（分析化学专业论文）烟草中拟除虫菊酯类及有机磷类农药残留的分析研究.pdf

原创性声明 | i i lr l lt ii i ir liii if liif y 18 3 3 5 5 2 本人郑重声明：所呈交的学位论文，是本人在导师的指导下，独立进行研 究所取得的成果。除文中已经注明引用的内容外，本论文不包含任何其他个人 或集体已经发表或撰写过的科研成果。对本文的研究作出重要贡献的个人和集 体，均己在文中以明确方式标明。本声明的法律责任由本人承担。 学位论文作者： 扣旃 日期：2 0 1 0 年5 月2 6 日 学位论文使用授权声明 本人在导师指导下完成的论文及相关的职务作品，知识产权归属郑州大学。 根据郑州大学有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保留或向国家有关部 门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅；本人授权郑州 大学可以将本学位论文的全部或部分编入有关数据库进行检索，可以采用影印、 缩印或者其他复制手段保存论文和汇编本学位论文。本人离校后发表、使用学 位论文或与该学位论文直接相关的学术论文或成果时，第一署名单位仍然为郑 州大学。保密论文在解密后应遵守此规定。 学位论文作者： 楠昔 日期：2 0 1 0 年5 月2 6 日 摘要 摘要 烟草中农药残留量问题已经引起社会广泛关注，这一问题不但使烟草吸食 存在安全隐患，也在一定程度上影响着我国烟草贸易的顺利进行，因此我们迫 切需要增大资金和技术投入，加强研发力度，提高农残检测水平。本论文的研 究内容以c o r e s t a 发布的烟草中农药残留限量表为依据，以本实验室已完成的 研究工作为基础，迸一步探讨烟草中氟节胺、拟除虫菊酯类及有机磷类农药残 留的分析方法。 研究内容包括： 第一章，概要的介绍了现在农药残留分析的前处理及检测方法。 第二章，建立了超声波提取固相萃取净化气相色谱联用测定烟草中多种拟 除虫菊酯类农药及氟节胺残留量的方法。与现行标准方法相比，该方法前处理 简单、快速、有机溶剂消耗量少，且增加了分析目标物的数量。8 种拟除虫菊酯 类农药及氟节胺在0 1 i t g g 、0 5 i t g g 和l p g 儋三个加标水平的回收率为 8 6 7 1 1 0 9 ，相对标准偏差为0 2 0 , - - 4 1 ，满足当前烟草农药残留的检测要 求。 第三章，采用乙腈提取，p s a 吸附剂净化，气相色谱质谱法测定烟草中有机 磷农药的残留量。该方法简单、快速、成本低，准确度高。2 0 种有机磷农药在 0 1 9 9 g 、0 5 i ，t g g 和1 “眺三个加标水平的回收率在7 0 0 一1 1 8 4 之间，相对标准 偏差为0 5 0 , - - 1 2 ，符合烟草中有机磷农药残留的分析要求。 第四章，运用气相色谱一离子阱串联质谱对烟草中2 0 种有机磷农药残留的 分析条件进行研究，并分别通过全扫描( s c a n ) 、单极质谱选择离子( s i m ) 和二 级质谱( m s m s ) 三种模式比较其效果，结果显示全扫描s c a n 模式不能将2 0 种有机磷农药的峰完全分离，而m s m s 和s i m 模式在定性、定量上各具优势， 因此在做样品分析时可同时通过两者检测，达到最佳分析条件。 关键词：烟草，拟除虫菊酯类农药，有机磷类农药，氟节胺，气相色谱质谱， 超声波提取 ab s t r a c t t h ei s s u eo fp e s t i c i d er e s i d u e si nt o b a c c oh a sb e e nn o t i c e dw i d e l y , w h i c hm a k e s s m o k i n gt ob eas e c u r i t yr i s k ，a n da l s oa f f e c t st h es m o o t ho ft o b a c c ot r a d et oac e r t a i n d e g r e e ，t h u sw en e e dt oi n c r e a s ef i n a n c i a la n dt e c h n i c a li n p u t ，s t r e n g t h e nr e s e a r c ha n d d e v e l o p m e n li m p r o v et h el e v e lo f d e t e c t i o no np e s t i c i d er e s i d u e su r g e n t l y t h i sp a p e r i sb a s e