（分析化学专业论文）中草药中有机农药残留和重金属分析方法研究.pdf

摘要 关键词: 中药材;农药残留;重金属;气相色谱;气相色谱一 质谱;等离子体原 子发射光谱 ab s t r a c t abstr act t h e i n v e n t io n o f p e s t i c i d e s h a s b e e n p l a y e d a v e ry i m p o r t a n t r o l e i n a g ri c u l t u r e . i t g r e a t l y im p r o v e d t h e o u t p u t o f c r o p s . a t t h e s a m e t im e , s o m e d a m a g e s c a m e . f o r e x a m p l e , c h i n e s e h e r b a l m e d i c i n e ( c h m ) , a s a s p e c i a l p l a n t , w a s p o l l u t e d i n g r o w i n g t i m e , b e c a u s e p e o p l e u s e d t o o m u c h p e s t i c i d e s i n o r d e r t o p r e v e n t d i e a s e s , it i s h a r m f u l t o o u r h e a lt h a n d o u r e n v i r o n m e n t . c h ms h a v e a h i g h r i s k o f c o n t a m i n a t i o n o f p e s t i c i d e s . b e s i d e s ,h e a v y m e t a l s a r e a l s o h a r m f u l t o p e o p l e s h e a l t h . s o i t i s v e ry i m p o r t a n t t o s t r e n g t h e n t h e s tu d y o n d e t e r m i n a t i o n o f p e s t i c i d e r e s i d u e s a n d h e a v y m e t a l s in c h m s .r e f e r r e d t o a lo t o f l i t e r a t u r e s , t h i s p a p e r e x p l o re d a s e r i e s o f e x p e r i m e n t a l m e t h o d s s u c h a s e x t r a c t i o n , p u r i f i c a t i o n a n d a n a l y t i c a l t e c h n i q u e s in s a m p l e s . m e t h o d s f o r t h e d e t e r m i n a t i o n o f m u l t i - r e s i d u e p e s t i c i d e s a n d h e a v y m e t a l s i n c h i n e s e h e r b a l m e d i c i n e s w e r e i n v e s t i g a t e d . t h e m a i n c o n t a i n s a s f o l l o w s : 1 . a m e t h o d t o d e t e r m i n e 2 1 o r g a n o p h o s p h o r o u s a n d c a r b a m a t e p e s t i c i d e r e s i d u e s i n c h i n - h e r b a l -p f i r i n e wa s e s t a b l i s h e d . p e s t i c i d e r e s i d u e s we re e x t r a c t e d fr o m c h ms s a m p l e s w i t h a m i x t u re s o l v e n t o f a c e t o n i t r i l :a c e t o n ( 3 :称 e x t r a c t s w e re c l e a n e d u p w i t h a c o l u m n fi l l e d w it h f l o r i s i l a n d n e u t r al a l u m i u m o x i d e , a n d d e t e r m i n e d b y g a s c h r o m a t o g r a p h y - m a s s s p e c t r o m e tr y . t h e re c o v e r i e s o b t a i n e d fr o m c h ms a t t h r e e c o n c e n t r a t i o n l e v e l s , 0 .5 , 0 . 