（农药学专业论文）蔬菜中农药多残留测定方法研究.pdf

摘要 本文通过对m s p d 萃取体系的研究，建立了蔬菜中农药多残留分析方法， 并对方法的灵敏度和准确度进行了评价，同时还探讨了该残留分析方法的适用 性、实际应用性以及优越性。主要研究结果如下： 本文比较了硅胶、中性氧化铝和弗罗里硅土三种吸附剂在蔬菜基质中有机磷 农药添加回收结果的影响及各自的净化效果。弗罗里硅土为吸附剂的有机磷农 药的添加回收率在6 5 1 3 1 1 5 0 0 ，r s d 值均小于2 0 ，所以本方法采用弗罗 里硅土为吸附剂。 在淋洗剂的选择上，本文以乙酸乙酯、丙酮、二氯甲烷：乙酸乙酯( 6 4 ，v v ) 、 二氯甲烷：乙腈( 6 4 ，v v ) 、二氯甲烷：丙酮( 6 4 , v v ) 淋洗液为筛选对象。依据淋 洗效果，最终确立二氯甲烷：乙酸乙酯( 6 4 ，v v ) 为淋洗剂较为合适，蔬菜空白样 本中有机磷农药的添加回收率为8 8 4 5 1 1 8 7 5 ，r s d 为1 1 8 4 1 9 8 9 ，符 合农药残留分析的要求。 在萃取体系的优化方面本文采用了正交设计，评价了吸附剂用量、淋洗剂用 量、吸附剂含水量、活性炭用量四因素对蔬菜中有机磷农药基质固相分散方法的 影响，结果表明对不同农药，各因素的影响有主此差异。在蔬菜基质中的添加回 收结果表明方法的回收率和相对标准偏差均能满足农药残留分析的要求，可以用 于蔬菜中有机磷农药的残留检测。 在适用性方面，本文选取了选取黄瓜、西红柿、辣椒、韭菜、菠菜和大白菜 等6 种蔬菜按照本方法进行实验。结果为有机磷农药的添加回收率为8 0 4 6 1 1 9 6 5 。r s d 值，只有韭菜中二嗪磷添的为2 2 9 7 ，其它均小于2 0 。此外， 本文还对对联苯菊酯、氟虫腈等2 0 种农药进行了添加回收实验。结果表明，在 添加浓度范围内，添加农药的回收率在6 9 9 4 1 1 9 4 6 之间；r s d 均小于2 0 ， 由此可见本方法具有较好的适用性。 通过将该方法与国内已报道的农药多残留分析方法进行比对实验，发现其准 确性高于比对实验方法，在溶剂的使用、分析时间以及环境相容性方面具有明显 的优越性，该方法更加高效、经济、环保。通过使用该方法进行实际样品的检测， 确证其完全可以分析检测西红柿、韭菜和菠菜大白菜等实际样品中的残留量。 关键词：农药，蔬菜，基质固相分散，适用性 a b s t r a c t t h es t a n d a r dm e t h o df o rs p e c i e so fp e s t i c i d e sr e s i d u ea n a l y s i si nv e g e t a b l e sb y s e l e c t i o no fe x t r a c t i n gs y s t e mw a ss t u d i e di n t h i sd i s s e r t a t i o n 皿es e n s i t i v i t ya n d a c c u r a c yo f t h em e t h o dw e r ei n v e s t i g a t e d a n dt h ea p p l i c a b i l i t yi nd i f f e r e n tv e g e t a b l e m a t r i x e s , p r a c t i c a l i t ya n da p p l i c a b i l i t yo ft h em e t h o dw e r ea l s o s t u d i e d t h em a i n r e s u l t sw e r es u m m a r i z e da sf o l l o w i n g ： c o m p a r i n gt h er e s i d u ea n a l y s i sr e s u l t so fo r g a n o p h o s p h o m sp e s t i c i d e sb y d i f f e r e n ts o r b e n t so ff l o f i s o l ，a l u m i n aa n ds i l i c ag e li nc o l u m nc h r o m a t o g r a p h y ，w e s e l e c t e df l o r i s o la st h eo p t i m i z e ds o r b e n t 1 h er e c o v e r i e so fo r g a n o p h o s p h o m s p e s t i c i d e si nv e g e t a b l em a t r i xw o r e5 1 3 1 1 5 o o a n dr s dw e r el o w e rt o2 0 r e s p e c t i v e l y t h er e s i d u ea n a l y s i sr e s u l t so fo r g a n o p h o s p h