（应用化学专业论文）蔬菜中多农药残留GCMS检测及其动态降解研究.pdf

摘要 本文建立了2 7 种农药g c m s 快速检测方法，并对农药的降解和不同洗涤 方法对农药的去除效果进行了研究。 在样品前处理过程中，主要以丙酮、乙腈、乙酸乙酯为萃取溶剂，萃取液浓 缩定容后进样分析。在处理生菜、黄瓜等含水量大的样品时，丙酮和已腈萃取液 用旋转蒸发不能蒸干的溶液，采用转换溶剂的方法处理样品，在减小样品量 ( 5 o g ) 的同时，使每个样品所用的有机溶剂降为约3 0 m l 。 通过优化色谱、质谱条件，建立了2 7 种农药( 有机磷、有机氯、氨基甲酸 酯、拟除虫菊酯) 在三种蔬菜( 生菜、黄瓜、豆角) 中g c m s 检测方法，各农 药组分在各自线性范围内r 2 均在o 9 9 以上，回收率大都在7 0 1 1 0 之间，相对 标准偏差大都在5 - 1 5 之间。 利用建立的检测方法对十几种农药在生菜、黄瓜、豆角上的降解进行了动态 研究，并对同一作物上进行多种农药降解的研究进行了有效的尝试，为在同一作 物上同时进行多种农药动态降解研究提供一种可行的方法，为建立多种农药在不 同作物上的安全间隔期数据提供了依据。 黄瓜上刚喷施九种农药后，百菌清、异稻瘟净、甲基对硫磷、克瘟灵、氯氰 菊酯等几种农药在黄瓜上的残留量大，均在1 4 m g k 9 1 之间，其他几种农药在 黄瓜上的残留量则较低，约在1m g k 9 1 以下。在黄瓜上残留量大的农药，前4 天的降解速度较快，4 天后降解速度缓慢，8 天后所有农药的残留量均降至o 5 m g k 9 1 以下，约为o 1 o 2m g k 9 1 ，基本满足最低残留限量。 生菜上刚喷施1 3 种农药后，百菌清、异稻瘟净、甲基对硫磷、毒死蜱、克 瘟灵等几种农药的残留量较大，约为1 5 2 5m g k 9 1 ；前4 天农药降解速度快， 所有在生菜上的农药残留量均降至0 2n a g k 9 1 左右；8 天后所有农药的残留量均 降至o 1m g k g 1 之下。1 2 天后只有百菌清、毒死蜱、甲氰菊酯、三氟氯氰菊酯 少数几个响应灵敏度高的农药能检测出微量残留，约o 0 5m g k 9 1 ，其他农药基 本上没有检出。 豆角上刚喷施甲基对硫磷、氰戊菊酯、氯氰菊酯三种农药后，残留量较大， 甲基对硫磷、氰戊菊酯在前4 天降解速度明显，4 天后所有农药残留量均在0 4 m g k 9 1 左右，第8 天均降至0 1m g k 9 1 以下。 在进行豆角的动态降解研究的同时，研究了不同洗涤方法( 水洗、水泡、洗 涤剂洗涤) 对豆角上残留农药的去除效果。除甲基对硫磷农药用三种洗涤方法洗 涤效果略有差别外，其余农药不同洗涤方法的洗涤效果差别不明显。 a b s t r a c t am u l t i r e s i d u em e t h o df o rd e t e r m i n a t i o no f2 7p e s t i c i d er e s i d u e so nt h r e e v e g e t a b l e sb yg c m si sd e v e l o p e d d e g r a d a t i o no fs e v e r a lp e s t i c i d e sa n dt h e w a s h i n ge f f e c to fd i f f e r e n tm e t h o d sw e r es t u d i e db yt h em e t h o dd e v e l o p e d s a m p l e sw a se x t r a c t e db ya c e t o n e ，e t h y la c e t a t e ，a c e t o n i t r i l e ，a f t e re x t r a c t i o n t h ee x t r a c tw a sc o n c e n t r a t e da n de v a p o r a t e dt od r y n e s sa n dr e d i s s o l v e di nt h ee x t r a c t i o ns o l v e n tb e f o r ei n j e c f i n go ng c - m s d b u tt h ea c e t o n ea n da c e t o n i t r i l ee x t r a c t sc o u l dn o te v a p o r a t e dt od r y n e s sw h e nb e i n gu s e dt o e x t r a c tl e t t u c e a n dc u c u m b e r , r e m a i n i n gl m la b o u t s o ，t h ee x t r a c t sw e r ep r e p a r e dw i t he x c h a n g es o l v e n t ( d i c h l o r o m e t h a n e ，h e x e n e ) e v e r ys a m p l en