1 a n d 0 .0 5 m g o f p e s t i c i d e p e r k g s a m p l e , w e re i n t h e r a n g e s o f 8 6 .5 % 1 1 0 .6 % , 8 1 .2 % 1 0 8 .3 % a n d 7 2 . 9 % - 1 2 2 . 3 %, w i t h r e l a t i v e s t a n d a r d d e v i a t i o n s o f 2 . 6 %-8 . 3 %, 4 . 6 % - 9 . 7 % a n d 2 3 %- 1 0 .7 % . d e t e c t i o n s e n s i t i v i t y c a n b e s i g n i fi c a n t l y i n c r e a s e d a n d i n t e r f e r e n c e fr o m 如p u r i t i e s c a n b e e x c l u d e d妙 u s i n g s e l e c t i v e i o n i c m o n i t o r i n g t e c h n i q u e . t h e m e t h o d w a s p r o v e d t o b e e ff e c t i v e a n d p r a c t i c al . 2 . a m e t h o d w a s d e v e l o p e d f o r t h e d e t e r m i n a t i o n o f 2 8 o r g a n o c h l o r i n e a n d p y r e t h r o i d p e s t i c i d e r e s i d u e s i n c h ms b y g a s c h r o m a t o g r a p h y a n d e l e c t r o n - c a p t u r e d e t e c t i o n . p e s t i c i d e r e s i d u e s w e r e e x t r a c t e d b y m i c r o w a v e e x t r a c t i o n w i t h a c e t o n it r i l e , a n d c l e a n e d u p w i t h a c o l u m n fi l l e d w it h fl o r i s i l a n d n e u t r a l al u m i n u m . d e t e c t i o n l i m i t s o f o r g a n o c h l o r i n e a n d p y r e t h r o i d p e s t i c i d e s w e re 0 .0 0 1 x 0 .0 0 8 a n d 0 . 0 0 5 - ab s t r a c t 0 .0 2 4 m g o f p e r k g s a m p l e , re s p e c t i v e l y .t h e r a n g e o f c o r r e l a t i o n c o e ff i c i e n t w a s 0 .9 9 8 4 - 0 .9 9 9 9 .t h e m e t h o d w a s p r o v e d t o b e e ff e c t i v e a n d p r a c t i c a l . 3 . a m e t h o d t o d e t e r m i n e 1 2 h e a v y m e t a l s i n c h ms w a s i n v e s t i g a t e d . s a m p l e s w e r e d i g e s t e d妙 m i c r o w a v e , a n d d e t e r m i n e d b y i c p - a e s .t h e re s c o v e r i e s a t t w o c o n c e n t r a t i o n l e v e l s , 1 .0 a n d 2 . 0 m g o f h e a v y m e t a l s p e r k g s a m p l e i n t h e r a n g s o f 9 8 . 2 % - 1 0 5 . 7 % a n d 9 4 . 5 % - 1 0 3 . 1 %, w i t h re l a t i v e s t a n d a r d d e v i a t i o n o f 2 . 