（营养与食品卫生学专业论文）植物源性食品中有机农药残留检测研究.pdf

摘要 l u l ii ii ii i i iii i i ii i i i 17 4 6 9 12 摘要 本文以有机锡、有机氮类农药中具代表性的农药为检测对象，以国内产量 大、经济效益高的柑橘类水果及油籽类作物为检测材料，通过选择适当的有机 溶剂进行加速溶剂萃取( a s e ) 及液液萃取( l l c ) 。分别采用固相萃取( s p e ) 及凝胶 渗透色谱( o p c ) 法净化样品中大分子杂质，使用气相色谱火焰光度检测器( f p d ) 、 氮磷检测器( n p d ) 进行检测，成功地测定了所选择的多种农药残留。 在固相萃取气相色谱法测定3 种有机锡农药残留中，样品在酸性条件下经 丙酮及正己烷萃取，用正己烷复溶浓缩残渣经乙基溴化镁衍生，采用硅胶固相 萃取柱净化，正己烷一二氯甲烷( 4 ：1 ，v ) 混合液洗脱，用毛细管气相色谱法火 焰光度检测器( 锡滤光片) 测定，外标法定量。结果表明：本方法线性范围为0 1 m g l , - - 2 0m # l ，相关系数r 之0 9 9 9 5 ；当脐橙阴性样品加标水平0 1m g l - - 0 4 m g & g ，0 0 2 m g k g - 0 0 8m g l ( g 时，其回收率为7 9 6 - - 1 0 9 6 ，相对标准偏差 为3 6 0 - 9 0 4 ，方法的检测限分别为o 1m g k g 、0 0 2m g k g 、0 0 2m g k g ， 完全满足国内外柑橘类水果中苯丁锡、三唑锡及三环锡残留分析的要求。 在油籽类作物中有机氮类农药残留量的测定中，利用乙腈对样品进行提取。 a s e 萃取，比较了不同的分散剂中性氧化铝、硅藻土、弗罗里硅土对油籽中油 脂的吸附效果，三者有较大差异，通过实验，选择中性氧化铝作为本实验的分 散剂。由于样品含油量较高，本文选择g p c 作为净化手段，实验比较了不同洗 脱剂乙酸乙酯环己烷( 5 0 ：5 0 ，v 厂v ) 及二氯甲烷环己烷( 5 0 ：5 0 ，v v ) 对标准物 质及样品基质的影响，气相色谱测定回收率范围，最终选择乙酸乙酯环己烷 ( 5 0 ：5 0 ，v ) 作为洗脱剂，通过研究空白样品在g p c 上的流出趋向和标准物质 在g p c 上的流出规律，确定了洗脱的切割点。在添加实验中，方法的样品添加 回收率为6 6 4 11 2 2 。精密度均小于1 0 ，检测低限为0 0 0 5m g k g - - o 0 1 m g l 【g ，满足分析方法要求。 关键词：柑橘；油籽；加速溶剂萃取( a s e ) ；凝胶渗透色谱( g p c ) ；气相色 谱( g c ) ；农药；残留分析 d i s s o l v e di nh e x a n e o r g a n i ct i nw a se t h y l a t e dw i t he t h y lm a g n e s i u mb r o m i d e ，t h e n c l e a n e du pw i t has i l i c ac o l u m n ，d e t e r m i n e db yg c t h es t a n d a r dc u r v ew a sl i n e a ri n t h ei n v e s t i g a t e dr a n g eo fo 2m g l - - - 2 0m g l t h ec o r r e l a t i o nc o e f f i c i e n t sw e r em o r e t h a n0 9 9 9 5 ，t h er e c o v e r i e sw e r e7 9 6 ，10 9 6 谢mt h er e l a t i v e ss t a n d a r d d e v i a t i o n so f3 6 0 - - 9 0 4 t h ed e t e c t i o nl i m i to ff e n b u t a t i no x i d ew a s0 1m g k g ， a z o c y l o t i na n dc y h e x a t i nw e r e0 0 2m g k g ，i tc a nb es a t i s f i e dm a x i m u m r e s i d u el i m i t r e q u i r e m e n ta th o m ea n da b r o a d i nt h eo r g a n i cn i t r o g e np e s t i c i d er e s i d u e si nt h eo i l s e e dc r o p sw a se x t r a c t e