（有机化学专业论文）中草药中有机磷农药多残留分析方法研究.pdf

摘要 本文采用底物固相分散法( m s p d ) 、微波辅助提取( m a e ) 和固相萃取技术 ( s p e ) ，研究和建立了敌敌畏、甲胺磷、速灭磷、乙酰甲胺磷、甲拌磷、乙拌 磷、稻瘟净、乐果、二嗪农、毒死蜱、马拉硫磷、对硫磷、稻丰散、丙溴磷等十四 种有机磷农药在三种代表性中草药金银花、三七和枸杞上的多残留分析方法。 阳) 采用底物固相分散法，以弗罗里硅土作为分散剂与金银花干样与经充分研 磨，占装柱，柱底部预先加入0 9 克1 ：2 活性炭c e l i e t e 5 4 5 ，用乙酸乙酯和2 0 丙酮乙酸 乙酯依次淋洗。适当浓缩后，不需要进一步净化即可直接进气相色谱检测。在高 ( o 5 1 5 2 4 5 0 m g k g ) 、中( o 1 2 9 _ _ 0 6 1 3 m g k g ) 、低( o 0 5 1 5 0 2 4 5 m g k g ) 三个添 加水平下，除甲胺磷外，其余农药都可以达到7 1 4 9 8 5 的回收率，变异系数1 0 - 1 3 7 ，最低检出浓度为3 8 _ _ 2 5 8 t t g k g 。三七和枸杞采用m s p d 湿法，干燥的样品 先加入适量水后再与弗罗里硅土研磨装柱，以2 0 或1 0 丙酮乙酸乙酯淋洗。在中 等添加水平下，在三七中除毒死蜱外，其余1 3 种农药得到了7 4 1 9 8 8 的添加回收 率，变异系数为2 5 1 3 4 。枸杞中的添加回收率分别为8 5 8 1 0 6 3 的添加回收率 和2 1 7 6 的变异系数。底物固相分散法可以使提取和净化一步完成，方法简便、 省时、省溶剂，易于操作和推广。 ( 2 ) 采用微波辅助提取技术，对比传统的振荡提取法，提取时间可以缩短3 5 - 6 0 倍， 而且重现性赵好。本文中首先就提取功率、提取时间、提取溶剂和加水助提等影响 提取效率的因素进行了研究。结果表明，在p r o l a b os o x w a v e l 0 0u n i t 微波仪上，9 0 瓦 功率提取5 分钟，即可达到振荡提取法3 d , 时的提取效果，而且没有观察到任何有机磷 农药组分的分解；丙酮的提取效果好于二氯甲烷、乙酸乙酯。采用液液分配法结合 c i s 固相萃取小柱对金银花的提取液进行净化，在中等添加水平下，除了甲胺磷和乙 酰甲胺磷外，另外1 2 种有机磷农药的添加回收率为8 9 9 1 0 0 8 ，变异系数2 5 6 3 。采用c 1 8 和硅胶两种固相萃取小柱串联净化后，可以省去液液分配一步，使得 全部十四种有机磷农药都获得满意的回收。中等添加水平下，在金银花中的添加回 收率和变异系数分别为8 3 4 1 0 1 1 和1 5 6 8 ，三七中为8 0 5 1 0 0 5 和1 6 5 8 ， 枸杞中为8 4 1 9 9 9 和2 9 8 1 。证明了微波提取是一种高效、快速的提取方法， 在农药残留分析领域中具有广泛的应用前景。 ( 3 ) 选择了c a r b o w a x 及h p 5 石英毛细管柱作为1 4 种有机磷农药残留分析的色 谱定性柱a 一 关然描散法微波赫取固相有机磷磊多残彩析 vvv 、，、 底物固相分散法微波辅助提取固相萃取有机磷农药多残宦 分析 金银花三七枸杞 abstract m a t r i x s o l i d p h a s ed i s p e r s i o n ( m s p d ) t e c h n o l o g y , m i c r o w a v e 。a s s i s t e d e x t r a c t i o n ( m a e ) a n ds o l i d p h a s ee x t r a c t i o n ( s p e ) w e r e s t u d i e df o rt h e s i m u l t a n e o u sd e t e r m i n a t i o no ff o u r t e e no r g a n o p h o s p h o r u sp e s t i c i d e ( o p p s ) r e s i d u e s ，i n c l u d i n gd i c h l o r v o s ，m e t h a m i d o p h o s ，m e v i n p h o s ，a c e p h a t e ， p h o r a t e ，d i s u l f o t o n ，e b p ( o r o z o n e ) ，d o m e t h o a t e ，d i a z i n o n ，c h l o r p y r i f o s ， m a l a t h i o n ，p a r a t h i o n ，p h e n t h o a t e ，p r o f e n o f o s i n t h r e e t y p i c a l c h i n e s e m e d i c i n a l p l a n t s ，l o n i c e