1 9 % -4 .2 2 % a n d 2 .0 8 % - 4 .4 4 %.t h e m e t h o d c o u l d b e u s e d f o r a h e a v y m e t a l s t e s t , i t i s u s e fu l f o r th e d e t e r m i n a t i o n o f h e a v y m e t a l s i n c h ms . k e y w o r d s : c h i n e s e h e r b a l m e d i c i n e ; p e s t i c i d e r e s i d u e s ; h e a v y m e t a l s ; g a s c h r o m a t o g r a p h y ; g a s c h r o m a t o g r a p h y - m a s s s p e c t r o m e t ry ; i c p - a e s 学位论文独创性声 明 学位论文独创性声明 本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导 下进行的 研究工作及取得的 研究成果。据我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含 其他人己 经发表或撰写过的 研究 成果， 也不包含为获得 南昌大学 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谢意。 学 位 论 文 作 者 签 名 (手 写 硅 材井 签 字 日 期 : l14 -q年 i p q q 一/ 学位论文版权使用授权书 本学位论文作者完全了 解南昌大学有关保留、使用学位论文的规定， 有权保留并向国 家有关部门 或机构 送交论文的复印件和磁盘，允许论文被查阅 和借阅。 本人授权南昌大李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。 ( 保密的学 位论文在解密 后适用本授权书) 学 ” 论 “ 作 者 签 “ (手 “ ，:柯 态 拼 日:呼 月 p 日 导、一 :; 衅 签 字 日 期 :7- 67 年 a i(b fi 学位论文作者毕业后去向: 工作单位: 通讯地址 : 电话: 邮编: 第 1 章 绪论 第 1 章 绪论 1 . 1引言 中医药是中华民 族优秀文化的 灿烂结晶和中华民 族智慧的 瑰宝。 数千年来， 传统中医药以其疗效温和、毒副作用小、标本兼治等特点为广大患者所接受。 随着国际社会对 “ 回归大自 然” 及 “ 开发利用天然药物”的急剧升温，中医药 正面临着前所未有的机遇，也为中药材提供了 广阔的世界市场。 但是，自 上世 纪以来， 由于农药的使用，给中药材造成污染，给人民身体健康带来隐患，成 为影响生态环境的主要污染物。农药的全球性环境污染及其对人类健康的危害 正引 起世界 各国的高 度重 视n i l 。 世界卫生组织曾 在制定植物药 一般检验方法 和 质量标准时，提出了农药残留量的测定问题:发达国家对出口中药材除进行有 关方面的分析化验外，还有一项重要的指标就是农药残留量不能超限;另外， 重金属对中 药的 污染也不 容忽视(5 - 7 1 ， 如汞、 铅、 敏、 锡等对生 物和人体都有毒 害作 用， 其中， 中 药 材中 砷、 汞、 铅、 铜 和福在各国 都建立了 限定 标准19 1 . 中 药 材的质量， 直接影响中成药与饮片的质量和疗效， 并制约中药材的出口 。目 前， 我国中药年出口 额约占国际市场的 3 %， 这与我国中医药大国的 地位极不相称。 究其原因，主要是我国中药材生产长期存在着许多问题，如种质不清，种植、 加工技术不规范， 农药残留量和重金属含量超标， 药材质量不稳定，多数药材 缺乏明确的有效成分含量指标和规范化检测方法等。面对国际天然药物市场激 烈的竞争， 必须加快中药现代化进程，建立和完善中药材研究开发过程中的一 系列标准规范， 特别是加快中药材生产质量管理规范( g a p ) 。 因此中药材中农药 残留 及重金属污染已 经成为当前133 待解决的问题，它对保证人们用药安全，扩 大中药的海外市场具有积极的意义。 第 1 章 绪论 1 . 2农药及重金属的种类 1 . 2 . 1农药种类 常见的农药种类主要是有机氛、 有机磷、 氮基甲 酸酷、拟除虫菊酷等， 这 些农药在中药材检测中都有出现9 1 1 . 2 . 1 . 1有机氛农药 有机氯农药属于神经毒，急性毒性小，但它具有化学 性质稳定，半衰期特别长，降解速度很慢，耐热、耐酸，不溶于水，易溶于有 机溶剂等特点，在外界环境或有机体内均不易被破坏、分解，容易造成残留， 由 于有机氛农药理化性质稳定，其长期累积可达2 0 - 3 0 年之久。 现代科学已 经 证明，该类农药易在人体脂肪内蓄积，有致人慢性中毒的危险，损害中枢神经 系统，严重危及人体健康。1 9 8 3年我国停止了 有机氯农药的生产，1 9 8 4年停 止使 用。 但由 于 有机氯农药的 高残留 特点， 在农残研究中 最受重视。阎 正 p 0 】等 通过固相萃取一 毛细管气相色谱分析方法对丹参、 黄琴等9 种中草药中的1 3 种有 机氛农药残留量进行了 测定，样品的加标回收率为 8 7 . 