do nt h es h e e to fp e s t i c i d er e s i d u el i m i t si nt o b a c c ow h i c hw a sp u b l i s h e db y c o r e s t a c o n s i d e r i n go u rl a b o r a t o r yh a v i n gd o n es o m er e s e a r c hw o r k ，t h ec o n t e n t i st oh a v eaf u r t h e rs t u d yo na n a l y t i c a lm e t h o do ff l u m e t r a l i n ，p y r e t h r o i d sa n d o r g a n o p h o s p h o r u sp e s t i c i d er e s i d u e si nt o b a c c o t h ed i s s e r t a t i o nc o n t a i n sf o u rp a r t s ： i nc h a p e ro n e ，ag e n e r a lo v e r v i e wo ft h et r e a t m e n ta n dd e t e c t i o nm e t h o d sa b o u t p e s t i c i d er e s i d u e sw a sg i v e n i nc h a p e rt w o ，ad e t e r m i n a t i o nm e t h o do fp y r e t h r o i d sa n df l u m e t r a l i np e s t i c i d e r e s i d u e si nt o b a c c oh a db e e nd e v e l o p e d s a m p l e sw e r ee x t r a c t e db yu l t r a s o n i ca n d c l e a n e du pw i t hf l o r i s i ls o l i dp h a s ee x t r a c tc o l u m n e i g h tp y r e t h r o i d sa n df l u m e t r a l i n q u a n t i f i c a t i o nw e r ea c h i e v e db yg a sc h r o m a t o g r a p h yw i t he l e c t r o nc a p t u r ed e t e c t i o n ( g c - e c d ) c o m p a r e dw i t ht h ea v a i l a b l es t a n d a r dm e t h o do fg b t1 3 5 9 5 2 0 0 4 ，t h e p r e t r e a t m e n to ft h en e wm e t h o dw a se a s y , r a p i d ，c h e a pa n dl e s ss o l v e n tc o n s u m p t i o n t h er e c o v e r i e so fe i g h tp y r e t h r o i d sa n df l u m e t r a l i np e s t i c i d e sr a n g e df r o m8 6 7 t o 11 0 9 a tt h es p i k i n gl e v e l so fo 1 ，0 5a n dll a g g ，w i t hr e l a t i v es t a n d a r dd e v i a t i o n f r o m0 2 0 t o4 1 t h i sm e t h o dc o u l dm e e tp r e s e n tr e q u i r e m e n t so nm u l t i r e s i d u e d e t e r m i n a t i o ni nt o b a c c ow e l l i n c h a p e rt h r e e ，ad e t e r m i n a t i o nm e t h o do fo r g a n o p h o s p h o r o u sp e s t i c i d e r e s i d u e si nt o b a c c oh a db e e nd e