（分析化学专业论文）有机磷农药分析方法的研究.pdf

- p 有机磷农药分析方法的研究 摘要 目前，农药已经是环境污染中最主要的成分之一。作为杀虫剂和除草剂，有 机磷农药由于广谱、高效、易降解、半衰期短等优点，广泛应用于农业、工业、 医药等领域，取得了巨大的经济效益，而与此同时产生的环境和食品污染等问题 也日益严重。绝大多数有机磷农药具有很强的毒性，尤其对人与动物的毒性作用 很大。它们经过皮肤、呼吸以及肠胃吸收等途径进入机体，容易导致严重的疾病。 随着经济的高速发展和人们生活水平的提高，人们对生活的要求不再停留在解决 温饱问题的阶段，而更注重生活品质的提高，因此，有机磷农药的污染问题已引 起人们越来越多的关注。要预防和处理有机磷农药引起的环境、食品污染和避免 急性食物中毒事件，加强对有机磷农药分析方法的研究以及准确、及时地检测有 机磷，具有非常重要的意义。近年来，有许多关于有机磷农药残留检测方法的文 献报道。 有机磷农药残留常用的检测方法主要包括：光谱法、色谱法以及质谱法等， 此外，还有酶抑制法、免疫分析法及生物芯片技术等快速检测方法。光谱法、色 谱法和质谱法等传统有机磷检测法都存在耗时长、成本高，难以满足现场快速检 测的实际需要；免疫分析法虽然快速、灵敏度高、操作简单，但抗体制备难度大、 且只适于单一农药残留检测；相对而言，酶抑制法则为有机磷农药检测提供了一 种简便、灵敏、快速、经济的检测手段，且酶抑制法无需大型昂贵仪器做支撑， 适于大量样品筛选及现场检测。鉴于此，本论文着重利用酶抑制原理、采用分光 光度法和电化学分析法研究农残速测。具体研究内容及结果如下： ( 1 ) 摸索和研究了2 ，6 二甲基对苯醌( 2 ，6 - d m b q ) 作为一种新型酶光谱指 示剂评估有机磷农药残留。 本论文检测了一种新的可供选择的光谱酶指示剂2 ，6 - d m b q ，此方法重点基 于样品中胆碱酯酶水解硫代乙酰胆碱，而得到硫代胆碱，测定其生成速度，生成 的硫醇再与2 ，6 - d m b q 反应，通过测量2 5 7n m 处吸收峰的降低而体现酶活性。 -r 本论文研究2 ，6 - d m b q 自身稳定性、p h 影响以及酶反应体系中各组分浓度的影 响，并优化了各条件，该体系用于有机磷农药残留的测定，取得了满意的结果。， 有机磷农药在0 0 1 1 0 0r t g m l 范围内，抑制率随着对农药浓度的增加而增加，1 l x g m l 甲基对硫磷抑制率达到3 0 ，1 0i t g m l 抑制率达到了5 8 ，而1 0 0i _ t g m l 甲基对硫磷抑制率几乎达到了1 0 0 。实验结果表明该方法对于以后发明一种电化 学生物传感器评估胆碱酯酶活性和有机磷农药污染具有非常重要的指导意义，有 着良好的发展前景。 ( 2 ) 动物酶抑制法中离子液体作用机制的探讨研究。 基于有机磷对a c h e 活性的抑制，研究了亲水型离子液体1 丁基3 甲基咪唑 四氟硼酸盐 b m i m b f 4 】在有机磷农药抑制胆碱酯酶活性中的影响。系列研究了残 余活力、【b m i m b f 4 】与胆碱酯酶的作用机制、抑制效率、作用时间以及有机磷农 药检测下限。结果表明：在5 1 b m i m b f 4 缓冲液中，酶抑制率较纯缓冲液体 系中增加了3 1 倍。【b m i m b f 4 】的加入，降低了体系残留活力，增加了农药抑制。 ( 3 ) 乙酰胆碱酯酶仿生结构的建立，方波伏安电化学分析检测对甲基硫磷农 药残留。 将乙 过方波伏 间、农药 抑制灵敏 的评估有 关键词： ， i | i r 、 7 - i s t u d yo ft h ea ss a ym 匣t h o df o r o r g a n o p h o s p h o r u sc o 田o u n d s r e c e n t l y , o r g a n o p h o s p h o r u sc o m p o u n d s ( o p s ) a r e o n eo fu p p e r m o s ti n g r e d i e n t st o t h ec o n t a m i n a t i o no ft h ee n v i r o n m e n t 1 1 1 e ya r ew i d e l yu s e di nm o d e ma g r i c u l t u r a l ， i n d u s t r y , m e d i c i n e 舔p e s t i c i d e s o ri n s e c t i c i d e sd u et ot h e i rb r o a d - s p e c t r u m , e