3 5 % -1 0 2 . 3 5 %，相对标 准偏差为1 . 3 5 % - 6 . 8 5 % 。 马 虹英 1 1 等对西洋参、 人参等药 材中 有机氯农药 进 行了 分析， 部分 样品 检出 的 有机氛农药残留 量 超过国 家 标准. a l i t o r 1 12 】 等用 超 声提取对土壤中六六六等十二种有机氛农药进行了 分析，添加回收率均大于8 8 %，相对标准偏差小于6 %0 1 . 2 . 1 . 2有机磷农药 有机磷农药在体内 与胆碱酷酶形成磷酞化胆碱酷酶， 胆碱酷酶活性受抑制，使酶不能起分解乙酞胆碱的作用，致使组织中乙酞胆碱 过量蓄积，使胆碱能神经过度兴奋，引 起毒jw碱样、烟碱样和中枢神经系统症 状。1 9 8 3 年我国开始禁用了六六六和滴滴涕等有机氛农药，目 前，有机磷农药 在我国使用量最大。有机磷农药防治对象多， 应用范围广， 环境中降解快( 有机 磷农药的降 解半衰期一般在几周到几个月) ， 残毒低。 但在1 9 8 9 年的调查中发现， 有机磷农药对农畜产品的污染相当突出，粮食作物和经济作物中均有检出， 其 中甲胺磷，乐果，敌敌畏，敌百虫，辛硫磷，甲基1 6 0 5 等主要有机磷农药品种 的 残留 均超标. 钟洪兰1 3 1 等采用气相色谱 一 质谱法， 在检测的 4 种中 草药中只 有大 青叶中 检出 杀虫畏6 0 g g / k g ， 板兰根、岗 梅根、 连翅中 未检出 残留 农药。李 永香 1 4 等制定出了内 标法同时 测定3 1 种有机磷农药 残留 的 g um s方法，目 标化 合物 平均回收率在9 3 . 7 6 % - 1 0 8 . 9 % 之间，很好地满足了分析要求。 第 1 章 绪论 1 . 2 . 1 . 3氨基甲 酸醋类农药 氨基甲酸酷类农药毒作用机理与有机磷农药 相似，主要是抑制胆碱酷酶活性，使酶活性中心丝氨酸的轻基被氨基甲酞化， 因而失去酶对乙 酞胆碱的水解能力。氨基甲酸酷类农药不需经代谢活化，即可 直接与胆碱醋酶形成疏松的复合体。由 于氨基甲酸酷类农药与胆碱酷酶结合是 可逆的，且在机体内很快被水解，胆碱酷酶活性较易恢复，故其毒性作用较有 机磷 农药中 毒为 轻。 于 文莲 15 1 等采用高 效液相 法柱后 衍生化荧光检测器测定谷 物中 氨基甲 酸酷类农药残留量， 柱后衍生有很好的 选择性、 重现性和灵敏度，最 低 检出 限 为 5 g g 吨。 梁 祈 【 16 1等 对 黄 茂中 氨 基甲 酸 酷 农 药 残留 量进 行了 毛 细 管 气 相 色 谱 法 测 定， 在 添 加 水 平 为 0 . 2 x 1 护9 /m l 时 ， 回 收 率 为 8 9 . 3 3 % - 9 8 . 1 8 % . 1 . 2 . 1 . 4拟除虫菊醋类农药 拟除虫菊酷是继有机氯、有机磷和氨基甲 酸酣 之后具有生物活性优异、环境相容性较好的一大类杀虫剂，在国际农药市场中 占 1 9 %的份额， 在防治卫生害虫和农作物害虫中占 有重要地位。刘旭11 7 1等对川 芍等9 种药材中氯氰菊酣、氛戊菊醋的残留量进行了气相色谱( g c - e c d ) 测定，结 果表明该法操作简便， 分离效果好，符合农药残留分析要求。 1 . 2 . 1 . 5其它低毒类农药 这类农药的特点是低毒、 低残留，危害较小，因 而在中 药中的 残留 研究 很少. 陈 建民 i $ 等应用 g c - e c d法建立了 西洋参茎叶 、 根 和土壤中的百菌清残留 量的 测定法， 为制定百菌清在西洋参栽培中安全使用标 准提供 科学依据。田 金改 11 9 1 等 采用高 效液相法对中 药中 灭幼脉残留量进行了 测 定，加样回收率达到t9 2 . 6 7 % - 1 0 0 . 2 1 % 0 1 . 2 . 2重金属种类 重 金 属 通常 是 指 密 度 在 5 g / c m 3 以 上的 金 属， 中 药 材中 重 金 属的 污 染 主 要 指 砷、汞、铅、铜、 铝、铬、 福、 镍、 锰、锌、铭、 镶、 钻等。 铅( p b ) ，银灰色金属， 质地较软， 4 0 0- 5 0 0 c 蒸发后以气溶胶形式污染环 境，是出现在人类文明社会中最严重的环境污染物之一。 慢性铅中毒对人的 血 液系统、神经系统和消化系统都会造成危害，主要表现为贫血、面色苍白、头 痛、失眠、食欲减退等。 更为严重的是它影响婴幼儿的生长和智力发育，损伤 认知功能、神经行为 和学习记忆等脑功能，严重中毒者会造成痴呆. 铬( c r ) ， 银灰色金属， 坚 硬， 耐腐蚀， 一般有 c r 3 + 和c r 6 + 两 种价态， 且 c r 6 + 具有强氧化性，毒性也最强。由呼吸道吸入可引起鼻炎、咽炎、支气管炎，与 第 1 章 绪论 皮 肤接触会导致接触性皮炎或 湿疹。 c r 3 + 和c r 6 + 又同 时 有致畸、 致癌、 致突变 的作用。 汞( h g ) ，常温下为银白 色有金属光泽的液体，常以蒸汽形态污染大气，通 过呼吸道进入人体，蓄积在人脑中造成损伤，并分割人的中枢神经系统。其症 状主要是头痛、头晕、手脚麻木、说话不清、动作迟缓等。 