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青岛农业大学本 科 生 课 程 论 文论 文 题 目 高效液相色谱分析法在农药检测中的应用 学生专业班级 环境工程201102 学生姓名（学号） 王静（ 20112224） 指 导 教 师 张 娇 完 成 时 间 2014 年 8月26日 2014年 8 月 26 日课 程 论 文 任 务 书学生姓名 王静 指导教师 张娇 论文题目 高效液相色谱分析法在农药检测中的应用 论文内容（需明确列出研究的问题）： 1. 土壤中农药的种类以及含量 2. 高效液相色谱分析法的应用范围 3. 高效液相色谱法在农药残留检测方面的应用 资料、数据、技术水平等方面的要求： 1、掌握图相关信息检索方式，网络上的相关资料的搜索（知网、中国期刊网、国家专利局、万方硕博论文库等）。 2、资料详实，论文结构清晰合理，论述充分，论文布局合理规范，语言规范恰当； 3、掌握资料分析、整理和归纳的方法以及科技论文撰写的格式和要求。 发出任务书日期 完成论文日期 教研室意见（签字） 院（部）院长意见（签字） 一、摘要：农药在农业生产上的使用对增加农业产量做出了不可磨灭的贡献，但由于高毒、高残留、难降解，农药的不合理使用，对生态环境和人类健康也产生了严重的危害。在当代，农药的环境污染和残留问题引起了全世界各国的广泛关注和重视。高效液相色谱分析法特别适用于易挥发、热不稳定、离子型和高分子等物质的分析，已成为农药残留分析的一种主要方法，具有检测灵敏度高、应用范围广、分析速度快等特点。本文就高效液相色谱分析法在农药检测中的应用进行了总结研究，希望能为以后在此方面的研究和利用提供一定的借鉴。二、关键词：农药；残留检测；高效液相色谱分析三、前言: 近年来，随着我国蔬菜种植面积的不断增加，农作物病虫害的发生不断加重，农药的使用量大增，随之而来的农药残留问题也日益严重。据报道，为防治各种病虫害而喷洒在作物表面上的各种农药，大约有 60%进入土壤,在农业生产活动中使用的农药种类非常多，这些农药的化学结构组成和性质各不相同，浓度波动的范围较大，土壤基质组分极其复杂，干扰杂质种类多。土壤中残留农药的检测是属于痕量（mgkg-1），甚至超痕量（gkg-1）范围内的分析，这就需要较高的农药残留检测技术。农药在使用过程中除了部分喷施作物过程中间接污染土壤外，还有一些农药则直接施于土壤，用于防治地下害虫、去除杂草，例如杀线虫剂（克百威、涕灭威、丙线磷等）、杀菌剂（五氯硝基苯等）、除草剂（莠去津、丙草胺等），一些灌根、拌种等农业生产用药（对硫磷，甲拌磷等），以及一些往年施用在土壤中残留时间较长不易降解的农药（HCH，DDT 等），这些都对土壤造成严重污染，对土壤生物（如蚯蚓等）、植物生长造成危害。土壤中已残留的某些农药还会不断释放，使作物因吸收而造成农药或其代谢物在农产品中的残留，进入食物链而危害人的健康。因此，建立准确可靠、灵敏度高和符合国际标准的农药残留技术，从整体上提高我国农业产地环境中农药残留检测能力，保证农产品的质量安全和避免国际间的贸易争端，具有非常重要的理论和实践意义。高效液相色谱法是20 世纪60 年代末70 年代初发展起来的一种快速、高效的新型分离分析技术。可以直接用于分析难挥发、热不稳定及高分子样品，弥补了气相色谱法的弱点，扩大了色谱法的应用范围，高效液相色谱法包括吸附色谱法、分配色谱法、离子交换色谱法和分子排阻色谱法，其中基于分配机理的高效液相色谱法在药品检验中应用非常广泛的一种仪器分析方法。四、高效液相色谱分析法在农药检测中的应用1、 毒死蜱在土壤中的降解及分析研究除了传统的GC检测方法外，也有分析工作者采用高效液相色谱法(HPLC)来检测土壤中的毒死蜱残留1,2。HPLC通常采用反相C18柱分离，以紫外检测器(UVD)或二极管阵列检测器(DAD)检测，检测波长在290 nm 附近，常用的流动相为乙腈-水。如Zhang 等3建立了HPLC检测土壤中毒死蜱的方法。样品经丙酮振荡提取、C18 固相萃取净化，以乙腈-水为流动相，采用反相C18 柱分离，UVD测定，回收率在92.9%100.3%，检出限为15 g/kg。刘腾飞、邓金花等4对苹果园土壤进行分析，检出毒死蜱的含量为(534.8) g/kg。