（分析化学专业论文）多菌灵在叶片表面以及香菇中残留的荧光检测法研究.pdf

摘要 农药在食品中的残留分析是目前研究的热点之一，经典的色谱分析法往往需要复杂 的提取、分离和净化等前处理步骤，方法繁琐、费时。 多菌灵是一种被广泛使用的高效、低毒、内吸性苯骈咪唑类杀菌剂。它具有荧光性 质，目前对它的研究只是停留在研究它在溶液状态下的情况，尚无对其在果蔬表面残留 的情况进行直接分析研究的报道。因此，对其在果蔬表面的性质进行研究具有重要意义。 同步荧光分析法最早由l l o y d 首先提出，它具有简化谱图、窄化谱带、减少光谱重 叠、减少散射光干扰等优点。该法在近年来已经得到了迅速的发展，目前已发展出多种 同步荧光法以及各种同步荧光法与其他技术的联用技术。这些方法在生物、医药、食品 和环境等方面得到了广泛的研究和应用。 本论文主要致力于利用同步荧光法研究蔬菜叶片表面上和香菇中多菌灵的相关性 质，以及残留情况。具体包括以下几个方面： 第一章是文献综述。重点阐述了农药残留分析技术的进展情况，荧光法在农药残留 分析中的应用情况以及农药和氨基甲酸酯类农药的相关知识。根据对文献的总结，提出 了论文的研究设想。具体分为六节内容进行介绍。 第二章分为两节内容，第一节的内容主要是考察了利用同步荧光法研究多菌灵在果 蔬表面残留的各种实验条件。具体包括了两种固体样品架放置方式( 反射式与透射式) 的 比较：滤波片使用效果的考察；溶剂和浓度的选择；不同移液器末端结构的使用比较。 通过各种试验条件的考察，总结了多菌灵在果蔬表面残留的荧光法检测的实验条件。第 二节介绍了模拟喷洒多菌灵在油菜叶片表面并用荧光法检测的实验结果。在油菜叶片表 面上考察多菌灵的定量实验中，线性范围是1 6 7 n g m m 2 3 1 7 n g m m 2 ，检测限为2 4 x 1 0 。3 n g m m 2 ( 约相当于1 1 1 0 之m g k g ) ，相关系数r = o 9 9 2 。该方法并与紫外一可见法相关 联，比较了多菌灵在固体表面和溶液状态下两者之间的关系以及各自的特点。 第三章建立了香菇中多菌灵的导数同步荧光测定方法。主要考察了浸泡用溶剂和浸 泡时间的选择，检测并比较了多菌灵在溶液状态下的常规和导数同步荧光光谱，考察了 金属离子对多菌灵荧光信号的干扰情况等。多菌灵的导数同步荧光光谱信号的线性范围 为o 0 2 “g m l 一1 2 g m l ，相关系数为r = o 9 9 8 。在加标试验中，回收结果为9 6 0 - 1 0 1 1 。 关键词：多菌灵、同步荧光法、叶片表面、香菇 a b s t r a c t t h ea n a l y s i so fp e s t i c i d e sr e s i d u ei nf o o dh a sb e e n1 1 i g h l yr e g a r d e di nr e c e n ty e a r s t h e c l a s s i ca n a l y s i sm e t h o d sa r ec h r o m a t o g r a p h i e st h a tn e e de x t r a c t i o n , s e p a r a t i o n ，c l e a n i n ga n d o t h e rc o m p l i c a t ep r e t r e a t m e n t s c a r b e n d a z i m ( m b c ) i se f f e c t i v e ，l o wm a m m a l i a nt o x i c i t i c ，s y s t e m i cf u n g i t o x i ct h a t b e l o n g st o t h eg r o u po fb e n z i m i d a z o l ep e s t i c i d e s ，a n dw a sw i d e l yu s e d i th a sn a t i v e f l u o r e s c e n c ei ni t ss o l u t i o ns t a t e t h e r ew a sn or e p o r ta b o u tt h ei n v e s t i g a t i o ni ni t ss o l i ds t a t e o nt h ee p i d e r m i so ft h ef r u i t sa n dv e g e t a b l e s t h i si st h er e a s o nw h yw ed e v e l o p e do u r m e t h o dt od e t e c ti t sr e l a t e dp r o p e r t i e si ni t ss o l i ds t a t eo nt h ee p i d e r m i so ft h ef r u i t sa n d v e g e t a b l e s s y n c h r o n o u s f l u o r e s c e n c e s p e c t