v e l o p e d s a m p l e sw e r ee x t r a c t e db ya c e t o n i t r i l e ， c l e a n e du pw i t hp s aa n dd e t e c t e db yg a sc h r o m a t o g a p h y m a s ss p e c t r o m e t r y t h e m e t h o dw a se a s y , r a p i d ，c h e a pa n dw i t hh i g ha c c u r a c y t h er e c o v e r i e so ft w e n t y o r g a n o p h o s p h o r o u sp e s t i c i d e sr a n g e df r o m7 0 0 t o 118 4 a tt h es p i k i n gl e v e l so f 0 1 ，0 5a n dli - t g g ，w i t hr e l a t i v es t a n d a r dd e v i a t i o nf r o m0 5 0 t o12 t h i sm e t h o d c o u l dm e e tp r e s e n tr e q u i r e m e n t so nm u l t i r c s i d u ed e t e r m i n a t i o ni nt o b a c c ow e l l i nc h a p e rf o u r , a n a l y t i c a lc o n d i t i o n so f o r g a n o p h o s p h o r o u sp e s t i c i d er e s i d u e si n t o b a c c ow e r es t u d i e db yi o n t r a pg c m s m s o r g a n o p h o s p h o r o u s p e s t i c i d er e s i d u e s w e r es e p a r a t e l yd e t e c t e db yf u l ls c a nm o d e ，s e l e c t e di o nm o d ea n dm s m sm o d e t h er e s u l t ss h o w e dt w e n t yp e a k so fo r g a n o p h o s p h o r o u sp e s t i c i d e s c o u l dn o tb e s e p a r a t e dc o m p l e t e l yi nf u l ls c a r lm o d e ，h o w e v e r , m s m sa n ds i mm o d eh a di t so w n r e s p e c t i v ea d v a n t a g eo nq u a l i f i c a t i o na n dq u a n t i f i c a t i o n ，t h u s s a m p l e sc o u l db e a n a l y s e db yb o t ha tt h es a m et i m ei no r d e rt oa c h i e v et h eb e s ta n a l y t i c a lc o n d i t i o n s k e yw o r d s ：t o b a c c o ，p y r e t h r o i d s p e s t i c i d e s ，o r g a n o p h o s p h o r o u sp e s t i c i d e s ， f l u m e t r a l i n ，g a sc h r o m a t o g a p h y m a s ss p e c t o r m e t r y ，u l t r a s o n i ce x t r a c t i o n m 目录 目录 摘要i a b s t r a c t i i 第一章农药残留分析的现状1 引舌1 1 1 农药的种类l 1 1 1 有机磷类农药。l 1 1 2 拟除虫菊酯类农药。l 1 2 农药残留分析的研究现状2 1 2 1 提取2 1 2 2 净化4 1 2 3 佥澳8 5 1 3 烟草中农药残留研究的现状6 1 4 本论文研究意义和主要内容7 参考文献9 第二章超声波提取气相色谱法分析烟草中拟除虫菊酯类农药及氟 节胺残留1 5 引言。