db y a s eu s i n ga c e t o n i t r i l ea se x t r a c t i n ga g e n t ，b e a u s et h eo i l s e e d ss a m p l ew e r ea l w a y si n h i 曲o i lc o n t e n t ，s oi tw a sn e e d e dd e g r e s i n gs o m eo i li nt h es t e po fe x t r a c tb e f o r e c l e a n u p i n t h i s e x p e r i m e n t ，t h r e ed i f f e r e n td i s p e r s a n ta g e n t w e r e c o m p a r e d ： a l u m i n a - n 、d i a t o m a c e o u se a r t ha n df l o r i s i l t h ed a t as h o w s ：a l u m i n a - nw a st h e g r e a tc h o o s ew i t hg o o dd e g r e s i n ge f f e c t ，a n dt h eo t h e rt w ow e r en o ts ow e l la s a l u m i n a - n ，s oa l u m i n a - nw a st h eb e s tc h o o s ea sd i s p e r s a n ta g e n t ， t h e nc l e a n u ps t e pi so fg r e a ti m p o r t a n c e ，b e c a u s eo i lr e s i d u e sm a y b ed e m a g et h e c h r o m a t o g r a p h ys y s t e m ，a n dg p cw a sp o p u l a rw i t hi th i g he f f i c i e n c ya n de x c e l l e n ti n a u t o m a t i z a t i o n ，a n db yc o m p a r i n go fd i f f e r e n te f f e c to nt h et w om o b i l ep h a s e se t h y l h a b s t r a c t a c e t a t e ：h e x a n e ( 5 0 ：5 0 ，v v ) a n dd i c h l o r o m e t h a n e ：c y c l o h e x a n e ( 5 0 ：5 0 ，v ) o ft h e s t a n d a r dm a t e r i a la n ds a m p l e s ，o nt h eb a s i so fg a sc 1 1 i 。o m a t o g r a p l l i cr e c o v e r i e s ，t h e f i n a ls e l e c t i o no fe t h y la c e t a t e ：c y c l o h e x a n e ( 5 0 ：5 0 ，v ) a se l u t i n ga g e n t s m d y m g t h eb l a n ks a m p l e b yt h et r e n d so ff l o wi nt h eg p ca n ds t a n d a r d sf o rs u b s t a n c e si nt h e o u t f l o wo fg p cr u l e s ，d e t e r m i n e dt h ec u tp o i n t s t h e nd e t e r m i n e db y g c n p d ，t h e s t a n d a r dc u r v ew a sl i n e a ri nt h ei n v e s t i g a t e dr a n g eo fo 0 2m g l - - 2 0m g l 1 1 1 e c o r r e l a t i o nc o e f f i c i e n t sw e r em o r et h a n0 9 9 9 0 ，t h er e c o v e r i e sw e r e6 6 4 - - 112 i 2 、i t ht h e r e l a t i v e ss t a n d a r dd e v i a t i o n sl e