r o m e t r y w a sf i r s t s u g g e s t e db yl l y o d ，t h e m a i n c h a r a c t e r i s t i c so ft h i sa n a l y t i c a lt e c h n o l o g ya r e ：1 ) s i m p l i f y i n gt h es p e c t r a ；2 ) n a r r o w i n gt h e s p e c t r a lb a n d ；3 ) r e d u c i n gt h eo v e r - l a p p i n go ft h es p e c t r a ；4 ) a n dr e d u c i n gt h ei n t e r f e r e n c eo f t h es c a t t e r i n gl i g h t t h i st e c h n i q u ew a si ng r e a tp r o g r e s st h e s ey e a r sw i t hal o to fr e l a t e d m e t h o d s a l lt h e s ef l u o r e s c e n c et e c h n i q u e sw e r ew i d e l ys t u d i e da n da p p l i e di nb i o l o g y , m e d i c i n e ，f o o ds c i e n c e ，e n v i r o n m e n ts c i e n c ea n dm a n yo t h e rf i e l d s t h i sd i s s e r t a t i o nf o c u s e so nt h es m d y i n go ft h ef l u o r e s c e n c ep r o p e r t i e so fc a r b e n d a z i m a n dr e s i d u eo nt h ee p i d e r m i so ft h ef r u i t sa n dv e g e t a b l e sa n di nl e n t i n u l a e d o d e s i ti n c l u d e s t h ef o l l o w i n gt h r e ec h a p t e r s ： i nt h ef i r s tc h a p t e r , t h er e l a t e dl i t e r a t u r ew a ss u m m a r i z e d t h ep r o g r e s so fa n a l y t i c a l t e c h n o l o g i e si np e s t i c i d e sr e s i d u e ，t h ea p p l y i n go f f l u o r e s c e n c et e c h n i q u ei np e s t i c i d e sr e s i d u e ， t h er e l a t e dk n o w l e d g eo fp e s t i c i d e sa n dc a r b a m a t ep e s t i c i d e sw e r ed e s c r i b e di nd e t a i l s a n d a c c o r d i n gt ot h es u m m a r i z e d ，t h ep l a n sf o rt h ew h o l ed i s s e r t a t i o nw e r ep u tf o r w a r d t h i s c h a p t e rw a sd i v i d e di n t os i xs e c t i o n s t h es e c o n dc h a p t e rw a sd i v i d e di n t ot w os e c t i o n s i nt h ef i r s ts e c t i o n ，t h ee x p e r i m e n t so f o p t i m i z i n gt h ec o n d i t i o n sf o rd e t e c t i n gt h es o l i dc a r b e n d a z i mo nt h ee p i d e r m i so ft h ef r u i t s a n dv e g e t a b l e sw e r ed e s c r i b e d t h i ss e c t i o nw e r em a i n l yd i s c u s s e da b o u t ：t h ep o s i t i o na n d s i t u a t i o no fp l a c i n gt h es o l i ds t a