a s y d e g r a d a t i o n , h i 曲e f f e c t i v e n e s sa n ds h o r th a l f l i f ei nt h ee n v i r o n m e n t , w h i c hc o n t r i b u t e s i g n i f i c a n t l yt o t h ee c o n o m i cb e n e f i t s m e a n w h i l e ，t h e ya l s ol e a dt oas e r i e so fp r o b l e m s o fe n v i r o n m e n t a lp o l l u t i o na n df o o dc o n t a m i n a t i o n am a j o r i t yo fo p sh a v es t r o n g t o x i c i t y , m o r et o x i ct oh u m a nb e i n ga n da n i m a l s c o n t a c t i n g 、斩廿lo p sa n da b s o r b i n gb y s k i n ，r e s p i r a t o r ys y s t e ma n dg a s t r o i n t e s t i n a lt r a c tl e a dt os e v e r ed i s e a s e w i t ht h eh i g h s p e e dd e v e l o p m e n to fe c o n o m ya n dt h ei m p r o v e m e n to fs t a n d a r do fl i v i n g ，t h ed e m a n d f o rp e o p l ei sn o to n l yf o rs o l v i n gd r e s sw a r m l ya n de a rt h e i rf i l l sb u ta l s of o ri m p r o v i n g t h ec h a r a c t e ro fl i f e t h e r e f o r e ，i ti sah o ts p o tt h a tt h ep u b l i cc o n c e r nt ot h e c o n t a m i n a t i o no fo p s i tb e c o m e ss i g n i f i c a n t l yt op r e v e n ta n dd e a lw i t ht h eo p s p o l l u t i o na n df 0 0 dc o n t a m i n a t i o n ，a v o i da c u t ec o m e s t i b l ep o i s o n i n g ，i m p r o v et h es t u d y o fo p sa n a l y s e sa n dd e t e c tp e s t i c i d er e s i d u ed u l ya n da c c u r a t e l y i nr e c e n ty e a r s ，t h e r e w e r es o m er e p o r t sa b o u tt h ef a s td e t e r m i n a t i o nt oo p sr e s i d u e s e v e r a le s t a b l i s h e d t e c h n i q u e s e x i s tf o r p e s t i c i d ed e t e c t i o n , w h i c hi n c l u d e s p e c t r o s c o p y , c h r o m a t o g r a p h ya n dm a s ss p e c t r o m e t r y , i na d d i t i o n ，e n z y m ei n h i b i t i o n , i m m u n o a s s a y a n d b i o c h i p st e c h n i q u ee t cc u r r e n ta n a l y t i c a lt e c h n i q u e s t h e s e c o n v e n t i o n a lm e t h o d sa l et i m e c