s st h a n10 t h ed e t e c t i o nl i m i to fn i n e o r g a n i cn i t r o g e np e s t i c i d e sw e r e0 0 0 5m g k g , - o 0 1m g i ( g t h ed e t e c t i o nl i m i tw a s c o m p l e t e l ym e e t i n gt h ea n a l y s i sr e q u i r e m e n t s k e yw o r d s ：o r a n g e ；o i ls e e d s ；o r g a n i ct i n ；o r g a n i cn i t r o g e n ；a s e ；g p c ；p e s t i c i d e s ； r e s i d u e sa n a l y s i s 目录 目录 第1 章文献综述l 1 1 研究农药残留检测的意义1 1 2 有机锡农药概述2 1 2 1 有机锡农药简介2 1 2 2 有机锡农药研究及其分析方法研究现状- 3 1 3 有机氮类农药概述6 1 3 1 有机氮农药简介6 1 3 2 有机氮农药研究及分析方法现状7 1 4 本论文主要研究内容1 2 1 5 本研究的创新性1 2 第2 章s p e 气相色谱火焰光度法检测柑橘类水果中有机锡农药残留1 3 2 1 引言。1 3 2 2 实验部分1 4 2 2 1 仪器和试剂1 4 2 2 2 实验方法1 4 2 2 3 结果与讨论1 5 2 3 方法的评价2 0 2 3 1 方法的回收率2 0 2 3 2 方法的检出限及线性关系2 1 2 3 3 实际样品分析2 l 2 4 同时检测柑橘类水果中三种有机锡化合物初探2 3 2 5 结论2 3 第3 章加速溶剂萃取凝胶渗透色谱气相色谱法检测油籽中有机氮类农药残留2 5 3 1 引言一2 5 目录 3 2 实验部分；2 8 3 2 1 主要仪器与试剂2 8 3 2 2 实验方法2 9 3 3 结果与讨论。2 9 3 3 1 仪器条件优化2 9 3 3 2 提取溶剂的选择3 3 3 3 3 提取方式的选择3 3 3 3 4g p c 净化3 4 3 3 5 大豆基质效应3 9 3 3 6 标准曲线及线性范围4 1 3 3 7 方法的回收率及精密度4 l 3 4 气相色谱质谱质谱检测油籽中9 种有机氮农药初探4 5 3 4 1 实验方法4 5 3 4 2 结果分析4 6 3 5 结论4 7 第4 章结论与展望4 8 4 1 结论4 8 4 2 展望4 8 参考文献4 9 致谢5 6 攻读学位期间的研究成果5 7 v l l e ：l i q u i d l i q u i de x t r a c t i o n ，液液萃取 s p m e ：s o l i d p h a s em i c r o e x t r a c t i o n ，固相微萃取 m s p d ：m a t r i xs o l i dp h a s ed i s p e r s i o n ，基质固相分散 l i e ：u l t r a s o u n de x t r a c t i o n ，超声辅助萃取 s o x ：s o x h l e te x t r a c t i o n ，索氏提取 l o d ：l i m i to fq u a n t i t i o n ，检测限 l o q ：l i m i to fd e t e c t i o n ，定量限 s i 4 ：s i g n a u n o i s e ，信噪比 r s d ：r e l a t i v es t a n d a r dd e v i a t i o n ，相对标准偏差 v i 用 第1 章文献综述 第l 章文献综述 1 1 研究农药残留检测的意义 我国是一个农业大国，农作物病、虫、草害等式农业生产的重要生物灾害。 这些有害生物种类繁多，分布广泛，成灾条件复杂，发生频繁。在生物灾害的 综合治理中，化学防治依然是最方便、稳定、有效、可靠、廉价的防治手段。 目前，我国的农药用量居世界首位，每年达8 0 - - - , 1 0 0 万吨；年产4 0 多万吨( 有 效成分) 居世界第二位【。目前施用农药防治面积为1 5 3 亿h m 2 左右，通过化 学防治每年挽回粮食损失2 0 0 , - - - 3 0 0 亿蝇，挽回直接经济损失达6 0 0 亿元【2 1 。特 别是遇到突发性、侵入性生物灾害发生时，尚无任何防治方法能够替代化学农 药。我国在2 0 0 0 年及以后的连续两年发生的特大蝗灾，化学农药的高效快速防 治效果，就是有力的佐证【3 】。所以，无论是现在或是可以预见的将来，农业生产 离不开化学农药。 