（分析化学专业论文）茶叶中有机农药残留的分析方法研究.pdf

摘要 摘要 茶叶是直接泡饮的食品，其卫生质量与人类健康息息相关。近年来，为限制 滥用农药，维护人民利益，国内外市场都加强了对茶叶卫生质量的监测，对茶 叶中的各类农药残留也提出了越来越苛刻限量要求。目前研究报道的茶叶中农 药残留的分析方法比较多，但大多是单一种类农药的分析，且前处理技术也较 为繁琐，多种类型农药残留同时检测的方法报道较少。本论文针对茶叶中农药 残留国内外研究现状，应用一些现代的提取及分析技术，对茶叶中的多种类型 的农药残留的分析新方法进行了系统的研究。其主要研究成果如下： 1 建立了超声波提取气相色谱法同时测定茶叶中1 8 种有机氯和9 种拟除 虫菊酯类农药残留的分析新方法。以正己烷二氯甲烷( 1 ：1 ，v v ) 为提取剂，在 超声波下提取茶叶中的有机农药残留，提取液用弗罗里硅土和中性氧化铝混合 层析柱净化，用g c e c d 法同时测定。有机氯农药在0 0 0 1 o 2u g m l 范围内、 拟除虫菊酯类农药在0 0 0 5 1 0u g m l 范围内线性良好。有机氯农药在0 0 4 u g m l 和0 0 1u g m l 两个水平添加时的回收率( n = 6 ) 分别为8 9 5 1 18 2 和 8 0 o 一1 1 2 7 ，相对标准偏差分别为3 8 2 毋6 4 和4 2 6 1 1 7 8 ；拟除虫菊 酯在o 2 0u g m l 和0 0 5u g m l 两个水平添加时的回收率( n - - 6 ) 分别为 9 7 5 0 o , - , 1 2 9 6 和8 7 3 1 1 0 1 ，相对标准偏差分别为3 7 8 1 0 7 2 和 3 0 2 1 3 8 4 。该方法的检出限：有机氯农药为0 0 0 0 4 , - 0 0 0 1 0 e d m t , ，拟除虫 菊酯农药为0 0 0 2 5 , - , 0 0 0 5 0u g m l ，用于江西茶叶中多种农药残留测定，结果满 意。 2 建立了微波辅助萃取气相色谱法同时测定茶叶中2 7 种有机氯和拟除虫 菊酯农药残留的分析新方法。以正己烷二氯甲烷( 1 ：2 ，v v ) 为提取剂，应用 微波辅助技术对茶叶样品进行提取，并用正交设计法对微波萃取条件进行了优 化。在o 4m l 、0 2m l 、0 1m l ( o 2u g m l 有机氯农药+ 1 0u e d m l 拟除虫菊酯农 药) 三个水平添加时的平均回收率( n = 5 ) 分别为8 0 9 1 1 8 5 、8 8 4 1 2 0 7 、 8 0 9 1 1 6 3 ；相对标准偏差分别为1 6 1 6 7 0 、1 8 9 - - 6 4 9 、 1 9 8 1 1 8 7 。本方法快速、灵敏、准确、可靠，用于江西茶叶样品中有机农 药残留测定，取得了较好的效果。 3 建立了气相色谱质谱法同时测定茶叶中有机氯、有机磷、氨基甲酸酯和 i i 摘要 拟除虫菊酯等2 2 种农药残留的分析新方法。在超声波辅助下，用乙腈丙酮( 7 ：3 ， v v ) 提取茶叶样品中的农药残留，并用正交设计法对提取效果影响较大的提取 时间、提取次数、提溶溶剂及体积四个因素进行优化。提取液用f l o r i s i l 和c a r b 串 联固相萃取小柱净化，用h p 5 m s 柱对这2 2 种农药进行分离，通过g c m s 技术对 农药残留进行检测，在o 4u g m l 和o 1u g m l 两个水平添加时，平均回收率分别 为7 3 9 1 1 3 7 和6 7 3 一1 1 8 8 ，相对标准偏差分别为1 4 1 一1 1 2 9 和 3 2 1 , - - 1 1 3 8 ，2 2 种农药检测限为0 0 0 1 0 0 1u g m l ，可以满足茶叶中农药残留限 量的检测要求。 4 建立了高效液相色谱法测定茶叶中7 种氨基甲酸酯农药及其代谢产物的 分析新方法。样品经丙酮溶液提取后，再用正己烷一乙醚( 1 ：1 ，v v ) 混合溶剂对 提取液进行液液萃取，然后用活性碳和氟罗里硅土混合固相萃取小柱净化，经高 效液相色谱法测定。7 种氨基甲酸酯及其代谢产物在0 1 - - , , 2 0u g m l 范围内线性良 好，相关系数为0 9 9 7 2 0 9 9 9 8 。在1 0u g m l 和0 4u g m l 两个水平添加时，回收 率分别为7 3 2 - - 9 8 o 和7 5 1 - 9 0 4 ，相对标准偏差分别为5 5 9 - - 9 2 4 和 5 2 5 - - 9 7 3 。该方法简便、快速、灵敏、净化效果，可满足茶叶中氨基甲酸 酯类农药及其代谢产物检测要求。 