r ac h r y s a n t h a ，p a n a x p s e u d o - g i n s e n a n dl y c i u m c h i n e n s e ， ( 1 ) i nt h em s p ds t u d i e s ，l o n i c e r ac h r y s a n t h a w a s d i s p e r s e d o nf l o r i s i l w h i c hw a st r e a t e ds p e c i a l l y t h em i x t u r ew a sf i l l e di n t oac h r o m a t o g r a p h i c c o l u m ni nw h i c ho 9 91 ：2a c t i v a t e dc h a r c o a l c e l i t e 5 4 5w a s f i l l e do n t ot h e b o t t o mo fc o l u m nf i r s ta n de l u t e dw i t he t h y la c e t a t ea n d2 0 a c e t o n e e t h y l a c e t a t e t h ee l u a t e sw a sc l e a ne n o u g hf o rg cd e t e r m i n a t i o nw i t h o u tf u r t h e r c l e a n u p i n t h r e ef o r t i f i e d l e v e l s ( 0 5 1 5 2 4 5 m g k g ，o 1 2 9 0 6 1 3 m g k g ， 0 0 5 1 5 0 2 4 5 m g k g ) 。t h ec o m p r e h e n s i v e r e c o v e r i e sw e r eb e t w e e n7 1 4 - 9 8 5 a n dc o e m c i e n t so fv a r i a t i o n ( c v ) w e r eb e t w e e n1 0 - 1 3 7 w i t h t h ee x c e p t i o no f m e t h a n m i d o p h o s t h e l i m i t so fd e t e c t i o nw e r eb e t w e e n 3 8 2 5 8 “g k g d r i e dp a n a x p s e u d o - g i n s e n a n d l y c i u m c h i n e n s ew e r e t r e a t e db yt h em s p d w e tm e t h o d a f t e rw a t e rw a sa d d e dt ot h es a m p l e ， p a n a x p s e u d o - g i n s e n ( o rl y c i u mc h i n e n s ) w a sh o m o g e n i z e d w i t hf i o r i s i la n d e l u t e dw i t h1 0 o r2 0 a c e t o n e e t h y la c e t a t e r e c o v e r i e sw e r es t u d i e da t f o r t i f i e dl e v e lo f 0 1 2 9 0 6 1 3 m g k g o p p s c o u l db er e c o v e r e df r o m p a n a x p s e u d o - g i n s e n w i t ht h e c o m p r e h e n s i v e r e c o v e r i e sb e t w e e n7 4 1 。 9 8 8 a n dc v sf r o m2 5 t o1 3 4 e x c e p tc h l o p y r i f o s ，a n df r o ml y c i u m c h i n e n sw i t ht h ec o m p r e h e n s i v er e c o v e r i e sb e t w e e n8 5 8 - 1 0 6 3 a n dc v s b e t w e e n2 1 - 7 6 t h em e t h o di n c o r p o r a t e de x t r a c t i o na n dc l e a n u pi no n e s t e pa n do n l ys i m p l eo p e r a t i o nw a sr e q u i r e d i na d d i t i o n ，t i m ea n d s o l v e n t s c a nb es a v e d