（分析化學(xué)專業(yè)論文）熒光法檢測有機(jī)磷殘留總量及其分析應(yīng)用.pdf

摘要 0 0 0 y 17 3 4 5 5 9 目前我國使用量最大的農(nóng)藥是有機(jī)磷農(nóng)藥，此類農(nóng)藥能有效地控制害蟲、雜草及細(xì) 菌的生長，提高農(nóng)業(yè)產(chǎn)量，但它屬于高毒性農(nóng)藥，大量使用會(huì)造成許多潛在的危害，影 響人體健康甚至給后代帶來很多潛在的危險(xiǎn)。為預(yù)防和處理有機(jī)磷農(nóng)藥引起的危害，及 時(shí)、準(zhǔn)確的檢測方法顯得尤為必要。傳統(tǒng)檢測農(nóng)藥殘留的手段主要有氣相色譜法、薄層 色譜法、氣相色譜質(zhì)譜聯(lián)用法、高效液相色譜法、免疫學(xué)方法與生物芯片技術(shù)等。上 述方法存在樣品前處理過程繁瑣、消耗試劑、耗時(shí)長等缺點(diǎn)，很難實(shí)現(xiàn)快速、有效的檢 測。而熒光分析法是根據(jù)熒光探針染料與生物大分子結(jié)合后的熒光特性、動(dòng)力學(xué)特征、 電化學(xué)特征和自聚特征等建立了科學(xué)的分析方法，它具有靈敏度高、試劑用量少、方法 簡便等優(yōu)點(diǎn)，在環(huán)境監(jiān)測等領(lǐng)域顯示出其獨(dú)特的優(yōu)越性。熒光探針技術(shù)具有高度的靈敏 性和極寬的動(dòng)態(tài)響應(yīng)范圍，因此，進(jìn)一步建立高靈敏度、低檢測限的熒光探針對定量測 定有機(jī)磷殘留的方法具有重要意義。 本論文主要包括以下兩個(gè)方面的內(nèi)容： 1 概述了熒光分析法的基本原理、有機(jī)磷化學(xué)基礎(chǔ)，綜述了有機(jī)磷農(nóng)藥殘留分析 的一些方法及其應(yīng)用，引用文獻(xiàn)1 3 5 篇。 2 探索了幾種熒光法測定有機(jī)磷殘留的新方法：( 1 ) 在p h6 2 0 的k h 2 p 0 4 - n a 2 h p 0 4 緩沖溶液中，吖啶橙( a o ) 與一定濃度的十二烷基苯磺酸( s d b s ) 發(fā)生熒光增強(qiáng)反應(yīng)，當(dāng) 在該體系中加入有機(jī)磷農(nóng)藥后，在k = 4 9 4n l l l 處熒光強(qiáng)度明顯下降，其降低程度與有機(jī) 磷農(nóng)藥的加入量呈良好的線性關(guān)系，線性范圍和檢出限分別為0 0 2 0 - - 0 2 8m g l 、 0 0 2 0 m g l 。據(jù)此建立了測定有機(jī)磷農(nóng)藥殘留總量的新方法。該方法用于大米和土壤中 有機(jī)磷農(nóng)藥殘留總量的檢測，回收率為9 2 1 9 6 8 ，r s d 在2 8 - 4 3 之間，結(jié)果滿意。 ( 2 ) 在p h i 6 0 的k h 2 p 0 4 一n a e h p 0 4 緩沖溶液中，一定濃度的溴化十六烷基三甲基銨 ( c t m a b ) 與曙紅( y ) 反應(yīng)，使其熒光強(qiáng)度劇增，當(dāng)在y - c t m a b 中加入有機(jī)磷農(nóng)藥后， 溶液在激發(fā)波長3 1 6 n m ，發(fā)射波長5 5 0 r i m 處體系的熒光強(qiáng)度明顯降低，且降低程度與有 機(jī)磷農(nóng)藥的加入量呈良好的線性關(guān)系，據(jù)此建立了測定有機(jī)磷農(nóng)藥殘留總量的新方法。 ( 3 ) 在p h 為4 6 0 的b r 緩沖溶液中，中性紅( n r ) 與一定濃度的十二烷基苯磺酸鈉( s d b s ) 發(fā)生熒光增強(qiáng)反應(yīng)，在該體系中加入有機(jī)磷農(nóng)藥后，在激發(fā)波長5 6 0 n m ，發(fā)射波長6 0 4 n m 處體系的熒光強(qiáng)度明顯降低，且降低程度與有機(jī)磷農(nóng)藥的加入量呈良好的線性關(guān)系，其 線性范圍和檢出限分別為0 0 2 4 - 4 ) 4 0 m g l ，0 0 1 4 m g l 。據(jù)此建立了測定有機(jī)磷農(nóng)藥殘留 總量的新方法。該方法已用于面粉和土壤中有機(jī)磷農(nóng)藥殘留總量的檢測，回收率在 9 2 0 1 0 0 5 之間，相對標(biāo)準(zhǔn)偏差在1 0 8 1 8 1 之間，結(jié)果滿意。在p h6 6 的s 巾r e n s e n 緩沖溶液中，達(dá)旦黃( t y ) 與一定濃度的吐溫8 0 發(fā)生熒光增強(qiáng)反應(yīng)，當(dāng)在該體系中加 入辛硫磷農(nóng)藥后，在k = 4 6 0n 1 處熒光強(qiáng)度明顯降低，且降低程度與辛硫磷的加入量呈 良好的線性關(guān)系，線性范圍和檢出限分別是0 o 7 2m g l ，0 0 3 1 m g l 。據(jù)此建立了測定 辛硫磷殘留量的新方法。 3 開展有機(jī)磷農(nóng)藥與熒光探針相互作用機(jī)理研究。研究了染料、染料有機(jī)磷農(nóng)藥、 染料一表面活性劑、染料一表面活性劑有機(jī)磷農(nóng)藥的熒光光譜和紫外光譜，并對其相 互作用機(jī)理進(jìn)行初步探討。 