o n s u m i n ga n dc o s t l y , a n da l eh a r dt os a t i s f yt h e i n c r e a s i n gr e q u i r e m e n t so f t h es c e n ed e t e c t i o n ；i m m u n o a s s a ya n a l y t i c a lt e c h n i q u ei sb o t h s e n s i t i v ea n de a s yt oo p e r a t e ，b u th a r df o rp r e p a r a t i o no fa n t i b o d ya n d0 4f o r d e t e r m i n a t i o ns i n g u l a r i t yo p s c o m p a r a t i v e l y , e i l z y m ei n h i b i t i o np r o v i d eas i m p l i c i t y , i i i s e n s i t i v i t y , r a p i d n e s sa n de c o n o m i c a li n s t r u m e n tt od e t e c t i o no p s ，m o r e o v e r , i ti sa d a p t t oag r e a tm a n yo f s a m p l e sf i l t r a t i o na n dl o c a l ei n s p e c to w i n gt on e e d l e s sg o o d s i z e da n d c o s t l ya p p a r a t u s h e r e b y , t h i sa r t i c l ew a sb a s e do ne n z y m ei n h i b i t i o np r i n c i p l ea n d u s e d s p e c t r o p h o t o m e t r ya n de l e c t r o c h e m i s t r yt od e t e r m i n eo p sr e s i d u e n l ec o n t e n ti nd e t a i l a n dr e s u l t sa r ea sf o l l o w s ： 1 s t u d yo f2 ，6 - d i m e t h y l b e n z o q u i n o n e ( 2 ，6 - d m b q ) a san e we n z y m a t i c s p e c t r o p h o t o m e t r i ci n d i c a t o rf o rt h ea s s e s s m e n to f t h eo p s an e wa n da l t e m a t i v ee n z y m a t i cs p e c t r o p h o t o m e t r i ci n d i c a t o r , 2 ，6 - d m b qw a s e x p l o r e dt oa s s e s st h eo p si m p a c t0 1 1c h o l i n e s t e r a s ef r o md u c kb l o o d t h ep r i n c i p l eo f t h i sm e t h o di sm e a s u r e m e n to ft h er a t eo fp r o d u c t i o no ft h i o c h o l i n ea st h e s u b s t r a t e a c e t y l t h i o c h o l i n e ( a t c h ) i sh y d r o l y z e db yt h ec h ep r e s e n ti nt h es a m p l e 1 f l l ep r o d u c e d t h i o c h o l i n er e a c t s 诵mt h e2 ，6 - d m b qa n dt h ee n z y m a t i ca c t i v i t yi sa s s e s s e db y m e a s u r i n gt h ea b s o r b a n c ed e c r e a s ea t2 5 7n l