砷( a s ) ， 砷化物的 毒性， 主要是与人体细胞中 酶系 统的 疏基相结 合， 致使酶 功能发生障碍，影响细胞正常代谢。被认为是致癌、致畸形、致突变的 “ 三致 物质” ig( c d ) , 锡中 毒的典型症状是肾 功能受破坏， 肾小管对低分子蛋白 再吸收功 能发生障碍，糖、蛋白质代谢紊乱，引发尿蛋白症，糖尿症。锡进入呼吸道可 引起肺炎、肺气肿，作用于消化系统则引起肠胃炎。福中毒者常常伴有贫血， 骨骼中有过量锡积累会使骨骼软化、变形、骨折、萎缩，锯中毒也会引起癌症。 铜( c u ) ， 铜过量可使血红蛋白 变性， 损伤细胞膜， 抑制一些酶的活性， 从而 影响机体的正常代谢，并且还会导致心血管系统疾病。 铝 ( ) 铝的 异常富 集 可能 造 成组 织 和器官的 伤 害 2 0 ,2 1 1 : ( 1 ) 中 枢 神经 系统， 表现为早老性痴呆症( a d ) , d o w n 氏 综合症:( 2 ) 肾脏， 例如肾功能失调、肾衰竭 及尿毒症;( 3 ) 骨骼及肌肉 变形，例如骨质疏松软化、肌肉萎缩侧索硬化( a l s ) : ( 4 ) 血液及心血管疾病， 大脑中逐渐富集的铝会杀死神经元， 使人的记忆力减退， 而 且早老性痴呆症在某些家 族成员中 存在过度吸收 铝的 遗传 倾向 2 2 1 镶( n i ) ，镍对人体产生致敏反应和致癌影响。 最近几十年来对镍过敏的人 数显著增多，而且目前增速加快。在与人体接触时，镍离子可通过毛孔和皮脂 腺渗透到皮肤里面去，引起皮肤过敏发炎，其临床表现为皮炎和湿疹。含镍物 质对人和实验动物有很高的致癌性，当这种致癌性与某些其它因素相互作用时， 还会发生细胞中毒和基因中毒现象。分子水平上的镍致癌作用机制，是镍对细 胞的代谢产生有害影响。 锰( 枷) ，微量元素锰是人体必需的微量元素，对于维持人的生命活动发挥 着重要作用，但锰含量高时能引 起神经细胞退行性变、坏死和胶质细胞增生， 脑血管内 膜增厚， 血管变窄、脑血流量减少。锰能抑制多巴 胺形成，使体内多 巴 胺含量减少，引起血管收缩、血压升高。 锌( z n ) ，锌剂的毒性较小，但剂量过大也可引起恶心、呕吐、胃部不适等 消化道刺激症状，甚至脱水和电解质紊乱。长期服用高浓度锌盐可抑制铜的吸 第 1 章 绪论 收而造成贫血、生长延迟、肝细胞中细胞色素氧化酶活力降低等中毒表现。慢 性锌中毒临床表现为顽固性贫血， 食欲下降，合并有血清脂肪酸及淀粉酶增高。 钮( s r ) ,铭中毒会引起肾功能不正常，也能引起骨质的病变。在动物实验 中， 急性铭中毒的症状是供给失调， 肌肉异常软弱无力， 甚至转为肌肉抽搐以致 死亡。 链( b i ) ，急性锡中 毒主要由 于经口 进入， 病人可有恶心、呕吐、流涎， 舌及 咽喉部疼痛，腹痛、 腹泻，粪便黑色并带有血液，还有皮肤、粘膜出血，头痛， 痉挛等.由于肝、肾 损害，可致肝、 黄疽， 尿内出 现蛋白 及管型，甚至发生急 性肝、肾功能衰竭。 钻 ( c o ) ， 人体内 钻胺素过多 可引 起红血球过多 症。 摄入过多 钻盐可引 起胃 肠 功能紊乱、耳聋、甲 状腺吸收碘的能力减弱，导致甲状腺肿大。钻过多还会损 伤心脏，有肌缺血，甚至引起心肌炎。 因此，建立中药中的重金属元素限量控制标准对于保证用药安全、维护人 民身体健康、开拓我国中药的国际市场具有重要意义。 1 . 3农药及重金属的污染途径 1 . 3 . 1农药的污染途径 首先是环境对药材的污染，这一点往往被人们忽视。 药材生长的土壤的基 础污染， 水源、大气的污染等是一些高残留性农药污染的主要来源。六六六、 滴滴涕在7 0 年代就被禁用并停止了生产，但许多样品中都有检出，这都是药材 植株从环境中摄取的。 其次是种植过程中施于土壤中被植物吸收或直接喷洒到 植株上的，这主要是不讲科学、用药时间不合理和大量滥用农药造成的。另一 种是采收、加工、贮存、运输过程中的污染。例如用农药、 化肥的包装作药材 的包装，运输农药化肥的车辆未加彻底清洁就运输药材等，为防止生虫变质用 农药对库存药材进行熏蒸，药材炮制过程中辅料引入的污染等。 . 3 . 2重金属的污染途径 中药材中重金属的 来源一方面与其生长的环境条件有关，另一方面与植物 第 1 章 绪论 自 身的 遗传特性， 主动吸收功能和对重 金 属元素的富 集能 力有关 (2 3 .中 药 材中 重金属的 污染途径主要是来自 以 下几个方面: ( 1 ) 土壤，土壤中 所含重金属种类 和数量在不同地区是有所不同的， 在药 用植物中相应重金属含量也有所表现。 ( 2 ) 药用植物自 身特性， 植物因发育、遗传以及生理特性按特定比 例主动吸收不同 的 金属离子参与自 身活动，同时， 对土壤中 含量高的 某元素也会相应被动吸收， 其被动吸收是导致中草药中重金属超标的重要途径之一。( 3 ) 工业 “ 三废”的污 染， 其表现为直接污染和间接污染。 各类工业生产排放的大量含有金属的 废气 沉降到药用植物上，被植物叶面主动或被动吸收，造成直接污染。由于过去我 国对污水灌溉的认识不足，含有重金属元素的废水、废渣在灌溉过程中，重金 属沉积于土壤，造成土壤中重金属的富集，从而引发了至今的中药材间接污染。 ( 4 ) 农药肥料的污染，有机农药一般含有砷、铜、汞、铅、锌等重金属元素，喷 撒的 农药通过药物植物的根部、叶面吸收，运转到植物体内各部，从而导致中 药材的重金属的富集污染。