Menon等5利用索氏提取器和HPLCUVD检测分析印度半干旱地区砂土和壤土中的毒死蜱，回收率大于95%，检出限小于1 g/kg。孙宝利等6采用乙酸乙酯振荡提取土壤中的毒死蜱，经弗罗里硅土固相萃取柱净化，采用HPLC-DAD测定，回收率在68%87%，检出限为3 g/kg，定量限为30 g/kg。2、氨基甲酸酯类及酰胺类农药包括灭多威、仲丁威、克百威在内, 目前我国农药产品标准中已有10 多种是用高效液相色谱法进行有效成分含量的测定。尽管单组分酰胺类除草剂的分析目前多是采用气相色谱法, 但近来使用较多而且效果较好的酰胺类与磺酰脲类复配的产品, 则多使用高效液相色谱法进行两类农药的同时测定7。在高效液相色谱( HPLC ) 方面, 贾忠江等8对离子色谱中连多硫酸盐的容量因子和碳原子数的关系作了研究。李庆明等9对二茂铁衍生物的HPLC 保留值和结构的关系作了研究。张书胜等10使用HPLC 法测定了一些药物的分配系数并对其构效关系作了考察。傅旭春等11研究了对氨基苯甲酸酯同系物的HPLC 保留行为和结构参数的相关性。侯镜德等12用HPLC 法研究了一些药物的热力学函数及保留值的定量构效关系。在农药色谱分析方面, 王琴孙等13研究了计算机辅助高效T LC 的最优化分离方法, 应用于13 种有机氯农药的分离。陈农等14介绍了HPLC 专家系统中除莠剂类分析法的推荐及作用指数定性。蔡煜东等运用人工神经网络方法对农药醚菊酯类似物的定量构效关系进行了研究。侯镜德15用HPLC 法研究了含氟酰胺类新农药的定量构效关系。2、 稻田中丙草胺残留目前，国内颜爱花等16建立了丙草胺与异丙隆的混剂中有效成分的高效液相色谱分析方法; 陆梅等17通过石油醚萃取和弗罗里硅土SPE 小柱净化，用高效液相色谱法测定水中4种酰胺类除草剂，丙草胺检出限达到0.005 mg /L;罗俊凯、黄雪等18采用二氯甲烷提取稻田水和水稻植株样品中的丙草胺，稻田土壤样品用二氯甲烷 甲醇混合溶剂( 体积比为91) 提取，高效液相色谱法测定丙草胺，取得良好效果。该方法样品前处理步骤简单，测定结果重复性好，精密度准确度良好，满足农药残留分析的要求，为丙草胺在稻田环境中科学合理施用提供科学依据。3、有机农药类有机磷农药是国内广泛使用的高毒低残留农药。应用H P LC 分析有机农药和除草剂效果很好, 发展很快。如氨基甲酸醋类杀虫剂、有机磷农药等等。陈雁君等19在国内首次用反相高效液相色谱法测定土壤中微量灭多威(氨基甲酸酷类), 以乙酸乙醋为提取液,测定土壤中灭多威的检测限为0.1n g , 线性范围1.0 一20g / m L , 高、中、低3 种浓度的平均加标回收率为96.1 一100.2 % ,CV 5% 。徐广通等20,21在此基础上研究采用超声提取, 反相高效液相色谱测定土壤中灭多威与硫双威。与传统的萃取法相比, 超声提取具有方便、快速的特点。3、 拟除虫菊醋合成拟除虫菊醋的最大吸收波长在2 2On m 以下, 但在紫外区有很强的吸收。由于部分拟除虫菊醋类农药具有挥发性及热不稳定性, 用高效液相色谱方法分析拟除虫菊醋类农药具有一定的优势。林维宜等22用HPLC 方法测定糙m 中拟除虫菊醋类农药残留量。Metwaly 等23用HPLC方法测定了4 种蔬菜中氯氛菊醋的农药残留量, 回收率为63 % 一7 7%。Baker 等24用紫外检测器测定了水果和蔬菜中残留的9 种菊醋类农药, 与毛细管气相色谱2 电子捕获检测器结果相比, 除苯醚菊醋和灭虫菊醋两种农药的灵敏度较高外, 其余7 种的灵敏度都偏低。李云春等25用反相高效液相色谱、二极管阵列检测器测定茶叶中的氯氛菊醋和氛戊菊醋。Lopez等26采用柱后光化学诱导H PLc 分离、荧光检测方法测定蔬菜中七种拟除虫菊醋的农药残留量。但H P以二至今仍缺乏通用型检测器, 灵敏度还有待进一步提高。4、 氛基甲酸酯类氨基甲酸醋类农药是一类应用范围广、药效高对哺乳动物毒性较有机磷低的农药, 目前这类农药正逐渐替代有机氯农药和部分替代有机磷农药。氨基甲酸醋类化合物在2 2On m 处均有强吸收, 故可用紫外检测器检测。目前, 大多数氨基甲酸醋类农药的H P LC 检测都是采用反相C1 8 或C S 柱, 常用的流动相为甲醇一水或乙脯一水, 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醋类农药残留分析的检测波长采用25 4 m m 。