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。但随着人们物质生活水平的提高，农药的残留问题越来越引起人们的普遍 关注。多年来由于大量和连续地使用化学农药，使得果蔬病虫对化学农药产生 了普遍的抗药性，农药的使用量不断加大，由此，农药使用和依赖程度呈现出 恶性循环状态，并且造成农药残留现象突出。食品中的农药残留一般可来自三 个方面一是施药后对作物的直接污染，这一因素不仅取决于农药的性质、剂型， 还与施药方法和作物的品种特性有关二是作物从污染的环境中对农药的吸收三 是食物链与生物富集效应，生物富集是指生物从环境中能不断吸收低剂量的残 留农药并逐渐在其体内积累的过程【4 1 。 目前，农药残留量超标问题日益严重。为此，许多国家制定了农药在食品 中的最高残留限量。在我国，果蔬类食品农药残留测定方法标准尚显滞后，在 已制定的农药残留标准中，尚有多种农药未提供检验方法，这对于蔬菜与水果 类食品农药残留限量标准的实施极为不利。另外，农药的使用己经造成对空气、 地下水、湖泊、土壤等的环境带来污染，同时，农药的滥用还造成了一些生物 濒临灭绝。环境污染问题己成为世纪所面临的最重要的问题之一，环境保护与 1 第1 章文献综述 食品安全问题已经成为人们日益关注的问题。因为各种农药的大量使用，环境 和食品中农药残留问题已经引起人们的普遍重视，研究和建立各种农药残留的 分析测试方法对科学使用农药、控制生物灾害，改善环境污染、保证人类健康 有着极其重要的意义。 1 2 有机锡农药概述 1 2 1 有机锡农药简介 在自然界中，锡大多数是以化合态形式存在，而很少以游离状态存在，因 此就很少有纯净的金属锡。锡一般在化合物中显示正二价和正四价，而在有机 锡化合物中一般显正四价。有机锡化合物的特征是一族至少有一个碳锡键 ( c a r b o n t i n ，c s n ) 连接的化合物，分别为单锡型( r s n x 3 ) ，二锡型( r 2 s n x 2 ) ，三 锡型( r 3 s n x 3 ，四锡型( r 4 s n ) ；r 为芳香基或烷基，同锡共价结合；x 表示c - s n 以外与锡结合的有机或无机基团，如高级脂肪酸盐、卤素、顺丁烯二酸单酯盐 ( 马来酸单酯盐) 、巯醇衍生物、巯基乙酸酯等p j 。 有机锡多为固体或油状液体，具有腐败青草气味，不溶或难溶于水，易溶 于有机溶剂。毒性按r 3 s n x r 2 s n x r s n x 3 r 4 s n 顺序递减。四锡型 有机锡化合物毒性很低甚至几乎没毒，而它主要是用来生成心s n 后再生成 r 3 s n 、r 2 s n x 、r s n x 3 6 1 。四锡型有机锡化合物可以迅速降解为三锡型有机锡化 合物，在体外和体内的动物肝脏中的实验都证明了这一过程的发生【7 j 。由于以上 特性决定了一烷基锡、二烷基锡主要用于热稳定剂和催化剂，三烷基锡主要用 于杀虫剂和防污剂等。 l o w i g 8 】于1 8 5 2 年首次合成乙基锡后，直到1 9 世纪4 0 年代，各类有机锡 化合物的合成与应用得到了迅速的发展。目前，有机锡这类特殊的化合物已成 为一类重要的工业产品，它们主要用于聚氯乙烯( p v c ) 稳定剂、工业催化剂、 杀虫剂、木材保存防腐及船泊防污涂料等【9 j 。有机锡化合物早期多用于船舶油漆 的防污剂、塑料制品的稳定剂、工业催化剂以及木材的防腐剂等，而近年来， 有机锡类杀虫剂作为农林杀虫杀菌剂以其高效、低毒使其使用量逐增。 2 第1 章文献综述 但由于有机锡用途广泛，在世界范围内其年消耗量与日俱增，造成的环境 污染也日益严重。因此，已有许多个国家制定了相关法规对这类化合物的使用 加以限制。而通过上面阐述得知各种有机锡化合物的毒性与其化学结构密不可 分，部分有机锡化合物已是国际公认的持久性有毒污染物( p t s ) ，具有雄激素样 作用，国际上针对有机锡的毒性及其带来的严重环境污染，纷纷采取严格的限 制措施i l0 1 。但是，有机锡既往的广泛使用，已造成了严重的环境污染，尤其是 含三丁基锡( t b t ) 的船舶防螺涂料的应用，造成了全球范围内水域的普遍污染， 而这种污染在环境中尤其是底泥中持久存在，并通过食物链的生物富积，造成 对人体健康的危害j ，且近年来有机锡频繁用于果蔬中的杀菌、除螨剂。因而， 充分了解分析各种有机锡的形态是污染控制的重要前提【l 引，对我国食品中有机 锡污染状况，建立灵敏可靠的检测方法已成为当务之急。 1 2 2 有机锡农药研究及其分析方法现状 1 2 2 1 提取方法 ( 1 ) 液液提取 液液提取用于液体样品中的有机锡化合物的提取，在样品中加入有机螯合 剂使锡元素转化为金属螯合物进入有机相，然后对有机相或反萃水相进行测定。 这种方法既可以减少甚至消除基体干扰，又可以达到富集的目的，在痕量分析 中，是最重要的富集分离方法之一【i3 1 。 