m s p dc o u l db ec o n s i d e r e da sa ne a s y - g o i n ga n dr a p i ds c r e e n m e t h o df o r p e s t i c i d e sm u l t i - r e s i d u ea n a l y s i s i np l a n t s ( 2 ) c o m p a r e d w i t hac o n v e n t i o n a le x t r a c t i o nm e t h o d ，m a ec o u l ds h o r t e n t h ee x t r a c t i o nt i m e sb y3 5 - 6 0t i m e s m i c r o w a v ep o w e r , e x t r a c t i o nt i m ea n d e x t r a c t i o n s o l v e n t s ，w e r e s t u d i e dt o p u r s u e t h e o p t i m u m e x t r a c t i o n c o n d i t i o n s i tw a ss h o w e dt h a tt h ee x t r a c t i o ne f f e c ta tt h ep o w e ro f9 0w a t t f o r5 0m i n u t e so nt h ep r o l a b os o x w a v e1 0 0u n i tw a se q u a lt ot h a to fa c o n v e n t i o n a lm e t h o dl a s t i n gf o r3h o u r s i ns u c hc a s e s ，a c e t o n ew a sb e t t e r t h a nd i c h l o r o m e t h a n ea n de t h y la c e t a t e w i t l lah i g h e rs a m p l et h r o u g h o u t 。 n od e c o m p o s i t i o no ft h e1 4o p p sw a so b s e r v e d w h e nt h el l e - c t ss p e w a su t i l i z e df o r c l e a n u po ft h ee x t r a c t s f r o mm i c r o w a v ee x t r a c t i o n ，t h e c o m p r e h e n s i v e r e c o v e r i e sf r o ml o n i c e r ac h r y s a n t h ao f1 2o p p sw e r e o b t a i n e db e t w e e n8 9 9 - 1 0 0 8 a n dc v sf r o m2 7 t o5 9 ，w i t ht h e e x c e p t i o no fm e t h a n m i d o p h o sa n da c e p h a t e a r e rt h e t a n d e ms i l i c a - c , s s p ew e r ea d o p t e d ，a l lo ft h ef o u r t e e no p p sc a nb er e c o v e r e d ，w i t ht h e c o m p r e h e n s i v er e c o v e r i e sa n dc o e f f i c i e n tv a r i a t i o n sb e t w e e n8 3 4 - 1 0 1 1 a n d1 5 - 6 8 i nl o n i c e r a c h r y s a n t h a 8 0 5 - 1 0 0 5 a n d 1 6 - 5 8 i n p a n a x p s e u d o - g i n s e n , 8 4 1 - 9 9 9 a n d 2 9 - 8 1 i n l y c i u m c h i n e n s e ， r e s p e c t i v e l y t h er e s u l t ss h o w e dt h a tm a e w a sah i 【g l l - e f f i c i e n te x t r a c t i o n t e c h n o l o g y a n dw o u l d g a i n m o r e p o p u l a r i t yi np e s t i c i d e sr e s i d u ea n a l y s i s ( 3 ) c a r b a w a x1 5 m x 0 5 3 m m i d 1 0 1 a