l5 2 1 实验部分1 6 2 1 1 主要仪器1 6 2 1 2 主要试剂和材料1 6 2 1 3 样品前处理1 6 2 1 4 气相色谱条件l6 2 2 结果与讨论1 7 2 2 1 气相色谱条件的优化1 7 2 2 2 提取溶剂的选择1 8 2 2 3 净化条件的优化2 0 2 2 4 标准曲线及线性范围2 2 2 2 5 加标回收率及精密度2 3 2 3 结论2 4 参考文献2 4 第三章烟草中有机磷农药残留的g c m s 快速分析一2 6 目录 引言2 6 3 1 材料与方法2 6 3 1 1 仪器、试剂与标样2 6 3 1 2 样品处理与分析2 7 3 2 结果与讨论2 7 3 2 1 气相色谱条件的选择2 7 3 2 2 质谱条件的选择2 8 3 2 3 提取溶剂的选择3 0 3 2 4 提取方式的选择3 0 3 2 5 净化剂的选择3 0 3 2 6 基质配标对回收率的影响3 2 3 2 7 线性范围及方法检测限3 2 3 2 8 加标回收率及精密度3 4 3 3 总结3 5 参考文献。3 5 第四章气相色谱离子阱串联质谱对烟草中有机磷农药残留分析条 件的研究3 7 引言3 7 4 1 实验部分3 7 4 1 1 主要仪器3 7 4 1 2 主要试剂和材料：3 7 4 1 3 样品前处理3 8 4 1 4 仪器条件3 8 4 2 结果与讨论3 9 4 2 1 样品的净化3 9 4 2 2 不同质谱扫描方法对有机磷农药的检测分析。4 2 4 2 3 m s m s 模式下条件的优化。4 3 4 2 4 复杂基质的有效去除5 2 4 3 结论5 4 参考文献5 4 全文总结5 6 攻读硕士学位期间发表或待发表的文章5 7 致 射5 8 v 第一章农药残留分析的现状 第一章农药残留分析的现状 引言 农药是保证我国农作物高产的重要生产要素。据统计，每年我国农药与农 产品受益的平均比值在l ：6 1 ：l o 之耕1 1 。但农药作为有毒化学品，被大量使用后， 在发挥杀虫、灭菌、除草等有益作用的同时，也不可避免地对人类、环境造成 了各种危害。其中，农药残留问题已越来越引起全世界消费者的广泛关注。即 使是含有较低农药残留量的农产品被食用，也往往会对生物体造成慢性、终身 的危害。农药残留问题，是关乎食品质量安全、环境安全和群众生命安全的头 等大事，必须得到社会各机构的重视和监督【2 】。 1 1 农药的种类 目前，已有1 5 0 0 多个农药品种在世界范围内登记商品化，为了方便使用和 研究常将农药分类，应用最广的是按其化学结构分为：有机磷类、拟除虫菊酯 类、氨基甲酸酯类、有机氯类、有机氮类、杂环类农药等【3 1 。 1 1 1 有机磷类农药 有机磷类农药( o p p s ，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 ) 主要为磷酸酯或硫代 磷酸酯类化合物，属于传统农药，在全世界已有七十多年的历史，现在仍广泛 应用于各类农作物【4 】。 有机磷类农药数量繁多，理化性质各有差异，因此很难全部采用一种前处 理方法和检测手段进行分析。通常按照色谱的检测手段，可将大部分归为：适 用于气相检测和适用于液相检测的两大类，由此也分别采取不同的前处理方法。 气相色谱，配火焰光度检测器 5 1 ，或氮磷检测器【6 1 ，或质谱检测器【7 1 可分析大多 数有机磷农药残留。而对于遇热易分解，较难挥发的有机磷类农药，液相色谱 质谱联用检测方法【8 】起到了良好的补充作用。 1 1 2 拟除虫菊酯类农药 拟除虫菊酯类农药( p p s ，p y r e t h r o i dp e s t i c i d e s ) 属于我国的第三代农药，因其 具有高效、低毒等优点，有逐渐取代传统有机磷类农药的趋势【9 】。拟除虫菊酯类 第一章农药残留分析的现状 农药大多数极性小，电负性强，因此用极性较弱的混合溶剂( 如正己烷：丙酮 为l ：1 【l o 】) 或非极性溶剂( 如石油醚【l l 】) 便可提取完全，检测手段初期多采用 气相色谱电子捕获检测器【1 2 】分析，不但灵敏度高，而且廉价便捷。随着分析对 象变得更为复杂，气相色谱联用质剖1 3 】也更多地应用于菊酯类农药的检测，选 择性得到大大提高。对于极性较大的菊酯类农药，如氟胺氰菊酯、氯氰菊酯等， 文献【1 4 】亦有报道用液相色谱串联质谱，电喷雾离子源( e s i ) 检测烟叶样品中五种 菊酯类农药残留，检出限小于5 0p g k g 。 1 2 农药残留分析的研究现状 由于农残分析的对象不同，分析方法会各有差异，但步骤通常分为前处理 和上样检测两部分，前处理过程又可分为提取、净化两阶段。 样品的前处理在整个样品分析中占有至关重要的地位，大约消耗总处理过 程2 3 的时间和精力。