常用的提取剂有正己烷【1 4 1 、戊烷【1 5 】、c h 2 c 1 2 【16 1 、别17 1 、甲裂1 8 】等。有一种 应用较广泛的提取法【1 9 】是将水样酸化后，用甲苯提取有机锡，而用甲苯环庚三 烯酚酮作为总锡的提取剂，方法回收率可达到9 0 。 ( 2 ) 微波辅助提取 微波辅助提取技术( 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 ，m a e ) 是在微波消解的基 础上优化改进而来的，它是在微波能的作用下，选择性地将样品中的目标组分 以其初始形态的形式提取出来的一种技术。它具有高回收率、高选择性、低溶 剂消耗的优点【2 0 1 。该方法除广泛应用于环境样品预处理外，还应用于生化、食 品、天然产物等样品的提取2 1 1 。此外，微波提取还具有设备简单。1 9 9 5 年， d o n a r d 2 2 】首次将微波辅助提取技术用于有机锡化合物的提取。 3 第l 章文献综述 ( 3 ) 超临界流体萃取 超临界流体萃取( s u p e r c r i t i c a lf l u i de x t r a c t i o n ) 是由于超临界状态是物质的 一种特殊流体状态，当气液平衡的物质升温升压时，热膨胀引起液体密度减少， 而压力升高又使气相密度变大，当温度和压力达到某一点时，气液两相界面消 失成为一均相体系，这一点就是临界点。目前最常用的超临界流体是c 0 2 ，可用 于提取非极性或弱极性农药残留，为了改进对极性农药的萃取效力，常在其中 加入少量极性溶剂，如甲醇、乙醇等来调节其极性，据此可最大限度地提取不 同极性的农药残留，并最低限度地带入基体杂质。因此，超临界流体萃取可对 绝大多数有机物进行提取。但s f e 法仪器复杂、昂贵、发展的时间不长，应用 于有机锡的测定报道还不多。l o p e z a v i l a l 2 3 】等利用离线s f e 和带有原子发射检 测的g c ，测定了土壤和沉积岩样品中有机锡化合物。o u d s e m a 2 4 等提出用甲酸 和c 0 2 作流动相，聚合硅石作固定相，测定防污涂料中的有机锡，得到检出限 为0 5n g 。丁明玉等【2 5 j 以较低压力和较高温度的超临界c 0 2 作流动相，直接从 脂肪基质的固体样品中选择性提取有机锡化合物，方法快速且脂肪类物质的干 扰很低。 1 2 2 2 衍生化 对有机锡的测定中虽有不经衍生而直接以卤化物分离的情况【2 6 1 ，但由于它 在进样前注入h c i 或在载气加入h c l 或h b r ，会缩短常规色谱柱的使用寿命， 而且卤化物的热力学稳定性比较差，所以衍生反应常用于能产生满足气相色谱 分析要求的易挥发、热稳定的有机锡化合物。常见的衍生方法主要为烷基化或 氢化。 ( 1 ) 格林试剂烷基化衍生 利用一系列格林试剂进行烷基化反应，如甲基化2 7 1 ，乙基化【2 引，丙基化【2 9 1 ， 丁基化【3 0 】等是一种最为常用的衍生技术。利用这一方法可根据被分析物的种类 选择不同的衍生试剂以适合于气相色谱分离，同时生成比较稳定、较难挥发的 衍生物以避免前处理过程中的挥发损失。 ( 2 ) 氢化衍生 利用n a b h 4 在酸性环境中将有机锡转化为相应的氢化物。对于水样常可采 用直接加酸衍生如乙酸【3 1 1 、硝酸【3 2 】；而对于固体样品，其基体可能抑制氢化反 4 第1 章文献综述 应，所以常先经溶剂萃取后衍生【3 3 1 。由于氢化物稳定性差，所以氢化衍生常用 在线方法。结合低温色谱，这些衍生技术不仅可测定丁基锡，还可测定高挥发 性有机锡如甲基锡等。在线的氢化物发生低温捕集石墨炉原子吸收方法可使样 品操作步骤达到最少，这是快速分析有机锡的方法之一。另外样品也可同时衍 生萃取，将生成的氢化物转移到有机溶剂如二氯甲烷p 4 j 中。l i u 等人通过在气相 色谱进样口装填与惰性的g c 填料混合的n a b i - h ，将进样与氢化结合起来 3 5 】， 虽然这种方法可缩短分析时间，但它用于分析环境样品时重现性差。 1 2 2 3 检测手段 除四锡型有机锡化合物以外，其他的有机锡化合物都不容易挥发，常用的 气相色谱技术就需要衍生化处理，而目前被大家公认的对有机锡化合物非常有 效的分离技术是气相色谱分离( g c ) 【3 6 l 。赵孔祥掣了7 1 采用氢溴酸四氢呋喃( 1 ：2 0 ， v 厂v ) 和o 0 3 环庚三烯酚酮正己烷为萃取剂，凝胶渗透色谱法( g p c ) 净化， 戊基溴化镁衍生，弗罗里硅土柱净化，气相色谱脉冲火焰光度检测器( 硫模式) 。 检测水产品中的有机锡，回收率均在8 0 以上，r s d 小于2 0 ，满足水产品 中有机锡的检测。g c 有较好的兼容性，能够和许多检测器联用用于检测有机锡 化合物，比如质谱( m s ) 、原子吸收( a a s ) 、荧光( f s ) 检测器。