ma n dh p - 53 0 m 0 2 5 m m i d 0 2 5 1 l m f u s e d s i l i c ac a p i l l a r yc o l u m nw e r ea s s e s s e da sq u a l i t a t i v ea n a l y t i c a lc o l u m n k e y w o r d s m a t r i x s o l i d p h a s ed i s p e r s i o n ，m i c r o w a v e - a s s i s t e de x t r a c t i o n ， s o l i d - p h a s ee x t r a c t i o n ，o r g a n o p h o s p h o r u sp e s t i c i d e s ，m u l t i - r e s i d u e 南开大学硕士研究生毕业论文 前言 农药的广泛使用对于防治各种有害生物的危害，保证农、林、畜牧业等的生 产起到了非常重要的作用。但农药长期的或不合理的使用，也给人类赖以生存 的食物和环境带来污染。早在1 9 6 2 年美国海洋生物学家莱切尔卡逊( r a c h e l c a r s o n ) 撰写的寂静的春天( s i l e n ts p r i n g ) 一书中，就以夸张的手法初步向 人类揭示了农药污染对人类的影响和对环境的破坏。目前世界各国政府和科学 工作者对由于农药的大量使用而可能对人类健康和环境的影响都给予了高度的 重视。而建立准确、快速的各种农药残留的分析方法，以对各类食品和环境进 行监测，则是开展这方面工作的基础。 农药残留分析中，样品预处理的好坏，直接关系到分析结果的正确性。据统计， 在样品分析过程中，有三分之二时间花在样品预处理上，并且有三分之一的误差 可以归结于这些过程。因此，样品的预处理过程，是农药残留分析中十分重要 的一环“1 。 传统的样品预处理方法，包括提取方法如索氏提取法、组织捣碎法、振荡提 取法、静置浸泡法、超声波萃取法等，以及净化方法如液液萃取法、柱层析 法、磺化法、吹扫蒸馏法、低温冷冻法和凝聚法等。虽然这些方法都经过了长 期的发展，是行之有效的方法【4 巧】，但这些方法共有的缺点是：( 1 ) 需要消耗大 量的有机溶剂：一般处理一个样品需要几百毫升的溶剂，而这些溶剂一般都要 求纯度很高，因而价格昂贵。不少溶剂毒性较大，如苯、二氯甲烷、乙腈等，对 操作人员健康构成了威胁。使用过的大量溶剂，般很难回收，排放到环境中， 造成对环境的污染。( 2 ) 耗时长：处理一个样品一般需要一到二天，有时甚至 更长，很难满足常规检测快速分析的需求。近年来，随着高效分析仪器的飞速 发展和电脑技术的引入，在一小时内分析、鉴定和检测几十个乃至上百个化合 物已经很常见。相比之下，传统的样品预处理方法已经完全不能适应新的测试技 术的要求。( 3 ) 消耗资金多；( 4 ) 由于操作步骤繁琐，容易引起待测物的丢失 而导致较大的误差。 最近十几年来，随着当代各种新型分离技术的发展，残留分析的预处理方法 查茎查兰堡主婴窒生望些鲨塞 也在不断地得到改进。其总的目标是朝着省时、省力、省溶剂、节约资金、简 单化、微型化和自动化的方向发展嘲。如固相微萃取1 7 9 1 和超临界流体萃取【1 0 - 1 2 1 可以基本上不消耗有机溶剂，固相萃取【1 3 - 1 4 、微波辅助萃取f 1 5 - 1 6 和底物固相分 散法 1 7 - 1 8 1 等都大大减少了样品预处理需要的时间和溶剂消耗。这些新技术的发 展和应用，使得农药残留分析的样品预处理技术有了光明的未来，从而对农药 残留分析工作产生了重要的影响。这些技术目前在国内应用还较少，尤其是底 物固相分散法在农药残留领域中的应用至今未见报导。 在这些新技术中，目前应用最广泛的是固相萃取( s o l i d - p h a s ee x t r a c t i o n ， s p e ) 。在发达国家，s p e 已取代了液液萃取( l i q u i d - l i q u i de x t r a c t i o n ，l l e ) 和 柱层析【1 9 1 。我国也有一些单位开展了这方面的工作【1 2 0 五1 1 。 固相萃取的原理与一般色谱的原理基本相同。根据柱中填料的不同，可以分 为吸附型( 如硅胶、大孔吸附树脂等) 、分配型( 如c 8 、c 1 8 、苯基柱等) 和离子交 换型。就目前在农药残留分析中应用最广泛的分配型而言，是利用待测物在固 相和液相之间分配系数的不同，而达到萃取分离的目的i b 】。 s p e 克服了u 卫和一般柱层析的缺点，可节省时间和溶剂约9 0 ，减少杂质 的引入，对操作者更安全，重现性好，可避免l l e 中乳化现象的产生【2 2 】。 s c h e n e k 等人f 2 3 】对植物、蟹、虾等海产品中有机氯农药残留进行分析时，用c 1 8 柱和弗罗里硅土小柱对样品净化后再进行气相色谱分析，得到了与a o a c 规定 的多残留分析方法相近的结果。但s p e 法比a o a c 法要少消耗9 5 的有机溶 剂。