中药农药残留的研究现状.doc

中药农药残留的研究现状农药残留是指农药使用后残存于生物体、农副产品和环境中的微量农药原体、有毒代谢物、降解物和杂质的总称。我国的中药及其制品屡有农残超标等因素而影响其进入国际市场,对中药的国际声誉产生了极大的负面影响,是制约中药走向世界的“瓶颈”之一。中药中农药残留问题的研究现状1农药残留的危害药用植物中经常施用的农药主要包括有机氯、有机磷、有机氮和拟除虫菊酯类等.有机氯农药在食物链中有极强的富集作用,在人类和动物的脂肪组织内长期积累容易引起慢性中毒;有机磷和氨基甲酸酯类农药对乙酰胆碱酯酶有抑制作用,易产生极性中毒,有时严重危及生命。中药作为一种特殊的食品为患者及体弱者所服用,且服用时间长,更易造成蓄积中毒。中药中农药残留物的来源：一是在中药的生产过程中为了杀虫、杀菌、除草或调节植物生长而喷施的农药或其它农作物喷施农药后残存土壤环境中，药用植物通过根，叶等器官吸收进入植物体内；二是药材在加工、储藏过程中为了保证药材的质量而喷施的农药或药材所接触的其它物品而沾染的农药；三是在中成药生产过程中环境污染所造成的农药残留。2.中药材的农药残留现状及其在中药中的分布中药中农药残留研究现状：我国对粮食、蔬菜、水果、酒制品等中的农药残留早已有限制，有限量规定的农药有21个品种，待批准和检测方法，中药在这方面工作虽有研究，但由于种种原因仍未建立限量标准。农药残留分类：一种是以农药的作用分为杀虫、杀菌、除杂草。另一种是以农药的物理化学性质分类，即有机类、有氮类、有机磷类和其它拟除虫菊酯、无机盐化合物等，对于农药残留检测方法研究多以后者分类。有机氯类农药有机氯类农药(OCPs)属于神经毒物和实质脏器毒物,可致癌,是一类高效广谱杀虫剂,我国20世纪5070年代曾广泛使用,由于其残留量大,毒性大,污染性强,造成农田严重污染,1983年我国停止了有机氯农药的生产,1984年停止使用。有机氯类农药较难降解,在环境中的残留半衰期为数年,最长可达十年,因此在农残研究中仍受到重视。药材中有机氯农药的检测,目前主要有六六六(BHC)、滴滴涕(DDT),以及五氯硝基苯(PCNB)和艾氏剂(Aldrin)。这类农药化学性质稳定,脂溶性大,残效期长,易在脂肪体内蓄积,造成慢性中毒,严重危及人体健康，目前仍然能在中药材中检出该农药。由于有机氯农药的极性较低,因而选择非极性或弱极性溶剂作为提取剂,或者根据实际情况,采用混合溶剂来提取.常用的溶剂有正己烷、丙酮、石油醚、二氯甲烷、乙腈等。提取方法大多采用传统的提取方法：超生、振荡、匀浆、搅拌、索氏提取.净化也大多采用传统的磺化、柱层析、夜夜分配、固相萃取法等。磺化法是把浓硫酸与提取液直接混合,可除去色素,脂肪等杂质,方法简便,适用于六六六,滴滴涕等化学性质稳定的有机氯农药。柱层析法常用的吸附剂有弗罗里硅土、硅胶、氧化铝、硅藻土、活性炭或其混和物等。在有机氯农药残留分析中最常用的柱填料为弗罗里硅土。传统的液-液分配不能单独作为一种净化方法,常和磺化或柱层析联用来达到净化目的。近几年超临界流体萃取(SFE)、加速溶剂萃取(ASE)、微波辅助加热萃取(MAE)、固相微萃取(SPME)等新技术在中草药及其制剂有机氯类农药残留分析中得到了成功的应用,使得样品前处理向着更为简便、快捷的方向发展.。SFE基本上避免了使用有机溶剂,简单快速,能选择性地萃取待测组分并将干扰成分减到最小程度,能实现操作自动化。 ASE的萃取过程在高压和较高的萃取温度下完成,使萃取速度和效率得到提高.。SPME是利用涂有吸附剂的熔融石英纤维吸附样品中的有机物质而达到萃取浓缩的目的,具有无溶剂、使萃取、浓缩、分离和进样一次完成的特点。有机氯农药分子结构中大多含有多个氯原子,对电负性大的元素且具有高选择性的电子捕获检测器(ECD)具有较高的响应,灵敏度可以达到pg级.故有机氯农药一般使GC-ECD进行检测.