关键词：茶叶；气相色谱；气相色谱质谱；高效液相色谱；有机氯农药；拟除 虫菊酯类农药：有机磷农药；氨基甲酸酯农药；超声波提取：微波辅助萃取 i i i a b s t r a c t a b s t r a c t t e ai sd i r e c t l ys o a k i n gd r i n g l d n gf o o d ，t h eq u a l i t yh a sc l o s e l yl i n k e dw i t h h u m a n sh e a l t h f o r l i m i t i n g a b u s e p e s t i c i d e a n d s a f e g u a r d i n g t h e p e o p l e s i n t e r e s t s ，m o r ea n dm o r ea t t e m i o nh a sb e e np a i dt ot h i si s s u ea n dm a n yc o u n t r i e sh a v e e s t a b l i s h e dr i g i dm a x i m u mr e s i d u el i m i t s ( m r l s ) f o rt h ep e s t i c i d ei nt e a i nr e c e n t y e a r s ，t h e r eh a v e b e e nq u i t e af e wr e p o r t sc o n c e r n i n gt h er e s i d u ea n a l y s i so f p e s t i c i d e si nt e a h o w e v e r ，t h e ya r et i m e c o n s u m i n g ，c o s tal o to fo r g a n i cs o l v e n t s ， a n dh a v eal o we f f i c i e n c yi nt h ee x t r a c t i o no fr e s i d u e s ，i nt h i sa r t i c l e , w e s y s t e m a t i c a l l ys t u d i e dt h ed e t e r m i n a t i o nm e t h o d so fp e s t i c i d er e s i d u e si nt e a , u s i n g c h r o m a t o g r a p h yt e c h n o l o g y , t h em a i nr e s u l t so ft h es t u d ya r ea sf o l l o w s ： i a ne f f i c i e n ta n ds e n s i t i v em e t h o df o rs i m u l t a n e o u sd e t e r m i n a t i o no fe i g h t e e n o r g a n o c h l o r i n ea n dn i n ep y r e t h r o i dp e s t i c i d e si nt e ao fj i a n g x ip r o v i n c eh a sb e e n e s t a b l i s h e da n dv a l i d a t e d p e s t i c i d er e s i d u e sw e r ee x t r a c t e df r o mt e as a m p l e s 、i t l l h e x a n e - d i c h l o r o m e t h a n e ( 1 - 1 ，v v ) ，u s i n gu l t r a s o n i ce x t r a c t i o n ( u e ) ，e x t r a c t sw e r e c l e a n e d - u pb y a l u m i n an e u t r a l - f l o r i s i l c o l u m n ， a n dd e t e r m i n e db yg a s c h r o m a t o g r a p h ye q u i p p e dw i t he l e c t r o n - c a p t u r ed e t e c t o r ( o c - e c d ) ，u s i n gd b 17 01 c a p i l l a r yc o l u m n t h er e c o v e r i e so fo r g a n o c h l o r i n ep e s t i c i d e so b t a i n e df r o ms a m p l e s s p i k e dw i t hs t a n d a r d sa tt h ec o n c e n t r a t i o nl e v e l so fo 0 4u g m l a n d o 0 1u g m lw e r e i nt h er a n g e so f8 9 5 118 2 a n d8 0 0 - 11 2 7 ，w i t ht h er s di nt h er a n g e so f 3 8 2 0 0 - 9 6 4 a n d4 2 6 - - 11 7 8 ，r e s p e c t i v e l y t h er e c o v e r i e so fp y r e t h r o i d p e s t i c i d e so b t a i n e df r o ms a m p l e ss p i k e dw i