崔连艳【3 8 】等采用 2 o 的四乙基硼化钠进行衍生处理、固相微萃取富集、气质联用仪测定海水中 痕量有机锡。n c a m p i l l o 等【3 9 】运用气相色谱原子发射光谱联用技术测定了海水： 及海底污泥中的有机锡。j v e r c a u t e r e n l 4 0 】将顶空固相微萃取气相色谱一电感偶和 等离子体质谱联用运用到测环境中有机锡农药。 在使用g c 及g c 联用技术分离有机锡化合物的同时，另外一种高效的色 谱技术也被用于有机锡化合物的分离。使用液相色谱( l c ) ，可避免繁琐的衍生化 步骤，简化测定过程，同时也可进行生物活性化合物的分离与形态分析。液相 色谱方法主要分为：离子交换色谱、反相色谱、正相色谱法。采用离子交换模 式分离有机锡化合物，主要是因为环境中除了四锡型有机锡化合物以外，其他 有机锡化合物均具有离子性。o c h s e n k u h n 4 1 1 等人使用离子交换色谱分离反向伏 安法定量检测海水和沉积物中d b t 、t p h t ，得到了很好的结果。 g o n z a l e z t o l e d 0 1 4 2 1 等尝试使用多官能团羧基酸作为有机锡的配位试剂离子交换 分离水中的多种丁基和苯基锡化合物，同时也很好地分离了很难分离的单锡型 5 第1 章文献综述 有机锡化合物。正相液相色谱分离方式是目前使用最少的分离有机锡化合物的 分离技术，w a n g 等f 4 3 】主要是使用微波辅助萃取，氰基柱作分离柱，在正己烷中 加少许的弱极性试剂作为流动相，正相高效液相，紫外检测器来分离。 对于有机锡化合物的形态分析，以电感耦合等离子体( i c p m s ) 拥有快的 分析速度、高的灵敏度等优点，一般情况下检出限可达到1 0 以2g 以下的水平。 w i l b u r 等】在2 0 0 4 年用g c i c p m s 及h p l c i c p m s 两种方法测定了环境样品 中的有机锡。k t s u z u k i 4 5 】对此有较好的论述。同位素稀释( i s o t o p ed i l u t i o n ，i o ) 是用l c i c p m s 测定样品中的被测物的同位素必烈后，通过简单的计算得到样 品中被测物的含量m 】。虽然i d 方法有许多优点但是对同位素的标加物中的同 位素要求十分苛刻。因此，对i d l c i c p m s 分析有机锡化合物受到了限制。 l c m s 联用技术以其更高的灵敏度、分析速度快、应用范围广的优点快速发展。 其常用的三种操作模式：大气压化学电离( a t m o s p h e r i cp r e s s u r ec h e m i c a li o n i z a t i o n , a p c i ) 、电喷雾( e l e c t r o s p r a y ，e s ) 等，但有机锡在质谱中的碎裂方式是相同的，都 是逐渐减少有机基团。b e l ( r i 【4 7 】在a p c i 接口下，使用反向模式用氰基柱测定了 羟基丙基二丁基锡和t b t 。w u 4 8 j 等人使用s p m e h p l c e s m s 技术分析t b t ， 检测低限可达到0 0 5n m l 。 1 3 有机氮类农药概述 1 3 1 有机氮农药简介 有机氮类农药是一类重要的合成农药，具有烷基化作用，具有高效、广谱、 低毒和生物降解等特性，是被用作防治植物病、虫、草害的含氮有机化合物。 这类农药品种多，范围广，既有杀虫剂，又有杀菌剂、除草剂。对动物有致癌、 致畸和致突变作用。除有胃毒、触杀作用外，有些产品还有较强的内吸性能。 有机氮农药主要是氨基甲酸酯类化合物，氨基甲酸酯类农药中有n 一甲基氨 基甲酸酯类、n ，n ，_ 二甲基氨基甲酸酯类、苯基氨基甲酸酯类和硫代氨基甲酸 酯类等化合物。n 一甲基氨基甲酸酯类农药有很强的杀虫活性，如属于芳基n 一 甲基氨基甲酸酯类的西维因、速灭威、害扑威、残杀威、呋喃丹等；属于烷基n 一甲基氨基甲酸酯类的涕灭威、灭多虫等。芳基n 一甲基氨基甲酸酯类中也包 6 第l 章文献综述 含个别的除莠剂，如芽根灵。n ，n 一二甲基氨基甲酸酯类农药主要也是一些杀 虫剂，如异索威、吡唑威、敌蝇威、地麦威等。苯基氨基甲酸酯类农药主要是 除莠剂，如苯胺灵、氯苯胺灵、燕麦灵等。硫代氨基甲酸酯类农药主要是除莠 剂，如燕麦敌、草克死、草达灭等。由于有机氮农药具有一定的残留活性和有 效起始活性，因而会对人类造成潜在的健康威胁及对生态环境污染。 1 3 2 有机氮农药研究及分析方法现状 1 3 2 1 提取 食品中有机农药残留分析中，最常用的提取试剂文献报道有二氯甲烷、丙 酮f 4 9 】、乙腈1 5 0 l 、乙酸乙酯【5 l 】，有时视基质及农药的具体情况选择丙酮一二氯甲烷 1 5 2 1 、乙醇乙酸乙酯【5 3 】等。 