有机磷农药一般认为有机磷农药化学结构中多有酯键,不稳定,在药材中残留情况较少,但在有机氯杀虫剂已经长期停用,有机磷农药广泛使用的情况下,使得有机磷农药污染日益引起人们的关注,成为许多国家的检测重点。有机磷农药是目前使用比较广泛的一类杀虫剂,不仅用于水果,蔬菜等作物,而且用于中药的种植.有机磷农药与残效期长的有机氯农药相比,药效高,在环境中的持效期短,但对乙酰胆碱酯酶有抑制作用,易产生急性中毒,有时严重危及生命。虽然一些具有高毒的有机磷农药已经被禁用或限用,但是不科学使用和滥用农药的现象仍然存在。有机磷农药的检测一般使用高选择性的火焰光度检测器(FPD)和氮磷检测器(NPD),对于一些简单的基质,提取液不需要进一步净化.常用的提取液有丙酮、二氯甲烷、石油醚、乙腈或混合液.对于比较复杂的基质同样经过液-液分配、柱层析,固相萃取等净化处理。15种有机磷农药(敌敌畏、甲胺磷、速灭磷、甲拌磷、氧乐果、二嗪农、乙拌磷、乐果、甲基对硫磷、马拉硫磷、甲基异硫磷、水胺硫磷、喹硫磷、稻丰散、乙硫磷)。氨基甲酸酯类农药是一类具有良好杀虫效果的广谱性农药,在农作物种植与中药材栽培中被广泛使用。20世纪70年代以来,由于有机氯农药受到禁用或限用,大量有机磷农药的使用使得产生抗性的昆虫品种日益增多,氨基甲酸酯类农药得以推广使用。氨基甲酸酯类同有机磷农药相似也是乙酰胆碱酯酶抑制剂。如果残存于中药中会给人们的身体健康和生命安全带来危害.但是目前对氨基甲酸酯类农药在中药中的研究较少。由于这类化合物大多数在高温条件下不稳定,采用GG法测定常发生严重吸附和分解,因此常需要衍生化后测定或用HPLC法进行测定。拟除虫菊酯类农药是一类具有良好杀虫效果的广谱性农药,在药材种植中披广泛应用,具有高效、毒性中等的特点,对同翅目、鳞翅目等害虫有良效。然而它存有一定的异构体,这就导致了建立其多残留测定方法的困难性，关中药材中残留量检测的研究很少。其它低毒类农药往往属于低毒、低残留类农药,因而在中药中的残留研究很少。目前我国中药农残检测的重点仍在有机氯类农药上,其它类农药残留还没有相关规定;对中药中其它类农药残留的研究和关注也远远少于有机氯农药;从现有文献检测的个别品种看,其它各类农药残留往往也在中药中出现。3.中药中农药残留物的去除研究发现，生药中有机氯农药残留在烧煮、水煎后溶液中的浓度也比实际惨量低的多。另有研究表明，中药水浸出物中农药残留量大大降低，一般可降低90%左右或更高；此外，药材经过发芽、炒炙、蒸煮等不同炮制过程后，其农药残留量均有不同程度减少，其中显著的可减少50%左右。4、中药中农药残留量的检测方法 中药中的许多化学成分的化学性质与农药相近，干扰测定，同时农药残留物的量数痕量级。另外，农药的品种繁多，化学结构和性质各异，所有这一切均对农药残留物的检测方法提出了较高的要求。气相色谱法：是农药残留测定的主要手段之一，检测灵敏度高，最小检出量一般可达pg 至fg级，检测极限已由ppm提高到ppb或ppt级。（1） ECD检测器（电子捕获检测器）（2） 火焰光度检测器（FPD）（3） 氮、磷检测器（NPD）现阶段色谱毛细管柱的应用大大提高了分离效果，加之计算机的应用，人机对话等，应用气相色谱分析技术测定农药残留的占70%，极大程度地提高了农药残留的测定水平。 高效液相色谱法：主要是与气相色谱方法互补，是适用于对热不稳定的、难挥发的、极性强分子量大及离子型农药，而用GC分析测定可能发生严重的吸附和热分解现象。用HPLC测定分析条件较温和，现常用于氨基甲酸酯类化合物分析测定。 薄层层析法，分光技术，电化学技术、核磁、中子活化等均可应用于农残测定，但未能广泛应用。原子吸收光谱法：测定无机盐农药，选择性强，林敏度高且简便迅速，AOAC方法均被作为经典方法。5.中药中各种农药残留量的检测方法选择及方法建立建立的方法依据待测农药性质和样品种类进行选择，一般可分为四步：5.1 试验前的预准备 溶剂的纯度要高。