n t h es t a b i l i t yo f2 ，6 - d m b q ，e f f e c to fp h a n dt h ec o n c e n t r a t i o no fc o m p o n e n t si ne n z y m a t i cr e a c t i o nw e r es t u d i e da n d o p t i m i z e d i tr e c e i v e dg o o do u t c o m ef o r t h es y s t e mu s e df o rd e t e c t i n gr u d i m e n t a lo p s t h ei n h i b i t i o no fc h ea c t i v i t yi si n c r e a s i n g 、析t ht h ec o n c e n t r a t i o no fp a r a t h i o n m e t h y lr a n g i n gf r o m0 0 1t o10 0p e g m l 1p g m lp a r a t h i o nm e t h y ls h o w saa b o u t3 0 c h ei n h i b i t i o na n d10p g m ld o e sa5 8 i n h i b i t i o n , w h i l e10 0i - t e g m ld o e sn e a r l ya 10 0 i n h i b i t i o n i ts u g g e s t st h a tt h ep r e s e n ts t u d yc o n t r i b u t e sg r e a t l yt oo u rf u t u r e e x p l o r i n g2 ，6 - d m b qa sr e d o xi n d i c a t o rf o rt h ed e v e l o p m e n to fe l e c t r o a n a l y t i c a l m e t h o df o rc h ea c t i v i t ya n de l e c t r o c h e m i c a lb i o s e n s o r sf o ro p sp o l l u t i o n 2 t h es t u d yo fe f f e c tm e c h a n i s mo fi o n i cl i q u i d ( i l s ) 、) l ，i t ha n i m a le n z y m e i n h i b i t i o n t h ei n f l u e n c e so fw a t e r - m i s c i b l ei o n i c l i q u i d1 - b u t y l 3 - - m e t h y l i m i d a z o l i u m t e t r a f l u o r o b o r a t e ( b m i m b f 4 】) 0 1 1a c e t y l c h o l i n e s t e r a s e ( a c h e ) i n h i b i t i o n - b a s e do p s c o m p o u n da s s a yw a si n v e s t i g a t e d s o m ef a c t o r s ，s u c ha st h er u d i m e n t a le n z y m ea c t i v i t y , t h ee f f e c tm e c h a n i s mb e t w e e n b m i m b f 4 】a n da c h e ，t h ei n h i b i t i o nt i m ea n d d e t e c t i o nl i m i t , w e r ee v a l u a t e di nt u r n a sar e s u l t , t h ee n z y m ei n h i b i t i o ne f f i c i e n c yi n 5 1 【b m i m i b f 4 p h o s p h a t eb u f f e rm i x t u r e sw a si n c r e a s e db y3 1t i m e sc o m p a r i n g 、) l ，i mt h a ti np h o s p h a t eb u f f