g ef o rt h et w om e t h o d s ( r e f l e c t i o ns i t u a t i o na n dt r a n s m i s s i o n a b s t r a c t s i t u a t i o n ) ，t h ee f f e c t so fu s i n gag l a s sf i l t e rd u r i n gd e t e c t i n gt h es o l i ds a m p l e s ( m a n g ol e a f ) ， t h ei n v e s t i g a t i o no fc h o o s i n gt h es u i t a b l es o l v e n ta n dc o n c e n t r a t i o n ，t h ec o m p a r i s o no ft h e e f f e c t so fu s i n gd i f f e r e n tt i po fd i f f e r e n tt o o l s w i t ht h e s ei n v e s t i g a t i o n s ，t h ef a c t o ro ft h e e x p e r i m e n to fs e c t i o nt w ow a so p t i m i z e d i nt h es e c t i o nt w o ，w es i m u i a t e ds p r a y i n gt h e c a r b e n d a z i mo nr a p el e a fs u r f a c e ，a n du s e ds y n c h r o n o u sf l u o r e s c e n c es p e c t r o m e t r yt od e t e c t d i r e c t l y i nt h ee x p e r i m e n t s a b o u ts o l i dc a r b e n d a z i mo i ls u r f a c e ，t h el i n e a r r a n g ef o r c a r b e n d a z i mw a s1 6 7 - 3 1 7 n g m m 2 ，l i m i t so fd e t e c t i o nf o rc a r b e n d a z i mi s2 4 1 0 。n g m m 2 ( a p p r o x i m a t e l yc o r r e s p o n d i n gt o1 1 1 0 之m g k g ) ，t h ec o r r e l a t i o nc o e f f i c i e n ti s o 9 9 2 i nt h i sc h a p t e r , w ea l s os e tu pa r lu v - v i sm e t h o dt oc o m p a r et h er e l a t e dp r o p e r t i e so f c u r b e n d a z i mi ns o l i ds t a t ea n di ns o l u t i o ns t a t e ，a n da l s ot oc o m p a r et h ea d v a n t a g ea n d d i s a d v a n t a g eo f t h et w om e t h o d sr e s p e c t i v e l y i nt h el a s tc h a p t e r , w ed e v e l o p e da na p p r o a c ht od e t e c tc a r b e n d a z i mi nl e n t i n u l a e d o d e s b yu s i n gd e r i v a t i v es y n c h r o n o u sf l u o r e s c e n c es p e c t r o m e t r y ：i n v e s t i g a t e dt h es u i t a b l es o l v e n t a n dt i m ef o rl e n t i n u l a e d o d e sd i p p i n gi n ，c o m p a r e dt h et r a d i t i o n a la n dd e r i v a t i v es y n c h r o n o u s s p e c t r o m e t r y , i n v e s t i g a t e ds o m em e t a li o n sa st h e i n t e r f e r e n c e t oc a r b e n d a z i me t a 1 t h e l i n e a rr a n g ef o rc a r b e n d a z i mw a sf r o mo 。