由于农药残留量分析师一个从样品提取、净化，测定痕量农药的过程，对溶剂的纯度要求较高，目前市售试剂杂质较多，影响测定，故在使用前均须进行二次蒸馏。5.2样品中农药残留量的提取样品农药残留提取，实际是将痕量农药富集度并分离杂志的过程。要求首先可能完全地提出样品中所含农药成分，其次较少提出共存干扰物质。要达到上述目的，必须综合考虑，选择提取方法。震荡提取，索氏提取器热回流，超声波提取、溶剂依据相似相溶原理，对症选择。5.3 净化 样品经提取富集后出去干扰物质。手段：（1）柱层析；（2）液-液分配法；（3）磺化法；（4）低温冷冻法；（5）吹蒸发；目前常用的是（1）-(2)-(3)法，其中柱层析法应用较多，磺化法则适用于测定含有机氯的样品。5.4测定应根据待测农药的物理化学性质，选择仪器测定条件、实验参数，所建的方法检出限应低于农药残留限量1-2数量级，同时用标准物质对其方法进行验证及方法学考查。6农药残留量的限量标准制定农药残留问题在20世纪60年代初就引起了国际社会的重视,由联合国粮农组织(FAO)和世界卫生组织(WHO)联合组成的农药残留专家联席会议定期应国际食品法典委员会下的农药残留法典委员会的要求对农药的可接受的日摄入量及最大残留限量值进行评价,FAO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内的代谢数据、环境影响、使用方式,并估计依据GAP可能引起的最大残留水平;WHO毒理核心评价组负责评价毒理和相关数据,CAC基于评价的数据制定最大残留限量标准。WHO农药毒性研究通常包括:急性毒性试验、刺激和腐蚀性试验、亚慢性毒性试验(经口,经皮)、两代的繁殖试验、两种动物的致畸试验、致突变试验、长期毒性试验、致癌试验、以主要代谢物和途径而进行的代谢研究(吸收、分布和排泄)、迟发性神经毒性试验、变态过敏试验、致毒机理研究等。通常MRL的确立方法如下:(1)在特定使用条件下(GAP),施有农药的作物,其农药残留量标准是根据受控农业残留试验确立的;(2)采用适宜的消费者摄入模式,可以估算出在最恶劣条件下的农药残留理论每日最大摄入;(3)农药毒理学试验数据可用于确立ADI。通常这种方法包括寻找在在敏感物种上测得的“无可察觉副反应水平”,然后除以适宜的安全因子(通常默认为1010,即考虑人和动物的种间差异10倍的安全系数和不同人之间的个体差异10倍的安全系数),确立(ADI )。(4)如果按照(2)法估算得出的消费者对所有食品的农药残留日摄入量TMDI低于按照(3)法计算得出的ADI,那么将依据(1)法确立的残留量定为MRL。如果计算得出的吸入量高,那么要对(1)法所给出的条件进行修改以降低相关食物农药残留的标准。如果做不到这一点,那么相关农药就不能用于这种作物,其MRL值也难以确定(有效值为零)。研究农药残留不光分析原始化合物，更主要的是抑制其代谢产物量。联合国粮食组织、世界卫生组织农药残留法典委员会（CCPR）对农药残留量有明确规定，世界各国对食品中农药残留都有严格的限量标准。对我国中药出口，西方进口国（地区）均按营养食品进行检测。 我国中药农药残留量限度标准研究工作、现阶段仅仅建立各种农药的检测方法学方面研究，“十种中药中农药残留检测方法与限量标准研究”就是在重点解决前述几类农药残留测定的方法学问题，所建立的部分有机氯测定方法已被收入2000年药典附录试行本，推广应用。7中药农药残留面临的问题从目前情况看与发达国家相比,我国中药农药残留的研究和标准制定都落后于国际水平,跟不上发展的要求,主要表现在以下几方面：71标准总量不够,覆盖农药品种过少,未成体系从我国出口到欧盟和日本等地的中药看,已有相当的其它类别的农药品种被定为监测对象。截至2003年欧盟标准植物药(herb)项下各种检测污染物已达162种,各大类农药都有涉及。而中国药典、绿色中药标准中均只规定了34种有机氯农药残留量的测定方法及限量标准,对其它类农药并无规定。