e e d s3 0 m lo r g a n i cs o l v e n tw h e nt h es a m p l eq u a n t i t yw a s5 0 9 t h em u l t i r e s i d u em e t h o d , u s i n ge t h y la c e t a t e ，a c e t o n e ，a c e t o n i t r i l ea s e x t r a c t i o ns o l v e n ta n dd e t e r m i n a t i o nb ym e a n so fg c - m s ，i sp r e s e n t e d t h e m e t h o di n c l u d e sa sm a n ya s2 7p e s t i c i d e ss u c ha so r g a n o p h o s p h o r o u s ，o r g a n o h a l o g e n , o r g a n o n i t r o g e na n dp y r e t h r o i d sp e s t i c i d e s ，w h i c ha r ei nc o m m o nu s eo rf o r b i d d e no nt h et h r e ev e g e t a b l e s ( 1 e t t u c e ，c u c u m b e r ，b e a n s t a l k ) i nc h i n a t h e r 2a l ea b o u t0 9 9 t h er e c o v e r i e so ft h e2 7p e s t i c i d e sw e t eb e t w e e l l7 0 a n d11 0 w i t h r s db e t w e e n5 a n d1 5 d e g r a d a t i o no fs o m ep e s t i c i d e so nt h r e ev e g e t a b l e sw a ss t u d i e db yt h em e t h o dd e v e l o p e d t h i sr e s e a r c hp r o v i d e st h es a f ei n t e r v a l so ft h ep e s t i c i d e sa n d ap o t e n t i a lm e t h o df o rt h es t u d yo fm u l t i r e s i d u ed e g r a d a t i o no nap l a n ts i m u l t a n e o u s l y t h ed e g r a d a t i o no f9p e s t i c i d e so nc u c u m b e rw a ss t u d i e db yt h em e t h o d d e v e l o p e d ，t h em i x t u r eo ft h ep e s t i c i d e sc o m m e r c i a lf o r m u l a t i o n sw a ss p a r g e d o nt h et h r e ev e g e t a b l e s ，t h e nt h er e s i d u e so ft h es a m p l e so b t a i n e di nd i f f e r e n t t i m ew e r ed e t e r m i n e db yt h ed e v e l o p e dm e t h o d t h er e s i d u eo fc h l o r o t h a l o n i l ， i p r o b e n f o s ，p a r a t h i o n m e t h y la n dc y p e r m e t h r i no ne u c u r n b e rw e r eh i g hw h e nt h em i x t u r ew a ss p a r g e d , b e t w e e nla n d4m g k g ，t h eo t h e r sw e r el o w e rt h a nt h ef o u r s a l lb e l o wlm g k 9 1 t h ed e g r a d a t i o no ft h eh i g hr e s i d u ep e s t i c i d e s w a sq u i c ki nt h ef i r s t4d a y sa n ds l o wi nt h es e c o n d4d a y s t h er e s i d u e so f a l lt h e9p e s t i c i d e sw e r ed e g r a d a t e db e l l o wo 5m g k 9 1 ，o 1 0 2m g k 