e rs o l u t i o n ( p b s ) t h er e s i d u a le n z y m ea c t i v i t yd e c r e a s e d ， ， w h i l et h ei n h i b i t i o nd e g r e eb yo p si n c r e a s e dd u et ot h ea d d i t i o no f b m i m b f 4 3 ab i o m i m e t i ca c h e l i p o s o m es 仇l c t l l r ew a sc o n s t r u c t e df o rt h ee l e c t r o c h e m i c a l d e t e r m i n a t i o no fm e t h y lp a r a t h i o nu s i n gs q u a r ew a v ev o l t a m m e t r y ab i o m i m e t i cs 1 ：n j c t i 玳w a sc o n s t r u c t e db yr e c o n s t i t u t i n ga c h ei n t ol i p o s o m e sf o r t h ee l e c t r o c h e m i c a ld e t e r m i n a t i o no fm e t h y lp a r a t h i o nu s i n gs q u a r ew a v ev o l t a m m e t r y a tt h es a m et i m e ，s o m ef a c t o r s ，f o re x a m p l et h ec o n c e n t r a t i o no fl i p o s o m ea n d a c e t o n e ， t h et i m eo fe n z y m er e a c t i o n , a n dt h et i m eo fa c h ei n h i b i t i o nb ym e t h y lp a r a t h i o nw e r e o p t i m i z e do n eb yo n ei nt h ea r t i c l e ni sf o u n dt h ee n z y m a t i ca c t i v i t ya n di n h i b i t i o n p e r f o r m a n c eo fr e c o n s t i t u t e da c h ei se x p e c t e dt ob e i m p r o v e d b i o i n s p i r e d a c h e - l i p o s o m es y s t e ms h o w st h ep o t e n t i a lt op r o v i d eap r o m i s i n ga n ds e n s i t i v em e d i u m i no r g a n o p h o s p h a t e sa s s a yw i t ha c h e k e y w o r d s ：o r g a n o p h o s p h o r u sc o m p o u n d s ( o p s ) ；a c e t y l c h o l i n e s t e r a s e ( a c h e ) ； i o n i cl i q u i d ( i l s ) ；l i p o s o m e v -。k j j 1 2 1 光谱法：5 1 2 2 色谱法6 1 2 2 1 气相色谱法6 1 2 2 2 薄层色谱法7 1 2 2 3 高效液相色谱法一7 1 2 2 4 毛细管区带电泳8 1 2 2 5 色谱一质谱：8 1 2 2 6 超临界流体色谱。8 1 2 3 免疫分析法9 1 2 3 1 荧光免疫法9 1 2 3 2 放射免疫法9 1 2 3 3 酶免疫法1 0 1 2 3 4 流动注射免疫分析法1 0 1 2 4 酶抑制法1 l 1 2 5 生物传感器法。12 1 2 5 1 工作原理1 2 1 2 5 2 生物传感器分类- 1 2 1 2 5 3 生物传感器特点。1 3 1 2 6 生物芯片技术1 4 1 3 本研究课题的来源及研究工作主要内容：1 4 2 基于动物酯酶抑制原理的分光光度法1 6 2 1 引言1 6 2 2 实验材料l7 2 2 1 试验材料与试剂1 7 2 2 2 仪器设备l7 2 2 3 试剂制备17 2 3 试验方法。