關(guān)鍵詞：有機(jī)磷農(nóng)藥殘留，熒光探針技術(shù)，表面活性劑，染料 n a b s t i 認(rèn)c t a tp r e s e n t ，o r g a n i cp h o s p h o r u sp e s t i c i d ew e r ep e s t i c i d e so ft h eb i g g e s tc o n s u m p t i o no fo u rc o u n t r y t h eo r g a n i cp h o s p h o r u sp e s t i c i d ep e s t i c i d e sh a v es t r o n gt o x i c i t y , i tw i l lc a u s eal o to fp o t e n t i a ld a n g e ri f u s e di nal a r g ea m o u n t f o re x a m p l e ，i tw i l li n f l u e n c et h eh a m a nb o d yh e a l t hs e r i o u s l y , w i l le v e nb r i n g p o t e n t i a ld a n g e rt oo f f s p r i n g p e s t i c i d ei su s e do nt h ec r o p s ，w i l la d v a n c et h eo u t p u to ft h ec r o p s ，a n dk i l l t h ew e a d s ，t h ep e s t sa n dt h eb a c t e r i u m s o ，o n eo ft h ep r e v e n t i v em e a s u r e si nt h ec a s ei st of a s ta n d a c c u r a t e l yd e t e r m i n et h eo r g a n i cp h o s p h o r u sp e s t i c i d e t h et r a d i t i o n a ld e t e c t i o nm e t h o d so fr e s i d u e so fp e s t i c i d e sw e r er e p o r t e d ：g a s e o u sp h a s e c h r o m a t o g r a m s ，t h i nl a y e rc h r o m a t o g r a m s ，c h r o m a t o g r a mo fh i g h - e f f i c i e n tl i q u i dp h a s e ，i m m u n o a s s a y a n db i o l o g i c a lc h i pe t c b u t8 0 m es h o r t c o m i n g se x i s ti nt h ep r e t r e a t m e n to ft h es a m p l e s ，s u c ha s t e d i o u s n e s sa n dr e a g e n t - c o n s u m i n g ，t i m e - c o n s u m i n g t h e y 骶u n a b l et os a t i s f y f a s ta n da c c u r a t e l y d e t e r m i n e c o m p a r e dw i t ht h e m ，t h ef l u o r e s c e n ta n a l y t i cm e t h o dh a ss o m ea d v a n t a g e ：h i g hs e n s i t i v i t y , f e wr e a g e n t , s i m p l e n e s sa n dc o n v e n i e n c e ，a n dd e m o n s t r a t e si t su n i q u es u p e r i o r i t yi nt h ef i e l do f a f t e rt h ef l u o r e s c e n c ep r o b ed y e s t u f f sa n db i o l o g i c a lm a c r o m o l e c u l ea r ec o m b i n e d , i tw i l lt a k eo n 8 0 m ec h a r a c t e r i s t i c s ：f l u o r e s c e n c ec h a r a c t e r i s t i c ，d y n a m i c sc h a r a c t e r i s t i c ，e l e c t r o c h e m i c a lc h a r a c t e r i s t i c a n dg a t h e r i n gc h a r a c t e r i s t i c ，e t c b a s e do nt h i st h e o r y , f l u o r e s c e n c ea n a l y t i c a lm e t h o di sa c q u i r e d t h e g r e a t e s ts t r o n g p o i n to ft h ef l u o r e s c e n c ep r o b et e c h n o l o g yi si t sh i g h - l e v e ls e n s i t i v i t ya n de x t r e m e l yw i d e d y n a m i cr e s p o n s e r a n g e ，8 0 i ti s s i g n i f i c a n tt of u r t h e ra c h i e v ef l u o r e s c e n c ea n a l y t i c a l m e t h o do f