他们用同样的方法研究鸡蛋中有机氯和有机磷农药残留时，a o a c p a m 法 要消耗1 0 0 0 m l 以上的溶剂，而s p e 法仅需要7 0 m l 溶剂。并且处理快速，可在两 小时内处理1 0 个样品。 在处理水样及液体样品( 如饮料、牛奶、血浆、尿等) 时，在选择合适的萃 取柱和洗脱溶剂及其它优化条件后，可使萃取、富集、净化一步完成，然后直 接进行g c 或者h p l c 分析，十分简便、高效、省溶剂1 2 4 - 2 5 1 对固体样品，s p e 主要用于净化，净化前仍然需要先用溶剂对固体样品进行 萃取。所以s p e 应用于固体样品分析时，虽然可以节省一部分溶剂，但操作步 骤仍然较多。 2 6 - 2 7 1 2 南开大学硕士研究生毕业论文 底物固相分散法( m a t r i xs o l i dp h a s ed i s p e r s i o n ，m s p d ) 的概念是八十年代末 由b a l ( e r 和l o n g 等人【1 8 1 提出来的。但早在1 9 7 5 年k o v a e i c o v a t 2 8 1 在检测有机磷农药 残留时，就曾经将植物样品与硅胶混合装柱，然后用石油醚淋洗，对大多数组分 得到了7 5 以上的回收率。然而由于硅胶的净化能力有限，此后十余年里没有 人重视，直到8 0 年代末至9 0 年代初，美国的b a k e r 及l o n g 和匈牙利的 k a d e n c z k i f 1 分别利用c 1 8 和弗罗里硅土于动植物样品中，m s p d 法才被正式提 出，并被认为是一种很有前途的样品处理方法而受到各国残留科学家的重视。 【2 9 】 m s p d 法的最大优点在于：即使对于固体样品也无需先用有机溶剂提取， 而是将样品与固相吸附剂或支持体( 如弗罗里硅土、氧化铝、活性炭、硅胶、 c 1 8 、c 8 等) 一起研磨均匀，使样品与具有很大比表面积的吸附剂达到充分接 触，在此过程中完成样品的均化。得到一种半干、均匀、半流动状态的混合 物。将此混合物装入层析柱中，选用单一或混合溶剂进行洗脱。得到的洗脱液 中的待测组分已经与基质得到良好的分离。如通常在分析植物样品时，样品中 的甘油三酸酯、叶绿素、植物甾醇等极性物质是干扰的主要来源，而经过 m s p d 法处理后，这些物质可以比较牢固地吸附在吸附剂表面，而不被选用的 吸附剂洗脱，因此大多数情况下得到的最后洗脱液，不需要进一步净化即可进 行荧光检测。v i a n a 等人d q 研究了对朝鲜蓟、蕃茄等蔬菜中九种农药残留分析的 m s p d 优化条件。分别用氧化铝、硅胶和弗罗里硅土作分散剂，发现用弗罗里 硅土得到的萃取液最干净。t o n e s p 2 j 比较了蔬菜水果中农药残留用m s p d 萃取， 结合g c 测定时，选用不同检测器，如n p d 、e c d 、f p d 、m s d 等对测定的影 晌。发现由于m s p d 具有较高的分离效果，洗脱液中共萃的干扰物很少，因此上 述检测器基本上都可以得到满意的结果。对实验中选取的1 6 种农药，各种检测 器都可轻易地达到欧盟规定的最大残留允许量的检出要求。对于动物性样品， l o n g $ 1 1 b a k e r 等l ：1 8 3 。7 】用m s p d 法对多种动物样品中农药残留分析进行了许多 工作，得到了一套行之有效的方法。他们先后研究了牡蛎组织和螯虾肝脏添加 1 4 种有机氯农药，牛脂肪及鲶鱼肉添加9 种有机氯农药的m s p d 萃取，一般采用 c t 8 键合硅胶做固相分散剂，用乙腈或含乙睛混合溶剂作淋洗剂，得到了令人满 意的结果。s i c b a l d i 【3 8 】在萃取植物样品中不同类型的农药残留时，进一步改造了 m s p d 法。他将2 5 9 硅藻土与植物样品一起混合，随后加入1 5 0 m l 乙酸乙酯，在 塑堑查堂堡主堑塞生兰些堡茎 一 均浆机中一起匀浆1 0 分钟后过滤。将滤液浓缩，氮气流吹干，以丙酮再溶解， 定容5 m l ，即可进g c n 定，不需要再净化。该法的特点是不用装柱。他对分属 不同类型的9 0 多种农药残留进行测定，都得到了较满意的回收率( 7 2 一1 1 6 ) 。 概括的说，m s p d 法有以下特点：( 1 ) 不需特殊设备，不占用很多玻璃仪 器和实验室空间。( 2 ) 省时，周转迅速。( 3 ) 可省溶齐u 5 0 以上，减少分析过 程对环境的污染和对操作人员健康的威胁。( 4 ) 避免了乳化现象的产生，可减 少待测物的损失，有利于提高方法的准确度和精确度。( 5 ) 具有较高的灵活 性。可通过调整不同吸附剂和不同的洗脱溶剂以及在固相吸附剂与生物样品混 合过程中加入适当的调节剂( 如酸、碱、螯合剂掣3 3 1 ) 来达到一次完成提取、 分离和净化目的。 七十年代以来，微波能应用及微波炉等产品以其高效、安全、快速、清洁、 易自动化等优点而受到广泛的欢迎。1 9 8 6 年起，k g r a z z l e r 等人1 3 9 】将之应用于有 机物的提取。