j 1 7 2 3 1 胆碱酯酶活性的测定1 7 2 3 2 甲基对硫磷对胆碱酯酶活性抑制的测定。1 8 2 4 结果讨论18 2 4 12 ，6 d m b q 稳定性探讨1 8 2 4 2 胆碱酯酶活性的测定1 9 v i l_l 2 4 3 实验条件的选择。2 l 2 4 3 1 胆碱酯酶浓度的优化。2 l 2 4 3 2 显色剂浓度的确定2 l 2 4 3 3 底物浓度的选择和酶促反应机理。2 2 2 4 3 4 酸度的测定2 4 2 4 3 5 抑制时间对胆碱酯酶活性的影响2 5 2 4 4 甲基对硫磷农药曲线的绘制、检测限的测定2 5 2 5 本章小结。2 7 3 亲水型离子液体在经典比色法中抑制作用的研究。2 8 3 1 引言2 8 3 2 实验材料。2 8 3 2 1 试验材料和试剂2 8 3 2 2 仪器设备“2 9 3 2 3 试剂制备2 9 3 3 实验方法2 9 3 3 1a c h e 活性的研究2 9 3 3 2 甲基对硫磷对a c l l e 抑制的测定2 9 3 3 3 离子液体 b m i m b f 4 对胆碱酯酶活性影响的研究及其对有机磷农 药抑制作用的研究3 0 3 4 结果与讨论3 0 3 4 1 离子液体对酶抑制率的影响3 0 3 4 2 b m l m f b f 4 影响机理的研究3 2 3 4 3 离子液体对抑制时间的影响。3 3 3 4 4 离子液体对农药检出限的影响。3 4 3 5 本章小结3 6 4 建立酶仿生结构，电化学分析检测有机磷农药残留3 7 4 1 引言3 7 4 2 实验材料3 7 4 2 1 试验材料与试剂3 7 4 2 2 仪器设备3 8 4 3 试验方法3 8 4 3 1 脂质体和再生a c h e 的制备3 8 4 3 2 运用电分析方法再造a c h e 活性以及对甲基硫磷检测的研究3 8 4 4 结果与讨论3 9 4 4 12 ，6 d c i p 稳定性研究3 9 4 3 2 运用循环伏安法，自由a c h e 活性的研究3 9 4 4 3 工作条件的优化4 0 4 4 3 1 酶促反应时间的确定4 0 4 4 3 2 米氏常数的测定4 1 4 4 3 3 孵化时间的选择4 2 4 4 3 4 脂质体浓度的优化和酶抑制的研究4 3 4 4 3 5 丙酮浓度的选择4 4 4 4 4 甲基对硫磷农药标准曲线的绘制4 5 4 5 本章小结4 7 v ，jlf】iiiili 吖 _ 结 念。4 8 参考文献4 9 攻读硕士学位期间发表的学术论文5 6 致谢5 7 浙江师范大学学位论文独创性声明错误! 未定义书签。 学位论文使用授权声明错误! 未定义书签。 v i i i jj， y 己i 言 了i 目 农药作为重要的农业生产资料，在农业生产中对控制农作物病、虫、草、鼠 危害，促进产品高产优质，保证农业丰产增收起到了非常重要的作用【l 捌，为人 类创造了巨大的经济效益。但同时由于农药的日益广泛使用、农药品种的不断增 多以及不合理不科学的使用和管理也直接导致农药在保证和促进农牧业发展，满 足人们对农副产品需求的同时，最终也危及到人类健康和生态平衡【3 】，尤其是果 蔬中有机磷农药残留所引起的中毒现象十分严重。近年来，由蔬菜中有机磷农药 残留所引起的污染和中毒突发性事件十分严重，如环境污染事件屡屡发生、食物 中毒事件层出不穷，已有研究表明，某些有机磷农药对动物有致畸形和致癌性 4 1 。 据世界卫生组织统计，全世界每年农药中毒人数约3 0 万人，其中有机磷农药中 毒率占7 0 。我国专家对为数众多的农药品种进行分级排队，从中筛选出的十种 强污染农药中，有七种属于有机磷类，因此，为了更好地确保人们健康和农业效 益的提高，必须加强对农产品中农药残留，尤其是有机磷农药残留的监控。 1 绪论 1 1 有机磷农药 1 1 1 有机磷农药的特点 l 绪论 有机磷农药 5 1 ( 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 ) 是含c - p 、c o p 、c s - p 或c - n p 键的有机化合物，主要用作农业杀虫剂，少数用作杀菌剂、除草剂和脱叶剂。正 式商品有几十种，如对硫磷、氧乐果、敌敌畏、马拉硫磷、辛硫磷、甲拌磷、久 效磷、甲胺磷、敌百虫、乐果、甲基1 6 0 5 、谷硫磷等 6 4 1 。成品剂型有乳剂、油 剂、粉剂、喷雾剂和颗粒剂等。该类农药具有易降解、杀虫效果好、残效期较短 等优点，但对温血动物具有一定毒性，毒性与化学结构有关，多数属于中毒和低 毒，少数属于高毒类。其化学通式如下： 凡。矿侮 r 2 0( o x ，, 6 s x ) 式中r 1 和r 2 多数为甲基和乙基，x 为烷氧基、芳香基、卤素或杂环取代 团。