分1a b o u t 1 3p e s t i c i d e sw a ss t u d i e do nl e t t u c e ，t h er e s i d u eo fp h o r a t e ，i p r o b e n f o s ，p n i a r a t h i o n - m e t h y l ，c h l o r p y d l o s ，t r i c y c l a z o l ew e r eh i g h e rt h a no t h e r s ，b e t w e e n1 5 a n d2 5m g k 9 1 ；1 3p e s t i c i d e sw e r fd e g r a d a t e dt o0 2m g k 9 1a b o u t ；8d a y sl a t e l , r e s i d u e so fa l lt h ep e s t i c i d e sw e r eb e l l o wo 1m g k 9 1 1 2d a y sl a t e r , o n l y c h l o r o t h a l o i l ，c h l o r p y r i f o s ，f e n p r o p a t h r i ne n dc y h a l o t h r i nw e r ed e t e r m i n e d , o 0 5 m g k g - 1a b o u t ，t h eo t h e r sc o u l dn o tb ed e t e c t e db yt h ed e v e l o p e dm e t h o d r e s i d u e so fp a r a t h i o n - m e t h y l ，c y p e r m e t h r i n ，f e n v a l e r a l e3p e s t i c i d e sw e r eh i g hw h e nt h em i x t u r eo ft h ep e s t i c i d e sc o m m e r c i a lf o r m u l a t i o n sw a ss p a r g e d0 nb e a n s t a l k ，4d a y sl a t e r , a l lp e s t i c i d e sw e r ed e g r a d a t e dt o0 4m g k g - 1a b o u t , 8d a y sl a t e r , t h er e s i d u e sw e r eb e l l o w0 1 m g k g 1 t h ew a s h i n ge f f e c to fd i f f e r e n tm e t h o d sw a ss t u d i e do nb e a n s t a l k r e s i d u e so fs a m p l e ss p a r g e dp e s t i c i d e sw e r ed e t e r m i n e da f t e rb e i n gw a s h e di nd i f f e r e n tm e t h o d s w ec o m p a r e dt h ew a s h i n ge f f e c t sb yd e t e r m i n a t i n gt h er e s i d u e so n b e a n s t a l ka f t e rb e i n gw a s h e di nd i f f e r e n tm e e n s ( w a s h e di nw a t e ro rw i t hc l e e n e r 、t h ed e t e r m i n a t i o nt o l du st h a tw ec o u l dr e d u c et h er e s i d u e so fv e g e t a b l e sb o u g h tf r o mt h em a r k e tb yd i f f e r e n tw a s h i n gm e t h o d sm o r eo rl e s s t h ew a s h i n ge f f e c to fp a r a t h i o n - m e t h y lb yd i f f e r e n tw a s h i n gm e t h o d sd i f f e r e d f r o me a c h0 f l i e r , t h ee f f e c to ft h eo t h e rp e s t i c i d e sb yd i f f e r e n tw a s h i n gm e t h o d ss e e m st h e s e k e yw o r d s ：g c m s d ；m u l t i - r e s i d u e s ；d e g r a d a t i o no fp e s t i c i d e s ；r e s i d u e sa f t e r w a s h i n g i v 独创性声明 本人声明所呈交的论文是我个人在导师指导下进行的研究工 作及取得的研究成果。