微波技术的初步应用显示了其显著的优越性，有着很大的发展空间 目前微波提取技术在国外发展很快，我国国内许多单位也在这一领域内开展了许 多工作。 4 0 4 1 1 微波是一种非电离性的电磁波，它以光速传播，其频率范围是3 1 0 l 3 1 0 5 m h z 。当微波照射到极性电解质上时，在该电磁场的作用下，极性分子发生 偶极子的转向极化作用，使偶极子顺着电磁场方向取向。当该磁场是交变场时， 偶极子也随之发生交变取向，从而使得极性分子以每秒数亿次的速度进行旋转， 通过物质内的摩擦作用而产生热效应，称之为旋转极化作用。旋转极化效应是一 种内加热方式此外在大量离子存在的溶液体系中，离子传导作用也是微波加热 的机理之一，即通过离子的迁移产生热效应【4 2 1 。 除了微波照射的功率以外。物质吸收微波的效率取决于物质的消耗系数( t a n 6 ) ： ( t a n6 ) _ 。，。 是物质的介电损耗因子，又称损失系数，反映介质耗散微波能，并将之转换 为热能的能力，e 是物质的介电常数，衡量了介质对微波的吸收能力，或者说是 阻止微波通过的能力。一定的频率下，物质的耗散系数越大，微波穿透它的机会就 壹堑查堂堡主婴塞生望些兰塞一 越小物质吸收微波能量的能力就越强。一般说来溶剂分子对微波能的吸收取决 于其极性，极性分子在微波能的作用下被加热，分子的极性越大，其对微波的吸收 能力就越强。非极性溶剂分子由于不能与微波发生转向极化作用而对微波不起 反应称为微波透明溶剂。不同物质对微波能有着不用的吸收，微波液相辅助提 取是基于这一基本原理：微波穿透溶剂到达样品并选择性地加热其中极性较大 的分子，使之迅速升温造成局部过热，使被提取的组分进入溶剂，完成快速提 取。 微波提取受到许多因素的影响，如溶剂、温度、压力、提取时间和功率 等。溶剂可以是极性或非极性的有机、无机及混合溶剂，如己烷、丙酮、甲 醇、水、己烷丙酮等。溶剂的选取需要根据提取的物质而定，一般依据与提取 物极性接近的原则来选择合适的溶剂。【4 3 1 微波提取的高效很大程度上来自于微波作用产生的高温及局部过热效应， 常压下提取时，提取温度即是提取溶剂的沸点。而在使用密闭系统提取时，可 以达到比溶剂沸点高得多的温度，如一种可以耐2 0 0 p s i 高压的微波提取仪器m 4 5 1 ，可使温度升至2 0 0 c 。使得提取速度大大加快，但是没有必要对所有提取都 采用高温，因为对某些热不稳定化合物而言，采用高温提取反而会造成收率的 下降。 压力对于液相提取的影响一般是通过温度的影响而表现的，在微波气相提 取时压力的影响因素更为突出。 含水样品中的自由水分子由于有着很高的介电常数，对微波能的吸收因而 特别有效，在含水较多的部位迅速升温并造成局部过热。对动植物样品易于使 其内部含水较多的组织、腺体等破裂，使内容物进入溶剂从而完成提取。 v l a v l l a i 4 s l 和e 1 o n u s k a t 4 7 l 都曾报导对于残留污染物和样品某有效成分的提取， 湿样品或加水样品的回收率都要普遍高于干样品。 提取时间和提取功率是微波提取的两个基本参数。对比传统的提取方法， 微波提取大大缩短了提取所需的时间。一般说来，当提取一段时间达到较高的 提取效果以后，就没有必要再延长提取时间，以免造成某些不稳定成分的分 解。同样的原则也适用于提取功率的选择。 微波提取由于其特殊的作用机理而具有省时、省溶剂、污染小、回收率高 惚准确性好等优点。尤其是省时性最为突出，用微波提取几分钟甚至更短时间 堕茎查堂塑圭婴窒生兰些丝苎一一 就可以达到传统的索氏提取或振荡提取几小时至十数小时的效果。 目前，微波辅助提取技术在环境分析中的应用逐渐增多，尤其是用来分析土 壤、河泥等环境样品中痕量的环境污染物，如多环芳烃( p a h s ) j f f l 多氯联苯 ( p c b s ) 等【4 8 q 引。而利用微波辅助提取技术来处理生物样品中的农药残留报导较 少，主要是一些有机氯农药h 6 - 4 7 , 5 0 1 和三嗪类除草剂跚1 。b e l a n g e r 等) k t 4 9 1 在提取土 壤样品中的d d t 和异狄氏剂等有机氯农药残留时，得到了很好的回收率，认为稳 定的有机氯类农药用微波辅助提取一般不至于造成提取物的分解。f i s h 等人【5 ” 在提取同样的物质时，却发现了d d t 和异狄氏剂的分解产物d d e 、d d d 、乙 醛及甲基异狄氏剂等，不过分解产物的量小于美国e p a 方法规定的误差允许 值。 有些有机磷农药容易产生分解，是否适于采用微波提取目前尚难下结论。 k g a n z l e r 3 9 1 采用甲醇为提取溶剂，对土壤中的对硫磷残留进行提取，没有发现对 硫磷分解。李玉林等人5 2 1 报道了1 6 种有机磷和拟除虫菊酯农药的微波提取，使 用1 ：1 的丙酮，水为提取溶剂，提取液经过液液分配和活性炭净化后测定，获得了较 满意的结果。 我国是中草药的故乡，每年出产大量种类繁多，药效各异的中草药。许多中 草药药效独特，需求量高，有着非常高的经济价值，野生产量远远不能满足市 场需求，大部分市场上及出口的中草药都依赖于人工栽培。例如我国每年出产金 银花5 0 0 万公斤，9 5 以上的产量来自人工种植。