72缺少以危险性评估为基础,制订中药农残限量标准的科学依据CAC农药残留标准体系是建立在各国农业生产执行GAP的条件下,根据可接受的日摄入量并且综合分析世界各地区的消费习惯,以危险性评估为基础。世贸组织(WTO)的卫生和植物卫生措施应用协定(SPS)中,也强调各国可以基于危险性评估所得出的科学结果和适当的健康保护水平制定自己的食品安全措施。而我国缺少与农药残留标准制订有关的毒理学和社会学调查研究,较少开展农药残留危险性评估工作,以往制订各项相关限量标准多是从检验合格率上考虑,当发生国际贸易争端时拿不出符合国际要求的相关科学依据。73标准制定相对滞后,缺少对相关农残数据的系统检测和监控CAC农药残留标准体系重要的一环是不断根据新的农药残留监测结果和毒理评价结果不定期对MRL值进行评价分析、修改完善。FAO每年出版食品农药残留评价报告两份,其中残留报告一份、毒理报告一份,另外还出版JMPR种植和植物保护报告一份。这是一个动态修改的过程。美国、欧盟成员国和日本等国家都有农药残留监测项目,多年调查市场上各种产品中农药残留动态。目前,我国还没有进行相关农残数据的系统检测和监控工作,对中药中农药残留的污染现状未能从整体上准确把握,因此导致我们现在监测和重视的农药品种其它国家已弱化,而国际上新提出的控制对象我们还很少有相应的办法。74中药农药残留的检测方法落后,未能关注国际发展趋势发达国家经常采用先进的农药残留检测技术加强农药残留监测工作,所用检测技术如气相色谱与质谱联用技术、液相色谱与质谱联用技术、毛细管电泳与质谱联用、以及气相、液相色谱与多级质谱联用技术等。这些技术的应用大大提高了农药残留检测的定性能力和检测的灵敏度、检测限和检测覆盖范围,目前国外已发展出可以同时检测上百种农药的多残留分析系统,美国的FDA的多残留检测方法可检测360多种农药,德国DFG的方法可检测325种农药,加拿大多残留检测方法可检测251种农药(其中GC-MS检测239种,HPLC-Fluor检测12种)。而我国不仅缺乏同时测定上百种农药的多残留分析技术,且从以上文献可知,我国当前的中药农残分析方法研究仍以气相或液相色谱配不同的检测器为主,较少采用各种色质联用技术,研究仍然集中在个别品种中药中的某类农药的检测方法研究,尚没有中药中农残全分析研究的报道。我国应积极开展对于国际标准的研究工作,参与国际农药残留标准的制定,积极参与CAC农药残留评价和毒理学分析等有关工作,开展与农药残留标准制订有关的毒理学和社会学调查研究,开展农药残留危险性评估工作。为制订相关标准和解决国际贸易争端提供科学依据。结合我国中药生产贸易的实际情况,加快中药农药残留标准制定、修改工作的步伐,根据危险性评估结果尽快科学、合理地制定既符合我国经济、技术发展状况又能保护消费者健康和生产者利益的标准,逐步建立科学完备与国际接轨的标准体系。建立健全中药中农药残留的检测评价机制,使中药农药监测工作制度化经常化,确保残留管理工作正常的开展,准确把握我国中药农残的污染现状,并及时掌握国际上的农药残留研究动态,从而适时做出相应政策和标准调整。加紧中药中农药残留检测技术研究,对国内检测方法的研究制定工作在资金上给予一定的支持,改善检测设备,重视国外先进检测方法的发展趋势,制定我国的官方农药多残留分析方法,以适应日益增长的农药残留监测要求。8控制中药中农药残留量的建议研究措施8.1 建立绿色药材生产基地“药材生产基地”是指生产者以某种形式组织在一起专门从事药材生产,达到相当规模且形成一定优势的药材生产区。近两年来我国出现了前所未有的药材基地建设热潮,许多大型制药企业纷纷斥资建立自己的药材基地,如扬子江药业集团已先后在江苏、邳州、宜兴、内蒙建成银杏、黄芪种植基地。建立绿色药材基地,应在道地药材研究的基础上,选择优良品种,并在最适宜生长条件的区域种植,研究并推行规范化种植技术,合理使用农药,建立科学合理的采收加工制度。8.2 农药残留量限度标准的研究 中国药典2000年