t hs t a n d a r d sa tt h ec o n c e n t r a t i o nl e v e l so f 0 2 0u g n f l la n do 0 5u g m l w e r ei nt h er a n g e so f 9 7 5 1 2 9 6 a n d8 7 3 0 0 - 1 1 0 1 ， 谢t l lt h er s di nt h er a n g e so f3 7 8 - 1 0 7 2 a n d3 0 2 , 1 3 8 4 ，r e s p e c t i v e l y t h e q u a n t i f i c a t i o n l i m i t so ft h e o r g a n o c h l o r i n ep e s t i c i d e s w e r ei nt h e r a n g e o f 0 0 0 0 4 - 0 0 01u g m l ，a n dt h ep y r e t h r o i d sw e r ei nt h er a n g eo f0 0 0 2 5 - - 0 0 0 5 0u g m l t h es a t i s f a c t o r yr e s u l t sw e r eo b t a i n e di nt h ed e t e r m i n a t i o no fo r g a n o c h l o r i n e sa n d p y r e t h r o i d si nt e a so fj i a n g x ip r o v i n c e 2 an e wm e t h o df o rm u l t i r e s i d u ea n a l y s i so fo r g a n o c h l o r i n e sa n dp y r e t h r o i d si n t e a so fj i a n g x ip r o v i n c ei s p r o p o s e d p e s t i c i d er e s i d u e sw e r ee x t r a c t e df r o mt e a i v a b s t r a c t s a m p l e s 、v i t l lh e x a n e - - d i c h l o r o m e t h a n e ( 1 ：2 ，v v ) ，u s i n g m i c r o w a v e a s s i s t e d e x t r a c t i o n i nt h i sw o r k ，t h e 眦e x t r a c t i o nc o n d i t i o n s ，s u c ha st h ee x t r a c t i o n s o l v e n tt y p e ，v o l u m e ，m i c r o w a v eh e a t i n gt i m ea n dm i c r o w a v et e m p e r a t u r e ， o p t i m i z e db yat h r e el e v e lo r t h o g o n a la r r a yd e s i g n e x t r a c t sw e r ec l e a n e d - u pb y a l u m i n an e u t r a l f l o r i s i lc o l u m n ，a n dd e t e r m i n e db yg a sc h r o m a t o g r a p h ye q u i p p e d 埘me l e c t r o n - c a p t u r ed e t e c t o r ( o c - e c d ) ，u s i n gd b i7 01 c a p i l l a r yc o l u m n n l e r e c o v e r i e so b t a i n e df r o mc h i n e s et e as a m p l e s ( n = 5 ) s p i k e d 谢t 1 1s t a n d a r d sa tt h et h r e e c o n c e n t r a t i o nl e v e l so f0 4m l 0 2m la n d0 1m l ( o 2u g m lo r g a n o c h l o r i n e s + 1 0 u g m lp y r e t h r o i d s ) w e r ei nt h er a n g e so f8 0 9 - 118 5 、8 8 4 1 2 0 7 a n d 8 0 9 1 1 6 3 ，谢t 1 1t h er s di nt h er a n g e so f1 6 1 6 7 0 、1 8 9 - 6 4 9 a n d 1 9 8 - 11 8 7 ，r e s p e c t i v e l y as a t i s f a c t o r yr e s u l tw a so b t m n e di nt h ed