q u a n t i t a t i v e l yd e t e r m i n et h er e s i d u a lm e t h o do fo r g a n i cp h o s p h o r u s ，i tw i l lp o s s e s sh i g h e rs e n s i t i v i t y , l o w e r d e t e c t i o nl i m i t t h i st h e s i sm a i n l yi n c l u d e st h ec o n t e n to ft w of o l l o w i n gr e s p e c t s ： 1 i nt h i sp a p e r , t h eb a s i cp r i n c i p l eo ft h ef l u o r e s c e n c ea n a l y t i ca p p r o a c ha n dt h ec h e m i c a lf o u n d a t i o n o fo r g a n i cp h o s p h o r u sw e r es u m m e du p ，o r g a n i cp h o s p h o r u sp e s t i c i d er e s i d u ea n a l y s i ss o m em e t h o d sa n d t h ea p p l i c a t i o nw e r er e v i e w e di nd e t a i l s ：13 5r e f e r e n c e sw e l ec i t e di nt h i sp a p e r i i i 2 s e v e r a lk i n d so fn e wf l u o r e s c e n c em e t h o d si nd e t e r m i n i n gt h er e s i d u a l so fo r g a n i cp h o s p h o r u sh a v e e x p l o r e d ：( 1 ) i nap h6 2m e d i u mo fk h 2 p 0 4 - n a 2 h p 0 4 ，t h ef l u o r e s c e n c ei n t e n s i t yo fa c r i d i n eo r a n g e ( a o ) i se n h a n c e dv i o l e n t l yw h e nac e r t a i nc o n c e n t r a t i o no ft h ed o d e c y l b e n z e n es u l f o n i ea c i ds o d i u m s a l t ( s d b s ) i sa d d e d t h e e n h a n c e df l u o r e s c e n c e i n t e n s i t y i sd e c l i n e d o b v i o u s l y a f t e r a d d i n g o r g a n o p h o s p h o r u sp e s t i c i d e sa n dt h er e d u c e df l u o r e s c e n c ei n t e n s i t yi sp r o p o r t i o n a lt ot h ec o n c e n t r a t i o no f o r g a n o p h o s p h o r u sp e s t i c i d e s t h el i n e a rr a n g eo ft h i sa s s a yi s0 0 2 0 2 8m g la n dw i t had e t e c t i o nl i m i t o fo 0 2m g l b a s e do nt h i s ，an e wf a s ta n ds i m p l em e t h o df o rt h ed e t e r m i n a t i o no ft h eo r g a n o p h o s p h o r u s p e s t i c i d e st o t a l - r e s i d u e sw a sd e v e l o p e d t h em e t h o dh a sb e e ns u c c e s s f u l l ya p p l i e dt ot h ed e t e r m i n a t i o no f t h eo r g a n o p h o s p h o r u sp e s t i c i d e st o t a l - r e s i d u e si nr i c ea n ds o i l ，t h er e c o v e r yr a n g ew a s9 2 1 9 6 8 t h e r e l a t i v es t a n d a r dd e v i a t i o n ( r s d ) r a n g ew a s2 8 4 3 ，w h i c hr e s u l t sa r es a t i s f a c t o r y ( 2 ) i nap h = 6 0 m e d i u mo fk h 2 p 0 4 - n a 2 h p 0 4 ，t h ef l u o r e s c e n c ei n t e n s i t yo fe o s i nyi se n h a n c e dv i o l e n t l yw h e nac e r t a i n c o n c e n t r a t i