由于样品制备方法不受重视等原因，目前我国实验室依然 存在着先进的现代化分析仪器与落后的样品前处理方法并存的尴尬现象，使得 样品的前处理成为制约农药残留分析的瓶颈，也是检测误差的主要来源。 1 2 1 提取 九十年代前广泛使用的传统萃取方法主要有液液萃取( l l e ，l i q u i d 1 i q u i d e x t r a c t i o n ) 及索氏提取( s e ，s o x h l e t ) 等，这些方法提取完全，成本低廉；缺陷是干 扰物质多，消耗大量的有机溶剂。 但索氏提取作为处理有机氯农药的经典方法依然具有权威地位，文献报道 建立的农残新方法也多与索氏提取法进行比较【1 5 ，1 6 1 。现在索氏提取装置已经被 改进，向自动化方向发展【1 7 1 ，或与其它新技术联用【1 引。jc a i ( 蔡继宝) 等【1 9 】报 道了基质固相分散索氏提取气相色谱联用测定烟草中有机氯农药残留的新方 法，集萃取、净化为一体，可代替传统的溶剂提取与固相萃取柱净化方法。 此外，近年亦发展了一些新技术，优势突出。 ( 一)超声提取( u e ，u l t r a s o n i ce x t r a c t i o n ) 超声提取是利用超声波的特殊功效，促进溶液中气泡的形成、扩大和爆破， 从而提高目标分析物从固相到液相的转移速率，优点是快捷方便，提取效果好。 aig a r c i a - v a l c a r c e l 等【2 0 】采用超声提取液相色谱串联质谱法测定了淤泥中甲胺 磷、毒死蜱、甲基毒死蜱、敌敌畏、甲基吡啶磷、二嗪农、甲基嘧啶磷农药及 2 第一章农药残留分析的现状 其代谢物残留，回收率在8 3 2 - 1 0 6 4 之间，相对标准偏差不大于8 7 。路瑞 等【2 1 】对沉积物中1 1 种有机氯农药残留进行超声提取，分别研究了不同极性色谱 柱( h p 5 ，d b 1 7 0 1 ) 、提取溶剂( 正己烷与丙酮、二氯甲烷、正己烷与二氯甲烷) 、 提取时间( 3 0 1 2 0 m i n ) 、提取次数( 1 3 次) 对超声提取效率的影响，结果表明 用d b 1 7 0 1 色谱柱，正己烷与二氯甲烷混合溶剂提取，超声萃取6 0 m i n ，提取一 次使处理方法效果最佳。 ( 二) 微波辅助萃取( m a e ，m i c r o w a v ea s s i s t e de x t r a c t i o n ) 微波辅助萃取技术利用微波加热的特性对样品基质中目标分析物成分进行 选择性萃取。由于微波加热是从样品分子开始的，避免了使用传统容器将热由 外部传向内部的过程，节省了大量的时间和溶剂。g a n z l e r 等1 2 2 】在1 9 8 6 年首次报 道了家用微波炉提取土壤中溴硫磷和对硫磷的方法，并将回收率与索氏提取法 比较，结果基本一致，然而萃取时间比传统法缩短了近1 0 0 倍。此后，微波辅 助萃取技术在农产品【2 3 1 、食物【“1 、中草刻2 5 1 等样品有机磷农药残留检测中得到 更广泛的应用。 ( 三)加速溶剂萃取( a s e ，a c c e l e r a t e ds o l v e n te x t r a c t i o n ) 加速溶剂萃取是将样品保持在较高的温度和较大的压力下，用溶剂进行萃 取的方法。a s e 作为一项新的样品前处理技术，具有高效快速、自动化程度高的 优势1 2 6 , 2 7 1 。 胡贝贞等用丙酮二氯甲烷( v = 1 ：1 ) 的混合溶剂通过加压溶剂萃 取法提取茶叶中3 3 种农药残留，并与超声波、均质提取方式进行比较，试验结 果发现，三种提取方式中，加速溶剂萃取的提取效率更高。 ( 四)固相微萃取( s p m e ，s o l i dp h a s em i c r o - e x t r a c t i o n ) 固相微萃取创于1 9 9 0 年【2 9 】，是一种非溶剂型萃取技术，其实质是目标分析 物在样品基质和萃取介质涂层之间的分配【3 0 3 1 1 ，可以克服固相萃取吸附剂空隙 易堵塞等缺点。l i uw e i p i n g 等【3 2 】分析水样中的拟除虫菊酯农药残留，比较了固 相微萃取法( s p ) 与传统的液液萃取法( l l e ) 在检测上的差异，结果显示 s p m e 法在分析联苯菊酯和氯菊酯残留的检测限上均优于l l e 法。 ( 五)q u e c h e r s 提取法 q u e c h e r s 法最早是在2 0 0 3 年r 相a n a s t a s s i a d e s 等【3 3 】提出并报道，其后经过 多次改进【3 4 ，3 5 1 。