0 2 h g m lt o1 2 蚓m l ，t h ec o r r e l a t i o nc o e f f i c i e n ti s 0 9 9 8 t h er e c o v e r i e sf o rc a r b e n d a z i mw e r ef r o m9 6 o t o1 0 1 1 k e yw o r d s ：c a r b e n d a z i m ，s y n c h r o n o u sf l u o r e s c e n c es p e c t r o m e t r y , l e a f s u r f a c e ， l e n t i n u l a e d o d e s 第一章文献综述 1 1 1 简介 第一章文献综述 第一节农药残留分析技术进展 农药是保证农作物增产的重要生产资料，它的使用使得农业生产力大大提高。据统 计，世界每年因使用农药可增加3 3 5 亿吨的粮食 1 】，如果不使用农药，每年农作物产 量因病虫害将损失3 0 2 1 。 但是，随着农药使用量的不断加大，它的一些缺点也逐渐暴露出来，其中最主要的 是农药的大量使用可导致其在食物中的残留并危害职业人群等问题；另外，农药的使用 已经造成空气、地下水、湖泊、土壤等的环境污染：同时，农药的滥用还造成了一些生 物濒临灭绝。环境问题已经成为2 1 世纪所面临的最重要的问题之一，因此分析检测及 控制农药的残留对改善环境污染，保证人类健康有着极其重要的意义。 近年来，随着人们生活水平的提高，人们对农药残留问题也越来越重视；由于农药 滥用或不当使用，农药的残留严重地影响着人体的健康，实验室肩负着准确分析的重任。 人们逐步关注食品和环境中的农药残留，也使各国政府开始重视食品和环境中农药残留 的管理和监测分析。为此，许多国家制定了农药在食品中的最高残留限量( m r l $ ) 。因 而农作物的进出口都要求农药残留量要低于各国制定的最高残留限量。我国目前农药残 留问题较为突出的是蔬菜中的农药残留。 近年来，蔬菜被农药污染的情况时有发生，而由有机磷农药和氨基甲酸酯类农药所 引起的中毒事故尤为突出。控制蔬菜中农药残留对人体的危害，最有效的方法之一是加 强对蔬菜中的农药残留监测力度。传统的农药残留检测分析主要是气相色谱和液相色谱 等仪器分析方法。仪器分析方法虽然可以检测出样品中微量的农药( 1o 1 2 1 0 。6 m o l l ) ， 但是样品的提取、净化、分离、富集等前处理操作复杂、费时、成本高，不利于农药残 留的分析检测。随着我国加入w t o ，农作物的进出口将不断扩大。农药残留的检测标 准与国际标准接轨就变得越来越重要 3 】。因此提出新的分析检测农药残留的实验方法 具有非常重要的意义。 农药的分析过程一般是提取一净化一检测 4 】。传统上检测农药残留常用气相色谱， 1 第一章文献综述 高效液相色谱等仪器分析方法；但是仪器的价格昂贵，提取、纯化非常费时，需要专业 人员的操作等，为技术的普及带来了一定困难。 由于植物和其他实际样品中组分多而且复杂，要利用传统的分析方法对实际样品中 的农药残留进行直接测定就非常困难：为了使分析得以进行，往往需要提取、净化等操 作以除去干扰组分，使得检测能够顺利进行。因此，为了能有效地快速监督、管理食品 中的农药残留问题直接危害，农药残留的快速检测方法是不可少的，而且相当重要。 目前农药残留快速测定方法从反应原理上可分为生物法和化学法。生物法采用的是 生物材料，目前比较好的方法有活体生物测定法，分子生物学方法，生物化学测定法。 活体生物测定法采用发光细菌或敏感性家蝇作为测定材料；分子生物学方法则采用免疫 反应，如酶联免疫反应，使用特异性的酶联免疫试剂盒等。生物化学测定法利用胆碱酯 酶抑制原理，使用范围仅限于能抑制胆碱酯酶活性的农药。农药残留快速测定方法从仪 器上使用分为：气相色谱仪法，液相色谱仪法，农药残留分光光度汁法( 抑制率法) ， 目视法等。我国目前成型的农药残留快速测定方法有：农药残留试纸法，酶片法，农药 残留分光光度计法等。 1 1 2 农药残留分析前处理技术简介 在农药的残留分析过程中，样品的预处理包括提取与净化 5 。提取是将样品中待检 测的农药溶解分离出来的操作步骤。根据农药的性质、样品种类、实验条件等的不同， 可选用的提取方法也有所不同，常见的提取方法有浸渍一振荡法，索氏抽提法和超声波 提取法。后者具有设备简单、操作方便等优点。 由于某些样品的组成比较复杂，提取后往往还需经过净化步骤以达到待测物与干扰 杂质分离的目的。吸附柱层析法是最常用的净化方法之一，吸附柱一般为弗罗里硅土柱， 氧化铝柱以及活性炭柱等。传统经典的样品前处理方法如索氏提取，液一液萃取等，由 于需要进行多次重复操作，往往需要花费大量时间，同时使用了可造成环境污染的大量 有机溶剂。而且由于被测物质的浓度越来越低，稳定性随时空变化等因素，都可能给分 析检测带来一定困难。因此有必要发展简单、快速、有效的样品制各与前处理方法。 近年来，国内外学者都致力于这方面的研究，尤其是发展出无( 或少量) 溶剂萃取技 术【6 一1 5 l 。