o no ft h ec e t r i m o n i u mb r o m i d e ( c t m a b ) i sa d d e d t h ee n h a n c e df l u o r e s c e n c ei n t e n s i t yi s d e c l i n e do b v i o u s l ya f t e ra d d i n go r g a n o p h o s p h o r u sp e s t i c i d e sa n dt h er e d u c e df l u o r e s c e n c ei n t e n s i t yi s p r o p o r t i o n a lt ot h ec o n c e n t r a t i o no fo r g a n o p h o s p h o r u sp e s t i c i d e s b a s e do nt h i s ，an e wf a s ta n ds i m p l e m e t h o df o rt h ed e t e r m i n a t i o no ft h eo r g a n o p h o s p h o r u sp e s t i c i d e st o t a l - r e s i d u e sw a sd e v e l o p e d ( 3 ) i nap h 4 6m e d i u mo fk h 2 p 0 4 - n a 2 h p 0 4 ，t h ef l u o r e s c e n c ei n t e n s i t yo fn e u t r a lr e d ( n r ) i se n h a n c e dv i o l e n t l y w h e nac e r t a i nc o n c e n t r a t i o no ft h ed o d e c y l b e n z e n es u l f o n i ca c i ds o d i u m s a l t ( s d b s ) i sa d d e d t h e e n h a n c e df l u o r e s c e n c ei n t e n s i t yi sd e c l i n e do b v i o u s l ya f t e ra d d i n go r g a n o p h o s p h o r u sp e s t i c i d e sa n dt h e r e d u c e df l u o r e s c e n c ei n t e n s i t yi sp r o p o r t i o n a lt ot h ec o n c e n t r a t i o no fo r g a n o p h o s p h o r u sp e s t i c i d e s t h e l i n e a rr a n g eo ft h i sa s s a yi s0 0 2 4 0 4 0m g la n dw i t had e t e c t i o nl i m i to f0 0 1 4m g l b a s e do nt h i s ，a n e wf a s ta n ds i m p l em e t h o df o rt h ed e t e r m i n a t i o no ft h eo r g a n o p h o s p h o r u sp e s t i c i d e st o t a l - r e s i d u e sw a s d e v e l o p e d t h em e t h o dh a sb e e ns u c c e s s f u l l ya p p l i e dt o t h ed e t e r m i n a t i o no ft h eo r g a n o p h o s p h o r u s p e s t i c i d e st o t a l r e s i d u e si nf l o u ra n ds o i l ，t h er e c o v e r yr a n g ew a s9 2 0 1 0 0 5 t h er e l a t i v es t a n d a r d d e v i a t i o n ( r s d ) r a n g ew a s1 0 8 1 81 ，w h i c hr e s u l t sa r es a t i s f a c t o r y ( 4 ) i nt h ek h 2 p 0 4 - n a 2 h p 0 4 ( s q b r e n s e n ) b u f f e rs o l u t i o na tp h = 6 6 ，t h ef l u o r e s c e n c ei n t e n s i t yo ft i t a ny e l l o w ( t y ) e n h a n c e dv i o l e n t l y w h e nac e r t a i nc o n c e n t r a t i o no ft h et w e e n 8 0i sa d d e d t h ee n h a n c e df l u o r e s c e n c ei n t e n s i t yi sd e c l i n e d o b v i o u s l ya f t e ra d d i n gp h o x i ma n dt h er e d u c e df l u o r e s c e n c ei n t e n s i t yi sp r o p o r t i o n a lt ot h ec