该法是q u i c k ，e a s y ，c h e a p ，e f f e c t i v e ，r u g g e da n ds a f e 的简 称，自建立以来，便以快速便捷的巨大优势，掀起了多农药残留分析体系的新 革命。 3 第一章农药残留分析的现状 q u e c h e r s 提取法采用乙腈为溶剂，离心管为容器，手动或机器振荡，加盐 促使分层，萃取样品中的农药残留。虽然乙腈毒性大，挥发时间长，成本高， 但与其它溶剂，如甲醇、丙酮、乙酸乙酯相比，乙腈依然是高效的萃取溶剂： 提取杂质成分少，在盐的作用下与水层更易分离，与色谱检测器不冲突等。另 外，直接在离心管中提取，避免了净化步骤转移容器造成的目标物损失。该法 现已屡次应用于蔬果【3 6 1 、谷物【3 7 1 、血液3 8 1 等样品农残的提取中，也在各国家实 验室中得到重视和验证，并有逐渐成为各监督部门的标准方法之趋势。 1 2 2 净化 净化的目的是去除提取液中干扰分析的共萃物，而只保留目标分析物成分。 有时复杂的样品要经过多个净化过程，才能通过仪器进行检测。吸附柱色谱法 是传统的净化方法之一，曾在净化样品农药残留萃取液中【3 9 啦】应用普遍，但步 骤繁琐，消耗溶剂多，如今各具优势的新方法发展迅速。 ( 一) 凝胶渗透色谱( g p c ，g e lp e r m e a t i o nc h r o m a t o g r a p h y ) 凝胶渗透色谱，又称分子筛色谱，是利用凝胶的特性将不同分子大小的物 质分离。o g a w am 等【4 3 】采用凝胶渗透色谱净化，气相色谱联用质谱法检测了农 产品中9 5 种农药残留，对凝胶渗透色谱流动相进行了选择：甲苯，二氯甲烷， 乙酸乙酯，四氢呋喃，环己烷，结果认定甲苯洗脱效果最优，五类农产品中8 6 种农药的回收率良好。 ( 二)固相萃取技术( s p e ，s o l i dp h a s ee x t r a c t i o n ) 固相萃取技术具有消耗有机溶剂少、富集倍数高的优势m 】。现在固相萃取 柱类型不断增多，效果日益改进，已经成功地应用于各类农药样品的净化，如 蔬果【4 5 】、食品【诋4 7 1 、饮料【4 8 1 、血样h 9 1 等。a l b e r o 等例采用c 1 8 固相萃取柱净化蜂 蜜农残样品，l ：1 的乙酸乙酯和正己烷混合洗脱液洗脱，得到5 1 种目标农药的 净化液，再用气相色谱质谱联用仪同时分析，平均回收率超过8 6 ，检测限在 0 1 - 6 1 t t g l ( g 之间。 此外，有时单一的吸附剂种类难以除掉各类基质干扰物，将会采用两种不 同类型的固相萃取柱串联净化。楼正云等【5 l 】在研究茶叶中有机氯类及拟除虫菊 酯类农药残留分析方法时，比较了单一固相萃取柱e n v i c a r b 、n h 2 、f l o r i s i l 、 c 1 8 及串联柱e n v i c a r b + c l s 、e n v i c a r b + n h 2 、e n v i - c a r b + f l o r i s i l 的净化效果，结 果显示e n v i c a r b + n h 2 串联柱的回收率较高，效果较好。 4 第一章农药残留分析的现状 ( 三)q u e c h e r s 净化法 q u e c h e r s 净化法采用固相分散技术，直接向提取液中添加定量p s a ( p r i m a r ys e c o n d a r ya m i n e ，即n 丙基乙二胺) 颗粒吸附剂振荡净化，最后离心处理。 优势是方便廉价，省时省力。虽然p s a 吸附剂可以保证对农药有较高的回收率， 但吸附杂质能力较弱，对含复杂基质样品的净化效果有限，因此，许多研究针 对分析对象的不同特性，对q u e c h e r s 净化法进行了改进，如董静等【5 2 】在分析白 菜、菠菜、黄桃中5 4 种农药残留时，为达到最佳检测效果，选择使用混合p s a 粉、o d s c l 8 粉及石墨炭黑粉三者的吸附剂共同净化。 1 2 3 检测 ( 一) 气相色谱法( g c ，g a sc h r o m a t o g r a p h y ) 气相色谱法应用于农药样品的测定开始于2 0 世纪6 0 年代初期，在提高农 药样品的检测水平上，其贡献是巨大的。不同性质的样品，选择使用的气相色 谱仪的检测器种类亦不同。 电子捕获检测器( e c d ) 是气相色谱检测器中灵敏度较高的一种，尤其对 含卤素等电负性强的物质响应良好，如含硫或含磷的化合物、卤化物等。文献 中已经成功报道，利用电子捕获检测器测定各类样品1 5 3 5 5 中的有机氯类或拟除 虫菊酯类农药残留。 质谱检测器( m s d ) 是进行定性分析最有效的工具，可以避免普通检测器 仅用保留时间鉴定物质而造成假阳性现象的发生。