如：超临界流体萃取( s u p e rc f i t i c a l f l u i de x t r a c t i o n s f e ) ，固相微萃取( s o l i d p h a s e 第一章文献综述 m i c r o e x t r a c t i o n ，s p m e ) ，微波辅助萃取( m i c r o w a v ea i d e de x t r a c t i o n ，m a e ) ，凝胶渗透色 谱等方法。这些新技术的共同特点是：节省时间、减轻劳动强度、节省溶剂、减少样品 用量、提高提取和净化效率和提高自动化水平【1 6 等。 表1 1 1 7 列出几种应用于食品农药残留分析中具代表性的前处理方法，表中同时还 列出了各种方法适用的分析对象及其优缺点。 裹1 1 几种食品中农药残留分析的无( 或少i b 溶，阿样品前处理方法 前处理方法 置蕊分舫法 分析对量萃取相 挠点 点 超临界流体萃利用超临界流先通过升压、升对热不稳定，难c q 水，乙烯，可进行族选择莘取装置较昂 取( s f e )体高密度、粘度温使其达到超挥发性的烃类，丙酮，乙烷等性萃取，萃取物贵，不适于分析 小，渗透力强等临界状态，在谚非极性脂溶化不会改变其原水样和极性较 特点，能快速、状态下萃取样台物来的性质，萃取强的物质 高教将被铡物品，再通过减过程简单易于 从样品基质中压、降温或吸附调节 分离收集后分析 固相微摹取特测物在样品将萃取纤维暴挥发，半挥发性具有选择性的操作简单快速，萃取涂屡暑磨 ( s p h 也) 及萃取涂层闻露在样品或其有机物 吸附性涂层 价廉实用，可直损使用寿命有 的分配平衡顶空中萃取 接对气体，液体限 有机物 固相萃取吸附剂对特测在层析柱中加分离保留性质氟罗里硅土，氧操作简单，适用有机溶剂的使 ( s p e ) 组分与干扰杂入一种或几种差别较大的化化铝，硅藻土等 面广 用量较大且不 质盼暇附能力吸附剂再加合物适于大批量样 的差异测样本提取液，品的前处理 用淋洗液洗脱 微波辅助雄取微波直接与待将样品置于用热不稳定的固甲醇乙醇，丙快速节能节省不易自动化缺 ( m a e ) 测物作用，微波不吸收微波介体有机物酮，二氧甲烷，溶钠污染小，乏与其他仪器 的激活作用导质制成的密闭 苯等 可同时处理多在线联机使用 致样品机体内容器中，利用微种样品设备简 不同成分的复波加热来促进单，廉价，适用 应差异，使待测 萃取面，、。 物与机体快速 分离，并达到较 高产率 凝胶渗透色谱主要利用体积先使溶剂充满脂类提取物四氢呋喃，二氯凝胶渗透色谱类脂色谱带与 ( g p c )排除机理色谱柱。再注八甲烷。环己烷等挂使用寿命长农药分馏重叠 辩解在该溶剂时需要附加小 中的溶质，最后型吸附柱纯化 仍用该溶剂淋 洗 1 1 3 农药残留分析技术简介 由于农药品种多、化学结构和性质各异，待测组分复杂，有的还要检测他们相应的 有毒代谢物、降解物、转化物等，尤其是近几年来，高效农药品种不断出现，残留在农 产品和环境中的量很低，国际上对农药最高残留限量要求也越来越严格，给农药残留量 的检测技术提出了更高的要求。要求检测方法应具备简便、快速、灵敏度高的特点。根 据检测目的、待测农药的性质和样本的种类等，相应地采用符合要求的方法。 第一章文献综述 目前，用于农药残留检测的方法有：气相色谱法 1 8 2 0 ，液相色谱法 2 1 - 2 3 ，超临界 流体色谱法( s f c ) 【1 1 - 2 5 1 ，酶免疫分析法( e i a ) 2 6 2 8 ，毛细管电泳法( c e ) 2 9 3 2 1 ，生物 传感器 3 3 3 4 1 等方法。 随着人们对食品中农药残留问题的重视，各国政府及其职能部门也不断加强对食品 中农药残留的监测工作，制定的标准也越来越严格。新开发的农药包括了各种新的结构 基团，待测组分越来越复杂。这些都将给农药残留分析工作提出越来越高的要求，传统 的理化分析手段将不断与物理科学新的理论与成果相结合，使理化分析的灵敏度和选择 性等大大提高。 第二节荧光法在农药残留分析中的应用概况 1 2 1 荧光法在农药残留分析中的应用简介 荧光法自从1 6 世纪首次记录以来，取得相当大的发展，除了常规的荧光法以外， 还出现了同步荧光法、三维荧光法、导数荧光法、时间分辨荧光法、相分辨荧光法、荧 光偏振、荧光免疫、低温荧光、固体表面荧光以及他们的联用技术等。其中许多种技术 都已在不同体系中的不同农药品种的研究得到应用，且已取得相当不错的分析结果 3 5 6 2 。其中仍然是以研究溶液体系中物质的荧光为主，而直接在果蔬表面检测的报道 则相对比较少，s a l a hh a s s o o n 6 3 1 等在茄子表面模拟添加了m e t h o x y c h l o r 和n ( p h o s p h o n o m e t h y l ) g l y c i n e 两种农药，并利用尼罗红作为两种农药的探针，利用荧光法 直接检测，但仍有许多条件尚未进行详细考察( p h 值，植物理化性质等) 。 