o n c e n t r a t i o n i v o f p h o x i m ，t h el i n e a rr a n g eo f t h i sa s s a yi s0 0 7 2m g la n d t h ed e t e c t i o nl i m i ti s0 0 31m g l b a s e d0 1 1 t h i s ，an e wf a s ta n ds i m p l em e t h o df o rd e t e r m i n a t i o no f t h ep h o x i m - r e s i d u e sw a sd e v e l o p e d 3 s t u d yf o r t h ei n t e r a c t i o nt h e o r yb e t w e e no r g a n o p h o s p h o r u sa n df l u o r e s c e n c ep r o b e t h e f l u o r e s c e n c es p e c t r aa n dt h ea b s o r p t i o ns p e c t r ao fd y e ，t h ec o m p l e xo fd y ea n do r g a n o p h o s p h o r u s ，t h e c o m p l e xo fd y ea n ds u r f a c t a n ta n d t h ec o m p l e xo fd y e ，s u r f a c t a n ta n do r g a n o p h o s p h o r u sw e r es t u d i e d t h e r e a c t i o nm e c h a n i s m so ft h e mw e l ea n a l y z e dp r e l i m i n a r i l y k e yw r o d s ：r e s i d u eo f o r g a n o p h o s p h o r u sp e s t i c i d e ，f l u o r e s c e n c ep r o b et e c h n o l o g y , s u r f a c t a n t ，d y e v 目錄 摘要i a b s t r a c t i i i 目錄v i i 第一章緒論1 1 1 有機(jī)磷農(nóng)藥殘留分析的現(xiàn)實(shí)意義1 1 1 1 有機(jī)磷農(nóng)藥及其使用現(xiàn)狀1 1 1 2 有機(jī)磷農(nóng)藥的危害2 1 2 有機(jī)磷農(nóng)藥殘留分析檢測技術(shù)3 1 2 1 樣品前處理3 1 2 2 有機(jī)磷農(nóng)藥殘留的檢測方法6 1 3 熒光分析法的基本原理9 1 4 本研究課題的來源及研究的主要內(nèi)容1 0 第二章吖啶橙一十二烷基苯磺酸鈉一有機(jī)磷農(nóng)藥體系的熒光反應(yīng)及分析應(yīng)用1 3 2 1 實(shí)驗(yàn)部分1 4 2 1 1 儀器與試劑1 4 2 1 2 實(shí)驗(yàn)方法1 4 2 2 結(jié)果與討論1 4 2 2 1 吸收光譜1 4 2 2 2 熒光光譜1 5 2 2 3 條件優(yōu)化實(shí)驗(yàn)1 6 2 3 分析應(yīng)用2 2 2 3 1 樣品處理2 2 2 3 2 回收率與精密度2 2 2 3 3 樣品分析2 3 第三章熒光法檢測有機(jī)磷農(nóng)藥殘留量及其分析應(yīng)用2 5 3 1 實(shí)驗(yàn)部分2 5 3 1 1 儀器與試劑2 5 v u 1 2 實(shí)驗(yàn)方法2 6 結(jié)果與討論2 6 2 1 熒光光譜2 6 3 2 2 條件優(yōu)化實(shí)驗(yàn)2 7 3 3 分析應(yīng)用3 l 3 3 1 樣品處理3 l 3 3 2 回收率與精密度3 1 3 3 3 樣品分析3 2 第四章熒光法快速檢測有機(jī)磷農(nóng)藥殘留總量3 5 4 1 實(shí)驗(yàn)部分3 5 4 1 1 儀器與試劑3 5 4 1 2 實(shí)驗(yàn)方法3 6 4 2 結(jié)果與討論3 6 4 2 1 吸收光譜3 6 4 2 2 熒光光譜3 6 4 2 3 條件優(yōu)化實(shí)驗(yàn)3 7 4 3 分析應(yīng)用4 1 4 3 1 樣品處理4 1 4 3 2 回收率、精密度與樣品分析4 2 第五章熒光法快速檢測辛硫磷殘留量4 3 5 1 實(shí)驗(yàn)部分4 3 5 1 1 儀器與試劑4 3 5 1 2 實(shí)驗(yàn)方法4 4 5 2 結(jié)果與討論4 4 5 2 1 光譜分析4 4 5 2 2 條件優(yōu)化實(shí)驗(yàn)4 5 5 3 分析應(yīng)用4 9 5 3 1 樣品處理4 9 5 3 2 回收率與精密度4 9 v i i i 5 第六章 參考文 致謝 攻讀學(xué) 獨(dú)創(chuàng) i x 第一章緒論 第一章緒論 1 1 有機(jī)磷農(nóng)藥殘留分析的現(xiàn)實(shí)意義 1 1 1 有機(jī)磷農(nóng)藥及其使用現(xiàn)狀 隨著世界人口日益增多，糧食供應(yīng)也日趨緊張。估計(jì)到2 0 2 0 年，世界糧食需求量 將由2 0 0 0 年的1 9 0 4 億噸增長至2 4 8 7 億噸【1 1 ，而耕地卻日益減少。據(jù)報(bào)道，全世界每 年因受病蟲害而減少的糧食產(chǎn)量，大約占糧食總量的3 0 左右【2 】，加上旱澇氣候引起的 糧食減產(chǎn)，糧食的供應(yīng)會(huì)更加緊張。