o r u sp e s t i c i d e sb yd i f f e r e n te l u t e s o l v e n t so fe t h y la c e t a t e ，a c e t o n e ，d i c h l o r m e t h a n e c t h y la c e t a t e ( 6 4 ) ，d i c h l o r m e t h a n e a c e t o n i t r i l e ( 6 4 ) a n dd i c h l o r m e t h a n e a c e t o n e ( 6 4 ) i nc o l u m nc h r o m a t o g r a p h yw e r e s t u d i e d a n dd i c h l o r m e t h a n e e t h y la c e t a t e ( 6 4 ) w a ss e l e c t e da st h eo p t i m i z e de l u t e s o l v e n t 1 h er e c o v e r i e so fo r g a n o p h o s p h o r u sp e s t i c i d e si nv e g e t a b l em a t r i xw e r e 8 8 4 5 1 1 8 7 5 a n d r s d w e r e1 1 8 4 1 9 8 9 t h em u l t i r e s i d u ee x t r a c t i o nm e t h o db a s e do nm a t r i xs o l i d - p h a s ed i s p e r s i o nw a s o p t i m i z e dw i t ho r t h o g o n a ld e s i g n a f t e ro p t i m i z a t i o no fd i f f e r e n tp a r a m e t e r ss u c ha s a m o u n to fs o l i dp h a s eu s e d ，a m o u n to fe l u t es o l v e n tu s e d ，a m o u n to fw a t e rs o l i d p h a s e c o n t e n e da n da m o u n to fa c t i v a t e dc a r b o nu s e d ，r e c o v e r i e sa t s p i k e d c o n c e n t r a t i o i l sa n dr e l a t i v es t a n d a r dd e v i a t i o nw e r ea l la c c o r d e dw i t hd e m a n d so f p e s t i c i d er e s i d u ea n a l y s i s a n dt h em e t h o dc a nb eu s e di np e s t i c i d e sm u l t i r e s i d u e a n a l y s i si nv e g e t a b l e s t h e a p p l i c a b i l i t yo ft h eo p t i m i z e dm e t h o dw e r er e s e a r c h e di nd i f f e r e n tm a t r i x e s c u c u m b e r , t o m a t o ，p e p p e r , c h i n e s ec h i v e ，s p i n a c ha n dc h i n e s ec a b b a g e t h e r e c o v e r i e so fo r g a n o p h o s p h o r u s p e s t i c i d e s i nv e g e t a b l em a t r i xw e t e8 8 4 5 1 1 8 7 5 ，a n dr s d w e r e8 0 4 6 1 1 9 6 5 ，a n dr s dw e r ea l ll o w e r t o2 0 e x c e p tm a t o fd i a z i n o n sr e c o v e r yi nc h i n e s ec h i v e b e s i d e s ，2 0p e s t i c i d e ss u c ha sb i f e n t h r i n ， f i p r o n i le t c w e l e f o a i f i e di nd i f f e r e n t c o n c e n t r a t i o n s t h er e c o v e r i e so f o r g a n o p h o s p h o r u sp e s t