e t e r m i n a t i o n o fp e s t i c i d e sr e s i d u e si nt e ao fj i a n g x ip r o v i n c e 3 an e wm e t h o df o rm u l t i r e s i d u ea n a l y s i so f2 2o r g a n o c h l o r i n e s ，p y r e t h r o i d s ， o r a n o p h o s p h o r u s i na n dc a r b a m a t ep e s t i c i d e si nt e a si sp r o p o s e d p e s t i c i d er e s i d u e s w e r ee x t r a c t e df r o mt e as a m p l e s 晰廿la c e t o n i t r i l - a c e t o n ( 7 ：1 ，v v ) u s i n gu l t r a s o n i c e x t r a c t i o n ( u e ) ，i nt h i sw o r k ，t h eu ee x t r a c t i o nc o n d i t i o n so p t i m i z e db yat h r e el e v e l o r t h o g o n a la r r a yd e s i g n s u c ha s t h ee x t r a c t i o nt i m e ，e x t r a c t i o ns o l v e n t ，s o l v e n t v o l u m e ，a n dt h et i m e so fe x t r a c t i o n e x t r a c t sw e r ec l e a n e d u pb yf l o r i s i la n de a r b s o l i dp h a s ee x t r a c t i o na n dd e t e r m i n e db yg a sc h r o m a t o g r a p h ye q u i p p e d 、j l ，i 廿lm s d e t e c t o r ( g c m s ) ，u s i n gh p 5c a p i l l a r yc o l u m nm r e c o v e r i e so b t a i n e df r o m c h i n e s et e as a m p l e s ( n = 5 ) s p i k e d 、析t l ls t a n d a r d sa tt h et w oc o n c e n t r a t i o nl e v e l so f0 4 u g m l a n do 1u g m lw e r ei nt h er a n g e so f7 3 9 11 3 7 a n d6 7 - 3 1 18 8 ， 谢廿1t h er s di nt h er a n g e so f1 4 1 - 1 1 2 9 a n d3 2 1 1 1 3 8 ，r e s p e c t i v e l y r n l e q u a n t i f i c a t i o nl i m i t so ft h ep e s t i c i d e sw e r ei nt h er a n g eo f0 0 0 1 0 0 1u g m l ，a s a t i s f a c t o r yr e s u l tw a so b t a i n e di nt h ed e t e r m i n a t i o no fo r g a n o c h l o r i n e s ，p y r e t h r o i d s ， o r a n o p h o s p h o r ua n dc a r b a m a t ei nt e a so fj i a n g x ip r o v i n c e 4 am e t h o df o r t h ed e t e r m i n a t i o no fs o m ec a r b a r n a t ep e s t i c i d e sa n dt h e i rm a i n m e t a b o l i t e s u s i n gh i g hp e r f o r m a n c el i q u i dc h r o m a t o g r a p h y ( h p l c ) h a sb e e n d e v e l o p e d p e s t i c i d er e s i d u e sw e r ee x t r a c t e df r o mt e as a m p l e sw i t ha c e t o n e ，t h e n e x t r a c t e df r o ma c e t o n ew i 也h e x a n e a e t h e r ( 1 ： 1 ，v v ) ，e x t r