尽我所知，除了文中特别加以标注和致谢 的地方外，论文中不包括其他人已经发表或撰写过的研究成果， 也不包含为获得河南工业大学或其他教育机构的学位或证书而使 用过的材料。与我一同工作的同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了谢意。 论文作者签名： 日期： 关于论文使用授权的说明 本人完全了解河南工业大学有关保留、使用学位论文的规 定，即：学校有权保留送交论文的复印件，允许论文被查阅和借 阅；本人授权河南工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。( 保密的论文在解密后应遵守此规定) 论文作者签名：日期：璺! 望：! ：竺 导师签名： 臼皿 日期： 食品中多农药残留g c m s 检测及其动态降懈研究 第一章绪论 随着化学工业的发展，化学农药的数量和品种不断增加，目前世界化学农药总产 量( 以有效成分计) 已超过3 0 0 万吨，合成农药用于农业生产至今，现已有8 0 0 多种 农药以2 1 0 0 0 多种剂型在美国环境保护署登记注册【1 】。现代农业在大量的应用农药控 制农作物生长期间的病虫害及杂草生长以保证农业稳产、高产、满足人们对食品需求 的同时，也给环境和食品卫生与安全带来了隐患。农药残留所带来的诸多危害性已日 趋严重，引起人们的高度重视。 农药残留检测主要包括样品前处理和检测两个部分。在样品前处理方面，除各种 传统的溶剂萃取方法外出现了微波辅助萃取( m i c r o w a v e a s s i s t e de x t r a g t i o n ，m a e ) 、加 速溶剂萃取( a c c e l e r a t e ds o l v e n te x t r a g t i o n ，a s e ) 、基质固相分散( m a t r i xs o l i dp h a s e d i s p e r s i o n ，m s p d ) 、固相萃取( s o l i dp h a s ee x t r a g t i o n ，s p e ) 、固相微萃取( s o l i dp h a s e m i c r o e x t r a g t i o n ，s p m e ) 、超临界流体萃取( s u p e rf l u i de x t r a c t i o n ，s f e ) 等提取和净化方 法。由于农药品种的不断增多，各种检测方法也相继应用于农药残留检测，主要有色 谱法、光谱法和生物技术快速检测法。由于色谱的高分离效能，在多农药残留分析方 法中，色谱技术仍是农残分析的主要方法，如气相色谱连接不同的检测器而广泛用于 同种农药多成分的多残留分析；色谱一质谱联用技术以其能同时定性和定量分析的优点 以及质谱检测器的通用性而被广泛应用于不同种类不同成分的多残留检测：光谱法分 析快速简单，所以近年来一些光谱技术也被用于多残留检测。在光谱技术应用于多农 残检测之后，人们尝试了以色谱光谱联用技术来检测多农药残留，此技术在多残留检 测中也得到了初步应用。由于色谱检测技术只适于实验室检测，所以在制定多农药残 留色谱检测方法的同时，利用生物技术研制的速测法也得到人们重视。 1 1 多农药残留检测的发展 1 1 1 我国多农药残留检测主要国标 我国的农药残留分析技术始于2 0 世纪5 0 年代，而多残留分析方法的研究和利用 在我国则开始于上世纪9 0 年代初，此后相继推出了一系列国家标准。初期多为同种农 药不同成分的多残留分析，如国标5 0 0 9 1 6 1 2 0 0 3 ，方法用于测定动物性食品中有机磷 农药多组分残留量：国标5 0 0 9 1 6 3 2 0 0 3 ，方法用于动物性食品中氨基甲酸酯类农药多 组分残留量高效液相色谱测定。由于一些不同种类的农药在同一检测器上响应的灵敏 河南工业大学硕士学位论文 度相近，所以在2 0 0 5 年前色谱质谱联用技术还未用于制定国标时，我国也制定了不 同种类多组分农药残留检测国标，如g b t 1 7 3 3 1 1 9 9 8 、g b t 1 7 3 3 2 1 9 9 8 、 g b 5 0 0 9 1 4 5 2 0 0 3 、g b 5 0 0 9 1 4 6 2 0 0 3 ，用于食品中有机磷、氨基甲酸酯两类农药和 有机氯、拟除虫菊酯两类农药的多残留同时检测。 2 0 0 5 年2 月4 号，中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局和中国国家标准化 管理委员会发布国标g b t 1 9 6 4 8 2 0 0 5 和g b t1 9 6 4 9 8 - 2 0 0 5 ，并于2 0 0 5 年8 月l 号实施。 这两国标都采用了色谱质谱联用仪，由于质谱检测器的通用性，所以方法实现了有机 磷、有机氯、氨基甲酸酯、拟除虫菊酯四大类农药残留的同时检测。为目前我国最新 多农药残留检测国家标准。也是我国农药多残留检测方法发展的一大里程碑1 2 3 】。 