i c i d e si nv e g e t a b l em a t r i xw e r e6 9 9 4 1 1 9 4 6 ，ar s d w e r e a l ll o w e r t o2 0 c o m p a r e dw i t ht h em e t h o dr e p o r t e di n t e r n a l ，t h ed e s c r i b e dp r o c e d u r ei ss i m p l e ， i l l e s sl a b o u ri n t e n s i v e ，m o r ec o s t e f f e c t i v ea n de n v i r o n m e n t a l l y - f r i e n d l ya n dd o s en o t r e q u i r e dp r e p a r a t i o na n d m a i n t e n a n c eo f e q u i p m e n t k e yw o r d s ：p e s t i c i d e ，v e g e t a b l e s ，m s p d ，a p p l i c a b i l i t y i 术语及略语英文全称 g n g m g k g m l g m l m l n h r m i n g c f p d e c d g c m s h 也 l o d l o q s d c v r s d 术语及略语表 g r a n l n a n o g r a m m i l l i g r a m k i l o g r a m m i l l i l i t e r g r a m m i l l i l i t e r m i n u t e h o u r r e v o l u t i o np e rm i n u t e g a sc h r o m a t o g r a p h y f l a m e p h o t o m e t r i cd e t e c t o r e l e c t r i cc a p t u r ed e t e c t o r g a sc h r o m a t o g r a p h y m a s ss p e c t r u m m a x i m u mr e s i d u el i m i t l i m i to f d e t e c t i o n l i m i to f q u a n t i f i c a t i o n s t a n d a r dd e v i a t i o n o o e f f i c i e n to f v a r i a t i o n r e l a t e ds t a n d a r dd e v i a t i o n v i l 中文全称 克 纳克 毫克每千克 毫升 克每毫升 分钟 小时 每分钟转数 气相色谱 火焰光度检测器 电子捕获检测器 气谱与质谱联用 最大残留限量 检测限 定量限 标准偏差 变异系数 相对标准偏差 独创性声明 本人声明所呈的学位论文是本人在导师指导下进行的研究一i i 作及 取得的研究成果。据我所知，除r 文中特别加以标注和致谢的地方外， 论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得安 徽农业大学或其他教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工 作的删志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表 示谢意。 学位论文作者签名：篮鲢 签字目期：矽叮年6 月南目 学位论文版权使用授权书 本学位论文作者完全了解安徽农业大学有关保留、使用学位论文的 规定，有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电予文 件，允许论文被查阅和借阅。本人授权安徽农业大学可以将学位论文的 全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描 等复制手段保存、汇编学位论文( 保密的学位论文在解密屙适用本授权 书) 。 学位论文作者签名：笙鲑 签字日期：矿7 年莎月够日 学位论文作者荜业后去向：一 工作单位： 通信地址： 指导教师签名： 签字日期：年月日 电话 邮编 1 综述 在当前农业生产中，农药是不可缺少的生产资料，扮演着越来越重要的角色。 据统计，农药的应用为蔬菜增加产量约3 0 。蔬菜是人们日常生活中必不可少的 食物，也是十分重要的经济作物，已经成为我国仅次子粮食的第二大农作物【。 近年来，随着蔬菜面积扩大，保护地面积的增加，蔬菜病虫草害发生不断加重， 使得农药的使用量大增，随之而来的农药残留问题日益严重，对人类健康造成严 重为害【2 】。2 0 0 3 年，农业部组织全国部级质检中心对5 0 多个蔬菜品种、1 2 9 3 个样 品进行抽查，结果表明，农药残留量超标率达3 0 。残留浓度高者为允许残留量 的几倍共至儿十斜3 1 。