（茶学专业论文）spmegc分析茶饮料和水体中8种有机磷农药.pdf

评阅人2 ： 鄞江蝰麴援逝江理工太堂 评阅人3 ： 睦建皂副数援逝江太堂 答辩委员会主席： 委员1 ： 委员2 ： 委员3 ： 答辩日期： 浙江大学研究生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。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已经发 表或撰写过的研究成果，也不包含为获得逝姿盘堂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：签字日期：年月日 学位论文版权使用授权书 本学位论文作者完全了解逝姿盘堂有权保留并向国家有关部门或机 构送交本论文的复印件和磁盘，允许论文被查阅和借阅。本人授权逝鎏盘堂 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和传播，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) 学位论文作者签名：导师签名： 签字日期：年 月 日签字日期：年月日 浙江大学硕士学位论文 致谢 自入学及此，转瞬间已然三秋，在论文即将完成和研究生生活即将结束之际， 有太多感谢想要给我的老师、亲人，同学们。 本论文是在导师王校常教授的指导下完成的。在三年的研究生学习中，无论 是在从生活、学业、研究和论文，始终得到导师的细心指导和无微的关怀。在此， 向我的导师致以最诚挚的感谢。 在实验和论文完成过程中，十分感谢同实验室师兄师姐、师弟师妹们对我的 无私支持和帮助。特别感谢刘海芳师姐教授我气相色谱仪器的使用和维护，感谢 马军辉师兄在实验设计中提出的宝贵意见，感谢潘志强和刘小青同学在实验过程 中无私的帮助，还有在论文撰写过程中提供排版帮助的于翠平师姐和宋婷婷同 学，在此一并致谢。 感谢同班宋婷婷、徐平、林杰、刘蕾、王辉等同学，和须海荣、骆耀平老师 实验室郭建华、朱丹等学妹们在实验和生活中的热心帮助和支持，使我度过了愉 快和充实的三年，在此祝他们学业有成，前途似锦。 衷心感谢我的父母，对我的养育之思和无私的爱，感谢兄长的鼓励，他们是 我在人生道路不懈努力的动力和永远的依靠，祝他们事事顺心、幸福安康! 最后感谢参与本论文评阅、答辨和所有给予帮助的老师和同学们 冯海强 2 0 10 年5 月于华家池 浙江大学硕士学位论文 摘要 近年来，随着食品全方面的关注，农药特别是高毒的有机磷农药限量标准 越来越严格，对农药痕量检测方法要求也越来越高。典型的农残检测方法，从萃 取，净化、浓缩再到检测，分析时间长、操作繁琐；而现在的快速检测方法又大 多达不到基本的检测要求，如何既快速又有效地检测农药成为焦点。 茶饮料的销售逐年增加，但缺少农残限量的标准，相关的农残分析研究也 很少本实验采用简便的前处理技术一一固相微萃取( s p m e ) ，与气相色谱( g c ) 联用同时分析茶饮料和水体中八种有机磷农药。 通过试验基本确定了s p m e 检测茶饮料农残的萃取参数，包括基质选择，最 后根据优化参数，建立了顶空s p m e 检测茶饮料五种有机磷农残的方法。具体优 化萃取条件如下：采用1 0 0 1 a mp d m s 萃取头、3 5 饱和n a c l 水平，1 0 m l 溶液， 快速搅拌，在7 0 c 下萃取3 0 m i n 。方法线性范围o 1 5 p , gl ，相关系数( r 2 ) 0 9 9 2 6 , - 4 ) 9 9 8 1 ，r s d1 2 4 0 - - , 2 4 2 0 ，甲基对硫磷、马拉硫磷、毒死蜱、喹硫磷、 乙硫磷的方法检测限分别为6 9 7 n gl 1 、3 6 0 n gl - 1 、3 1 n gl 、1 4 8 r i gl 、1 3 6 n g l 1 ，定量限分别为2 3 2 3 n gl - 1 、1 2 0 1 n g l 、1 0 3 n g l l 、4 9 3 n gl - 1 、4 5 4 n gl - 1 ， 0 2 1 t gl j 和l l x gl d 两个水平的回收率基本在7 0 , - 1 2 0 1 内i ，达到了农残检测的 要求七种茶饮料检测出了0 0 0 5 - 4 ) 0 2 3 1 t gl 。