由于色谱检测技术只适于实验室检测，所以在制定多农药残留色谱检测方法的同 时，利用生物技术研制的速测法也得到人们重视。如g b t5 0 0 9 1 9 9 - 2 0 0 3 中的速测卡 法( 纸片法) 和酶抑制率法( 分光光度法) 可用于快速检测蔬菜中有机磷和氨基甲酸 酯两类农药高剂量残留。是农药残留现场检测的主要方法，是色谱法的重要补充方法。 1 1 2 国外多农药残留检测技术 在国外，农药多残留系统检测方法己成为欧、美等发达国家官方实验室的日常检 测技术。加州是美国主要农产品生产基地，其农残检测技术先进、要求严格，加州食 品农业部( c a l i f o r n i ad e p a r t m e n to ff o o da n da g r i c u l t u r e ，c d f a ) 所属的分析化学中心 ( c e n t e rf o ra n a l y t i c a lc h e m i s t r y , c a c ) 开发成功的农药多残留快速扫描方法 ( m u l t i r e s i d u es c r e e nm e t h o d ，m r s m ) 适用于新鲜蔬菜、水果( 高水分、低脂肪类) 样 品中四大类( 有机磷、有机氯、拟除虫菊酯、氨基甲酸酯) 2 0 0 多种未知农药残留的 快速测定。美国食品药品监督管理局( f o o da n dd r u ga d m i n i s t r a t i o n ，f d a ) 农药分析 手册( p e s t i c i d e a n a l y s i sm a n u a l ，p a m ) 的多残留分析方法可同时检测3 0 0 多种农药。 英国中央科学实验室( c e n t r a ls c i e n c el a b o r a t o r y , c s l ) 也有其1 0 4 种农药残留量同时 检测的方法；德国科学研究协会建立了3 2 0 种农药残留的多残留检测方法；这些方法， 既可用于定量，又可进行确证。 随着我国经济的不断发展，各科研和检测单位仪器配置和其他实验条件都得到了 很大提高，多残留检测技术得到快速发展，与发达国家的差距正在缩小。我国1 9 9 7 年由农业部环保所、农业环境监测总站( 天津) 引进了加州食品农业部的m r s m 法， 用此方法在九种蔬菜、水果上进行了6 0 种四类农药的添加回收率测定。到2 0 0 5 年我 国已有了自己的4 0 0 多种农药同时快速筛选检测的国家标准。 2 食品中多农药残留g c m s 检测及其动态降解研究 1 2 农药残留分析样品前处理技术 1 2 i 振荡漂洗法 此法简单易行，即将待测样品浸泡于提取溶剂中，若有必要可以加以振荡以加速 扩散。此法对附着在样本表面的农药有很好的提取效果，测定叶类样品中非内吸性农 药的效果也很好。如小麦中的杀螟硫磷就可以用此法提取，效果较好【4 】。 1 2 2 索氏提取法( s o x h l e te x t r a c t i o n ) 传统的提取方法，此法提取效果好，但需时间过长，提取的干扰物质较多。在样 品中加吸附剂( 与样本混合) ，能起到净化或减少干扰物的效果。此法比较适合对土壤 及籽类样品的提取。f a t o k i 和a w o f 0 m 评价了索氏提取法对沉积物中1 5 种持久保留的 有机氯农药的提取效果，实验得到满意的提取率口】。p r a d o s r o s a l e s 等用索氏提取和 g c m s m s 检测了向日葵中的农药残留【6 】，由于毒鼠强等药物吸附性强，索氏提取用 于活性碳上毒鼠强的解吸能达到较好的效果【”。但由于此法费时较长，在农残分析中 已使用较少。 1 2 3 匀浆萃取法 此法与振荡漂洗法很相似，不同的只是对样品组织进行了破碎。此法简便，快速， 效果好，普遍采用。尤其适用于叶类及果实样品。用此法处理样品的文献国内外都很 多，是常用的方法【8 。我国新出的农药多残留国标也是采取此法对样品进行萃科2 】。 国际上的a o a c ( a s s o c i a t i o no f o f f i c i a la n a l y t i c a lc h e m i s t s ) 及c a c ( c o d e xa l i m e n t a r i u s c o m m i s s i o n ) 的一些农药残留检测的标准方法样品前处理应用此法也较多，一般都是样 品量和萃取溶剂的不同【1 0 】。 1 2 4 超声波辅助萃取法( u i t r a s o n i ce x t r a c t i o n ) 超声波提取法是众多提取方法中较为广泛使用的一种。超声波提取法具有简便、 快速、一次可同时提取多个样品的特点。此法除用于一般样品中农药残留的提取外， 在中药材农药残留分析中应用甚广。中国药科大学向增旭等以丙酮超声波提取了金银 花中1 1 种有机磷农药的残留用于气相色谱分析，各种农药的回收率都满足农残分析要 求【l “。卢平等采用丙酮石油醚超声波提取茯苓中有机氯农药残留，方法节约时间，操 作简单【1 2 】。阎正等以丙酮一正己烷混合物超声波提取了丹参等9 种中草药中的1 3 种有 机氯农药的残留【1 3 】。 