a c t sw e r ec l e a n e d u pb y f l o r i s i l - c a r bs o l i dp h a s ee x t r a c t i o na n dd e t e r m i n e db yh p l cw i t hu l t r a v i o l e t v a b s t r a c t d e t e c t o r t h el i n e a r i t yf o rn m cs t a n d a r d sw e r eg o o da m o n g0 9 9 7 2 - - 0 9 9 9 8 ，t h e r e c o v e r i e so fc a r b a m a t ep e s t i c i d e so b t a i n e df r o ms a m p l e ss p i k e dw i t l ls t a n d a r d sa tt h e c o n c e n t r a t i o nl e v e l so f1 0u g m la n d0 4u g m l ，w e r ei nt h er a n g e so f7 3 2 9 8 o a n d7 5 1 9 0 4 ，谢t 1 1t h er s di nt h er a n g e so f5 5 9 9 2 4 a n d 5 2 5 , - - 9 7 3 ，r e s p e c t i v e l y t h e s er e s u l t si n d i c a t e dt h a tt h i sm e t h o di ss i m p l e ，r a p i d ， a n ds e n s i t i v ef o rt h ec a r b a m a t ep e s t i c i d e sa n dt h e i rm a i nm e t a b o l i t e si nt e ao fj i a n g x i p r o v i n c e k e y w o r d s ：t e a ；g a sc h r o m a t o g r a p h y ；g a sc h r o m a t o g r a p h y - m a s ss p e c t r o m e t r y ；h i g h p e r f o r m a n c el i q u i dc h r o m a t o g r a p h y ；o r g a n o c h l o f i n ep e s t i c i d e s ；p y r e t h r o i dp e s t i c i d e s ； o r a n o p h o s p h o m sp e s t i c i d e s ；c a r b a m a t ep e s t i c i d e sm m i c r o w a v e - a s s i s t e de x t r a c t i o n ； u l t r a s o n i ce x t r a c t i o n v i 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。据我所知，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 为获得直昌态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己在论文中作了明确 的说明并表示谢意。 学位论文作者签名( 手写) ：莒。) 曼签字日期：脚年j , q 妒e l 学位论文版权使用授权书 本学位论文作者完全了解直昌太堂有关保留、使用学位论文 的规定，有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁 盘，允许论文被查阅和借阅。本人授权直昌太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，可以采用影印、缩印或扫描 等复制手段保存、汇编本学位论文。同时授权中国科学技术信息研究 所将本学位论文收录到中国学位论文全文数据库，并通过网络向 社会公众提供信息服务。 ( 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：莒) 、曼 导师签名：乃益群 签字日期：p 多年l1 月冲日 签字日期：扣多年卜月2 午目 第一章绪论 第一章绪论 1 1引言 “民以食为天，食以安为先”，食品安全问题是关系到人类健康和国计民 生的重大问题，作为食品的茶叶不仅是我国人民喜爱的一种主要消费饮料，而且 也是我国一项传统的大宗出口农产品f 1 2 】。目前世界上有1 6 0 多个国家有饮茶的 习惯，被誉为“东方文明象征”的茶在西方正在发出绚丽的光彩。随着茶叶出口数 量的不断增加，内需的不断扩大，对茶叶质量安全也提出了更高的要求【3 一。近几 年来，随着无公害食品行动计划的实施，各级政府对食品安全的高度重视，正加大 力度禁止在茶叶中使用高毒、高残留农药，扶持龙头企业加速茶叶加工厂的改造， 来提高我国茶叶质量安全水平。 