平均为1.94 士 0.23）。代森锌具有很宽的毒作用带，说明急性中毒的可能性不大。代森锌对蛋白和无机物代谢及核酸合成的破坏，在家畜中毒的发病机理中具有重要意义。中毒的前几天，蛋白在血清中含量提高，经过15-16天后下降。脱氧核糖核酸在血清中的浓度在前两天下降，而核酸在中毒开始到第16天都有所下降

12、，酸溶解的核苷酸水平提高，磷钙平衡遭到破坏。在空气中、体内、食物处理等多种条件下不稳定，分解成的乙撑硫脲（ETU ）能对人体引起甲状腺肿瘤。研究表明,代森锌引起甲状腺肥大和增生，是因为代森锌阻滞了碘化物转化成碘，致甲状腺素合成降低,以致增加了垂体促甲状腺素的合成和释放，进而引起垂体肥大，代森锌直接作用于垂体甲状腺系统。代森锌及其分解代谢产物有致畸和致癌作用。陈玉莉等采用大鼠活体骨髓细胞染色体畸变指标观察了其致突变作用，结果发现代森锌引起大鼠骨髓细胞染色体畸变类型只要是断裂和裂隙，并呈现一定的剂量效应；乙撑硫脲引起小鼠肝脏肿瘤，长期喂食代森锌引起大鼠不孕、胎儿吸收和尾巴异常；喂食代森锌处理的谷物

13、，可使鸟类产卵率低、卵壳变薄甚至不产卵。1974年PiLinskays报道了职业接触代森锌工作人员淋巴细胞畸变率为5.98%。4.2代森锌检测方法EBDC农药，较广泛地应用于蔬菜、水果等农作物，其含量和残留量的测定方法，常用的有紫外、可见、红外分光光度法、纸上色谱法、薄层层析法、毛细管电泳法、伏安法、气相色谱法和液相色谱法。4.2.1分光光度法湖北商检局卢康全在甘居中乙撑双二硫代氨基甲酸酯类农药残留量的快速测定法一文中，采用酸分解一蒸馏一光度法测定代森锌的含量，该方法简易、快速、灵敏度高、不需要大型仪器，适用于现场检测。其机理为：试样与盐酸一氯化亚锡共蒸馏，乙撑双二硫代氨基甲酸酯类农药即被分解

14、，生成二硫化碳被馏出，吸收于二乙胺。生成黄色络合物，于435nm下光度法测定。4.2.2同位素示踪法李仁帧等1983曾采用35S放射性同位素示踪法，以放射性自显影和液体闪烁测量技术对 小鼠体内代森锌的的吸收、分布、排泄代谢进行了实验观察，得出了较好的代森锌在小鼠体内 的情况。423滴定及液相分析法张连仲等1990年在对代森类杀菌剂贮存稳定性的研究中，采用化学滴定和气相分析化学反应产物的方法对其进行测定。(张连仲，莫汉宏，施国涵等。代森锌类杀菌剂在贮存中稳定 性的研究。环境化学，1990,9 (5) :61-66 )方法一：EBDC杀菌剂含量分析称取0.5g的EBDC样品于500ml三角瓶中，加

15、入 45mol/L的硫酸100ml，加热沸腾，消解30min，释放出来的二硫化碳经过10%醋酸铅净化后，被 25ml 2mol/L的氢氧化钾的甲醇溶液吸收，生成黄原酸钾盐，经过36%醋酸调至中性后，以 0.1mol/L的碘标准溶液滴定。方法二：EBDC中ETU的分析称取0.1g的EBDC样品，至于10ml刻度离心管中，加入 10ml无水甲醇，加塞密封后, 震荡15min，以3000r/min离心分离5min，取上清液，通过微孔滤膜过滤后，用液相色谱分 析。ETU含量计算，用标准曲线峰高定量法。4.2.4碘量法行标3288-2000沈阳农药产徐徽，高晓辉于2000年参考联合国粮农组织(FAO )

16、农药规格25/l/s18代森锌原药，并结合国内生产实情对化工行业标准HG3288-1982代森锌原药进行了修订，从而制定了 HG3288-2000。其中代森锌含量测定采用碘滴定法。试样于煮沸的硫酸溶液中分解，生成二硫化碳及干扰分析的硫化氢气体，先用乙酸镉溶液 吸收硫化氢，继之以氢氧化钾一乙醇溶液吸收二硫化碳，并生成乙基黄原酸钾。二硫化碳吸收 液用乙酸中和后立即以碘标准滴定溶液滴定。反应式:C4H6N2S4Zn+4H +SO 4(NH2CH2CH2NH2) H2SO4+2CS 2+Zn2+CS2+C2H5OK 7 C2H5OSSK2 C2H5OSSK+I 2 7 C2H5OC(S)SS(S)CO