1 的毒死蜱，但都没有超过相关的限 量标准 建立了直接法s p m e 检测水体农残的方法，其优化s p e m 萃取参数如下： 6 5 1 t m p d m s d v b 萃取头、1 5 n a c l 浓度，高速搅拌，在5 0 c 下萃取3 0 m i n 方法相关系数( r 2 ) 0 9 7 0 6 - - 0 9 9 8 0 ，r s d6 6 0 旷2 3 8 4 ，八种农药敌敌畏、速 灭磷、甲基对硫磷、马拉硫磷、毒死蜱，水胺硫磷、喹硫磷、乙硫磷的检测限分 别为2 4 0 n gl 1 、3 1 0 3 n gl 一、1 1 1 r i gl 、1 6 5 n gl - 1 、1 6 7 n gl 一，7 0 9 n gl 、2 1 1 n g l 1 ，2 6 5 n gl ，定量限分别为7 9 9 n gl 1 、1 0 3 4 5 n gl 、3 7 0 n gl 、5 4 9 n gl 1 、 5 5 7 n gl 一、2 3 6 2 n gl 一、7 0 8 n gl - 1 、8 8 3 n gl 0 2 9 9l - 1 和4 嵋l 1 两个加标水 平的回收率基本在7 0 , - , 1 2 0 i 内，达到了农残检测的要求 本实验建立的方法简便，只需两步简单的操作，不需要昂贵的仪器，分析 速度快，全程无污染，基本不需要用有毒药品和有机溶剂，检测限高，达到了 i i 浙江大学硕士学位论文 n gl 。1 级，符合低碳、快速、高效、精确检测农残的要求 关键词：固相微萃取；气相色谱；o p p s ；农残检测；茶饮料；水体 i i i 浙江大学硕士学位论文 a b s t r a c t i nr e c e n ty e a r s ，t h e r ew a sm o r ea t t e n t i o nb ep a i di nt h ep e s t i c i d er e s i d u e si nf o o d a n de n v i r o n m e n t t h e r e f o r et h em a x i m u ml i m i tl e v e l sf o rp e s t i c i d er e s i d u e si nf o o d s ， e s p e c i a l l yo r g a n o p h o s p h o r o u sp e s t i c i d e s ( o p p s ) ，b e c a m em o r ea n dm o r el o w t h e t y p i c a lm e t h o d st oa n a l y s i z ep e s t i c i d e sr e s i d u e su s u a l l yh a v em a n yo p e r a t i o ns t e p s ， m u c ho r g a n i cs o l v e n ta n dl o n gt i m e i no t h e rh a n d s ，t h ep r e s e n t r a p i dm e t h o d su s u a l l y c o u l dn o tu pt ot h em r l s d e v e l o p i n gaf a s ts i m p l e ，e n v i r o n m e n tf r i e n d l ym e t h o dt o d e t e t e c tp e s t i c i d e si ns a m p l e si sv e r yn e c e s s a t y t h ec o n s u m p t i o no ft e ad r i n ki n c r e a s e dy e a rb yy e a r , h o w e v e r , t h e r ei sn o a v a i l a b l em e t h o d sf o rp e s t i c i d e sr e s i d u e si nt e a 嘶i l l ( i nt h i ss t u d y , an e wm e t h o d b a s e do ns i m p l ep r e - t r e a t m e n tt e c h n o l o g y s o l i d - p h a s em i c r o e x t r a c t o n ( s p m e ) ， c o m b i n e dg c f p dw e r es e tu pt h a tm e a s u r e s8o r g a n o p h o s p h o r o u sp e s t i c i d e si nt e a d r i n k sa n dw a t e r f i r s t l y , t h eo p t i m i z e dc o n d i t i o n so fs p m ee x t r a c t i o ni nt e ad r i n k ，i n c l u d et h e m a t r i