在我国，人工种植中草药已经有 了非常悠久的历史，像人参、三七等都已有了近千年的人工栽培历史。现在种 植中草药品种还在不断增多，产量也不断提高，在一些地区中草药种植及其相 关产业是地方经济的重要支柱，例如长白山区的人参，以及宁夏、甘肃的枸杞， 云南省的三七和天麻等。 人工种植中草药时，如同农作物一样，同样受到病、虫、草、鼠的危害，也 需要施用各种化学农药进行防治，以保证药材的产量和质量。一些中草药，例 如三七，在生长期内差不多每周需施药一次，比许多农作物的施药频率还高。 因此中草药中同样存在着农药残留污染问题。而目前我国在这方面开展的工作 极少，几乎还是空白。我国还没有在任何中草药植物上制定各种农药的合理 使用准则，也还没有对一些重要的中草药制定出自己的最大农药残留允许量。 南开大学硕士研究生毕业论文 中草药中残留农药的过量存在，不仅会危害服药群众的身体健康，而且还影 响到我国中草药材及制品的出口创汇，对国家及药材产区造成重大经济损失。如 8 0 年代末期云南省出口日本的三七被大量退货，以及目前我国人参在海外市场上 日益受韩国高丽参所排挤等，都有农药残留超标方面的重要原因，这就使得我国 中草药及其相关行业在国际市场竞争中处于不利和被动的地位。因此，对国内栽 培量较大和一些重要的中草药进行农药多残留分析方法研究，是一项十分有意 义的工作。 作者结合本实验室和本所条件，采用底物固相分散法、微波辅助提取和固相 萃取等技术，以金银花、三七、枸杞作为中草药的代表，对常用的十四种有机 磷农药残留同时测定的方法进行了研究。其重点在于使一向繁冗的农药残留分 析过程得到简化，达到省时、省溶剂、节省开支、同时检测多种有机磷农药的 目的，并对中草药中农药残留的分析方法作一些探讨。 南开大学硕士研究生毕业论文 第一章：底物固相分散法对中草药中1 4 种 有机磷农药的多残留分析 1 1 药材及农药标准物 中草药植物体的药用部位有很大差异，根据它们药用部位的差异可以分为根 茎类、花叶类、果实类及茎皮类中草药等。植物体的部位不同，其施药方法， 农药残留状况及分析处理方法也有一定的差异。本论文选取金银花、三七和枸 杞三种常见中草药作为研究对象： 金银花：英文名称c o r a l l i n eh o n e y s u c k l e ，拉丁名称l o n i c e r ac h r y s a n t h a 。忍 冬科忍冬属，多年生的藤本缠绕灌木，典型的花叶类中草药。在底物固相分散法 研究中使用自采的野生金银花，在微波提取及固相萃取净化中主要使用采购于天 津市某药店的样品，产于山东。样品干燥，极易粉碎。 三七：英文名称s a n e h i ，拉丁名p a n a x p s e u d o - g i n s e n 。五花科五花属植物， 典型的根茎类中草药。本研究中采用云南省砚山县天然药物制药厂所加工的 1 0 0 纯生三七粉： 枸杞，英文名称c h i n e s ew o l f b e r r y , 拉丁名l y e i u me h i n e n s e 。多年生常绿灌 木典型的果实类中草药。本研究中采用的枸杞来自于天津市某药店，产于宁 夏。 本文研究的1 4 种有机磷农药的标准样品纯度及其来源见下表： 表1 - 1 ：1 4 种有机磷农药标样来源及纯度 有机磷农药英文名称纯度( )来源 敌敌畏 甲胺磷 速灭磷 乙酰甲胺磷 甲拌磷 乙拌磷 d i c h l o r v o s9 9 0 m e t h a m i d o p h o s 9 8 6 m e v i n p h o s 9 9 0 a c e p h a t e 9 9 0 p h o r a t e 9 9 0 d i s u l f o t o n9 9 0 8 天津农药厂 湖南农药厂 德国拜尔公司进口 元素所分析室标样 天津农药厂 德国拜尔公司进口 南开大学硕士研究生毕业论文 乐果 二嗪农 毒死蜱 马拉硫磷 对硫磷 稻丰散 丙溴磷 d o m e t h o a t e d i a z i n o n c h l o r p y r i f o s m a l a t h i o n p a r a t h i o n p h e n t h o a t c p r o f e n o f o s 9 9 0 9 9 0 9 9 0 9 9 0 9 9 0 9 8 0 9 8 5 天津农药厂 德国拜尔公司进口 元素所分析室标样 德国拜尔公司进口 德国拜尔公司进口 德国拜尔公司进口 元素所分析室标样 1 2 实验 1 2 1 仪器： 岛津g c 9 a 气相色谱仪，带火焰光度检测器( f p d ) 和g r 2 a x 数据处理机 e y a l a 薄膜旋转蒸发仪；食品粉碎机： 层析柱：1 0 m m ( i d ) x 3 0 c m ，带活塞及贮液器。 1 2 2 试剂 弗罗里硅土：经如下处理：2 5 0 9 j i l 蒸镏水7 0 0 m l 回流l 小时，倒出上面水 层，添加新蒸馏水继续回流，如此重复3 次。滤去蒸馏水，抽干水后，置1 3 0 c 干燥，再置6 0 0 烘烤2 小时，放干燥器中备用。 