農(nóng)藥對糧食增產(chǎn)起著十分重要的作用。如果停止使 用農(nóng)藥等殺蟲劑的使用，預(yù)計(jì)全世界就會(huì)有上億人面臨著饑餓的威脅。因此，農(nóng)藥是實(shí) 現(xiàn)糧食產(chǎn)量增加的重要措施之一。但是，目前市場上流通的糧食果蔬都不同程度地存在 農(nóng)藥殘留問題，這主要是由于使用者普遍缺乏科學(xué)使用農(nóng)藥的知識，片面追求產(chǎn)量造成 的。例如衛(wèi)生防疫部門對市場上流通的糧食果蔬中農(nóng)藥殘留量進(jìn)行了檢測，檢測結(jié)果表 明，近年農(nóng)產(chǎn)品中農(nóng)藥含量超標(biāo)及其嚴(yán)重，嚴(yán)重的地區(qū)甚至高達(dá)8 5 ，國內(nèi)最好的地區(qū) 也有5 的農(nóng)產(chǎn)品農(nóng)藥殘留量超標(biāo)。每年有l(wèi) o 萬人次的農(nóng)藥殘留量超標(biāo)中毒事件發(fā)生。 隨著人民生活水平日益提高，人們越來越關(guān)心如何吃得健康營養(yǎng)這個(gè)問題，“綠色食品、 “無公害食品 等無污染食品和蔬菜水果越來越受到人民的喜愛，果蔬中農(nóng)藥殘留問題 也日益引起公眾的關(guān)注。 自1 9 9 0 年開始，我國農(nóng)藥產(chǎn)量一直位于世界第二位，由1 9 9 1 年的2 5 3 萬噸增加到 1 9 9 9 年的4 2 6 萬噸【3 】，并其產(chǎn)量也在逐年增大。目前人們普遍使用的農(nóng)藥有：有機(jī)磷、 氨基甲酸酯和擬除蟲菊酯等三大類。其中除擬除蟲菊酯毒性相對較低外，前兩類農(nóng)藥大 都會(huì)對人畜造成危害【4 】。而有機(jī)磷農(nóng)藥是目前最常用的一類農(nóng)藥，它的優(yōu)點(diǎn)很多，比如 品種多、高效能、成本低、防治對象多、在環(huán)境中易降解等。因此在各種農(nóng)作物中得到 了廣泛的應(yīng)用【5 1 。 有機(jī)磷農(nóng)藥屬于有機(jī)磷酸酯類化合物，它們都含有c p 鍵或c 0 p ，c s p ， c - n p 鍵。市場上有幾十種有機(jī)磷農(nóng)藥的正式商品，如辛硫磷、對硫磷、氧樂果、樂果、甲基 1 6 0 5 、敵敵畏、馬拉硫磷、甲拌磷、久效磷、甲胺磷、敵百蟲、谷硫磷等按化學(xué)結(jié)構(gòu)可 把有機(jī)磷農(nóng)藥分為四類：一、磷酸酯類；二、氨基磷酸酯類；三、二硫代磷酸酯類；四、 硫代磷酸酯類。有機(jī)磷農(nóng)藥具有以下幾個(gè)特點(diǎn)：( 1 ) 化學(xué)性質(zhì)不穩(wěn)定，易水解，在堿性 熒光法檢測有機(jī)磷殘留總量及其分析應(yīng)用 條件下易分解，如甲基1 6 0 5 被氧化后毒性增大，敵百蟲在堿性溶液中分解轉(zhuǎn)化為敵敵畏 而毒性更大【6 ，刀；易氧化，易于在動(dòng)植物體內(nèi)降解。正確使用時(shí)殘留問題小，不致污染環(huán) 境；( 2 ) 殺蟲效率高，廣普，作用方式多樣；( 3 ) 化學(xué)結(jié)構(gòu)復(fù)雜多變，品種多，適用范圍 廣；( 4 ) 毒性差異大，比如辛硫磷、馬拉硫磷、敵百蟲等毒性低，而對硫磷、甲拌磷為劇 毒品種?？偟膩碚f，有機(jī)磷農(nóng)藥的毒性偏高，但高毒品種正在逐步地被低毒品種代替； ( 5 ) 與有機(jī)氯農(nóng)藥、擬除蟲菊酯類殺蟲劑相比，害蟲對有機(jī)磷殺蟲劑的抗藥性發(fā)展緩慢。 1 1 2 有機(jī)磷農(nóng)藥的危害 有機(jī)磷農(nóng)藥大多數(shù)都屬于高毒性農(nóng)藥，它在提高農(nóng)作物產(chǎn)量的同時(shí)，對空氣、水源、 土壤和農(nóng)牧產(chǎn)品也造成了嚴(yán)重的污染，從而破壞了生態(tài)環(huán)境，使人類健康受到影響。已 有研究表明，某些有機(jī)磷農(nóng)藥對動(dòng)物具有致畸性、致癌性【8 , 9 1 、致突變危害，還可能引起 咳嗽、肌肉麻木、誘發(fā)心血管疾病、癌癥和糖尿病等慢性疾??；對于孕婦，還會(huì)影響胎 兒的發(fā)育，甚至?xí)?dǎo)致胎兒的畸形【1 0 1 。有機(jī)磷農(nóng)藥還可以通過消化道攝入，也可以通過 皮膚和呼吸道吸收而引發(fā)中毒【l l 】，也會(huì)出現(xiàn)神經(jīng)功能紊亂、皮膚刺激等癥狀。因此，從 長期看，餐桌污染會(huì)對經(jīng)濟(jì)和民族發(fā)展帶來嚴(yán)重的危害【1 2 , 1 3 】。還有農(nóng)藥的急慢性中毒， 特別是果蔬、食品等污染后引發(fā)群體中毒事件屢有發(fā)生，這嚴(yán)重影響了人們對生活水平 和生活質(zhì)量逐漸提高的要求。雖然目前有機(jī)磷農(nóng)藥已經(jīng)逐步禁止在農(nóng)作物上使用，但是 由于其殺蟲效率高、選擇性強(qiáng)、使用范圍廣、成本低，所以迄今有機(jī)磷農(nóng)藥仍被大量應(yīng) 用于農(nóng)作物上。為此，世界各國已經(jīng)對這一問題高度重視，投入大量的資金、人力和物 力，一方面加強(qiáng)無公害綠色農(nóng)藥的研制開發(fā)和應(yīng)用；另一方面，制定愈來愈嚴(yán)格的農(nóng)藥 殘留限量標(biāo)準(zhǔn)，以此來制止“藥從口入 。另外，加入w t o 后由于農(nóng)藥殘留問題，我 國農(nóng)副產(chǎn)品的出口受到了嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)；隨著現(xiàn)代生活節(jié)奏的加快，貿(mào)易往來的快捷等， 要求現(xiàn)場檢測的樣品量迅速增加，這就必須要有快速、高效、簡便、準(zhǔn)確的檢測方法作 為保證。