xs e l e c t i o n ，w e r ei n v e s t i g a t e d af a s th e a d s p a c es p m e ( h s - s p m e ) m e t h o df o r d e t e r m i n a t i o no fp e s t i c i d e sr e s i d u e si nt e ad r i n k sw a se s t a b l i s h e d i t sp r e t r e a t m e n ti s f o l l o w i n g ：10 m l t o t a ls a m p l es o l u t i o nw i t h3 5 n a c l ，u s i n g10 0 1 a mp d m st oe x t r a c t f o r3 0 m i nw i t hr a p i ds t i r r i n ga t7 0 。ca sh e a d s p a c em o d e t h el i n e a rr a n g eo ft h e m e t h o dw a so 1 5 9 9l a n dt h ec o r r e l a t i o nc o e f f i c i e n t ( r 2 ) w e r e0 9 9 2 6 - 0 9 9 8 1 t h e r s d a tt h e0 2 1 t gl w e r eb e t w e e n1 2 4 0 a n d2 4 2 0 。t h el i m i t so fd e t e c t i o n ( l o d s ) w e r e6 9 7 n gl q , 3 6 0 n gl l , 3 1 n gl - i , 1 4 8 n gl - i 1 3 6 n gl q a n dt h el i m i t so f q u a n t i t a t i o n ( l o q s ) w e r e2 3 2 3 n gl - i , 1 2 0 1 n gl - l , 1 0 3 n gl q , 4 9 3 n gl 1 , 4 5 4 n gl 一 t h er e c o v e r yr a t e so ft w os p i k e dl e v e l s ( 0 2 肛gl 。1a n dll x gl 叫) f o r7s a m p l e sw e r ei n t h er a n g eo f7 0 t o12 0 c h l o r p y r i f o sw e r ed e t e c t e di na l l7t e ad r i n k sa n di nt h e a m o n go fo 0 0 5 - 0 0 2 3 p gl ，a n dl o w e rt h a na n y m r l s t h e nt h e s i m i l a rm e t h o dw a se s t a b l i s h e df o rw a t e rs a m p l e t h eo p t i m i z e d c o n d i t i o n sw e r ef o l l o w i n g ：i n s e r t i n g6 5 岬p d m s d v bf i b r ei n t o10 m lw a t e rs a m p l e c o n t a i n i n g15 n a c i ，t oe x t r a c t3 0 m i n 谢也r a p i ds t i r r i n g a t5 0 c t h ec o r r e l a t i o n c o e f f i c i e n t ( r 2 ) w e r e0 9 7 0 6 - - 0 9 9 8 0f o rs t a r d a r dc u r e ，a n dr s dw e r e6 6 0 2 3 8 4 t h el o d sa n dl o q sw e r ell n gl 1 ，3 7 n gl 1 ，r e s p o n s i b l e t h er e c o v e r yr a t eo ft w o s p i k e dl e v e l s ( o 2 p gl 叫a n d4 9 9l 叫) w e r et h er a n g eo f7 0 t o12 0 ，a n dm a t c ht h e s t a n d a r df o rp e s t i c i d er e s i d u e sa n a l y s i s t v 