另外，药用植物或农作物栽培中所施用的化肥，由 于在生产过程中矿源不洁，可能混入有害的重金属元素，如工业磷肥中的锡、 砷等，长期施用也将会造成上述重金属在土壤中的累积，造成污染。( 5 ) 仓储污 染，中药材仓储过程中，为防治霉变、虫害和鼠害， 使用重金属制品的仓储熏 蒸剂，也是导致中药材的重金属污染途径之一。中药材重金属污染，除了上述 五个方面的原因外，在加工炮制过程中，由于辅料或容器含有重金属元素也可 能造成污染。 1 . 4中药中农药残留和重金属污染的研究现状 1 . 4 . 1农药残留研究现状 农药残留问题在2 0 世纪6 0 年代初就引起了国际社会的重视， 由联合国粮农 组织( f a o ) 和世界卫生组织( w h o ) 联合组成的农药残留专家联席会议( t h e j o i n t f a o / w h o m e e t i n g o n p e s t ic i d e s r e s i d u e s ,j m p r ) 定 期 应国 际 食品 法典 委员 会 ( t h e c o d e x a l i m e n t a r i u s c o m m i s s i o n , c a c ) 下的农药残留法典委员会( c o d e x c o m m i t t e e o n p e s t i c i d e r e s i d u e s , c c p r ) 的要求对农药的可接受的日 摄入量 ( a c c e p t a b l e d a i l y i n t a k e ,a d i ) 及最大 残留 限 量( m a x i m u m r e s i d u e l i m i t , m r l ) 值 进行评价， f a o 专家组负责制定农药残留限量和分析方法， 考虑农药在动植物体 第 i 章 绪论 内的代谢数据、环境影响、使用方式， 并估计依据g a p 可能引起的最大残留水平; w h o 毒理核心评价组负责评价毒理和相关数据， c a c 基于评价的数据制定最大残 留限 量标准2 4 .2 3 1 。 我国 科学 工作者在8 0 年代就开始了 这方面的 研究工作2 6 1 。 近 几年，由中国药品生物制品检定所、中国医学科学院药用植物研究所、北京市 药品检验所、广东省药品检验所和广州市药品检定所参加的国家中医药管理局 重点 课题 “ 1 0 种中药中农药残留 量检测方法与限量标准的 研究” 现已 完成，其 中 有机氛农药测定方法经有关专家审核， 已刊登于药典通讯上， 且己 收录到2 0 0 0 版中国 药典附录2 7 1 , “ 九五” 攻关 项目“ 中 药 材质量标准规范 化” 研究中“ 农药 残留量和重金属的测定研究”获得单独立项:中国预防医学科学院营养与食品 卫生研究所和中国医学科学院药用植物研究所联合申请了wh o 课题: , iv d e v e l o p m e n t o f i n t e r n a t i o n a l ma x i m u m r e s i d u e l e v e l f o r p e s t i c e d e i n me d i c i n a l p l a n t s . 迄今为止， 我国正式 颁布的中药中农药残留的分析标准仅限于六六六、 d d t 各4 个异构体和五氯硝基苯(2 8 ,2 9 1 ， 显然与实际使用的 农药品 种相差很远。 从近年来中药中农药残留研究的一些情况来看，具有以下一些特点:( 1 )从事 中药中农药残留测定的研究单位较少， 大部分研究只停留于传统的提取、分离 手段及落后的填充柱气相色谱测定技术， 而且这些工作也主 要局限于中药材农 药残留量的分析，对于农药在中药材的植物体内 及在种植中草药的土壤中的降 解 转化规律几乎没有研究; ( 2 ) 研究较多的 是有机氯类农药， 其中以 六六六、 滴滴涕以及五氛硝基苯和艾氏剂为主:( 3 )有机磷、有机氮和拟除虫菊酣类农 药的 检测研究近些年有了 一定 发展， 使中 药中农药残留 测定研究全面展开3 o 1 ( 4 ) 一些先进的 提取、净化手段和检测技术也得到应用和推广。 中药中 残留 农药的 研究以 传统的溶剂提取、气相色谱分离测定为主，先进 的 提取、 净化技术 ( 如固 相微萃 取法3 1 1 、 微波辅助提取法(3 2 1 、 超临界流体萃取 法 3 3 ,3 4 1等) 及 检测 技 术( 如 超 临 界 流 体 色 谱 法 3 3 1 、 免 疫 色 谱 法 等) 虽 有一 定 发 展， 但尚 未广泛使用。 对挥发性农药的分析通常使用气相色谱法进行，而对半 挥发性的、非挥发性的、 极性的以 及热不稳定性的化合物则使用高效液相色谱， 在农药代谢物和键合的农药残留物以及母体化合物的分析方面已有相当可观的 新的 进展3 6 1 .由 于中 药材成分 较为复杂， 其中 许多成分的 化学结构、理化性质 等跟农药相似，而农药在中药中的残留量很低，属超痕量范围，且中药制剂剂 型多样， 使得农药的提取、分离、 净化与富集难度增大，因此对中药中农药残 留分析技术的灵敏度、特异性、准确度和快速性提出了更苛刻的要求。 第 1 章 绪论 ， . 4 . 