另外，某些品种相互混用毒性增强，如马拉硫磷与敌百虫、敌百虫与谷硫磷 等混合剂。某些品种经转化而增毒，如1 6 0 5 经氧化后毒性增强，敌百虫在碱性 溶液中转化为敌敌畏，毒性更大【9 加】。 有机磷农药从4 0 年代到7 0 年代得到飞速发展，目前在世界各地被广泛使用， 全世界有机磷杀虫剂的品种约为1 0 0 余种，常用的有5 0 多种。我国农药市场上 有机磷品种有3 0 余种，占我国杀虫剂品种总量的3 8 ，而产量却占7 5 。有机 磷杀虫剂作为我国使用最广泛、用量最大的一类杀虫剂，其品种繁多，性能也千 差万别。综合起来主要具有以下几个方面的特点i l l 】： ( 1 ) 化学性质不稳定，在碱性条件下易分解。因此不宜和碱性物质混合。( 2 ) 杀虫效率高( 毒力高于有机氯杀虫剂) ，广谱，作用方式多样( 如触杀、喂毒、 2 吖 、 1 绪论 熏蒸) ，不少品种为内吸杀虫剂，许多品种同时又是杀螨剂。( 3 ) 易氧化，热分解， 易于在自然环境中或动植物体内降解，因而在高等动物体内无累积毒性，正确使 用时残留问题小，不致污染环境。( 4 ) 和有机氯，特别是和拟除虫菊酯类杀虫剂 相比，害虫对有机磷杀虫剂的抗性发展缓慢。( 5 ) 化学结构变化无穷，品种多， 适用范围广。( 6 ) 易解毒，对有机磷杀虫剂引起的急性中毒有特效的解毒药，如 解磷定和阿托品。( 7 ) 毒性差异大。辛硫磷、马拉硫磷、敌百虫等毒性很低， 而对硫磷、甲拌磷剧毒。总的来说，有机磷杀虫剂的毒性偏高。 1 1 2 有机磷农药的种类 根据其化学结构的不同，有机磷农药可分为以下六类，见表1 1 1 1 2 - 1 3 1 ： 表1 1 有机磷农药种类 3 1 绪论 绝大多数为烷基，“x ”部分的结构是多种多样的。 机磷农药的毒性。 ，国内外普遍认为使用的有机磷农药是非持久农药，降解半衰期大约在 个月。研究表明，有机磷农药在某些环境条件下也存在较长的残留期， 植物体内蓄积。长期食用农药残留超标的农副产品，会直接影响到肝、 肾等主要器官的健康，危及到人体的神经系统，导致疾病的发生，甚至影响到下 一代的健康【1 4 】。另有试验证实，农药可能破坏某个特定的身体脏器，比如：肝 脏、肾、骨髓等，而且还会改变酶的活性，长期接触农药还会导致人致畸、致癌。 据相关流行病学调查显示，逐年上升的恶性肿瘤发病率与蔬菜中的农药残留有 关。 作为神经性毒物，有机磷农药可以通过消化道摄入，也可以通过皮肤、粘膜、 呼吸道吸收而引发中毒1 1 5 】。进入人体后的有机磷农药通过血液、淋巴可很快运 送至全身各个器官，以肝脏含量最多，肾、肺、骨次之，肌肉及脑组织含量较少 1 1 6 o 有机磷农药的毒, 胜l l s l 主要在于抑制生物体内胆碱能神经突触后膜上的乙酰 胆碱酯酶活性。由于有机磷农药具备与乙酰胆碱类似的结构，故可作为胆碱酯酶 的底物，与酶生成共价结合的磷酰化胆碱酯酶，从而使酶不能催化水解乙酰胆碱， 又因为磷酰基极难水解，故对酶的活性起着不可逆的抑制作用，使组织中引起神 经过度兴奋的乙酰胆碱在体内过量累积，造成传导介质代谢紊乱，引起迟发性神 经毒性，导致失调、昏迷、呼吸中枢麻痹、瘫痪甚至死亡。反应机理如下所示： 呐删- o 备 乙腿t 一暑一洲一 棚嘲 钟p 一渊删呼一| 洲 曩t乙t 晰斟乞删 t 纯曩誓一 另外，有机磷还对其他丝氨酸酶类、脂肪酶、某些非特异性酯酶等具有抑制 作用【1 7 1 ，另外，对许多组织的膜酶，如n a + 、k + - a t p a s e 、m 矿+ 、c a 2 + - a t p a s e 有 毒害，也可使其它膜蛋白酶磷酰化。磷酰化形成后，r o 键或x r 基团中所含有 4 ， - r 叮 q 1 绪论 的c 0 键亦可能断裂而脱下烷基。后者又往往可能是具有活性的烷化剂，这就 可使s h 酶( 或蛋白质) 烷基化，从而抑制s h 酶【1 8 】活性。 1 2 有机磷农药残留分析检测方法的研究进展 目前，多达8 0 的农药残留是用气相色谱法( g c ) 进行检测的，并且g c 被我国及世界上大多数国家作为农产品中农药残留检测的标准方法或仲裁方法。 此方法虽然分析精度高，定量准确，检测限低，但要求精密的仪器设备和专业技 术熟练的操作人员，投资较大；前处理要求较高，费时、费试剂，仅局限于实验 室使用。针对我国小农经济的现实以及蔬菜生产相对分散的现状，蔬菜要保持新 鲜，即采即卖，所经时间很短，不允许将市场上所抽检的大量样本用气相色谱、 高效液相色谱等分析仪器进行检测分析，从而这些精密昂贵的仪器满足不了基层 检测农残的需要【1 9 1 。因此，必须研究出符合我国小农经济和蔬菜产销特点的检 测方法，满足现场检测、耗时短、成本低、定性和半定量以及判断样品是否符合 安全的要求。