1 2 2 具有荧光性质的农药 具有天然荧光性质的农药已有总结报道，表1 2 1 3 7 列出了7 5 种具有天然荧光性质 的农药： 4 第一章文献综述 裹1 2 具有荧光性质的农药 g e n e r a ls 仇l c t l l r e c o m p o u n d a n i l i n e 八 1 a n i l i n e 矿洲2 2 p c h l o r o a n i l i n e 3 3 ，4 一d i c h l o r o a n i l i n e a n i l i d e 口一o ! ! 一x 4 p r o p h a m 5 f e n u r o n 6 c a r b o x i n b i p h e n y l 一形弋 7 b i p h e n y l 心= = 8 0 一p h e n y l p h e n o l 9 p o l y c h l o f i n a t e d b i p h e n y l ( a r o c l o r1 2 4 2 ) 1 0 p o l y b r o m i r m t e d b i p h e n y l b i s p h e n y l e t h e n e闩i 目 1 1 p e r t h a n eo l e f i n 庐8 弋 d i p h e n y le t h e r严一，一 1 2 p e r r i l e t h r i n 庐。飞夕 n a p h t h a l e n e 13 c a r b a r y l 1 4 n a p h t h a l e n ea c e t a m i d e 15 n a p h t h a l e n e a c e t i ca c i d 16 n a p h t h a l e n e a c e t i ca c i d m e t h y le s t e r 17 n a p r o p a m i d e 18 a - n a p h t h o l 1 9 n a p h t h o x y a c e t i ca c i d 2 0 n a p t a l a m 2 1 n a p t a l a m ，s o d i u ms a l t 第一章文献综述 o 2 2 p i n d o n ei n d a n d i o n e b e n z o d i h y d r o f u r a n 2 3 e t h o f u m e s a t e 2 4 c a r b o f u r a n 2 5 3 - h y d r o x y c a r b o f u r a n o h 2 6 c o u m a f u r y lh y 山o x y c o 岫a r i n 酗 2 7 w a r f a r i n b e n z o d i o x y q 2 8 p i p e r o n y lb u t o x i d e 2 9 p i p e r o n y lc y c l o h e n e 3 0 b e b d i o c a r b b e n z o x o l i n 0 。 31 p h o s a l o n e 3 2 p h o s a l o n e o x y g e n a n a l o g u e d i c a r b o x i m i d e 3 3 c a p t o f o l 3 4 c a p t a n 3 5 m g k2 6 4 o 3 6 f o l p e t p h t h a l i m i d e 文 3 7 d i a l i f o r 3 8 e m m i 3 9 p h o s m e t 4 0 ，p h o s m e to x y g e na n a l o g u e 4 1 t e t r a m e t h r i n 6 第一章文献综述 o b n z o t h i a d i a z i n o n e | | 4 2 b e n t a z o n 1 4 3 6 - h y d r o x y b e n t a z o n 4 4 8 一h y d r o x y b e n l a z o n p h e n o t h i a z i n e 领! d 4 5 p h e n o t h i a z i n e b e n z o d i h y d r o p y r a n 4 6 c o u m a p h o s 4 7 c o u m a p h o so x y g e n a n a l o g u e q u i n o l i n e 4 8 e t h o x y q u i n b e n z o t h i o p h e n e 4 9 4 一h y d r o x y b e n z o t h i o p h e n e 5 0 m o b a m b e n z i m i d a z o l e q 5 1 2 a b 5 2 b h 一5 8 4 5 3 b u b 5 4 t h i a b e n d a z o l e 5 5 b e n o m y l 5 6 m b c 5 7 f e n a z a f l o r 5 8 f e n a z a f l o ra 5 9 f e n a z a f l o rb b e n z o t h i a z o l e 眨 6 0 m b t 6 1 t c m t b 0 6 2 a z i n p h o se t h y l b e n z o t d a z i n o n e x 6 3 a z i n p h o sm e t h y l 6 4 a z i n p h o sm e t h y lo x y g e n a n a l o g u e 7 第一章文献综述 o h 6 5 m a l e i ch r d r a z i d e p y f i d a z i n o n e 唪z o q u i n o m e t h i o n a t e q x = 。 