2重金属污染研究现状 中药是世界传统医学的重要组成部分，是中华民族的瑰宝。现在世界各国 对中医药的需求日 益增长，我国的生药、中成药制剂出口销量逐年增加，中国 加入w t o 迫切要求我国的中药产品不断的开拓国际市场。近年来，国际上十分关 注中药中 重金属、农药残留及黄曲 霉素的含量问 题，对进口中药均有明确规定。 欧洲植物药应用市场最大的德国，也是植物药作为药物立法最完美的欧盟国家 之一，其药品法规定:草药成品药物必须符合与其它成品药物相同的质量、安 全和疗效标准，进口原料药材需要检测重金属、农残、微生物等指标;中药制 剂在美国被列为健康食品范畴，对有害元素砷、汞、铅、锡严格控制;日 本、 韩国、新加坡等亚洲国家，虽确定了中药的药品地位，但进口 药材时法律要求 进行等同 于欧洲的有关重金属、农残、微生物等指标的法检。因此，走出国门， 参与国际医药市场的竟争，我们必须参照这些国家的技术标准和限量控制标准 并结合我国的具体国情，制定出我国的中药产品中重金属元素检测的国家标准 方法和限量控制标准。按照目 前的国际标准，重金属主要包括铅、锅、汞、铜、 砷等。我国 药用植物及制剂进出口绿色行业标准限量指标为:重金属总量 2 0 . o m g / k g ， 铅5 . o m g / k g , 锅 o . 3 m g / k g ， 汞 o . 2 m g / k g ， 铜2 0 . o m g / k g , 砷- 2 . o m g / k g 。重金属污染来源很复杂，主要与中药材地理环境、加工炮制、 提取溶媒、工艺设备、接触器皿等有关。因此，对中药产品中的重金属元素超 标的原因 及对策的 研究势在必行。重金属的毒性与其存在状态有关，进行中药 中重金属元素存在状态的研究，是制定科学、合理的中药产品中重金属元素限 量控制标准的科学依据。 1 . 5样品的前处理技术 1 . 5 . 1农残检测的样品前处理技术 中草药的成分十分复杂， 样品前处理是核心。 前处理的目 的是要尽可能完 全地提取出其中的待测组分，同时还要尽可能地除去存在的杂质，以避免对色 谱柱和检测器等的污染，减少对检测结果的干扰。农药残留测定前要有适合于 中药材的预处理方法，根据所测农药种类不同，需要对药材样品 采用不同的前 第 1 章 绪论 处理技术。一般包括提取、净化、浓缩等预处理步骤。提取是指根据待测物和 样品的性质和特点， 选择合适的溶剂和提取方法， 将待测物和样品基质从固态样 品中转移到易于净化和分析的液态; 净化是通过适当的方法将待测物与提取液 中的干扰物质分离。随着现代残留农药检测技术的进步和发展，提取、净化也 可一步 完成， 提取净化的界限已 十分 模糊阅.由 于待测物的 浓度一般都 很低， 为了达到仪器的检测要求，还要在净化后进行浓缩，以便于检测. 1 . 5 . 1 . 1 提取剂的选择 提取剂的选择对提取效果的好坏至关重要，要根据溶剂本身的性质、 试样 的 状况、 农药的 特性以 及农药 在试样中 的 代谢情况等3 8 1 来选择溶剂。一 般应综 合考虑以下几个因素:( 1 )溶剂纯度。农药残留量测定属超痕量分析，因此对 溶剂的 纯度要求很高， 溶剂必须经过处理， 并在色谱条件下检验不含杂质峰( 通 常采用重蒸法) ;( 2 ) 溶剂极性。 采用相 似相溶原理来选择与提取物极性相同或 相近的溶剂。如对有机氯这类极性小的农药应选用石油醚、正己烷等低极性的 溶剂提取;而对于有机磷、拟除虫菊酷类极性较强的农药应选择二氛甲 烷、乙 酸乙 酷、 丙酮等极性较大的溶剂.为提高提取效率， 现大多采用两种或两种以 上的混合溶剂进行提取。 1 . 5 . 1 .2提取方法 1 . 5 . 1 . 2 . 1 匀浆、 捣碎法( h o m o g e n a t e e x tr a c ti o n) 将样品放在匀浆杯 ( 捣碎杯)中， 加入提取剂快速均浆 ( 捣碎) 几分钟。 此 法简 便、 快 速， 效 果好， 主要 适 用于 水 果、 蔬 菜类样品 3 9 1 ， 如果 实 类中 药山 植中 的 澳 瞒醋的 提取 4 0 ,4 1 1 1 . 5 . 1 . 2 . 2振荡法 ( v i b r a t i o n e x t r a c t i o n) 将样品处理后， 在盛有样本的容器中 加入提取液， 振荡数小时. 此法简便并且 提 取 效果 好 ， 被 普 遍 采用。 张 艳4 2 1等 采用 振荡 法 提取 拘祀中 杀 灭 菊醋、 澳 氛 菊醋， 回 收率在9 0 %以 上。 赵岚4 3 等 采用振荡 法对白 芍中敌百虫进行提取， 提取效率令 人满意。 1 .5 . 1 . 2 .3索氏提取法 ( s o x h l e t e x t r a c t io n ) 索氏 提取法是一种经典提取方法. 利用溶剂回流及虹吸原理， 使固体物质 连续不断地被纯溶剂萃取，既节约溶剂， 萃取效率又高。 萃取前先将固 体物质 研碎，以 增加固液接触的面积. 阎正 4 4 1 等人用索氏 提取、 浓硫酸磺化气相色谱 第 1 章 绪论 法测定了土壤和桔梗中七抓及滴滴涕农药的残留量， 加样平均回收率为%.2 7 % 1 0 0 . 3 %, r s d 为3 . 0 %-6 .5 %。