然而，由于病虫产生抗性和农药市场变化等因素，混配农 药的生产和使用量却呈快速增长趋势，在一些地区甚至出现了一些国家禁止使用 的两种以上杀虫剂混配的三元、四元混剂【4 】，相应的农药残留分析也由原来的单 残留分析发展到多残留分析。由于蔬菜中的组分多且复杂，对其样品中的残留进 行直接测定非常困难，因此需要提取净化已获得较少组分量，使检测容易进行。 为此，还相应适于多样品前前处理技术得到改进、开发和研制使用。 1 1 样品前处理技术 农药残留分析，往往是在复杂的基质中，对低浓度的多残留农药组分迸行定 性和定量分析。所以，通常需经过样品制备、纯化富集、分离检测和综合分析等 步骤，其中，样品前处理技术是进行蔬菜中农药残留分析的基础与关键，包括样 品提取，净化、浓缩等【5 】。提取是将样品中的农药溶解分离出来的操作步骤，根 据农药的性质、样品种类、实验条件，常规提取方法包括浸渍振荡法、索氏提取 法和超声波提取法等。由于某些样品组成复杂、干扰成分多，提取后往往还需要 净化步骤才能达到待测物质干扰物质分离 6 , 7 1 。常用的净化方法有液液分配 ( l i q u i d l i q u i de x t r a c t i o n ) 、柱层析( 包括f l o r i s i l 硅土、硅胶、硅藻土及氧化铝 柱层析) 等技术。尽管这些提取净化技术不需要昂贵的设备和特殊仪器，但整个 操作过程费时、费力、易引起误差；且大量有机溶剂的使用，造成了对环境的污 染。 近年来出现的固相萃取( s o l i d p h a s ee x t r a c t i o n ，s p e ) 、固相微萃取( s o l i d p h a s em i c r o e x t r a c t i o n ， s p m e ) 、基质固相分散( m a t r i xs o l i d - p h a s ed i s p e r s i o n ， m s p d ) 、微波辅助萃取( m i c r o w a v e a i d e de x t r a c t i o n ，m a e ) 、超临界流体萃取 ( s u p e rc r i t i c a l f l u i de x t r a c t i o n ，s f e ) 、凝胶渗透色谱( g dp e r m e a t i o n c h r o m a t o g r a p h y , g p c ) 和加速溶剂革取( a c c e l e r a t e d s o l v e n te x t r a c t i o n ， a s e ) 等样品前处理技术，其共同特点是：节省时间、减轻劳动强度、节省溶剂、 减少样品用量、提高提取或净化及自动化水平 8 - 1 1 】。 1 1 ，1 固相萃取法( s p e ) 固相苯取法是7 0 年代在液固萃取和液相色谱的基础上，发展起来的一种相 对较老的样品预处理技术，主要用于液相色谱分析的样品前处理，其原理为：利 用固相吸附剂吸附液体样品中的目标化合物，实现与样品的基体和干扰化合物的 分离，然后再利用洗脱液洗脱或解吸附，达到分离和富集目标化合物的目的。1 9 8 0 年以后，此项技术又被扩展用于气相色谱法分析农药残留量的样品前处理【1 2 】。 由于s p e 是一种柱色谱分离过程，其分离机理，固定相和淋洗剂的选择与h p l c 相似，目前用于h p l c 的固相填料几乎都可以用于s p e 。但是s p e 柱的填料粒 径大于h p l c 柱填料，s p e 柱效远低于h p l c 色谱柱，因此使用于分离保留性质 差异较大的化合物。 固相萃取操作步骤包括柱预处理、加样、洗去干扰组分和回收待测组分四 个部分。其中加到萃取柱上的样品量取决于萃取柱的尺寸、类型、待测组分的保 留性质以及待测组分与基质组分的浓度等因素。s p e 的另一种分离情况是杂质被 保留在柱上，待测组分通过柱，样品被净化但不能富集待测组分，也不能分离保 留性质与待测组分相似的杂质。 与传统的液液萃取法相比，固相萃取克服了液液萃取及一般柱层析的缺 点，具有待测组分的高回收率，过程简单、快速、溶剂省、重现性好，一般只需 5 1 0 m i n ，是液液萃取法的1 1 0 ，所需溶剂也约为液一液萃取法的1 0 ，减少了 杂质的引入，减轻了有机溶剂对人身和环境的影响f 1 2 】。 目前，国内外学者对于固相萃取法在农药残留分析中的应用研究较多。如赵 维佳【1 3 】利用s p e 净化气相色谱法，测定了青菜8 种不同的有机氯、有机磷和拟 除虫菊酯农药残留量。徐爱平【1 4 肄用s p e 作为净化手段，测定了果蔬中5 种不 同农药的残留。p c n a 【1 5 】用s p e 和g c m s 检测了植物中7 中苯脲除草剂。 1 1 2 固相微萃取法( s p m e ) 1 9 9 0 年，加拿大w a t e r l o o 大学的p a w l i s z y n 及a r t h u r h e 首次提出固相微萃 取技术，1 9 9 4 年应用于农药残留检测中【1 6 】。