17、C 2H5+2KI其中：硫酸溶液：0.55mol/L ;乙酸镉：100g/L ;冰乙酸：30%的水溶液；氢氧化钾乙醇 溶液：现配110g/L ;碘标准滴定溶液：c (“212) =0.1mol/L ，按GB/T601配制和标定；淀粉指示 剂：5g/L ;酚酞指示剂：10g/L乙醇溶液。4.2.5顶空一气相色谱法SN 0711-1997出口茶叶中代森锌类农药总残留量检验方法由河南出入境检验检疫局杨冀州、刘亚风、杜爱荣等起草的该标准是以顶空气相色谱法来 分析检测进出口茶叶中代森锌农药残留的行业标准，本方法虽然历时已久，但是其在气相色谱 分析法提出的检测机理，永不过时。称取10.0g试样置于250m

18、l顶空瓶中，加入80ml氯化亚（15g/kg）溶液，立即封口， 70C恒 温水浴2h,每隔30min振摇一次，取出冷却待测。用10ml水代替试样，封闭瓶口前加入适当体积的二硫化碳标准工作液，对标准瓶和试样瓶中气体等体积参插进样测定。二硫化碳保留时间为2.8min。色谱柱：玻璃填充柱，1.2m X 2mm，填充物TENAX（60-80目）；载气：氮气,40ml/min ;色谱柱温度：80C ;进样口温度：150C；进样量：20卩l;检出限（以CS2计）： 0.10mg/kg。武汉商检局食品理化检验技术研究室卢康全和马振兴在气相色谱法测定罐头蘑菇中代森锌残留量干扰物质的探讨一文中，指出了以往气相色

19、谱法的不足，并对其进行了改进。谢RSD为宝民等在1994年顶空取样测定西洋参中代森锌残留量中同样引用了该方法，获得了 0.82和回收率为92%的满意结果。5分钟，置于60 C恒其实验方法为：称取试样 1g于反应瓶内，加0.1g抗坏血酸和10ml盐酸一氯化亚锡溶液，立 刻盖上聚乙烯密封盖，盖中间小孔上放一硅胶垫片，将胶木盖旋转。震荡 温水浴中，加热10min后，震荡5min，再放入水浴中加热10min，取出震荡5min，最后放入 60C水浴中至少平衡3min，然后放至室温，用微量注射器吸取反应瓶上部空间气体，进行色谱 分析。该方法改用盐酸一氯化亚锡溶液，获得更高的回收率。4.2.6甲基衍生化高效

20、液相色谱法王新全等2009年在研究代森锌在芦笋及土壤中的残留分析方法及消解动态一文中，演 用了马婧玮等2007年在甲基化衍生-高效液相色谱法检测代森锰锌在花生中的残留量一文 中所建立的代森锰锌的甲基衍生化后进行液相检测的方法，该方法具有简单、快速、重现性好 等优点。（王新全，朱亚红，吴珉等。代森锌在芦笋及土壤中的残留分析方法及消解动态。农药，2009, 48 （11 ） :818-820.马婧玮，董姝君，游文宇等。甲基化衍生-高效液相色谱法检测代森锰锌在花生中的残留量。农药学学报,2007,9 ( 3) :297-300.)取20 g捣碎的花生样品于250mL三角瓶中，加入100 mL溶液A

21、（ pH=9.5-9.6的L半胱氨酸盐酸盐和EDTA-2Na混合溶液），密封，20C恒温条件下使用空气浴机械振荡器在150 r/min 下，剧烈振荡10 min，转移至离心管中，再在 3 800 r/min下离心5 min，转移上清液于250mL三 角瓶中；样品残渣再用 50 mL溶液A涡旋2 min提取，步骤同上。合并上清液于 250 mL三角瓶 中，搅拌下用6mol/L的盐酸调pH=8.0，加5mL 0.41mol/L的四丁基硫酸氢铵水溶液，调节 pH=7.0。搅拌下加入40 mL溶液B（0.05mol/L碘甲烷-正己烷=3:1体积比）剧烈振荡10min，静置10min，弃水层，转移下层有

22、机相于100 mL离心管中，于3800 r /min下离心5 min。弃水层，有机相用少量无水硫酸钠干燥，上清液转移至100 mL旋蒸瓶中，加5 mL 1,2-丙二醇一二氯甲烷（1:4，体积比）溶液，于30C水浴中旋蒸浓缩，残留物用1 mL乙腈溶解，摇匀，经 0.45 m过滤器过滤后进 HPLC分析。色谱柱 Agile nt TC-C18 柱(5 m, 4.6 mm X250 mm);柱温：25 C ；流速 I.OmL /min ;进样量：20此;VWD波长选用272 nm作为代森锰锌甲基化合物的检测波长；流动相为乙腈：水= 50 :50 （体积比）；仪器为四元泵配置，采用等梯度流动相洗脱。在

23、SN 0711-1997出口茶叶中代森锌类农药总残留量检验方法确证实验方法附录中，同 样采用的代森锌甲酯化用高效液相色谱-紫外检测器进行分析的方法。称取试样5g于250ml具塞锥形瓶中，加入lOOmlEDTA溶液，震荡15min,过滤，残渣用提取。在磁力搅拌器上，加入四20mlEDTA溶液洗涤，合并滤液于另外一个具塞锥形瓶中 丁基硫酸氢铵溶液，用 2mol/L盐酸溶液，调pH为7.5-8.0，力口 40ml碘甲烷，搅拌10min，过滤于分液漏斗中，分层。水相再用20ml碘甲烷溶液提取一次。合并有迹象，放置30min后，于旋转蒸发器30 C下减压蒸至近干，用1.0mI乙腈溶解残渣，供液相色谱测定