浙江大学硕士学位论文 t h i sm e t h o dh a st w os i m p l es t e pf o re x t r a c t i o nw i t h o u te x p e n s i v ee q u i p m e n t ，l e s s t i m e ( 3 5 m i np e rs a m p l e ) ，w i t h o u to r g a n i cs o l v e n to rt o x i cd r u g s ，l o w e rl o d s ( - n g k g 1 ) i na l l ，i tw a sas i m p l e ，r a p i d ，s a f e ，e f f e c t i v em e t h o dt oa n a l y s i z eo p p si nt e a d r i n k sa n dw a t e rs a m p l e s k e y w o r d ：s o l i d - p h a s em i c r o e x t r a c t i o n ，g a sc h r o m a t o g r a m ，o p p s ，d e t e r m i n a t i o no f p e s t i c i d er e s i d u e s ，t e ad r i n k ，w a t e r v 浙江大学硕士学位论文 目录 j g i 谢i 摘要i i a b s t r a c t i v 1 有机磷农药残留研究进展1 1 1 有机磷农药应用现状1 1 2 有机磷农药在环境中的残留2 1 - 3 有机磷农药在食品及农产品中的残留3 1 4 有机磷农药残留分析进展4 1 4 1 光谱法4 1 4 2 色谱法4 1 4 3 酶抑制法。7 1 5 有机磷农药的前处理技术进展7 1 6 固相微萃取在农药残留方面应用现状1 0 1 7 固相微萃取前处理技术的主要影响因素1 l 1 7 1 纤维头类型。1 1 1 7 2 萃取方式l l 1 7 3 萃取温度和时间。l1 1 7 4 盐离子浓度。1 2 1 7 5p h 值12 2h s s p m e g c 分析茶饮料8 种有机磷农药。1 3 2 1 材料与仪器1 3 2 1 1 实验材料1 3 2 1 2 实验试剂和药品1 4 2 1 3 实验设备1 4 2 2 实验方法。1 5 2 2 1 气相色谱条件。15 2 2 2 农药标液配制及标准图谱。1 5 2 2 3 农残检测1 6 2 2 4s p m e 条件优化1 6 2 2 5 基质标准曲线和分析参数确定。1 7 2 2 6 回收率测定1 8 2 3 结果与分析18 2 3 1 农药标准样品。1 8 2 3 2s p m e 条件优化1 8 2 3 3 基质标准曲线的绘制和评价。2 3 2 41 ：吉论2 6 3s p m e g c 法测定水体中8 种有机磷农药残留2 9 3 1 材料与仪器。2 9 3 2 实验方法3 0 3 。2 1 气相色谱条件3 0 3 2 2 标准溶液配制。3 0 3 2 3 实验操作3 0 3 2 4s p m e 条件优化3 0 3 2 5 标准曲线绘制和各参数测定3 1 3 2 6 水样检测3 2 3 3 结果与讨论。3 2 3 3 1s p m e 条件优化。3 2 浙江大学硕士学位论文 3 3 2 方法参数评价3 5 3 3 3 水体样品分析3 6 3 4 结论3 7 参考文献3 8 作者简介4 1 v 浙江大学硕士学位论文 第l 章有机磷农药残留研究进展 1 有机磷农药残留研究进展 有机磷农药( o r g a n o p h o s p h o m sp e s t i c i d e s ，o p p s ) ，是用于防治植物病虫毒害的 一类含有机磷的有机化合物总称。有机磷农药纯品大多呈油状或结晶状，其工业 品则呈淡黄色至棕色，一般不溶于水，易溶于有机溶剂，对光、热、氧较稳定， 除敌百虫遇碱后转化为敌敌畏外，遇碱易分解，除敢百虫和敌敌畏外，大多数有 蒜臭味。o p p s 大多数为磷酸酯类或硫代磷酸酯类，其通用结构以及几种典型有 机磷农药分子结构如图1 1 【1 1 ，r 1 、r 2 多为甲氧基( c h 3 0 ) 或乙氧基( c 2 h 5 0 ) ， x 为氧( 0 ) 或硫( s ) 原子，z 为烷氧基、苯氧基或其它取代基团。取代基团的 不同形成了有机磷农药的多样性。 ： 礴概攀农药绪掏通式 c h ，吣 c l ，c h f o h 眦i ， 敬百虫 嚣o k f 心c h ， 4 n h 俐吼 c 铡h ，o i 东她 叫卜她 敞敌畏甲荔对硫磺 图1 1o p p s 通用结构及几种典型o p p s 分子结构图【1 i f i g 1 - lt h e s t r u c t u r eo fs o m eo p p s 有机磷农药是当今世界农药中最主要类别之一，也是国内生产和使用最广泛 的农药类别【3 】，除了主要作为杀虫剂外，还有部分除草剂、杀菌剂、植物生长调 节剂等品种。有机磷农药的杀虫和急性中毒机理都是抑制动物体内的乙酰胆碱分 解，破坏神经系统。目前，国内外都有大量有关有机磷农药应用、毒理和残留现 状、残留分析方面的文献报道，本文将就这些方面简要综述有机磷农药残留的研 究进展。 1 1 有机磷农药应用现状 尽管有机磷化学始于1 8 2 0 年，但有机磷农药则是到1 9 4 1 年s a u n d e r s 等人发 洲 d d 磷 夕 黼 甲 眺八厂 傩 钳 浙江大学硕士学位论文第l 章有机磷农药残留研究进展 现氟磷酸酯和氨基氟磷酸酯类化合物能抑制胆碱酯酶，从而起杀虫作用开始的 1 9 4 4 年s c h r a d e r 等合成对硫磷，1 9 5 1 年德国拜耳公司合成了内吸杀虫活性的内 吸磷，1 9 5 2 年美国氰胺公司发现了对哺乳动物表现低毒的马拉硫磷。2 0 世纪六 十年代开始禁止有机氯类农药，导致了有机磷农药的迅速替代。也促进了有机磷 农药的研发，品种日渐增多。近来的新品种农药主要有德国拜耳公司的 t e b u p m m f o s 、德国巴斯夫公司的p h o s p h o c a r b 、韩国化学所的f l u p y r a z o f o s 等【2 】。 有机磷农药具有的特点是：1 易降解，大多数有机磷类农药的半衰期都在几 天到几十天间，远低于有机氯农药的半衰期。只要正常使用，残留问题小；2 高 效广谱，作用方式多样；3 毒性差异大，如敌百虫、乐果等属低毒类，甲基对硫 磷、敌敌畏、亚胺磷等属高毒类，甲拌磷、内吸磷、对硫磷等属剧毒类；4 价廉； 5 与有机氯类，拟除虫菊酯类比，害虫对有机磷农药的抗药性增加较为缓慢；6 解毒较易，有阿托品、解磷定等专门的特效药【3 】。 有机磷农药除杀虫剂外，也有除草剂、杀菌剂、植物生长剂等品种，曾一度 占世界农药产量的三分之一，中国农药产量的7 0 。由于有机磷农药的高毒性， 其比重正在逐年下降，2 0 0 5 年中国有机磷农药产量约8 万吨，年产万吨以上有 机磷农药有草甘磷、敌敌畏、甲胺磷、敌百虫。由于价格和使用习惯问题，有机 磷农药依然是国内外最主要的农药种类之一，毒性大的有机磷农药仍是农药的主 要品种【4 1 。 有机磷农药在环境中的残留 由于环境恶化，病虫害发生加剧，以及病虫抗药性的加强，有机磷农药的使 用量逐年增加。环境中的有机磷农药主要来源一是农业上应用的残留，二是药厂 的不合理排放废水。 有机磷农药在环境中的残留主要是在土壤、水体、大气中，并在这三者间动 态迁移。李永玉等【5 1 ( 2 0 0 5 ) 研究了有机磷在地表径流、浅层地下水、土壤和作物 等介质间的迁移，结果表明砂性土壤比粘性土壤更易有机磷的向下层土壤及地下 水的迁移；蔬菜中有机磷含量高于香蕉；在不同介质问迁移时，丰水时土壤和作 物中的有机磷农药被冲刷到地表径流中，枯水时则由浅层地下水向地表径流迁 移，同时在地下水和土壤之间，亲水性农药、降雨季节、砂性土壤、地下水位浅 2 浙江大学硕士学位论文 第l 章有机磷农药残留研究进展 时趋向于水体，反之则趋势向于土壤中。 国内外有大量文献都在环境中检测出了有机磷农药残留。g o n c a l v e sc ， c a r v a l h oj j 等【6 1 ( 2 0 0 6 ) 检测了葡萄牙北部地区的5 个土壤样品中的2 0 种农药， 其中4 种有机磷农药，只有3 个样品中检测出1 3 - 2 7 岭l 。1 的毒死蜱。f a h r n a d i 、 y a s s a d i 刀( 2 0 0 6 ) 等用s d m e g c f p d 方法检测了伊朗农田水中的1 3 种有机磷农 药，检测出二嗪农( 0 7 4 i - t gl 。) 、马拉硫磷( o 0 3 2 肛gl 。) 、乙硫磷( 0 0 1 嵋l4 ) j i j u n g a o 、l i n g h u al i u 等嘲( 2 0 0 9 ) 研究了中国7 条河流和三大流域水中的6 种有机磷 残留情况，与世界上其它地方相比，乐果、甲基对硫磷、马拉硫磷，对硫磷为中 等污染，敌敌畏和内吸磷也有一定程度的污染。f r a n c e s ca 、e s m v e t u r r i l l a s 等 【9 1 ( 2 0 0 8 ) 用s p m d s 方法分析了实验室空气中的几种有机磷农药残留，结果如下， 二嗪农 2 3 n gm 3 ，毒死蜱 水伶大气趋势，而国内的残留明显比欧美地区的严 重，但均没有超过相关标准。 