固相微萃取技术是在固相萃取技术 基础上发展起来的一种萃取分离技术，它的原理是利用待测物在基体和萃取相的 非均相平衡，使待测组分扩散吸附到石英纤维表面的固定相涂层中，待吸附平衡 后，再与g c 或者h p l c 联用以分离和测定待测组分。它克服了固相萃取吸附剂 孔道易堵塞的缺点，是一种无溶剂，集采样、革取、浓缩。进样于一体的样品前 处理新技术”“。 固相微萃取包括吸附和解吸两个过程，即样品中待测物在石英纤维上的 涂层与样品间扩散、吸附、浓缩的过程，及浓缩的待测物解吸附进入分析仪器完 成分析的过程。吸附过程中待测物在涂层与样品之间遵循相似相溶原则，平衡分 2 配，主要为物理吸附过程；解吸过程随固相微萃取后续分离手段不同而不同，对 于气相色谱( g c ) ，萃取纤维直接插入进样口进行热解吸，对于高效液相色谱 ( h p l c ) ，需要在特殊的解吸室内以解吸剂解吸【l 酊。s p m e 和g c 联用适用于 分析具一定挥发性的有机物，通过热释使待测组分与萃取纤维分离。而对于难挥 发的有机物，可以利用s p m e 和f i p l c 联用技术，通过溶剂解吸的作用达到分 离效果用。 s p m e 的萃取模式可以分为三种：直接法、顶空法与膜方法，其中顶空法主 要用于挥发性固体或者废水水样测定，膜方法主要用于难挥发、复杂样品萃取【”。 商品化的固相微萃取纤维涂层主要有碳酸- 模板树脂( c a r b o x e n - p t r ) 、聚二甲基 硅氧烷一二乙烯苯( d m s d v b ) 、聚丙烯酸酯( p a ) 、聚二甲基硅氧烷( p d m s ) 等，其极性依次由强变弱，对于不同极性样品应选取不同的固定相【l ”。 目前固相微萃取主要与g c - m s 联用，用来分析环境、医药、食品和动植物 样品中挥发和半挥发性农药残留量。k a t o k a p o l 详细阐述了s p m e 技术及其在农 药残留分析中的应用。并对s p m e 萃取条件进行了优化。陈伟琪【2 u 利用 s p m e - g c 技术测定了蔬菜中的甲拌磷、二嗪农、甲基对硫磷以及乙硫磷。 n a t a n g e l1 2 2 用s p m e c - c m s 联用方法测定了果汁和酒中的4 种农药残留量，方 法线形范围为2 0 2 0 0 0 p g m l 。 1 1 3 微波辅助萃取法( 啊 e ) 微波辅助萃取是1 9 8 6 年匈牙利学者g a u z l e r 等通过利用微波能萃取土壤、 食品、饲料等固体物中的有机物，提出了一种新的少溶剂样品前处理方法【2 引。 对样品进行微波加热，利用极性分子可迅速吸收微波能量的特性，通过加热一些 具有极性的溶剂与样品，达到萃取样品中日标化合物、分离杂质的目的。与传统 的振荡提取法相比，m a e 具有高效、安全、快速、试剂用量小和易于自动控制 等优点，适用干热稳定性物质如农药等的提取，并可同时进行多个样品的提取 1 2 4 , 2 5 1 。 m a e 中溶剂的选择非常重要，直接影响萃取结果。由于非极性溶剂介电常 数小，对微波透明或部分透明无法进行萃取分离。因此在微波萃取时，要求溶剂 必须具有一定的极性，对待测组分有较强的溶解能力，对后续测定的干扰较少， 此外也应考虑溶剂沸点因素。常用的萃取剂有：甲醇、乙醇、丙酮、乙酸、甲苯、 二氯乙烷、乙腈等有机溶剂。用苯、正己烷等非极性溶剂革取时必须加入一定比 例的极性有机溶剂【2 ”。 m a e 的最佳参数除了萃取溶剂外，还包括萃取设备、萃取温度及萃取对闻 的选择【2 4 2 5 1 。在一般敞开体系，溶剂拂点受大气压影响。而在密闭容器中，由于 内部压力可达到i m p a 以上，此时溶剂沸点比常压下沸点高根多，热效率高，萃 3 取效率随之大大提高。微波辅助萃取过程。由样品与溶剂置于密闭防爆的聚四氟 乙烯容器中进行，故溶液所能达到的最高温度受容器材料耐压性的限制。因此， 操作中要求控制溶剂温度使其不沸腾，且保证在该温度下待测物不分解。有研究 结果表明，萃取回收率在一定的温度范围内随温度增加而增加，且各物质的最佳 萃取回收率温度均不同；而萃取时间对回收率的影响小【2 6 】。 近年来，微波辅助萃取技术存农药残留分析中的应用并不鲜见。如：冯秀琼 口j 等用m a e g c 法测定了中草药中的1 4 种农药残留。 1 1 4 超临界流体萃取法( s f e ) 所谓超临界流体是指处于临界温度和临界压力的高密度流体，这种流体介于 气体和液体之间，兼具二者的优点。s f e 是指利用处于超临界状态的流体作为溶 剂，萃取分离样品中待测组分的萃取方法 2 8 , 2 9 。 在选用超临界流体萃取莉对应考虑：临界条件是否容易达到、溶解能力的大 小、萃取剂的毒性、萃取剂的腐蚀性对装置是否有影响等因素。最常用的超临界 流体为c 0 2 ，它具有无毒、无臭、化学惰性、不污染样品、易于提纯、超临界条 件温和等特点，是萃取热不稳定的非极性物质的良好溶剂p o 】。但c 0 2 属非极性 溶剂，在萃取极性化合物时具有一定的局限性；实际应用时，通过加入少量的改 进剂如n h 3 、m g o h 、n 0 2 、c c l f 3 等极性化合物来改善萃取效果 3 0 , 3 t l 。 超临界流体萃取的流程由萃取与分离两个过程组成，可以分为恒温萃取、恒 压萃取、以及吸附萃取三种操作方式【3 2 】。