6 6 q u i n o m e t h i o n a t e p y r a z i n o n e 6 7 t i l i o n a z i n 6 8 t h i o n a z i n o x y g e n a n a l o g u e b i p y d d i n i u m j 厂= i 2 、 6 9 p a r a q u a td i c h l o r i d e c o m p o u n d s h 3 c 一飞；_ 飞庐一c h 37 0 p a r a q u a t b i s ( m e t h y l s u l f a t e ) b i p y f i d y l i u m q 7 1 。d i q u a td i b r o m i d e 7 2 d i q u a tb i s ( t r i b r o m i d e )c o m p o u n d s c o m p l e x 7 3 c e l - a s a nm 7 4 n o r b o r m i d e 7 5 r o t e n o n e 除了以上这些具有荧光性质的农药以外，目前也已经研发出许多新的农药品种，其 中相当一部分也具有荧光性质。另外，还有许多种农药在经过衍生，转化等化学反应后， 也可生成具有荧光性质的农药，并用于荧光法进行检测分析。 1 3 1 农药种类 第三节农药种类及氨基甲酸酯类农药介绍 随着农业的发展，各种农药也相应地发展起来。到目前为止，已经有多种不同功能 的农药出现并得到广泛的使用，具体包括： 1 杀虫、杀螨剂 ( 1 ) 有机磷类 有机磷类农药具有抑制许多动物、昆虫体内的胆碱酯酶的作用。该类农药的使用量 很大，范围也很广泛。常见的有机磷类农药有：敌百虫、敌敌畏、久效磷、磷胺、棉安磷、 对硫磷、甲基对硫磷、杀螟松、倍硫磷、二嗪磷、辛硫磷、水胺硫磷、蔬果磷、甲胺磷、 双硫磷、乐果、甲拌磷、马拉硫磷等。 ( 2 ) 拟除虫菊酯类 拟除虫菊酯类的大量使用是由于在上世纪7 0 年代出现了一批高效、低毒、杀虫广谱 的农药品种。这类农药目前在我国也得到广泛使用，例如氰戊菊酯、氯氰菊酯、溴氰菊 酯、氯菊酯、甲氰菊酯等农药。 ( 3 ) 氨基甲酸酯类 氨基甲酸酯类农药在六六六禁用后已成为我国大量使用的一类农药，这类农药的毒 性具有以下特点：一是大多数农药品种速效性好，残留期短，选择性强；二是多数品种 对高等动物毒性低。常使用的氨基甲酸酯类农药有：叶蝉散、速灭威、涕灭威j 仲丁威、 克百威、抗蚜威等。 ( 4 ) 沙蚕毒素类 沙蚕毒素是存在于沙蚕体内的一种有杀虫活性的天然有毒物质。自上世纪6 0 年代初 确定其化学结构后合成了此毒素和许多衍生物，经过了一系列的试验，人们开发出了一 类具有特异杀虫作用的沙蚕毒素杀虫剂。这类农药的特点是能有效地防治多种害虫，常 用的品种有：杀虫双、杀虫单、杀虫环等。 ( 5 ) 有机氯类 常使用的品种有：六六六( b h c ) 、滴滴涕( d d t ) 、三氯杀虫酯、七氯、艾氏剂等。其 中有机氯农药六六六、滴滴涕从上世纪4 0 年代使用以后，在植物保护和卫生防疫方面发 挥了重要作用。但在6 0 年代发现其具有高残留和污染问题后，7 0 年代一些国家相继限用 和禁用此种农药。 ( 6 ) 杀螨剂类 主要有杀虫脒、三氯杀螨醇、溴螨酯、三氯杀螨砜等具有代表性的品种。 2 杀菌剂 9 第一章文献综述 常用的品种有：多菌灵、甲霜灵、三唑酮、三唑醇、三环唑、速可灵、灭菌丹、克 菌丹、敌枯宁、禾穗胺、敌菌灵、福美双、福美锌、硫菌灵、甲基硫菌灵、克瘟磷、稻 瘟净、百菌清、五氯硝基苯、六氯苯等。 3 除草剂 除草剂的使用较为广泛，主要的品种有：绿麦隆、灭草隆、敌草隆、利谷隆、禾草丹、 禾草特、野麦畏、甜菜灵、甲草胺、丁草胺、除草醚、五氯酚钠等。 1 3 2 氨基甲酸酯类农药介绍 人类认识氨基甲酸酯类化合物至今已经有三百多年的历史，但是直至本世纪六十年 代才由瑞士嘉基公司的h a n s g y s i n 博士合成第一个真正的氨基甲酸酯类杀虫剂。由于 氨基甲酸酯类农药具有生物降解快，环境污染少，非目标生物毒性低，不易产生耐药性 等优点。七十年代以来，随着有机氯杀虫剂的禁用与限用，抗有机磷杀虫剂的昆虫品种 的日益增加，重要的是人们环境保护意识的逐渐提高，促进了氨基甲酸酯类农药的推广。 目前，作为农药使用的氨基甲酸酯类已具有多种用途，他们既有杀虫剂，杀螨剂， 也有除草剂和杀菌剂。