t a g a m it 等1 5 6 运用气相色谱质 谱测定了天然药物中的5 6 种农药残留，效果良好。 但是在浓度较低的样品分析中，用单级四极杆检测极易出现定性不准确的 情况，而串联质谱( m s m s ) 技术除显示母离子信息外，还有特征子离子的碎 片，因此在一定程度上减少杂质成分的干扰，样品也无需多步骤处理。现在用 于农药残留分析的气相串联质谱仪主要有三重四极杆5 7 1 、离子阱分析器【5 8 】等， 可以对多种农药同时进行扫描检测。三重四极杆质谱是三个四极杆在空间上的 串联，一次仅检测指定离子的强度，并对其连续积分，从而提高定量的稳定性； 但离子在四极杆中传输时会有损失，最多只能做二级质谱。离子阱质谱属于时 间上的串联，能在阱内空间发生多种反应，实现串级质谱。 ( 二) 高效液相色谱法( h p l c ，h i g hp e r f o r m a n c el i q u i dc h r o m a t o g r a p h y ) 高效液相色谱法原则上能分析除永久气体外大部分化合物，这点上可以与 5 第一章农药残留分析的现状 气相色谱法相互补充。在农药样品分析中，高效液相色谱法已经成为重要的分 析手段，尤其对氨基酸甲酸酯类 5 9 , 6 0 】等农药的检测，其优越地位正在日益上升。 紫外检测器( u v d ) 是使用中最广泛的一种，适用于对紫外或可见光有吸收的 样a t 6 1 】。荧光检测器( f d ) 灵敏度比紫外检测器约高1 0 2 倍，但线性范围偏窄。另 外，许多物质并不能直接产生荧光，需采用柱后衍生技术【6 2 1 ，操作繁琐。 质谱检测器( m s d ) 与高效液相色谱的联用发展于2 0 世纪7 0 年代，其研 究重点在接口技术。y a m a s h i t a 等【6 3 】于1 9 8 4 年报道的电喷雾技术成为液质联用关 键性的突破，此后电喷雾电离( e s i ) 、大气压化学电离( a p c i ) 等方式发展迅速， 成为主导的离子化技术。 此外，串联质谱( m s m s ) 技术与液相色谱的联用，分析灵敏度得到了更 大程度的提高，使之应用更加广泛。p i z z u t t i 等畔】报道了液相色谱串联质谱法测 定大豆中1 6 9 种农药残留，其中1 5 5 种农药采用电喷雾电离正离子模式，1 4 种 农药采用电喷雾电离负离子模式，回收率均在7 0 1 2 0 之间，相对标准偏差不 大于2 0 该法无需净化，准确简便。 1 3 烟草中农药残留研究的现状 与农药残留的其它分析对象相比，如食品、大气环境等，烟草中农药残留 的研究报道仍不多。龚炜等【6 5 】采用振荡提取，固相萃取柱净化，l c m s m s 法分 析烟草中1 1 种氨基酸甲酯类农药残留，方法前处理简单，灵敏度高。 张洪非等惭】建立了以灭蚁灵为内标，加速溶剂萃取一自动固相萃取净化一气 相色谱质谱检测烟草中2 9 种有机磷农药残留的方法。试验结果显示，2 9 种有机 磷农药的平均加标回收率为6 1 一1 2 8 ，相对标准偏差小于1 2 。 邹西梅等【6 7 】以磷酸三苯酯( t p p ) 为内标，采用超声提取，双固相萃取柱净化， 气相色谱一电子轰击离子源质谱法分析烟叶和卷烟中有机磷、有机氯及拟除虫菊 酯三类2 9 种农药残留。2 9 种农药在5 0 5 0 0 0p g k g 范围内线性关系良好，平均 加标回收率在7 0 1 1 0 之间；除甲氰菊酯、溴氰菊酯、氯菊酯外，其余2 6 种农 药的检出限均小于0 8i _ t g k g 。 在国际烟草农残分析研究方面，b m a y e r - h e l m 笔t ：6 8 1 建立了甲醇提取，高效 液相色谱串联质谱法测定烟草中1 8 种氨基甲酸酯类农药残留的方法。除涕灭威 砜、克百威、克草蜢外，其余1 5 种农药的定量限均为0 0 1 - 0 0 4 雌r g ，日间准确 6 第一章农药残留分析的现状 度在8 0 - 1 1 0 之间，r s d 低于3 0 。 h a t ) j 掣6 9 】以丙酮作提取溶剂，用加压溶剂萃取，固相萃取柱净化法分析烟 草中7 4 种农药残留，自动化程度程度高。拟除虫菊酯、有机氯、二硝基类农药 的检测模式为气质三重四极杆负化学源；有机磷、酰基丙氨酸类农药采用气相 色谱联用串联质谱仪的电子轰击离子源正离子模式；n 氨基甲酸酯类用柱后衍 生液相色谱荧光法检测。 j m l e e 等【5 7 】采用气相色谱联用质谱法对烟草中4 9 种农药残留进行研究， 分别比较了不同提取方式、不同种类吸附剂对试验结果的影响。