河南工业大学硕士学位论文 1 2 5 微波辅助萃取法( 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 ，m a e ) 微波辅助萃取是1 9 8 6 年匈牙利学者g a n z l e r 等人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【1 4 j 。 微波辅助萃取法可用于植物及肉类食品中的农药残留提取，2 0 0 1 年冯秀琼等用微 波辅助法提取了枸杞等中药材中1 4 种有机磷农药用于气相检测【l5 1 ，戴晖用此法提取 了土壤中的有机氯农药，实验结果表明微波萃取法比索氏提取法完全、省时【1 6 】。王建 华等用此提取方法建立了洋葱等含水量高的蔬菜中多类农药残留的检测方法，方法简 单、快速【1 7 】。在国外，p r a d o s r o s a l e s 等以微波辅助索氏提取了向日葵中的农药残t 6 1 。 1 2 6 加速溶剂萃取( 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 ，a s e ) 加速溶剂萃取是美国戴安公司近年推出的一种全新的处理固体和半固体样品的方 法，该法是在较高温度( 5 0 2 0 0 c ) 和压力条件( 1 0 3 - 2 0 6 m p a ) 下，用有机溶剂萃取。已 成为样品前处理最佳方式之一，并被美国e p a ( 环保局) 选定为推荐的标准方法( 标 准方法编号e p a 3 5 4 5 ) ，已广泛用于环境、药物、食品和高聚物等样品的前处理，特 别是农药残留量的分析【l 叼。 加速溶剂萃取的突出优点是有机溶剂用量少( 1 9 样品仅需1 5 m l 溶剂) 、快速( 一 般为1 5 m i n ) 和回收率高。与现有的萃取技术相比，a s e 使用的溶剂用量少，当萃取 l o g 样品时，索氏提取所用溶剂约为2 0 0 至5 0 0 m l ，自动索氏提取约5 0 至1 0 0 m l ， 超声萃取所用溶剂量约为1 5 0 至2 0 0 m l ，微波萃取则为2 5 至5 0 m l ，而加速溶剂萃取 所用的溶剂量仅为1 5 至4 5 m l 。加速溶剂萃取另外一个优点就是萃取时间短，与上文 提到的四种萃取技术相比，加速溶剂萃取的1 2 至2 0 r a i n 的萃取时间大大缩短了样品 的处理时间。并且，与这几种萃取技术相比，加速溶剂萃取的回收率科。 由于加速溶剂萃取所具有的以上特殊优点，近年来在食品分析中得到广泛的应用。 在农药残留分析方面，沈燕华等人比较了加速溶剂萃取与索氏提取对复杂的生物基质中 有机氯农药的萃取效果，萃取率相差不大但加速溶剂萃取萃取时间短，胡平等应用此技 术简化了中毒样品中的氟乙酰胺、毒鼠强的检测【2 0 】。由于加速溶剂萃取有机溶剂用量少， 在国外倍受青睐，他们用此法测定了污染基质中的半挥发往污染物【2 l - 2 3 1 、动物组织翻1 、 谷物、饲料、蔬菜、水果”1 等不同基质中的多种农药残留。 1 2 7 基质固相分散( 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 ) 对于很难匀浆和均质的样品用溶剂萃取和固相萃取时都不能达到最好的效果。1 9 8 9 年基质固相分散技术作为一种新技术被报导，此技术使分析者能同时制备、萃取和净化 4 食品中多农药残留g c 髑检测及其动态降解研究 样品。m s p d 技术包括在玻璃研钵中将键合相载体和组织基质混合，用玻璃杵将其研碎 成近乎均质分散的组织细胞和基质成分。组织与涂以c 1 8 或c 3 、c 8 的硅胶迅速混合产生 半固体物质，将半固体物质填充于柱中。根据不同分析物在聚合物组织基质中的溶解度 不同进行洗脱。这样获得的萃取物在仪器分析前不需要再处理【2 9 】。 近年来的大量文献报导证明基质固相分散是食品中药物、污染物及农残分析的特 别适合的方法，可用基质固相分散技术处理的样品几乎囊括了所有的固体样品哪3 “。 b l a s c o 等人比较了基质固相分散和微波萃取对橘子中的倍硫磷等农药的萃取效果，基 质固相分散的回收率及精密度都远高于微波萃取法【3 2 】。 1 2 8 固相萃取( s o l i dp h a s ee x t r a c t i o n ，s p e ) 及固相微萃取( s o l i dp h a s e m i c r o - e x t r a c t i o n ，s p m e ) 固相萃取技术在2 0 世纪7 0 年代出现后，由于其具有操作简便快速、有机溶剂用 量少等优点，在农药残留分析的样品前处理中得到了广泛的应用。 固相萃取主要用于复杂样品中微量或痕量目标化合物的分离和富集。例如，生物 体中药物及其代谢产物的分析以及中草药中多种农药残留的分析，食品中有效成分或 有害成分的分析，环保水样中各种污染物( 可挥发性有机物和半挥发性有机物) 的分 析。v a n i a g o m e s z u m a 等人用自制的纤维萃取头提取了草药中的多种有机磷农药，回 收率都在7 8 7 9 1 5 之间，相对标准偏差在1 2 1 4 2 之间【3 3 1 。