中性氧化铝：4 5 0 5 5 0 烘烤6 ：b 时； 混合吸附剂：活性炭c e l i t e 5 4 51 ：2 ； 乙酸乙酯、丙酮：分析纯，经重蒸； 无水硫酸钠：分析纯，4 5 0 ( 2 干燥4 小时。 1 2 3 有机磷农药混合标样配制 称取如表1 1 中的1 4 种有机磷农药数毫克至十数毫克不等，用丙酮溶解并定 容- q ：1 0 0 m l 容量瓶，? 导n 1 0 7 咖l 的原始标准溶液。并依据各农药在气相色谱仪上 的响应因子，配制得各组分浓度如下的混合标准溶液： 9 南开大学硕士研究生毕业论文 表：1 一l 有机磷农药混合标准溶液浓度表 农药品种浓度：r 机l农药品种浓度：r 吼l 敌敌畏 2 5 7 4乐果7 5 6 0 甲胺磷 3 3 8 0 二嗪农 l o 5 0 速灭磷 6 4 7 1 毒死蜱 6 1 2 0 乙酰甲胺磷 6 3 6 0 马拉硫磷 1 2 2 4 甲拌磷 3 0 0 0对硫磷7 8 0 0 乙拌磷 5 2 8 0 稻丰散 1 0 0 4 稻瘟净 4 9 2 8 丙溴磷 1 1 8 8 1 2 4 气相色谱分离条件的选择 为了对这1 4 种有机磷农药进行分离和检测，试验了本实验室拥有的三根中等 极性毛细管色谱柱：b p 一1 0 ：1 2 m o 5 3 m m x l o l a m ：b p l o ：2 5 m x 0 3 2 m m x o 5 6 1 堋 和o v - 1 7 ：3 0 m x 0 3 2 m m x o 2 5u 【k 结果发现：1 2 米的b p l 0 柱对马拉硫磷和对硫磷，二嗪农和乐果的分离效果 较差，而o v - 1 7 对毒死蜱，马拉硫磷和对硫磷不能得到良好分离，响应也较低。 而2 5 m b p 一1 0 柱可以得到较好的分离效果和响应，在选择了较温和的程序升温条 件后，得到了1 4 个有机磷农药良好色谱图( 图1 1 ) ，各个农药的保留参数及最 小检出限见表1 2 。 气相色谱条件为： 检测器为f p d ，磷型滤光片( 5 2 6 n m ) b p l 02 5 m x o 3 2 m m x o 5 6 柳石英毛细管 柱。程序升温初始温度1 2 5 c ，保持5 分钟，5 c 1 分升至1 5 0 ( 3 ，保持5 分钟，3 c 分 升至1 6 5 ，保持3 分钟，5 分升至1 9 0 ( 2 ，保持8 分钟。载气流速2 0 m l m i n ， 补充气3 0 m l m i n 。氢气3 5 m l m i n ，空气2 5 m l m i n 。进样1 ：3 及检测器温度为2 5 0 c 进样量为2 微升。分流进样，分流比l ；1 5 ： ：本实验室的g c 一9 a 不具备不分流进样条件 表1 - 2 ：在测定柱上各农药的保留参数及最小检出限 敌敌畏 甲胺磷 速灭磷 乙酰甲胺磷 1 0 2 5 5 5 1 8 7 0 5 l o 9 0 0 7 6 8 1 2 l 2 1 9 2 0 2 塑茎盔生坠l 坠l 生生生坠l 一 续上页 甲拌磷 5 1 1 8 9 1 1 8 乙拌磷 6 1 6 7 l 1 9 2 稻瘟净 7 1 8 8 5 2 3 5 乐果8 1 9 舯 2 3 3 二嗪农 9 2 1 2 5 5 0 0 毒死蜱 1 0 2 3 8 9 2 7 2 马拉硫磷 1 1 2 5 6 6 2 6 6 对硫磷 1 2 2 6 7 2 1 9 0 稻丰散 1 3 2 8 1 8 2 2 6 丙溴磷 1 4 3 1 1 7 5 1 7 图1 1 ：1 4 种有机磷农药混合标样的气相色谱图 1 敌敌畏1 ，：来自于稻瘟净标样中的杂质2 甲胺磷3 速灭磷 4 乙酰甲胺磷 5 甲拌 磷6 乙拌磷7 稻瘟净8 乐果9 二嗪农1 0 毒死蜱1 1 马拉硫磷 1 2 对硫磷1 3 稻 丰散1 4 丙溴磷 南开大学硕士研究生毕业论文 i 2 5 群品的预处理- m s p d 条件选择 1 2 5 ，1 三种中草药的m s p d 提取步骤： 金银花：取充分研碎的干样2 9 ，加3 9 弗罗里硅土充分研磨均匀。层析柱下 端装脱脂棉后加入o 9 9 活性炭c e l i t e 5 4 5 混合吸附剂，用5 m l 丙酮预洗后装入样品 混合物。上面加盖0 5 厘米高无水硫酸钠，以2 0 m l 乙酸乙酯分3 4 次洗涤研钵和 研棒每一次洗涤液都转移入层析柱内，用4 0 m l 酸乙酯淋洗，最后用1 0 m l2 0 丙酮一乙酸乙酯洗脱。合并洗脱液，经减压浓缩后定容2 m l 。 三七：取粉状三七样品2 9 ，加入无离子水3 m l 。使吸水1 小时后， j 1 n 5 9 弗罗 里硅土，充分研磨使之成为半干、均匀、半流动性的混合物。在层析柱下端加入 约4 9 ( 2 n 米高) 无水硫酸钠和0 6 9 活性炭c e l i t e 5 4 5 混合吸附剂，用5 m l 丙酮预 洗后装入样品混合物，上面加盖0 5 m m 高的无水硫酸钠，先用2 0 m l2 0 乙酸乙酯 丙酮分3 4 遍洗涤研钵和研棒，每一次洗涤液都转移入层析柱内，再用6 0 m l2 0 乙 酸乙酯丙酮淋洗柱，合并洗脱液，经减压