由 于索氏 提取存在时间 过长， 重现性较差等 缺点，该方法目 前已 逐渐被其它方法所取代. 1 .5 . 1 .2 .4超声波提取 ( u l t r a s o n i c e x t r a c t i o n ) 超声波提取是一种利用高频率的声波所产生的热作用、机械作用和空化作 用， 用溶剂将各类样品中残留的农药提取出来。 超声波提取法是众多提取方法中 使用较为广泛使用的一种. 杜晓刚4 5 7 等进行了超声提取、火焰光度检测器气相 色谱法定量测定茶叶中有机磷农药残留的分析，结果表明该方法具有速度快、 灵 敏 度高 、 重 现 性 好等 特点 . 郝 丽丽 4 6 等以 丙 酮: 石油 醚 ( 1 : 1 ) 超声 提 取银 杏 叶 中1 8 种有机氯农药的 残留 情况， 三个水平的加样回收率范围为7 1 .6 % - 1 3 0 . 3 %, r s d 为 2 .2 % -1 5 . 8 9 /o ， 方法快速简便且 成本低。 张潇潇4 7 1 等以 混合溶剂超声 提 取、固相萃取一 毛细管气相色谱法测定党参、龙胆中巧 种有机氯农药的残留量， 1 5 种农药3 个不同 质量浓度的平均回收率为8 3 . 1 % - 1 1 0 . 6 %, r s d 为 3 .4 % -1 4 .8 % 。 最小 检测 量为0 .0 8 1 .5 0 g g / l ， 方法 可用于中 草药党参 和龙 胆中 有机氯类农 药的残留量测定。 1 .5 . 1 .2 . 5基质固 相分散萃取 ( m a t r ix s o l i d p h a s e d i s p e r s i o n e x t r a c t i o n) 基质固相分散萃取( m s p 功是1 9 8 9 年美国 l o u i s i a n a 州立大学的 b a r k e 教授首 次提出并给予理论解释的一种崭新的萃取技术。其基本操作是将试样直接与适 量 反 相填料( c 1 4 或c 1 5 ) 研磨、 混匀得到 半干状态的混合 物并将其作为 填料装柱， 然后用不同的溶剂淋洗柱子， 将各种待测物洗脱下来。 m s p d e 浓缩了 传统的 样 品前处理中所需的样品均化、组织细胞裂解、提取、净化等过程，是简单高效 的提取净化方法，适用于各种分子结构和极性农药残留的提取净化，在蔬菜、 水果的 残留 农药检测中 得到了 广泛 应用. 冯秀琼4 8 1 等采用基质固 相分散萃 取， 气相色谱一 火焰光度法对中草药金银花、 三七、构祀中1 4 种有机磷农药残留 量进 行了同时测定，回收率均大于8 0 %， 相对标准偏差为1 .0 %-1 3 .4 %。最低检出 浓度 为 0 .0 0 4 4g - 0 .0 2 6 呵9 。 方 法 快 速、 经济、 省时 、 省力， 结 果 令人 满 意。 1 .5 . 1 .2 .6加速溶剂提取技术 (a c c e l e r a t e s o l v e n t e x t r a c t i o n) 加速溶剂提取技术 ( a s e ) 是在高温和加压条件下， 用有机溶剂萃取固体或 半固体样品的自 动化方法。提取溶剂的选择与索氏提取法相同，提取液需要净 化才能检测，其优点是有机溶剂用量少、方法快速、待测组分回收率高。崔艳 第 i 章 绪论 红4 9 1 等使用a s e 测定了 蔬菜中1 5 有机氯农药， 经考察，用二氯甲 烷一 丙酮( 1 : 1 ) 和 加速溶剂提取仪在1 2 0 提取5 m i n ， 浓硫酸磺化、弗罗里硅土柱净化后用气相色 谱 质谱法测定，可以得到很好的效果. 1 .5 . 1 .2 .7微波辅助萃取 (mi 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) 微波辅助萃取技术是对样品进行微波加热，利用极性分子可迅速吸收微波 能量的特性来加热一些极性的溶剂，达到萃取样品中目标化合物，分离杂质的 目 的 . 冯 秀琼 s 0 ) 等采用微波辅 助提取和固 相萃取等技术， 对中草药中 1 4 种有机 磷农药残留同时测定的方法进行了研究。该法与传统的振荡提取法相比，微波 辅助 提取具 有高效、 安全、 快速、 试剂 用量少和易于自 动化等优点. 李雪 梅1 5 1 ) 等采用微波辅助萃取技术从中药材中 萃取有机氛农药，萃取回收率在8 5 % - 1 1 7 % ， 相 对 标 准 偏 差 介 于 3 .4 % - 6 . 1 % ， 方 法 最 小 检出 限 为 0 .0 0 1 - 0 .0 0 5 叫g . j ie j i f5 z 1 等用微波辅助蒸馏法测定了茶叶中有机氯和拟除虫菊醋类农药残留， 加标回收 率在8 4 .0 4 % -1 1 0 . 1 % 之间，结果另人满意。 1 .5 . 1 .2 . 8超临界流体萃取 (s u p e r c ri t i c a l f l u i d e x t r a c t i o n) 超临 界 流体萃 取( s f e ) 是1 9 7 0 s 开 始用于工业生产中的 有机化合物萃 取， 它是 利用超临界流体作为萃取剂， 从组分复杂的样品中把所需的组分提取出 来。 1 9 9 0 年起用于色谱分析中样品的前处理，现己开始应用于样品中农药残留的提取。 由 于它具有低温