样品经超临界流体萃取(SF E)后, 再用H PLC 一U V 检测, 结果优于H PLC 一发光检测。5、有机磷及有机氛农药H en ry.K.R otic h27采用离线固相萃取(s PE) 富集2 高效液相色谱(H P LC )法对甲基对硫磷, 对硫磷, 辛硫磷进行检测分析中, 利用LC 6 A 高效液相色谱以Shim Pack CLCODS柱(150mm x 416mm x 5mm )为分离柱, 流动相为甲醉一水(体积比70 : 30) , 通过C 18 萃取柱进行固相萃取,用0.15% 甲醇溶剂改性剂5ml洗脱, 以280nm 为共同测定波长, 柱温35 。其中对辛硫磷最低检出限为1A g L , 相对标准偏41.1% , 其他两种情况与此接近。该法稳定可靠, 回收率高。HPLc /A Pc M l s 对测定具有热不稳定性和呈极性的农药如对硫磷等, 比G C M S 法效果更好。6、 杀菌剂鞠荣等28以乙酸乙醋为溶剂, 超声波振荡法提取柑桔中的唾菌灵, 采用反相高效液相色谱法测定, 色谱柱为不锈钢柱(Hewlet Packard O D S HyPersil 5um , id 4 m m X 2 5 0 m m ); 柱温为室温;流动相为甲醉一水一氨水(体积比为70 : 30 : 0.6 ); 流速l.0 mL/m in ; 检测波长3 00n m。用外标(峰高)一标准曲线法定量, 回收率为88 % 一89.94 % , 检测限为0.lmg/kg, 符合残留量测定的要求7、多种农药的综合分析张毅等29报道了对白菜中多菌灵等4 种农药的高效液相色谱检测方法的研究圈。在同一波长条件下, 对蔬菜中多残留农药分别进行了方法的开发与研究, 分离条件为C 18 柱(H Y PE K S IL O D S 2 5ug id 4.0m m X 3 0 0 m m ):流动相为甲醉一水(体积比80 : 20) ; 流速为1m L/ m in ;进样体积为10 uL; 检测波长为2 54 n m。4 种农药能够达到很好的基线分离, 且操作简单, 灵敏度高。回收率分别为: 多菌灵86 .61 %、澳氛菊醋73.15 %、百菌氛7 4.4 1%、氧化乐果87.50 % 以上。李爱强等30应用 HPLC-DAD 测定了土壤中 7 种三嗪类除草剂的方法，对检测波长、提取方法、提取溶剂、梯度洗脱程序等试验条件进行了优化。结果表明，7 种三嗪类除草剂在 0.108mgL-12.00 mgL-1范围内线性良好，检出限为 0.84gkg-12.07gkg-1，加标回收率为 95.0%107%，RSD 为 1.2%5.6%。 刘文杰等31应用 HPLC 同时测定了土壤中多菌灵、吡虫啉和甲基托布津 3 种农药残留的方法，该方法速度较快，在 7min 内实现了 3 种农药的分离检测。3 种农药的平均加标回收率分别为87%、97%和92%，RSD分别为9.8%、8.1%和11.0%。Asensio-Ramos等32采用 HPLC-FLD 检测土壤中农药及其代谢物的残留量，检测限都在 ngg-1水平以下。五、结论和展望：高效液相色谱(HPLC)是目前各种色谱模式中应用最广的一个领域，在化合物的分析方面，世界上约有80%的化合物，如括高分子化合物、离子型化合物、热不稳定化合物以及有生物活性的化合物都可以用不同模式的HPLC(如正相 HPLC、反相 HPLC、离子交换色谱和离子色谱、体积排除色谱、亲合色谱等等)进行分离分析。高效液相色谱分析技术是采用高压输液系统,将具有不同极性的单一溶剂或不同比例的混合溶剂、缓冲液等流动相泵入装有固定相的色谱柱中,在柱内各成分被分离后,进入检测器进行检测,从而实现对试样的分析。高效液相色谱更适宜于分离、分析高沸点、热稳定性差、有生理活性及相对分子量比较大的物质。由于具有“三高一广一快”的特点(即高压、分离效率高、检测灵敏度高、应用范围广泛和分析速度快),已应用于大多数的农药残留分析中33,34。但国内这方面的研究方面的工作还较少, 有必要进行深入研究, 以适应农药工业发展的需要。参考文献1 Baskaran S, Kookana R S, Naidu R. 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