农药残留分析前处理中已报道的提取方法主要有【5 4 】：液液萃取( l l e ) 、 索氏提取( s o x ) 、固相微萃取( s p m e ) 、固相萃取( s p e ) 、基质固相分散 ( m s p d ) 、超声辅助萃取( u e ) 、超临界流体萃取( s f e ) 、微波辅助萃取( m a e ) 、 加速溶剂萃取( a s 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 c t i o n 或p r e s s u r i z e dl i q u i d e x t r a c t i o n , a s e 或p l e ) 是由1 9 9 6 年美国d i o n e x 公司推出了商品化装置一加 速溶剂萃取仪( a s e 2 0 0 等) ，使a s e 技术被人们所熟知。a s e 最早用于环境分 析，广泛用于土壤、沉积物、污泥、动植物组织、蔬菜和水果等样品中的多氯 联苯、多环芳烃、二英、呋哺等的萃取。a s e 的萃取效率现已得到广泛的认可， 特别是美国e p a3 5 4 5 a 标准方法已将美国d i o n e x 公司的a s e 加速溶剂萃 取仪作为标准方法可以替代索氏提取。a s e 与其他萃取技术比较具有缩短萃取 时间、降低萃取溶剂使用量和减少溶剂挥发的优点，通常a s e 萃取所用时间仅 为1 2 - - 2 0m i n ，萃取溶剂的使用量为1 5 - 4 5m l 。a s e 现己广泛运用于农药残 留分析1 5 5 】为残留分析提供了省时、省溶剂、安全、自动化的萃取技术。 对于脂肪含量高的样品基质，由于脂肪干扰测定，提取液净化过程过于复 杂，大多需经多步净化，药物损失多，有些药物不易提取等因素，导致目标物 提取回收率低，用a s e 提取可提高回收率。据报道，c h u a n g 等t 5 6 】用s f e 和 a s e 从富含脂肪的儿童食品中提取滴滴涕、马拉硫磷、毒死蜱3 种农药，经相 7 第l 章文献综述 同的c 1 8s p e 固相萃取住净化，g c m s 分析，s f e 的回收率不高于5 0 ， a s e 在2 0 0 0p s i 、8 0 ，静态萃取5m i n ，3 次循环，乙腈提取条件下，优化后a s e 的回收率均大于7 0 ，检测限为0 3 - 1 1 0m g k g 。n e m o t o 等【5 7 l 将a s e 应用于提 取大豆中的灭草喹、2 , 4 滴、氯嘧磺隆和噻磺隆等6 种极性除草剂，用o 0 5m h c l 乙腈( 3 ：7 ，v m 为提取剂，净化过程：正己烷液液分配除非极性的共 提物、过中性氧化铝柱、半制备h p l c 以及多次浓缩，最后用毛细管电泳法测 定，得到6 种除草剂的回收率均大于7 0 ，r s d 小于1 0 ，从而实现了同时测 定6 种除草剂多残留，而通常情况下，6 种除草剂需单独检测。 a d o u 等【5 8 】建立了梨和哈密瓜、马铃薯和卷心菜中8 类2 8 种农药的加速溶 剂萃取固相萃取净化气相色谱电子捕获器检测器、火焰光度检测器检测的多残 留提取和检测方法，实验结果：在a s e 条件为1 5 0 0p s i 、1 1 0 ，静态萃取2 次 循环，硅藻土作样品的分散剂的条件下，2 8 种农药的回收率均大于7 0 ，r s d 小 于1 0 ，l o d 为0 0 0 1 9 - 0 1 4m g g ，崔艳红等【5 9 】研究了多种烘干蔬菜中多环芳 烃和有机氯化合物的共提取和测定方法，a s e 在1 5 0 0p s i 、1 2 0 ，提取剂为 二氯甲烷丙酮f l ：1 ，v ) 下，静态萃取5m i n ，浓硫酸磺化、弗罗里硅土固相 萃取柱净化，g c m s 测定。方法回收率在4 2 1 2 4 之间，其中滴滴涕的回 收率为6 8 9 8 ，得到很满意的效果。h i r o t a k a0 1 6 0 j 应用a s e 在1 5 0 0p s i 、 1 0 0 下，二氯甲烷作为提取剂，从柚子中提取1 7 种有机磷杀虫剂，回收率 在8 2 - - 1 0 5 范围内：相同的条件下，将提取剂换为环己烷丙酮( 1 ：1 ，v ) ， 从桔子汁中提取1 7 种有机磷杀虫剂，回收率范围在5 1 - - - - 11 0 。h u b e i z h e n 【b l j 将a s e 应用于茶叶中3 3 种有机氯、有机磷及拟除虫菊酯类农药残留检测，在 压力为1 5 0 0 p s i 、温度1 0 0 ，静态吸附1 0 m i n 。回收率良好，并且比较了a s e 、 超声提取、均质提取三种方式，得出a s e 提取效率最好。 