环境中的有机磷农药残留会对动植物造成负面影响。土壤和水体中的有机磷 残留会随着作物的种植而向作物中累积而造成影响，而长期低剂量接触环境中有 机磷农药的人群，也会对肿瘤、生殖、神经及神经行为等产生负面影响【1 0 】，此外 低浓度有机磷会使水生动物产生慢性中毒，抑制胆碱酯酶活性，对其生长、摄食、 呼吸以及发育和繁殖产生负面影响，对水生植物则为抑制其生长和繁殖，但机理 尚不明确。 环境中有机磷农药水平，在没有新的有机磷进入的情况下会随着自然降解而 降低其自然降解分三步，首先初级降解，有机磷农药结构发生变化，然后次级 降解，生成无污染的次级产物，最后完全降解成c 0 2 、p 4 0 3 、h 2 0 等1 1 1 。 1 3 有机磷农药在食品及农产品中的残留 有机磷农药是世界上生产和使用最多的农药品种之一，正常规范使用下无 毒，易降解，不易产生累积，但其对人畜毒性较高，在使用、保管不当时易引起 中毒事件据w h o 估计【12 1 ，全世界每年约有2 0 万人死于农药中毒，我国每年 有1 0 万人发生急性农药中毒，其中急性有机磷中毒约占一半，病死率达2 0 中国有机磷农残超标严重，特别是在蔬菜水果上，其超标率高达 浙江大学硕士学位论文第l 章有机磷农药残留研究进展 1 3 2 - - 2 5 8 【1 引，远不如美国的1 4 ，日本的0 0 1 8 t 北京在2 0 0 2 年抽检3 5 4 件蔬菜、水果样品，检测了样品中1 3 种有机磷农药，超标率为7 6 ，超市、集 贸市场、批发市场出售的产品无明显差异【1 5 】。李松等【l q2 0 0 5 年检测了宜昌市场 的1 0 个茶样，其中3 个样品有机磷农残超过无公害限量标准。各种农产品中， 以叶菜类的超标率最高，而超标农药中，禁止在蔬菜中使用的甲胺磷等剧毒农药 在各地都有检出且占了相当的比例。 有机磷农药残留分析进展 检测有机磷农药的分析方法主要有三大类：分光光度法、色谱法和酶抑制法。 1 4 1 光谱法 光谱法是根据有机磷农药的结构特性选择特异的官能团，或水解、还原后的 产物，与特殊的显色剂在一定的条件下反应，产生特定的显色产物，进而进行定 性或定量检测。方法的检测限通常在腭级。 目前用于有机磷残留检测的光谱技术主要有红外光谱法、荧光光谱法、紫外 分光光度法。周向阳、林纯忠【1 7 1 ( 2 0 0 4 ) 用近红外光谱法快速诊断蔬菜中的o p p s ， 整个过程只要2 - 3 m i n ，其甲胺磷检测限为0 2 m gl - ! oz h o u 【1 8 1 ( 2 0 0 7 ) 用m e k c 荧光光谱法分析了水样中草甘磷、草胺磷和a m p a 三种o p p s ，其检测限分别是 o 0 2 、o 0 4 、0 0 2m gl - i 阙木旺1 1 9 1 ( 2 0 0 8 ) ) 羽m e k c u v 法分析了氧化乐果、乐 果和敌百虫三种o p p s ，检测限为o 1 1 、0 0 6 、0 1 0 m g l 一 波谱法( 分光光度法) 一次只能测定一种或是具有相同基团的一类有机磷农 药，灵敏度也不高，只能做为粗略的鉴别方法，对于检测的样品，如需要确定不 同有机磷农药的残留，还需要用其它的检测方法来分析。 1 4 2 色谱法 色谱法是检测有机磷农药的常用方法，有薄层色谱法( t h i n 1 a y e r c h r o m a t o g r a p h y , t l c ) 、气相色谱法( g a sc h r o m a t o g r a p h ，g c ) 、高效液相色谱法 ( h ig hp r e s s u r el i q u i dc h r o m a t o g r a p h , h p l c ) 等 薄层色谱法是一种比较成熟的微量检测方法，先是用特定的溶剂来提取有机 4 浙江大学硕士学位论文第1 章有机磷农药残留研究进展 磷农药，再经过一定的纯化浓缩过程，在薄层硅胶板上用展开剂分离展开，显色 后以颜色和比移值进行定性测定，用薄层扫描仪进行定量测定，检测限可达 0 o l o 1 鹏级别。t l c 法不需要特殊设备和试剂，方法简单，直观、灵活，但灵 敏度不高，常需要与其他技术联用。 气相色谱法是目前检测有机磷农药的典型方法，也是应用最广的分析方法， 国内外的食品农残检测标准方法也大多是采用的气相色谱法。该方法利用经提 取、纯化、浓缩后的有机磷样品注入进样口中，在进样口中气化后进入气相色谱 柱，在程序升温中不同的有机磷农药分离，经检测器扫描出气相色谱图，以保留 时间来定性，通过峰高或峰面积比对标准曲线来定量。气相色谱法具有很高的敏 感度和选择性，可以一次同时测定多个组份，简便而快捷。