因此各國專家都在加速開展靈敏、準(zhǔn)確的檢測方法的研究。加強(qiáng)對農(nóng)藥殘留的 檢測對保護(hù)生態(tài)環(huán)境，尤其是保障人類健康有著十分深遠(yuǎn)的意義。 隨著人們對農(nóng)業(yè)生態(tài)的關(guān)注以及對環(huán)境問題認(rèn)識的不斷深化，對農(nóng)藥的要求也越來 越高，農(nóng)藥工業(yè)的發(fā)展己進(jìn)入雙超時(shí)期。雙超指的是超高效益( 高經(jīng)濟(jì)效益和高社會(huì)效 益) 和超低消耗( 低耗能、低成本、低用量) 1 1 4 】。高效、低毒、低殘留的新品種逐漸代 替一些老品種農(nóng)藥。新農(nóng)藥的開發(fā)也向著選擇性高、對環(huán)境無污染、農(nóng)藥用量少的方向 發(fā)展。隨著世界人口的增加，尤其是發(fā)展中國家，對糧食和農(nóng)產(chǎn)品的需要日益增加，化 2 第一章緒論 學(xué)農(nóng)藥依然是保證糧食作物增產(chǎn)的穩(wěn)定而最為有效的手段。但是，農(nóng)藥的施用帶來的負(fù) 面影響主要是農(nóng)藥殘留問題。了解農(nóng)藥殘留狀況，將有助于我們對農(nóng)藥污染現(xiàn)狀及原因 做出較為全面的了解和分析。同時(shí)，對農(nóng)藥的管理也起著極為重要的作用。 我國第一代殺蟲劑有機(jī)氯農(nóng)藥在我國已經(jīng)停止生產(chǎn)，有機(jī)磷農(nóng)藥作為我國的第二代 殺蟲劑已經(jīng)被廣泛的用于農(nóng)業(yè)、工業(yè)和醫(yī)藥等領(lǐng)域。據(jù)資料統(tǒng)計(jì)，1 9 9 4 年有機(jī)磷和氨基 甲酸酯類殺蟲劑占全球市場的5 7 。由于有機(jī)磷農(nóng)藥防治對象多，應(yīng)用范圍廣，在環(huán)境 中易降解，低殘毒等特點(diǎn)，是我國目前使用量最大的農(nóng)藥品種。我們曾經(jīng)以為有機(jī)磷農(nóng) 藥在食品中的殘留量很小，因?yàn)樗慕到獍胨テ谝话闶菐字苤翈讉€(gè)月。但研究表明，這 些所謂非持久性農(nóng)藥在有些環(huán)境條件下也會(huì)有較長時(shí)間的殘存，可以在動(dòng)物體內(nèi)產(chǎn)生蓄 積，而且在糧食作物和經(jīng)濟(jì)作物中均有檢出，如甲胺磷、氧化樂果、辛硫磷、敵敵畏、 敵百蟲、甲基1 6 0 5 等主要的幾種有機(jī)磷農(nóng)藥均存在殘留超標(biāo)現(xiàn)象。尤其在生長期短的 蔬菜類作物方面，由于蟲害多、施藥量大，違章使用等，農(nóng)藥殘留超標(biāo)現(xiàn)象更為突出。 有機(jī)磷農(nóng)藥中的氨基甲酸酯類，雖然大多數(shù)屬中、低毒性農(nóng)藥，但其中呋喃丹、涕滅威 等亦屬高毒性的農(nóng)藥，殘留問題同樣不容忽視。 有機(jī)磷農(nóng)藥( o p s ) 在保障農(nóng)作物產(chǎn)量方面的作用不可否認(rèn)。但是，由于長期大量使 用有機(jī)磷農(nóng)藥，即使微量或痕量地殘留在糧食、蔬菜上，也極易對環(huán)境、人體、動(dòng)物等產(chǎn) 生急性或慢性的毒害。有機(jī)磷農(nóng)藥比任何其他農(nóng)藥造成的中毒事件都頻繁、嚴(yán)重。因此 對有機(jī)磷農(nóng)藥進(jìn)行及時(shí)、準(zhǔn)確、靈敏的監(jiān)控和檢測，成為急待解決的迫切問題。 1 2 有機(jī)磷農(nóng)藥殘留分析檢測技術(shù) 根據(jù)分析過程，對環(huán)境樣品中的有機(jī)磷農(nóng)藥測定可分為樣品的前處理和分析檢測兩 個(gè)方面。樣品的前處理過程在很大程度上決定了分析結(jié)果的可靠性和代表性，是分析樣 品準(zhǔn)確性的關(guān)鍵環(huán)節(jié)和先決條件。 1 2 1 樣品前處理 樣品前處理包括待測物的提取和凈化。提取就是用適當(dāng)溶劑和方法將殘留在試樣中 的農(nóng)藥從固態(tài)樣品中轉(zhuǎn)移到易于凈化和分析的液態(tài)溶液中，是農(nóng)藥殘留分析操作中很關(guān) 鍵的第一步；凈化是指將待測物與提取液中的干擾物質(zhì)分離。在現(xiàn)代殘留農(nóng)藥檢測中， 提取和凈化可以一步完成【巧j 。樣品前處理應(yīng)根據(jù)樣品和待測農(nóng)藥的理化性質(zhì)、種類等， 在提取方法簡便、快捷和試劑消耗盡可能少的前提下，采取合適的溶劑和方法進(jìn)行提取， 3 熒光法檢測有機(jī)磷殘留總量及其分析應(yīng)用 完全提取的目的，要求雜質(zhì)要盡量少。 化性質(zhì)和各種樣品的不同，采用的提取方法也不盡相同。傳統(tǒng)經(jīng)典的提 取方法有：浸漬法、消化法、漂洗法、勻漿法、索氏提取法【1 袍1 1 、震蕩法和超聲法等。 勻漿法、索氏提取法、超聲法等的主要優(yōu)勢是提取的完全，缺點(diǎn)是干擾物質(zhì)太多【2 2 1 。浸 漬法、震蕩法和漂洗法的特點(diǎn)是簡便、快速和容易凈化。2 0 世紀(jì)9 0 年代以來，一些新 的樣品前處理技術(shù)不斷被用于農(nóng)藥殘留分析中。這些新技術(shù)和以往的提取方法相比有較 高的提取效率和自動(dòng)化水平，節(jié)省了分析時(shí)間和各種試劑，也大大的減輕了分析者的勞 動(dòng)強(qiáng)度。