j a m a lh a i b 等人用自动 固相萃取仪提取了烟草中的多种农药残留，大大的缩短了样品的前处理时间，降低了 劳动强度l 。j j j i m e n e z 等人用固相萃取的方法提取了葡萄酒中的多种不同极性的农 药残留，通过对净化等条件的优化，各种农药的回收率都在8 1 1 2 0 之间1 。j b e l t r a n 等人用c l s 柱萃取了水样中的六种除草剂，其回收率都在9 0 以上口“。 s p m e 是2 0 世纪8 0 年代末由加拿大w a t e r l o o 大学p a w l i s z y n 和a r h t u r h e 教授提 出的，它是在固相萃取技术上发展起来的一种兼样品制备的前处理技术。无溶剂，不 会造成二次污染，是一种有利于环保的很有应用前景的预处理方法3 。】。已用于各种 样品中的农药残留检测。b a o h u e y h w a n g 等人用固相微萃取技术分析了中草药中的多 种有机氯农药残留，结果表明s p m e - - g c - m s 是分析中草药中有机氯农药残留的有效 方法之一i j 卅。c g o n 9 a l v e s 和s a k a m o t o 以固相微萃取技术建立了环境水样中有机磷农 药的分析方法【加“，l a m b r o p o u l o u 等人用顶空固相微萃取的处理方法分析了草莓和樱 桃中的有机磷农药残留 4 2 1 。在国内，固相萃取和固相微萃取技术也已广泛应用于各种 样品中的农药残留检测，如中草药、环境水样品【4 3 】，蔬菜、水果、粮食等样品】。 河南工业大学硕士学位论文 1 2 9 超临界流体萃取( s u p e rf l u i de x t r a c t i o n ， s f e l s f e 是近几年发展起来的一种特殊分离技术。目前最常用的超临界流体为c 0 2 ， 也可以加入适量极性调节剂。其特点是避免了使用大量的有机溶剂、提高萃取的选择 性、减少了分析时间、实现操作自动化。s f e 技术是当前发展最快的分析技术之一。 2 0 世纪7 0 年代后期和8 0 年代初期，s f e 工业化在西方发达国家得到迅速发展，如德 国b e r m e n 城建立的从咖啡豆中提取咖啡因的工厂，法国和英国也相继建立起超临界 流体二氧化碳萃取啤酒花工厂等 4 s l 。1 9 8 6 年c a p r i e l 等开始将s f e 技术应用于农药残 留分析 4 6 1 ，2 0 世纪9 0 年代，众多研究者分别就植物样品m 、动物组织【4 8 】、果实 4 9 1 、 土壤、水d o 】等样品中多种杀虫剂、杀菌剂和除草剂进行萃取，得到较为理想的结果。 s e i d e t 等研究认为可以将s f e 和s o x h l e t 萃取法并列为分析的首要方法【5 1 1 。 1 3 多农药残留检测技术 1 3 1 色谱法 色谱检测方法所得到的数据精确性和准确性都较高，相对来说，样品前处理相对 繁琐，目前，一向比较繁琐的样品前处理工作正在向省时、省力、廉价、环境友好、 微型化及自动化方向发展，所以在农药残留检测技术中，其地位仍是不可替代的。 1 3 1 1 薄层色谱法( t h i nl a y e rc h r o m a t o g r a p h y , t l c ) 薄层色谱法是以固体吸附剂( 如硅胶、氧化铝等) 为担体，流动相一般为有机溶剂的 分配型层析分离分析方法。薄层色谱法不需要特殊设备和试剂，方法简单、快速、直观、 灵活，但是灵敏度不高。薄层开始主要用于单个农药的分析，但二维薄层色谱的出现使 薄层色谱法在多农药残留检测中得到应用，大大提高多组分物质的分离效果9 2 1 。近年来， 薄层色谱法与酶抑制法被结合起来用于有机磷农药和氨基甲酸酯农药的检测，方法灵敏 度高，能灵敏检测出显色法无法检出或不易检出的某些农药。是一值得深入研究的很实 用的农药残留检测技术】。 1 3 1 2 气相色谱法( g a sc h r o m a t o g r a p h y , g c ) 气相色谱法是一种传统的多农药残留分析方法。配置不同的高性能的检测器，能 使大部分能气化的农药都能达到很高的灵敏度。配置f p d 或n p d 检测器用于有机磷 农药的扫描检测，与e c d 检测器相连用于有机氯拟除虫菊酯农药的扫描检测，一些不 分解的氨基甲酸酯类农药可用f t d ( 火焰热离子检测器) 或n p d 进行检测。 近年来，分析工作者在气相色谱上应用了大体积进样技术( l a r g e v o l u m e 埘e c t i o n , l ，v i ) 。l v i 的工作原理是进样器的起始温度为样品中溶剂的沸点温度，大体积样品进 6 食品中多农药残留g c m s 检测及其动态降解研究 样后溶剂气化，载气将溶剂吹扫出分流排空阀，然后升温气化溶质，增大进样口压力， 使溶质组分进入色谱柱进行分析，这样可将大量溶剂在进入色谱柱之前排出系统，此 技术特别适合于溶剂沸点低而检测物质沸点高的体系测定。毛细管气相色谱的进样量 一般为1 2 肛l ，采用大体积进样技术进样量最多可达1 0 0 0 p l ，浓缩富集后，检测器的 灵敏度可提高数十倍。