气相色谱法的关键是 设定最佳参数，在色谱柱选择上，毛细管色谱柱已经替代了填充柱，并发展出了 专用的农残检测柱，不仅提高了灵敏度、分辨率、检测速度和稳定性，还提高了 使用寿命在检测器选择上，常用的有火焰光度检测器( f p d ) 、氮磷检测器 ( n p d ) 、电子捕获检测器( e c d ) 、质谱检测器( m s d ) ，其中f p d 、n p d 是常 用的有机磷检测器。 目前，随着气相色谱仪的普及，对可能存在残留的样品如食品、果蔬、谷物、 饲料、茶叶、水产品、土壤、植物材料、水体、血液、化妆品、羊毛脂、牛奶都 建立了气相色谱检测方法。 近年来，为了取得更高的灵敏度和检测限，对气相色谱的分离柱、检测器 及元件排布上都进行了大量的研究，除了效果更好的分离柱和检测器外，多维气 相色谱技术以其几何速率倍增的效率，引起人们的极大兴趣。多维气相色谱技术 中最常用的是二维气相色谱，因机制不同又分起常规二维气相色谱( g c + g c ) 和全二维气相色谱( g c g c ) 常规二维气相色谱( g c + g c ) 是将第一个柱子 中难以分离的馏分采用中心分割法切割出来，进入第二柱子进行分离，再由第二 个检测器进行检测。陈树兵、俞美香【2 0 】( 2 0 0 6 ) 用固相萃取常二维气相色谱法 分析了蔬菜中的5 种农药，成功分离了一维气相中难以分离的p 六六六和毒死 蜱，检测限为0 0 1 0 0 5 5 m gl ，回收率8 1 5 v 旷9 1 8 ，r s d l 7 0 , - - 1 2 4 。而全 二维气相色谱，则是在第一根柱子中进行粗分离后，由调节器将其切割聚焦成脉 冲，再由第二根短柱子进行分离，然后由唯一的检测器检测，其灵敏度是一维色 谱的2 0 5 0 倍，分辨率高、速度快。w e e r a y ak h u m m u e n g 、p a u l m o r r i s o n 2 1 】( 2 0 0 8 ) 浙江大学硕士学位论文第1 章有机磷农药残留研究进展 用g c g c 方法检测了蔬菜中的1 7 种有机氯、1 5 种有机磷、9 种含氮杀菌剂， 第二维柱接一个分流装置以实现同时用n p d 和e c d 两种检测器，其中e c d 检 测器产生的响应更大，比之一般的g c 具有更大的响应、更高的灵敏度和选择性。 j j r b m o $ 、m j g o n t a l e z l 2 2 】( 2 0 0 9 ) 等用m s p d g c g c 方法检测了四种水果 中的有机磷类( 1 5 种) 、三嗪类( 1 0 种) 、拟除虫菊酯类( 1 3 种) 三类农药，检 测限0 0 0 5 3 6 p gl - 1 。 除了分离柱的串并联外，还有检测器的串联一一m s m s 技术，在一级质谱中 产生离子碎片并进行选择，排除基质干扰，再将离子碎片激化在二级质谱中产生 子离子碎片。该技术能够提高灵敏度，提高对复杂基质中的微量目标物分析的能 力，对一级质谱中无法区分的化合物进行进一步的确认，提高对同分异构体的区 分，为复杂基质中微量农药的定性定量分析提供新的途径。目前g c m s m s 已 在有机磷农残检测方面得到了应用s t a n i s t a ww a l o r c z y k 、b o g u s t a w g n u s o w s k i l 2 3 1 ( 2 0 0 9 ) , 用g c m s m s 方法检测了蜂蜜中多达1 5 0 种农药，回收率基 本上在7 0 1 2 0 1 为，重复性 2 0 ，线性范围在1 0 1 2 5 0 p gl - 1 o 高效液相色谱法是在液相层析柱的基础上，引入气相色谱理论而加以改进和 发展起来的色谱分析方法。h p l c 和g c 法相比其分离效能好，灵敏度高，检测 速度快，而且应用面广，特别是对气相色谱中不能测定的沸点太高和热稳定性差 的物质，都可以用h p l c 来检测。h p l c 常用的检测器用紫外检测器( u v d ) 、 二级管阵列检测器( d a d ) 、荧光检测器( f d ) 、质谱检测器( m s ) 及二级质谱 检测器( m s m s ) 等。 紫外检测器是最常用的h p l c 检测器，灵敏度较高，温度和流量变化小， h e n r yk r o t i c h 、张卓勇等【2 4 1 ( 2 0 0 2 ) 用s p e - h p l c - u v d 法分析了水体中的甲基 对硫磷、对硫磷、辛硫磷三种有机磷残留，检测限分别为5 、5 、l b t gl j ( s n = 2 ) ， 回收率高，重复性稳定。但该检测器只能检测对紫外有吸收的成分，且对于组分 比较复杂的样品，其选择性和灵敏度都不是太好；荧光检测器的灵敏度和选择性 都很好，但大多数有机磷农药都不发出荧光，使用荧光检测器都必须要先荧光衍 生化，该步骤又比较麻烦，限制了它的应用。