根据理化性质和生物学特征，目前国内外文献主要报道的农药残留 分析的主要检测方法有光谱法、色谱法、酶抑制法、免疫学法、生物传感器法及 生物芯片技术等。 1 2 1 光谱法 光谱法( s p e c t r o m e t r y ) 测定归因于有机磷农药中的某些官能团水解或还原产 物和显色剂在特定的环境下发生酯化、磺酸化、氧化和络合等化学反应，产生特 定波长的颜色反应，从而进行定性或定量( 限量) ，检出限在微克级，见表1 2 。 表1 2 表示主要用于商品农药的鉴别试验微量化学试验法。由于试验干扰因 素多，导致灵敏度不高，另外，含不同基团的有机磷农药的反应也不一样，易出 现假阴性。为了提高灵敏度，波谱法( 即用分光光度计等来检测有机磷农药的方 法) 逐渐代替了微量化学试验。a o a c 规定了用红外光谱法检测敌敌畏、保棉磷、 甲拌磷，用分光光度法检测马拉硫磷，对硫磷等。但是，光谱法只能检测一种或 具有相同基团的某类有机磷农药，灵敏度低，一般仅作为定性方法使用。 1 绪论 表1 2 各种显色反应类型及灵敏度 1 2 2 色谱法 色谱法( c h r o m a t o g r a p h y ) 是根据分析物质在固定相和流动相之间分配系数的 不同而达到分离的目的，并将分析物质的浓度转换成易测量的电信号，如电压和 电流等，然后接到记录仪记录下来的分离分析方法。目前应用于检测有机磷农药 残留的色谱法主要有气相色谱法、薄层色谱法、高效液相色谱法及各种色谱联用 技术。 1 2 2 1 气相色谱法 气相色谱法( g c ) 是检测有机磷农药的国家标准方法，利用经提取、纯化、浓 缩后的有机磷农药被载气带入气相色谱柱，程序升温气化后，不同的有机磷农药 由于在气相和固定液液相间分配系数的不同，各组分就在两相间进行反复多次分 配，经过一定的柱长后便彼此分离，进入不同的检测器检测，其产生的电信号形 成色谱峰1 2 0 l ，通过峰或峰面积与标准曲线对照进行定量。气相色谱法具有操作 简单、分析速度快、既定性又定量、准确、灵敏度高以及应用范围广等优点，并 可进行多组分残留分析，但一般不适用现场检测。另外，气相色谱法也不能适用 检测分析热稳定性差或沸点太高的物质。凡沸点约在5 0 0 ，分子量在4 0 0 以下 的农药，原则上都可以用气相色谱法检测和分离。我国食品理化检验国家标准方 法也采用了气相色谱检测o p s ，检出限为ln g 。用g - c 法测定农药的关键在于选 择理想的检测器，使得检验灵敏度高、线性范围宽、响应速度快，稳定性和重复 性好。如氮磷检测器( f p d ) ，主要用于检测含硫、磷类的农药。电子捕获检测器 ( e c d ) ，被广泛用于有机氯和其他含电负性较大原子的农药残留物的检测。张曙 明等f 2 1 】采用丙酮石油醚混合溶剂提取残留农药，选用氮磷检测器和s p b 1 7 0 1 毛细管柱，建立了同时测定中药中8 种有机磷农药残留量的前处理及其毛细管色 谱测定方法，实验发现：在2 5r a i n 内，敌百虫、敌敌畏等8 种农药具有良好的 分离效果；以3 个不同浓度的标准添加，其回收率为7 4 9 6 1 1 6 8 。蒋合举圈 6 1 绪论 建立了毛细管柱气相色谱法测定蔬菜中有机磷农药残留的分析方法，一次进行7 种有机磷农药残留检测，检出限在0 0 2 3 0 0 4 7m g k g 间。 1 2 2 2 薄层色谱法 薄层色谱法( t l c ) 是一种较成熟的、应用也较广的微量快速检测方法，同时 作为典型的分配型层析分离方法，薄层分离能力强，效果明显，对混合物的划分、 物质的分离、相似化合物的离析和鉴定具有重要作用。另外，薄层色谱法不需要 特殊设备和试剂做支撑，具有方法简单、快速、直观与灵活等优点，但灵敏度和 准确度不高，多作为分离手段。薄层色谱法检测有机磷农药残留，先用适宜的溶 剂提取o p s ，经纯化浓缩后，在固体吸附剂硅胶板或氧化铝薄层板上分离展开， 显色后同标准o p s 比较来进行定性测定，再用薄层扫描仪进行定量测定，检出 限达0 1 0 0 1 岖。由于样品中农残成份复杂，o p s 含量较低，为此，国内外专 家针对性地对不同实验步骤作了深入的研究和探讨，比如：改进提取、纯化和浓 缩方法；研究薄层板的吸附剂种类、展开剂的配制、展开方式和显色方法等。同 时，将薄层色谱法与有关技术相结合，可以大大降低检测下限。比如：与荧光显 色技术结合，对有机磷的检出限为0 0 0 0 1p , g ，与酶抑制技术结合，检出限可达 0 0 0 1 嵋。 1 2 2 3 高效液相色谱法 ，高效液相色谱法( h p l c ) 又作高压液相色谱法，是在高压条件下溶质在固 定相和流动