大体积进样技术要求分析物应该从溶剂中无损失地分离，所选 择的溶剂的沸点应低于大部分需分析的化合物，也就是说，要求溶剂与分析物的沸点 相差越大越好【弘5 s l 。 大口径毛细管石英柱自1 9 8 3 年美国惠普首先提出代替填充柱以来，它的研究与应 用在国内外进展很快。这种液膜厚、内径粗的毛细管柱既有填充柱的容量，又不会像填 充柱那样由于担体引起的吸附或催化活化，很适于药物及农药等极性化合物的分析，在 有机磷农药残留检测中的应用尤为广泛1 5 6 】。 由于沸点太高或热稳定性差的农药也不适于用气相色谱法分析，而早期的小分子 量的农药一般毒性都大，残留时间长，不能过分依赖化学农药己成为全球共识，不少 国家以法规形式制定了5 1 0 年内减少5 0 化学农药用量的目标。而生物农药发展迅 速，应用越来越广泛，这些大分子量的农药一般都不能用气相色谱进行分析。 1 3 1 3 高效液相色谱法( 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 , h p l c l 高效液相色谱法是2 0 世纪7 0 年代发展起来的一项高效、快速的分析分离技术，对于 高沸点、热稳定性差、相对分子质量大的农药，原则上都可用高效液相色谱法进行分离、 分析。如农药中的部分有机磷农药和绝大部分氨基甲酸酯类农药，其热稳定性都不是很 好，高效液相色谱法则是很好的分析这些农药的方法吲。2 0 0 2 年，西班牙学者n r o s a l e s c o n r a d o 用毛细管高效液相色谱分析了土壤中多种除草剂残留，毛细管的应用使 检测灵敏度大大提高，有机溶剂用量减少，并且可调节柱箱温度来改善分离嘲】。 除质谱检测器外，与高效液相色谱联用的检测器主要有紫外和荧光检测器，所以高 效液相色谱法只能检测对紫外有吸收和本身或衍生后能发射荧光的农药。所以，在今后 的多农药残留检测中，液相色谱一质谱联用技术将占重要地位。由于近年来生物农药的 发展迅速，高毒的小分子化学农药的退出和生物农药的兴起将使高效液相色谱法在农药 残留分析中的应用越来越广泛。 1 3 1 4 超临界流体色谱法( s u p e rf l u i dc h r o m a t o g r a p h y , s f c ) 当今农残分析的总体趋势是，一是减少有毒的和价格昂贵的有机溶剂的用量：二是 方法能用于多种基质中多农药残留的检测。超临界流体色谱法正好满足这些要求。c 0 2 是超临界流体色谱法常用的超临界流体，当在c 0 2 中加入少量甲醇或乙酸乙酯调节萃取 7 河南工业大学硕士学位论文 溶剂的极性后，对绝大多数农药都能达到很好的萃取效率，并且萃取得到的萃取液基质 影响小，在萃取过程中不会引起农药的热分解。 超临界流体色谱法可与各种气相、液相色谱检测器匹配；还可与红外、质谱联用。 它可以通过调节压力、温度、流动相等来达到最佳色谱条件，是气相色谱和液相色谱 优点的综合体。但尚未广泛用于多农药残留检测。 1 3 2 光谱法 与色谱法相比，光谱技术在农药残留检测中的应用尚有很大的潜力。在国外，光 谱技术在农业生产企业特别是在线质量监测中的应用广泛，主要是由于这些检测技术 具有快速，简便，可直接测量固体、液体及气体样品的特点。目前国外用于农药检测 的光谱技术主要有傅立叶转换红外光谱法及拉曼光谱法，荧光光谱法和紫外分光光度 法唧】。 1 3 2 1 红外光谱法 光谱技术对样品的前处理要求低，对环境污染少，分析速度快。日本i s h i z a w a 小 组报道的a t r f t i r 技术直接测定蔬菜叶面上残留的百菌清等杀菌剂的结果使光谱技 术在农药残留检测中的应用引起人们广泛关注。国内天津大学精密测试技术及仪器国 家重点实验室李文秀等研究了用中红外衰减全反射光谱直接测定蔬菜中的高残留农药 敌百虫和敌敌畏，试验结果表明在中红外波段范围内，蔬菜叶的色素几乎没有吸收， 不影响残留组分的测定，为蔬菜农药残留的直接快速检测提出了一种可能的方法1 6 ”。 a t r - f t i r 也被用于检测蔬菜叶面残留的氯氰菊酯，徐琳等人对比了常见红外吸收光 谱法与a t r 谱的捡出限，试验得出常见红外吸收光谱检出限为0 0 1 5 m g ，而a t r 谱 的最低检出限为0 0 1 m g ，且不需样品预处理，方法快速简便【6 2 】。 1 3 2 2 荧光光谱法 由于荧光强度和被测物质的吸光能力及荧光效率有关，农药在紫外光照射下能发 射出荧光，荧光谱只有一个峰带，并且不同荧光物质由于分子结构和能量分布的差异 各自显现出不同的荧光光谱，因此可用荧光强度来表征它们的浓度，用荧光光谱差异 来鉴别它们的种类。王玉田教授就荧光光谱在农药残留中的检测做了一系列的研究。 他们利用三维荧光技术，对西维因、灭多威、苯菌灵等三种常用氨基甲酸脂类农药的 荧光特性进行了研究，证明了三维荧光光谱法检测农药残留的可行性，为农药残留的 检测提供了理论依据和有效手段 6 3 1 。并且用自制的仪器测定了西维因和克百威两种农 药，其浓度线性范围在0 - 1 2 0 p p b ，最低检出限分别为2 7 p p b 和7 0 p p b 。荧光光谱法的 灵敏度高，但其在实际样品检测中的应用还有待于进一步研究，如样品基质