结果显示，单 独使用p s a 吸附剂，采取q u e c h e r s 法检测效果最好：c l s 吸附剂不影响回收 率，但也不会净化更多的杂质，g c b 吸附剂净化效果显著，但同时会吸附部分 农药( 如乙拌磷、抗蚜威等) ；液液萃取( l l e ) 、加压溶剂萃取( p l e ) 、q u e c h e r s 法的回收率( 相对标准偏差) 分别为：4 2 9 - 1 2 3 4 ( 1 1 - 2 1 1 ) ， 3 9 0 - 1 3 6 8 ( 1 8 2 1 1 呦，7 0 9 - 1 2 0 1 ( 0 7 1 8 9 呦。 1 4 本论文研究意义和主要内容 农产品中农药残留的含量一直是社会关注的焦点，也是国际国内贸易检验 的重点。若农药残留检测存在问题，不但会使烟草吸食具有一定的安全隐患， 更在一定程度上影响着我国烟草贸易的顺利进行，因此关于农药残留的测定方 法也不可否定地成为研究的重要内容。 许多国家为保护本国利益，限制他国烟叶的出口，纷纷制订了烟草中农药 残留量的最高限量标准，构筑绿色非关税壁垒。我国到现在为止发布行业和国 家标准方法( 具体见表1 1 ) 1 0 个，覆盖农药总量却只有5 1 种。这些标准方法 覆盖检测对象少，前处理方法繁琐，远远满足不了现代农残痕量检测的需求， 因而制定适应我国国情的烟草农药残留量检测标准迫在眉睫。 国际烟草科学研究合作中心( c o r e s t a ) 及农用化学品咨询委员会( a c a c ) 制定的1 1 8 种农用化学品指导性残留限量表( 2 0 0 8 年6 月版) 虽不具有法律效 力，但依然是整个烟草行业的权威指导。本论文的研究内容也是以此表为基础， 奠定于本实验室已完成的研究工作之上，从而进一步扩充我国烟草检测的农药 残留数量。 7 第一章农药残留分析的现状 本实验室已经完成烟草中氨基酸甲酯类、有机氯类、有机氮类及有机磷类 ( 适合于液相色谱串联质谱检测的部分) 农残测定的研究工作，因此，本论文 选择继续的研究对象是我国使用普遍的有机磷类( 适合于气相色谱或气质联用 检测的部分) 、拟除虫菊酯类农药。此外，烟草行业中尚无使用气相色谱联用离 子阱质谱法分析农药残留的报道，所以本论文还运用气相色谱离子阱质谱仪对 有机磷类农药残留的分析条件进行了研究。 最终，本论文的研究内容由三部分组成： 首先，本论文拟建立烟草中多种拟除虫菊酯类农药及氟节胺残留量的分析 方法。样品选择合适的溶剂超声波振荡提取后，通过固相萃取柱净化，最后浓 缩上样，用气相色谱电子捕获检测器分析。 其次，本文拟采用乙腈振荡提取，吸附剂振荡净化，气相色谱联用质谱法 测定烟草中有机磷类农药的残留量。 第一章农药残留分析的现状 最后，本文拟运用气相色谱一离子阱串联质谱法对烟草中有机磷类农药残留 的分析条件进行研究，并比较全扫描、单极质谱选择离子和二级质谱三种模式 检测效果的差异。 1 2 5 6 9 1 0 1 1 1 2 1 3 1 4 1 5 参考文献 田琳，冯晓琦我国农药行业的现状与环保治理世界农药，2 0 0 9 ( 2 ) ：3 1 3 3 刘坚农业部刘坚副部长在加强农药管理新闻发布会上的讲话农药，2 0 0 2 ，4 l ( 7 ) ： 1 2 金珍食品中多农药残留的气相色谱质谱分析方法研究与应用2 0 0 6 ，厦门大学硕 士学位论文1 马瑾，潘根兴，万洪富，等有机磷农药的残留，毒性及前景展望生态环境，2 0 0 3 ， 1 2 ( 2 ) ：2 1 3 - 2 1 5 王凌，徐晓琴，殷月芬，等g c f p d 双柱法测定海水中的痕量有机磷现代科学仪 器，2 0 0 7 ，2 ：7 5 7 7 xs h e n ，jbc a i ，yg a o ，e ta 1 d e t e r m i n a t i o no 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 ns o i lb y m m s p d - g c - n p da n dc o n f m n a t i o nb yg c m s c h r o m a t o g r a p h i a , 2 0 0 6 ，6 4 ( 1 ) ：7 1 - 7 7 hc h e n ，rc h e n ，rf e n g ，e ta 1 s i m u l t a n e o u s a n a l y s i s o f c a r b a m a t e a n d o r g a n o p h o s p h o m sp e s t i c i d e si nw a t e rb ys i n g l e - d r o pm i c r o e x t r a c t i o nc o u p l e dw i t h g c - m s c h r o m a t o g r a p h i a , 2 0 0 9 ，7 0