如今，已報(bào)道或己被廣泛應(yīng)用的新技術(shù)主要有：超臨界流體提取( s f e ) 【2 3 彤】、 固相萃取( s p e ) 、固相微萃取( s p m e ) 等。 ( 1 ) 液相萃取 以往，在農(nóng)藥殘留的萃取方面主要以液相萃取為主，它利用相似相溶的原理，選擇 適合的溶劑，將農(nóng)藥殘留從樣品基質(zhì)中分離出來。但由于其樣品處理復(fù)雜、花費(fèi)時(shí)間長 等缺點(diǎn)，液相萃取正在逐步地被固相萃取取代。 ( 2 ) 固相萃取( s p e ) 和固相微萃取( s p m e ) 固相萃取( s p e ) 是2 0 世紀(jì)8 0 年代后期發(fā)展起來的一種樣品預(yù)處理技術(shù)。與傳統(tǒng)萃 取法相比，固相萃取不需要大量溶劑，處理過程也不會(huì)出現(xiàn)乳化現(xiàn)象，具有省時(shí)省力， 回收率高，分離效果好，操作簡便等優(yōu)點(diǎn)，因而得到廣泛應(yīng)用，是目前常用的凈化手段。 它的主要工作原理是：利用吸附劑吸附液體樣品中的待測化合物，使干擾化合物和樣品 基質(zhì)分離，然后再用洗脫液將干擾化合物洗脫，達(dá)到分離或者富集目標(biāo)化合物的目的 【3 引。吳小毛等【3 9 - 4 4 用固相萃取的方法，測定了果蔬等食品中多種有機(jī)氯、有機(jī)磷農(nóng)藥 等殘留量。任晉等【4 5 】建立了水中痕量除草劑的s p e l c m s 聯(lián)機(jī)分析檢測方法。周芳等 4 6 - 5 4 1 處理水樣、馮翠玲等【5 5 】處理血漿、朱九生等【5 7 1 處理土壤、h a i b 等【5 8 - 6 0 處理中藥 材及煙草等樣品。 固相微萃取是以固相萃取為基礎(chǔ)，它克服了固相萃取的一些缺點(diǎn)，它將取樣、萃取、 富集分離和進(jìn)樣等過程融合為一體。這種萃取方法的優(yōu)點(diǎn)是操作時(shí)間短，樣品量小，無 需萃取溶劑，重現(xiàn)性好，比較適合揮發(fā)性與非揮發(fā)性物質(zhì)的分析，比如水樣中揮發(fā)性及 半揮發(fā)性物質(zhì)的分離富集【6 1 1 。由于固相微萃取的突出優(yōu)點(diǎn)，它成為一種很有應(yīng)用前景的 環(huán)保的預(yù)處理方法，如蔡亞岐等對固相微萃取液相色譜聯(lián)用技術(shù)的原理、發(fā)展現(xiàn)狀、 特點(diǎn)及其發(fā)展趨勢等都做了詳細(xì)的介紹【6 l 】；b e l t r a n 等【6 2 側(cè)對固相微萃取的研究及其進(jìn) 4 超臨界流體萃取( 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 ) 是指利用處于超臨界狀態(tài)的流體為溶 劑提取樣品中待測組分的提取方法。超臨界流體是指處于臨界溫度和臨界壓力下的高密 度流體，它介于氣體和液體之間，綜合了氣體和液體的優(yōu)點(diǎn)，粘度小、滲透力強(qiáng)，擴(kuò)散 速度快、對樣品溶解性能好，還可以在低溫下操作。 2 0 世紀(jì)8 0 年代以前超臨界流體主要應(yīng)用在食品工業(yè)中，它作為溶劑從咖啡和茶中 萃取咖啡因。后來超臨界流體色譜出現(xiàn)之后，超臨界流體萃取才應(yīng)用于樣品制備方面。 超臨界萃取過程中最常用的超臨界流體是c 0 2 。c 0 2 氣體無毒無味、不易燃，易制 成純品，價(jià)格低廉，臨界條件適中( 7 4 4 8m p a ，3 0 4 1 5k ) 。在農(nóng)藥殘留分析中， c 0 2 常用于提取非極性或弱極性農(nóng)藥。 這種提取方法可以連續(xù)提取待檢測樣品，提取效果好，并可通過優(yōu)化分析條件選擇 性的提取目標(biāo)分析物，與索氏提取法的提取效率相當(dāng)，而且還可以直接分析提取的樣品， 省掉了濃縮過程以及對后面分析的干擾。在植物體內(nèi)存在著一部分不可提取物的農(nóng)藥或 其代謝物，這些不可提取物在植物體內(nèi)多數(shù)呈軛合狀態(tài)。如用超臨界c 0 2 提取2 ，4 d 類 除草劑的代謝物僅用了4 5m i i l 【舳】。 超臨界流體萃取還可以與許多分析儀器離線或在線聯(lián)用，在線聯(lián)用可以直接分析萃 取的目標(biāo)物，提高靈敏度。超臨界流體萃取的應(yīng)用多數(shù)集中在蔬菜【8 1 】、魚肉等食材【8 3 州 及藥材【8 5 6 1 中的農(nóng)藥殘留提取。王歡等【8 7 - 9 2 也綜合地介紹了超臨界流體的應(yīng)用、發(fā)展趨 勢及和其他技術(shù)聯(lián)用的展望?？傊?，目前報(bào)道的超臨界流體萃取技術(shù)的研究還是比較多 的。 ( 4 ) 消化法 這種方法多用于不易勻漿、不易搗碎的動(dòng)物組織樣本的分析檢測。消化法就是往樣 本中加消化液，加熱使樣本消化，再用有機(jī)溶劑將待測農(nóng)藥提取出來。李攻科等9 3 1 就是 用消化法測定了魚肉中的有機(jī)氯農(nóng)藥。 ( 5 ) 索氏提取法( s o x h e l t ) 索氏提取是一種經(jīng)典的提取方法，這種提取方法萃取效率高，節(jié)約溶劑，操作簡便， 5 熒光法檢測有機(jī)磷殘留總量及其分析應(yīng)用 但是提取時(shí)間長，干擾物質(zhì)較多。它主要是利用溶劑回流及虹吸原理，使樣品連續(xù)不斷 地被有機(jī)溶劑萃取。采用該方法時(shí)還需要考慮被測農(nóng)藥的熱穩(wěn)定性，要求待測農(nóng)藥應(yīng)在 熱溶劑中多次回流不會(huì)分解。經(jīng)常用此方法來分析谷物及其制品、干果、干飼料、脫水 蔬菜、茶葉等樣品，如周長征等提取細(xì)辛道地藥