恒温萃取是指在一定温度下，萃取相 经减压、膨胀、降低密度，使溶质分离，溶剂经加压后再回到萃取器中。恒压萃 取指在等压条件下，萃取相经过加热升温、溶质分离，溶剂冷却后再回到萃取器 中。吸附萃取是指分离槽中填充吸附剂来吸附溶质，溶剂返回萃取器中。 s f e 是当前发展最快的分析技术之一，国外很多实验室已经用来作为液体和 固体样品的前处理技术。其优点为基本上避免了有机溶剂的使用，简单快速，选 择性好，干扰成分少，自动化程度高。k r s k a 3 3 1 用s f e 萃取小麦粉中的d o n ， 革取物经s f e 硅胶捕集，离心后上层液体用h p l c d a d 测定。l e t h o t a y t 3 4 提取 出土豆中4 0 多种农药。并用g c e c d 进行了检测。王建华 3 5 1 将水果、蔬菜与无 水硫酸镁混合，经s f e 提取后用g c 测定了样品中百菌清、艾氏剂、狄氏剂、 异狄氏剂残留量。 1 。1 5 凝胶渗透色谱技术( g p c ) g p c 是根据溶质( 被分离物质) 分子量的不同，通过具有分子筛性质的固 定相( 凝胶) ，使物质达到分离。最初主要用来分离蛋白质，但随着适用于非水 溶剂分离的凝胶类型的增加，g p c 应用于农药残留量净化才得以发展【6 q 3 6 】。 其最佳参数主要决定于载体、溶剂的选择。载体是凝胶渗透色谱具有分离作 4 用的关键，其结构直接影响仪器性能及分离效果。因此，要求载体具有良好的化 学惰性、热稳定性、一定的机械强度、不易变形、流动阻力小、不吸附待测物质、 分离范围广( 取决于载体的孔径分布) 等性质。同时分离效果还与载体的粒度大 小和填充密度有关。为了扩大分离范围与容量，一般选择几种不同孔径的载体混 合装柱，或串联装有不同载体的色谱柱，其中载体的粒度越小、越均匀、填充得 越紧密越好；同时良好的溶剂有有利于提高待测物质的溶解度。对于溶剂的要求 为：熔点低于室温、沸点高于实验温度、粘度小( 以减小流动阻力) 、毒性低、 易于纯化、化学性质稳定及不腐蚀色谱设备等【“。此外，分离效率除了载体、溶 剂的选择以外，还包括合适的温度和和溶质的化学性质。 与吸附柱色谱等净化技术相比，凝胶渗透色谱技术具有净化容量大、可重复 使用、适用范围广、使用自动化装置后净化时间缩短、简便、准确等优点。 b a l i n o v a 3 7 采用g p c 提纯步骤，用i - i p l c 检测了5 种农药，方法灵敏度高、 准确度及精密度好、数据线性范围宽，能够很好地分离共萃取基质。n u n e s 3 8 1 用 g p c 提取净化了药用植物中的有机磷、有机氯及拟除虫菊酯类农药。 1 1 ，6 加速溶剂萃取技术( a s e ) a s e 是一种在提高温度( 5 0 2 0 0 ) 和压力( 1 0 3 2 0 6m p a ) 的条件下， 用有机溶剂萃取固体或半固体样品的自动化方法p 。 应用a s e 技术时，温度和压力显然是影响萃取结果的两个重要因素。提高 温度可以使溶剂溶解待测物质的容量增加。萃取温度提高后，待测物质在有机溶 剂中的溶解度随之提高，同时可以极大的减弱由范德华力、氢键、溶质分子和样 品基体活性位置的偶极吸引力所引起的溶质和基体之问的很强的相互作用力，加 速了溶质分子的解析动力学过程，减小了解析过程的活化能，降低了溶剂的粘度， 因而减小样品基体的阻力，增加了溶剂进入样品基体的扩散能力。 另一方面，液体的沸点一般随压力的升高而提高，而液体对溶质的溶解能力 远大于气体对溶质的溶解能力。因此，增加压力后可以使溶剂在温度提高后仍然 保持在液态状态。从而根高溶剂的萃取能力。 与经典的一些前处理方法相比，其突出的优点就是有机溶剂用量少、快速、 回收率高。目前在国外，a s e 已被广泛应用到环境、食品、医药等行业分析前 处理过程中，也已成为美国环境保护局法定的前处理方法。我国学者也已开始 a s e 技术的应用研究，如朱雪梅f 删等比较了a s e 和索氏提取土壤中的有机氯农 药，研究加速溶剂萃取对土壤中有机氯农药的提取效果，并与索氏提取法进行比 较。结果表明，加速溶剂萃取对土壤中滴滴涕的回收率明显高于索氏提取，对土 壤中六六六的提取能力与索氏提取相当。 综上分析，不难发现目前样品制各与前处理技术的共同特点：微量化、自动 5 化、无毒化、快速化和低成本，从而实现蔬菜中农药多残留的快速分析奠定基础。 1 ，2 农药的检测技术 随着科学技术的发展，农药残留分析技术也有了很大的进步，一些特异性强、 灵敏度商，分析速度快的高端仪器也逐步应用到农药残留分析这个领域。目前用 于农药残留量检测的方法有【1 a 1 4 3 j ：气相色谱法( g c ) 、高效液相色谱法( h p l c ) 、 超临界流体色谱法( s f c ) 、免疫分析技术( 队) 、气质谱联用法( c , - c m s ) 、液 质谱联用法( l c m s ) 、直接光谱分析技术、毛细管电泳法( c e ) 、生物传感器 等，其中多残留检测多以g c 、h p l c 、g c - m s 和l c - m s 为主。 g c 法的分析对象是气体和可挥发物质，其优点是分离效能高、高选择性和 分析速度快。