24、一甲酯化。色谱柱：C18柱，5m, 250mm X4.6mm （内径）或相当的色谱柱；流动相：乙腈：水 =2:3 ;流速：1.0ml/min ;紫外检测器：波长 272nm ;进样量：20此。由上可知，EBDC类重金属农药具有一定的毒性，同时也发展了很多种分析检测方法，检测方法中都有各自的优缺点，其中应用最多的是气相色谱法，液相色谱法应用相对少一些。LC-IC P-MS法对农残中代森锌检测实验方案LC-、实验冋题本实验针对农产品中重金属农药代森类化合物进行提取富集检测，检测方法采用ICP-MS法。填补金属农药ICP-MS法检测的空白，为重金属农药检测提供更低的检测限和更准 确的检测方法。二、研

25、究的背景；代森锌在我国是1956年首先由原华北农业科学研究所农药研究所试制成功，其后由山东 农药厂上产。代森锰锌是继代森锌和代森锰之后发展起来的新品种。这几种农药对农作物，特 别是果树和蔬菜徐福哦病害有效，所以一直在使用中。其中代森锰锌的发展最快。代森类农药 的研制成为我国化工部“七五”攻关项目，由沈阳化工研究院承担“代森锰锌生产技术开 发”。由于发展过快，代森类农药的生产已经处于超饱和状态，继而向多种农药配用的方向发 展。有研究表明，代森锌络合物能降低乙撑硫脲的量，而且药效也比代森锌有所提高。随着代森类农药在农作物的使用的普及，越来越多的农民采用其作为田间杀虫剂，同时为 保证更好的防治效果，

26、使用量也有所增大。但是越来越多的研究发现代森类物质及其代谢物质 对人体有较强的毒性。有研究发现，代森锌在人和动物体内可分解为乙二胺、二硫化碳和氧化锌或分解成为二硫化碳、硫化氢和乙二胺。二硫化碳和硫化氢一般由肺脏排出。还有学者提出，代森类农药在空气中、体内、食物处理等多种条件下不稳定，分解成的乙撑硫脲（ETU)能对人体引起甲状腺肿瘤。曾有学着通过小鼠试验发现，代森类农药对甲状腺体染色体有致突 变作用。英国和美国均建议减少EBDC类的用药次数，降低用药量，延长安全间隔期等，以达到降低作物中的残留量，而允许在小范围内食用EBDC，但未有根本性的改变。农产品的药物残留问题已成为各级政府部门和消费者关注

27、的焦点。目前农产品中药物残留 问题的严重性已拉响了我国食品安全的警报，特别是农药残留问题，已成为我国食品安全的主 要问题之一。这一问题同时也是我国食品出口的障碍之一。由于重金属农药的使用会导致药物的滞留或积蓄，并以残留的方式进入动物体内及生态系 统，即使在体内分解代谢，金属离子也会在体内蓄积，从而对人类生命健康和环境造成一定的 危害。因此，目前农副产品中的农药残留不仅已成为公认的农业和环境问题，而且也已成为目 前世界各国政府保障国民人体健康和国际贸易中实施技术壁垒的重要手段之一。由于我国对农用化学品的生产、使用的管理混乱和惩治力度不够，加之农业科学技术普及程度较低，使得过 量使用、滥用或误用农

28、药而导致农作物、牲畜、土壤、水和大气中农药残留超标的问题日趋严 重，甚至因无意食用农残超标的食品而导致急性中毒乃至死亡的事件也有发生，已严重威胁到 我国人民的身体健康。目前世界上已有很多国家对食品中代森类农药规定了最高残留限量，其中“日本肯定列表制度”（以二硫代氨基甲酸酯）计规定了196种农产品中二硫代氨基甲酸酯的最高残留限量;74种农产品中代森锰锌农药最高残留限美国规定了 41种农产品中代森锰农药最高残留限量, 量；澳大利亚规定了 61中农产品中（以二硫代氨基甲酸酯计）包括代森锌、代森锰锌、威百 亩、代森联、福美双、福美锌的最高残留限量；我国对大白菜、番茄、黄瓜等三种农产品中丙5mg/kg ； CAC森锌规定了最高残留限量均为，六种农产品中的代森锰锌规定了最高残留限量为W 没有对此类农药做出规定。三、研究的目的、意义；鉴于目前代森类重金属的广泛、大量使用，造成其对生态环境的破坏，还会通过食物链对人及动物的健康构成危害。因此，亟需世界各国联合对代森类药物进行严格管制，减少使用量和降低使用频率，以降低残留量。在文献中，能够查到一些EBDC农药的检测方法，较广泛地应用于蔬菜、水果等农产品，其含量和残留量的测定方法，常用的有紫外、可见、红外分光光度法、纸 上色谱法、薄层层析法、毛细管电泳法、伏安法、气相色谱法和液相色谱法，这些方法各有其 优缺点，但是总体一个问题是