质谱检测器在样品萃取后可以不经 净化而直接进行检测，能得到很好的回收率和检测限俞志刚等【2 5 1 ( 2 0 0 8 ) ) 罚 s p e h p l c m s 法分析了水果、蔬菜中的马拉硫磷残留，固相萃取小柱为 s u p e l c l e 锄州一18 柱，以丙酮为固相洗脱液，液相色谱柱为z o r b a xr r h t 6 浙江大学硕士学位论文第l 章有机磷农药残留研究进展 s b c 1 8 ，以7 0 甲醇( 2 r e t o o l 甲酸铵) + 3 0 水等梯度洗脱，m s 用m r m 模 式监测，以2 8 3 和2 4 3 为定性离子结果方法检测限为2 l , t gl 一，回收率为 7 8 3 , - , 9 6 2 ，r s d 为3 5 1 8 8 ，适合果蔬中低含量马拉硫磷残留测定。二级质 谱串联检测限则具有更好的选择性，即使对复杂基质中也有很好的灵敏度，王贤 亲等2 6 1 ( 2 0 0 8 ) 用l c m s m s 法检测了人血浆中5 种有机磷，用乙醚萃取，以乙腈 ( 0 1 甲酸) 为流动相，结果l o d 在o 2 l 2 7 1 1 t gl 。间，回收率7 0 2 - 9 0 4 ， r s d 9 0 ) 、精 密度较好、样品用量少、有一定选择性、无乳化现象等，固相萃取吸附剂种类较 多，用于农药分析的就有f l o r i l i s 、c 1 8 、p s a 、氨基柱、q m a 、合成树脂类( 如 s d b ) 等。f l o r i l i s 和s i 0 2 等填料会吸附极性强的有机磷农药，不适于分析o p p s 和多农残。活性炭和c 1 8 柱是目前最常用的填料，但有研究表明活性炭柱不能消 除共提物造成基质噪音问题。另外l e h o t a y 等在比较了几种固相柱在蔬菜、水果 中分析农药的效果后，发现氨基柱和p s a 柱效果最好，能有效除去脂肪酸【2 7 1 由固相萃取技术原理，又发展出了固相微萃取、搅拌棒萃取、基质固相分散法等。 固相微萃取( s o l i d p h a s em i c r o e x t r a c t i o n , s p m e ) 是在固相萃取技术上发展 起来的一项前处理新技术。s p m e 由a r h _ t i l r b e 和p a w l i s z y n 在1 9 9 0 年发明， s u p e l c o 公司1 9 9 3 年推出商品化s p m e 装置。s p m e 是将固相吸附材料固定在石 英纤维上，以吸附、解吸两步便完成了从提取、浓缩、进样分析的整个过程，具 有操作时间短、样品量小、不需要萃取溶剂、重现性好等优点，主要用于分析挥 发性或半挥发性有机物质。缺点是现在的商品纤维萃取头价格昂贵，且容易损坏。 s p m e 的萃取模式有直接法( d i r e c t s p m e ) 、顶空法( h s s p m e ) 和膜方法三种。 搅拌棒吸附萃取( s t i rb a rs o r p t i v ee x t r a c t i o n ，s b s e ) 是在1 9 9 9 年由比利时 人s a n d r a 等人提出的，其基本原理和s p m e 相似，萃取方式也分顶空和直接两 种，但自身具有搅拌功能。目前尚无国内用于有机磷农药分析的报道，国外有一 些报道。s b s e 的优点是高灵敏度，对于某些物质可以检测到n gl 1 的浓度，又 因涂层材料多，重复性和回收率都比s p m e 表现好，l u a n am a g g i 、m a n u e l c a r m o n a t 2 8 1 ( 2 0 0 8 ) 1 羽s b s e g c m s m s 方法分析了藏红花香料中的多种农药残 留，其中6 种有机磷农药检测限为0 0 6 0 5 6 i _ t gl 一，重复性在6 4 2 2 o j q ， 浙江大学硕士学位论文第l 章有机磷农药残留研究进展 回收率7 5 4 1 0 2 3 。s b s e 的不足之处是需要个热解吸仪，可选择涂层太少， 目前只有p d m s 一种。 基质固相分散法( m a t r i xs o l i d p h a s ed i s p e r s e ，m s p d ) ，是将固相萃取材料和 样品在一起研磨，将目标物和基质分散在固相材料的不同部位，再用少量溶剂洗 脱下来的方法，具有溶剂用量少、分析时间短、提取净化一步完成等优点，但同 时检测限较低且共提物较多。国外有不少这方面报道，通常与g c m s 、l c m s 、 g c 等联用，涉及蔬菜、水果、茶叶及其它食品【2 9 1 ，检测限达到n gl 一。目前国 内用该方法检测有机磷农药的报道较少，奉夏平、陈卫国等【3 0 1 ( 2 0 0 5 ) 用