氨基甲酸酯类农药的衍生物具有中等持效性。据世界卫生组织的 专家认为，由于此类化合物能迅速从有机体内排除，故对动物和人均较安全。 甲氨基甲酸的芳酯类化合物被广泛用作杀虫剂，而芳氨基甲酸的烷基酯类则主要作 为除草剂。此外氨基甲酸的肟基酯类化合物则作为杀螨、杀虫剂；而杂环类的氨基甲酸 酯类则多具有杀菌的活性。 氨基甲酸酯类化合物的生物活性主要是对乙酰胆碱酯酶( a c h e ) 的抑制作用，使乙 酰胆碱酯酶氨基甲酰化，从而造成乙酰胆碱酯酶使乙酰胆碱水解为胆碱和乙酸的正常生 理过程受阻，乙酰胆碱过量蓄积于胆碱能受体及效应器周围，形成类似于有机磷酯类化 合物中毒的胆碱能症状 6 4 1 。对乙酰胆碱酯酶的抑制作用是氨基甲酸酯类化合物主要毒 性机制，其中毒性表现在有机磷酯类化合物及氨基甲酰化酶的特殊性，两者又不尽相同。 胆碱能症状表现如表1 3 所示： 1 0 第一章文献综述 裹1 3 氨基甲酸毒类化合物中毒时胆碱能受体兴奋的拄状与体征i s 5 】 1 3 3 氨基甲酸鸶类农药的分析检测方法 氨基甲酸酯类农药是在农作物保护中广泛使用的一类农药，主要有西维因，涕灭威， 呋喃丹，叶蝉散，克百威等。自2 0 世纪7 0 年代以来，由于有机氯农药受到禁用或限用， 以及抗有机磷杀虫剂的昆虫品种日益增多，氨基甲酸酯类农药的用量逐年增加，这就使 氨基甲酸酯类农药的分析检测也倍受关注。 氨基甲酸酯类农药的结构特性是含有一个n 甲基基团，为白色晶体，难溶于水， 易溶于丙酮，二氯甲烷，氯仿，乙腈等。在碱性和高温条件下很容易被水解。它具有分 解快，残留期短的特点。大多数的氨基甲酸酯类农药在施用后很短的时间内就可被降解 成相应的代谢产物。这些代谢产物通常具有与母体化合物相同或更强的活性 6 6 1 。例如 涕灭威亚砜比涕灭威本身具有更有效的抗胆碱酯酶作用。因此，在检测农药残留的时候 必须考虑到这些在数量上多于母体氨基甲酸酯类农药的代谢产物。 已有许多文献对于不同介质( 如水，土壤，水果，蔬菜等) 中氨基甲酸酯类农药及其 代谢产物的测定进行报导，具体如下： 由于早期在分光光度分析过程中没有分离步骤，因此颜色反应的特异性就成为目标 第一章文献综述 化合物定量分析的主要因素。如环境中的总涕灭威残留量可用氨基甲酰肟基团的特殊反 应来测定。残留物用碱分解产生涕灭威肟，再在用酸水解放出羟胺，后者用碘氧化成亚 硝酸，然后用亚硝酸一偶氮法测定。这种方法是早期使用的方法。由于其操作繁琐，灵 敏度低，易受其它物质干扰，现已经很少用。蒋淑艳等 6 7 】提出采用间邻菲罗啉光度法 测定氨基甲酸酯类农药，其标准偏差为0 2 1 2 3 ，变异系数0 2 2 2 4 3 ，回收率 9 9 6 1 0 7 8 。孙建军 6 8 】等利用氨基甲酸甲酯和尿素在乙醚中的溶解度不同，首先将其 混合物进行分离，二者在酸性溶液中与对二甲胺基苯甲醛进行e h r l i c h 反应，形成柠檬黄 色衍生物，分别在4 1 6 n m 和4 4 0 n m 波长下测定它们的吸光度，在0 4 6 m g m l 和0 0 6 m g m l 范围内分别成线性关系。 目前，对农药西维因的检测也常用分光光度分析法，采用不同的样品处理方法，不 同的耦合试剂，并在不同的波长条件下进行测定。如可先将西维因氧化成卜萘酚，固 定于固相吸附剂上，然后用分光光度计测定水样中的西维因；也可用固相萃取浓缩西维 因，经过洗脱和溶剂替换后，用分光光度计进行测定。分光光度测定法对于农药残留量 进行分析时，不足之处是首先需要进行富集，其优点为要求的设备简单，对于基层生产 单位及一般实验室具有使用价值。 1 3 3 2 色谨法 目前，大多数氨基甲酸酯类农药的h p l c 检测都是采用反相c 1 8 或c 8 柱，常用的流 动相为甲醇一水或乙腈一水，在测定中，早期常用的检测手段是紫外吸收( u v ) ，复杂基质 中氨基甲酸酯类农药残留分析的检测波长采用2 5 4 n m 。样品经超l 临界流体萃取( s f e ) 后， 再用h p l c - u v 检测，结果优于h p l c 发光检测。近年来，采用经s f e 净化后，测定马铃 薯中涕灭威及其代谢产物方法，其检测限达1 5 9 9 k g 。张洪兰 6 9 】采用国产c 1 8 柱提取生 物体液中7 种氨基甲酸酯类农药，用乙酸乙酯洗脱，采用二极管矩阵检测器和多通道信 号检测，最低检测限为2 0 4 0 n g 。1 9 7 7 年m o y e 等第一次采用柱后衍生h p l c 荧光检测法测 定氨基甲酸酯类农药残留。近2 0 年来，柱后水解和衍生后进行荧光检测复杂介质中氨基 甲酸酯的方法越来越普遍 7 0 】。a r g a u e r 用该方法测定t 2 6 个样品中的2 4 种氨基甲酸酯类 农药，回收率为7 0 1 0 0 7 1 1 。 尽管h p l c u v 及h p l c 荧光检测在分析氨基甲酸酯类农药残留中已被广泛采用，但 第一章文献综述 有些化合物的确认有可能存在问题，特别是在土壤和农作物这样复杂的样品分析中，峰 的分离很困难，因此将h p l c 与m s 联机使用无疑是一个好的解决办法。不同的接口如粒 子束、热喷雾等均已用于h p