目前，g c 法已由过去以填充柱为主转变到以色谱柱为主。h p l c 法能对g c 法不能分析的沸点高或热不稳定的农药可以进行分离检测是农药残 留定性、定量分析的有效手段。与g c 相比，h p l c 的流动相参与分离机制，其 组成、比例和p h 值可以灵活调节。g c m s 和i - h l c m s 具有良好的灵敏性和选 择性，具有较好的多残留检测能力，可以简化样品的检测前处理过程等优点。 1 3m s p d 的国内外研究现状 m s p d 是1 9 8 9 年b a k e r 在s p e 基础上提出并给与合理解释的前处理方法， 最初用于动物组织中抗生素等药物的提取和净化【州。 m s p d 包括细胞破碎和色谱分离两个过程。其基本操作是将样品直接于固相 萃取填料一起混合研磨，使键和相接触、吸附溶解细胞壁，使样品细胞破碎程度 加大，最终样品均匀分散于填料键和相，形成个独特的色谱固定相，装柱，洗 脱。洗脱液浓缩以后可以直接提取、过滤、净化于一步完成4 5 1 。 m s p d 浓缩了传统的样品前处理中所需要的样品均化、组织细胞裂解、提取、 净化等过程，避免了样品均化、离心、转溶、乳化、浓缩等造成的备测物的损失。 称样量小是m s p d 方法的另一特点，通常只需要o 5 9 ，但受到仪器检测的限制， 添加水平相应提高。现在一些测定中【拍】，为了满足出口的m r l s 的要求，称样 量可适当增加。 m s p d 和s p e 都是基于色谱原理分离和提取目标化合物的，但m s p d 较s p e 又复杂，它将样本分散到整个柱中，并于固定相、担体、淋洗液都发生了动态反 应。大多数影响m s p d 的因素都是与s p e 相同。 b a k e r 和e m a r i ak r i s t e n s o n 等人分别于2 0 0 0 年和2 0 0 6 4 4 4 5 , 4 n 年对m s f d 以及其在食品分析中得应用进行了综述。近年，m s p d 在应用范围和使用技术都 有了很大的发展，尤其是在蔬菜和水果中农药残留分析方面。 从1 9 9 3 年至今国外在m s p d 在农药残留多残留检测方面的报道共有3 0 篇 涉及蔬菜和水果。m s p d 在国内研究也有了一定的进展，奉夏平等【4 8 建立了用 6 m s p d 快速测定蔬菜水果中多种有机氯农药的残留的方法；c h u 等吲先后利用 m s p d - g c m s 测定苹果中1 0 5 种和2 6 6 种农药残留。 随着m s p d 方法的进步的成熟【4 9 】。近年来在农药残留检测领域得到了一 定的应用( 见表1 ) ，并已扩展到了水果、蔬菜、果汁等植物性样本的农药多残 留检测领域，逐渐也将用于日常的农药监测中。 7 苔各苫苫警警箸 n 一 象 6 n 一 苫o口go 节口t 锗 t t 镑 n i ：一 路 a=0一，口 n l ，警： n 一0 n 了n o 一，内 f 1 i 譬 a lo宁一8o t登一毒o o 譬8 c彳o卑o 9 i s 卜叶 = u j ”0 一 1 一a 0 唧n ” a n 噎 no00n8o g i g a置oo日-g o l ”o g o 1 0 0 0 一g o 9 0 t 葛 嗣? ”1 0 葛毒 i一宁n00口 n o 一工口 _，rfl譬至u r l 1 q _ h u 哔u o 程腔 疆2 钲 z 骐 蟒 骐旺骣龉心搿 2 鳝睁鞴 ，要oo)| 蟹门、堪睁磁 媸睁】蓦 哿t z 越f 2 垡世 如艘8 i u 旨o 萎醛蟠誊辖 嚣如 驰。器。器暑秘。秘u 警器警黪。鞔。弩 莲暑年霉”一球避垛哥 韭牵蠢n球3葶1辟啦嚣一一 嚣。一辩鏊磋 班嘁蠲娥蕾量*甾 器糨瞒嚣” 嚣神 篷担謦喊嚣槲虫楹慑 懈担吾荨宦郴 球赶错睁擀葺嚣n一 霖稚器罚 膳隧氆逝鹫怔慑禧限 蘖嘶张嚣舒一 眯长 ，株摇 m 颦 联篙 ，棘襁 眯* ，揣橙粼颦睾 眯簧 ，麟缮 球颦h 辉 箍梃柙褊 一掌)ag(暑鼍蚕雪 x v 醉 娶匿 挺椒器稼 ，i g ) 蚓旺 秫霹 0 捌匠 幕莲替 霜莲签 ”删匠 幂据番 霉鲜丰 球垂梳 峰媾 兰墓口暴鲎蛋咎三写曼翟磊onpi誊。暑口望ui凸ds羔_；og葛u甚d鬯1u蒈：芒一p毳h 旺慢岳嚣隶鼬ii马呈博眯*株惜榭凸山笙氍魁 一怅 虽 2：2 曼 窃 。鲁彳h00o n8l交 口t 暑警瓮 10宁n0010 小i ” o 薪 i，-n 鼙宁i o o h 穹采 蛊吾了i-o 2 一矗 g o t o m o n 葛 8 稚蓐嚣 采错。3，_i 苫u o窆3 0k 5 q _ 钴 ，o”，o”v 蜗 睁骞建叮峭 0誉竺 镳、蠼鞲 鼗f 2 籍闷 on言：砬融、骐鞴 罄始 如裂1 3 州麟羽 簦龆 啦摧2 u 刊耀 刚除豫 甾制掣链 岭o ，1 9 一 糕嚣嚣怔嚣n 霹9 9 h 露口稚 篷颦苷翟窿髻鹫毒寺壕 察擗畿棼西一 嘁粗艄 醮斡舞喏粹称鳝舞女麟摇 ，#眯 鞒舞 掣雾靼 疆戗帮瓢 式)q国(君)i基v口qh 基v 醉 筝匾 燃钕嚣掣 一e ) 删旺 粼嚣 骞) 嘲暖 蔡釜督 震茬整 v 捌暖 曙彝 蘖秣蒋 葚磐谢 球毒韫 蜂摊 _暑；口gu一群蝼 2引言 我国是农业大国，农业在国民经济中占有极其重要的地位。