本文利用a s e 建立快速、批量的多残留检测的萃取方法，并可以使分析工 作者提高工作效率，减少了有机溶剂对环境的污染和对分析者的危害。 1 3 2 2 净化手段 农药残留分析最常用的净化步骤是液液分配( l l p ) 后经过柱层析或固相 萃取( s p e ) 分离，l l p 常用的溶剂有二氯甲烷、石油醚、乙腈和正己烷，柱 层析常用的有f l o r i s i l 、硅胶和氧化铝，经常用于有机氮中的氨基甲酸酯类 8 第1 章文献综述 农药净化的s p e 小柱包括c 1 8 和氨基丙基键合硅胶。而对于高油脂含量 的基质，大多选择液液分配后再用s p e 小柱净化，而对于农药的极性跨 度比较大，因此，液液分配中除油时通常会造成非极性农药的损失，造成 回收率低，且普通的s p e 柱容量一般达不到去除高油脂样品基质要求，大 多数情况下，需选择凝胶渗透色谱净化油籽中油脂。 凝胶渗透色谱( g e lp e r m e a t i o nc h r o m a t o g r a n h y ，g p c ) 的原理基于体积排除的 分离机理，当样品溶液加到净化柱上，用溶剂淋洗，分子量大的脂肪、色素、 蛋白质等先被淋洗出来，然后小分子物质相继被淋洗出来。g p c 可分离相对分 子质量从1 0 4 0 0 的分子【6 2 1 。该方法自动化程度高、回收率好、分析柱可重复 使用，应用范围广，适用于各类样品的前处理。 早在1 9 5 9 年，p o r a t h 和f l o d i n 用交联的缩聚葡糖制成的凝胶，成功分离了水 溶液中分子量不同的化合物，凝胶色谱正式作为分离技术出现。直到1 9 6 4 年 m o o r s 6 3 j 将苯乙烯和二乙烯苯在不同条件下制成的一系列不同孔径且可以在有 摹 机溶剂体系中使用的凝胶，大大的扩大了凝胶色谱的使用范围，使其的广泛的 应用于高分子领域，成为一种快速有效的测定分子及分子量分布的方法，而现 在，凝胶渗透色谱的应用范围更广，已逐步向其他领域渗透，特别是在农药残 留分析中已成为一种重要的净化、分离手段。 凝胶渗透色谱在上个世纪6 0 年代应用于农药残留分析已有记载，s t a l l i n g 等【6 4 使用凝胶渗透色谱净化了鱼样品中7 种多氯联苯、有机氯农药等，方法的回。 收率均在9 5 以上。r c t i n d l e 和d l s t a l l i n 9 1 6 5 】采用b i o b e a d ss x 2 凝胶作为柱 填料，环己烷作为洗脱剂，成功的改进了g p c 系统，达到了分离样品的自动化。 随着农药品种的增多和溶剂体系的不断完善，b i o b e a d ss x 3 被应用于 g p c 系进行农残分析。w l r e i c h e l 【6 6 】等人于1 9 8 1 年尝试用二氯甲烷正己烷 ( 5 0 ：5 0 ，v ) 作为洗脱溶剂，以b i o b e a d ss x 3 作为柱填料对蝗虫和鸭组织中苄氯 菊酯和杀灭菊酯等农药进行残留分析，样品用正己烷萃取，g p c 提纯，g c 检 测分析，g c m s 确证，平均回收率可达9 0 。刘咏梅等【6 7 】用乙酸乙酯提取糙米 中种有机磷农药残留，g p c 净化，环己烷一二氯甲烷( 5 0 ：5 0 ，v ) 作为淋洗剂， g c n p d 检测。方法检出限为0 0 0 1m g k g - - 一o 0 8 9m g k g ，平均回收率在7 0 1 2 0 ，相对标准偏差1 7 - - - 1 8 9 。s u n h a n w e n 等【6 8 】采用凝胶渗透色谱净化， l c m s m s 检测辣椒制品中的1 0 种偶氮燃料，相对标准偏差在2 9 7 8 9 第1 章文献综述 及3 9 8 1 之间，五种基质的平均回收率在8 1 7 9 2 9 。j u a nf g a r c l7 a - r e y e s 6 9 l m g p c 去除了橄榄及橄榄油的大量油脂，测定了西玛津、特丁津 等7 种农药，橄榄及橄榄油中最低检出限分别可达到3t t g k g 8 “g k g 、4i t g k g - 1 2l 上g k g ，完全可满足日常分析。a n t o n i og e l s o m i n o t 7 0 】等用丙酮提取了苹果、葡 萄、胡萝卜、西红柿等1 3 中水果蔬菜中的有机氮、有机氯、有机磷及拟除虫 菊酯类共6 5 种农药，采用g p c 净化，g c e c d 、g c m s 测定，添加水平在0 0 4 m g k g - o 1m g k g 时，回收率在7 0 - 1 0 8 ，取得了良好的效果。 本文中油籽中有机农药中的测定采用了g p c 净化，实现了实验过程全程自 动化，方便快捷。 1 3 2 3 检测手段 目前，有机氮农药残留分析普遍采用气相色谱氮磷检测器法( g c - n p d ) ，或 液相色谱二极管阵列检测器法(