然而病虫草是影 响农产品产量和品质的主要因素，我国每年农、林、牧业病虫害、草害、鼠害发 生面积约2 亿公顷次，其中使用化学农药防治面积在1 7 亿公顷次以上。这就是说， 现阶段我国每年有2 5 万吨以上的化学农药原药被加工成8 0 万吨以上的制剂，通 过各种施药方式暴露于环境之中，其中的2 0 3 0 附着在植物体，3 0 - 5 0 散 落在土壤和水里，5 - 2 0 飘流在大气中 5 2 - 5 3 】。农药的使用无疑对消除病虫害， 铲除杂草，增加农业产量做出了巨大的贡献。但是，随着农药使用量的不断加大， 它的一些缺点也逐渐暴露出来，其中最主要的就是农药残留问题。由于农药的应 用而残存于生物体、农产品和环境中的农药亲体以及具毒理学意义的杂质、代谢 转化产物、所有衍生物称为农药残留。农药残留不仅污染环境危及生物生长，同 时最终也通过食物链聚积在食物链的顶端一人体之内，危及人类健康。己有的研 究表明，高残存农药与致癌、致畸变和诸如沮丧、应激性一类神经性现象以及记 忆、思维、思想交流等方面的问题具有因果关系【6 “5 1 。农药残留污染问题不仅关 系着人民生命安全、健康和生活质量，直接影响着人类的繁衍和生存，而且它还 影响到农产品在国际市场的竞争力，成为国际贸易中衡量农产品质量评价的主要 指标，因此受到世界各国政府和科学工作者重视与关注岬”】。 蔬菜是人们食用最多的食物之一。近年来，我国农业和农村经济发展进入新 的阶段，主要农产品由长期供不应求转为阶段性的供大于求，农业种植结构的调 整大大促进了蔬菜等经济作物的生产。蔬菜目前己成为我国仅次于粮食的第二大 农作物，据农业部统计，2 0 0 1 年我国蔬菜种植面积达2 4 8 亿亩，总产量4 6 亿 吨，目前我国的蔬菜种植面积达1 5 0 0 万公顷，约占世界总面积的3 6 ；总产量 4 9 亿吨，约占世界总产量的6 5 以上【l 】。蔬菜生产过程中极易遭受病虫害的危 害，据统计蔬菜病害达5 0 0 种以上，蔬菜害虫达2 0 0 种以上，而化学农药仍是当 前蔬菜病虫害防治的主要手段，化学农药在蔬菜生产过程中的长期、大量的使用 或滥用，不可避免地造成了严重的蔬菜农药残留问题，农药残留的污染已成为我 国“菜篮子工程”中最为突出的化学安全性问题 6 9 1 。 蔬菜产业是我国加入世贸组织后在农产品中最具竞争力的产业之一。近年来 我国蔬菜出口增长较快。2 0 0 1 年，我国蔬菜出口量达到3 5 0 多万吨，出口额2 1 亿美元，同比分别增长2 4 和1 1 9 【7 0 1 。然而，随着我国正式加入世贸组织，虽 然在关税上使得外国针对我国的自我保护作用下降，但是履行w t o - t b t s p s 协 议的要求，又使得食品安全卫生方面的壁垒日益突出。目前来自各蔬菜输入国的 非关税技术壁垒使我国蔬菜出口遇到了前所未有的压力，其中最重要的是严重的 农药残留超标问题 7 1 , 7 2 。 1 0 在全球经济一体化不断加快的形式下，技术规范纳入法规的范畴已成为经 济发达国家发展经济和保护自身利益的行之有效的依据。各国政府纷纷修定了食 品中农药最高残留限量。新修定的标准越来越严，限量普遍越来越低。欧盟 2 0 0 0 2 4 e c 和2 0 0 0 4 2 f e c 规定了更为严格的残留限量规定，对农产品中农药残 留量的检测工作也给予高度的重视。在我国，我国政府历来十分重视农药残留问 题，先后颁布了农药安全使用规定和农药安全使用标准，严厉禁止在蔬 菜上使用甲胺磷、吠喃丹、氧化乐果、杀虫胖、六六六、滴滴涕，三氯杀螨醇、 久效磷等高毒、高残留农药。对蔬菜中有机磷杀虫剂的最高残留限量作出的具体 规定见表2 7 j ，4 1 ： 袭2 蔬菜中有机磷杀虫剂最高残留限量标准 t a b l c 2t h em r lo f o r g a n o p h o s p h o r u si n s e c t i c i d e so f v e g e t a b l e 往：曩示来看卿强 面对农药残留问题的日益突出和受关注度的不断提高，我国政府一方面要大 力加强农药管理，制定相应的法规，指导科学、合理、安全的使用农药，以减少 或消除农药残留污染源。另一方面要加强对农药残留的监控，完善我国农药残留 分析方法体系，满足所检测农产品范围加大，样品数量增加，检测农药组分复杂 的需求，从而保障我国农产品出口创汇农业的发展和人民身体的健康。 建立快速、可靠、灵敏、实用、检测成本低和环境相容性好的农药残留分析 技术是监控农药残留的基础。目前农药残留分析其前处理主要采用多次萃取，柱 层析净化，溶剂用量大，操作繁琐，有机溶剂废液易对环境造成污染，且耗时长， 成本高，越来越显示出对现在农药残留分析的要求不相符；而m s p d 法本具有 方法简单、快速、溶剂消耗量低，且成本低，不需要特殊设备。本文以m s p d 法为研究对象，以淋洗剂的选择；吸附剂的选择；样品和吸附剂合适比例( w w ) 的选择；淋洗剂用量的选择：吸附剂活度的选择；活性炭用量的确定；方法 的可靠性；本方法对不同基质的适用性研究为实验内容并对市场实际样品进行检 测。在此基础上建立一套相对简单快速的多残留测定方法。本研究对蔬菜中多残 留分析方法进行