农药的发明和使用无疑大大提高了农作物的产量，但随着农药的大量和不 合理使用，食品也将遭受农药的污染，人或其它动物长期食用这些食品将会引 起慢性中毒，导致各类疾病的发生。由于环境污染及不规范的使用农药，我国 茶叶也将存在农药残留量超标等问题，使我国出口欧盟的茶叶开始呈现下降的 趋势。我国加入世贸组织以后，随着关税的降低，农产品出口遇到的关税壁垒 在一定程度上得以减轻，但技术壁垒却逐渐凸显出来，其中最重要的一个就是 以环保和农药残留问题为中心的各种“绿色壁垒【5 一。 欧盟曾一度是茶叶消费档次高、消费量增长极具潜力的市场 7 1 ，1 9 9 3 年以 来，欧盟以委员会指令的形式陆续发布农产品中农药残留最高限量3 0 2 3 9 项( 截 止到2 0 0 4 年1 月) ，其中有关茶叶的农药残留限量标准已达1 7 3 项。在我国加入 w t o 前夕和之后，欧盟茶叶限量标准项目快速增加，限量标准大幅度加严，给我 国茶叶出口造成了严重的阻碍。根据海关统计数据【8 j ：1 9 9 9 年我国对欧盟茶叶 出口量和出口金额分别为4 万吨、7 0 0 0 万美元：2 0 0 0 年以后欧盟在茶叶农药残 留法规上设置的技术壁垒逐渐生效，我国对欧盟茶叶的出口量逐年下降，到2 0 0 2 年，我国对欧盟出口茶叶仅为1 4 5 万吨和2 5 5 8 万美元，3 年中，出口量和出口金 额分别下降了6 3 7 5 和6 3 4 5 ，有逐步被逼退出欧盟市场的危险。近些年虽经 努力，对欧出口量仅有小幅度恢复性增长。 目前我国茶叶中农残检测标准和欧盟、日本等国的标准比较，无论是从最 第一章绪论 大残留检测限量上，还是所检测的农药残留数量上，都存在一定的差距。因此 加强茶叶中农药残留新的检测方法的研究，对保障我国茶叶的品质，促进茶叶 出口和维护人类健康均有较大的现实意义。 表1 1 列出了与本论文研究相关的4 7 种农药各国茶叶中最大残留限量标准 ( 其中日本m r l 数据来源于2 0 0 6 年5 月颁布的肯定列表制度，欧盟m r l 为0 4 年1 月的数据) 表1 1 日本、欧盟、中国茶叶中农药残留最大限量标准( m g k g ) t a b 1 1m r i l o fe u 、j a p a na n dc h i n ai nt e a ( m g k g ) 2 第一章绪论 1 2 茶叶中农药残留的研究现状 1 2 1农药的种类 农药根据其用途可以分为杀虫剂、杀螨剂、杀菌剂、除草剂以及植物生长 调节剂等；根据化学结构又可分为有机氯杀虫剂、有机磷杀虫剂、拟除虫菊酯 类和氨基甲酸酯类杀虫剂等 9 1 。 1 2 1 1 有机氯农药( o r g a n o c h l o r i n ep e s t i c i d e ) 有机氯农药属于神经毒物，急性毒性小，但它具有化学性质稳定，半衰期 长，降解速度很慢，耐热、耐酸，不溶于水，易溶于有机溶剂等特点，在外界环 境或有机体内均不易被破坏、分解，容易造成残留。由于有机氯农药理化性质 稳定，其长期累积可达2 0 - - - 3 0 年之久【1 0 , 1 1 】。现代科学已经证明，该类农药易在人 体脂肪内蓄积，有致人慢性中毒的危险，损害中枢神经系统，严重危及人体健康。 1 9 8 3 年我国停止了有机氯农药的生产，1 9 8 4 年停止使用，但由于有机氯农药的高 残留特点，在食品农残研究中最受重视。 1 2 1 2 有机磷农药( o r g a n o p h o s p h o r u sp e s t i c i d e ) 有机磷农药为杀虫剂、杀螨剂，其化学性质不太稳定，多数易氧化、水解、 异构化。由于温度、p h 值、水分等因素可以加速这些过程的进行，在碱性条件下 第一章绪论 会迅速分解而失效1 1 2 , 1 3 】。有机磷农药引起中毒的作用机理是抑制了体内的胆碱酯 酶，使其失去了分解乙酰胆碱的能力，从而造成体内乙酰胆碱的积累，刺激了中枢 神经系统，使各项功能失调，引起生理紊乱 1 4 - 1 7 ，因此对食品中有机磷农药残留 的检测是十分必要的。 1 2 1 3 拟除虫菊酯类农药( p r y e t h r o i dp e s t i c i d e ) 拟除虫菊酯类农药是一类广谱性杀虫剂，与传统的有机氯农药相比具有高 效、低毒、生物降解性等特点。自2 0 世纪7 0 年代中期起，我国在茶叶种植过程中 大量使用多种拟除虫菊酯类农药，因此日渐成为农药残留检测的重点i l 引。目前欧 盟、日本等国对茶叶中拟除虫菊酯类农药残留量均规定了严格的限量。由于茶 叶成分复杂，含有大量色素和其他干扰物质，现有的测定食品中一种或几种拟 除虫菊酯类农药残留量的方法，不能较好的用于茶叶的测定。因此，研究建立同 时测定这类农药在茶叶中多种残留的方法是十分必要的4 。 1 2 1 4 氨基甲酸酯类农药( c a r b a m a t ep e s t i c i d e ) 氨基甲酸酯类农药毒作用机理与有机磷农药相似，主要是抑制胆碱酯酶活 性，使酶活性中心丝氨酸的羟基被氨基甲酰化，因而失去酶对乙酰胆碱的水解 能力【1 9 】。氨基甲酸酯类农药不需经代谢活化，即可直接与胆碱酯酶形成疏松的 复合体。由于氨基甲酸酯类农药与胆碱酯酶结合是可逆的，且在机体内很快被 水解，胆碱酯酶活性较易恢复，故其毒性作用较有机磷农药中毒为轻。但多数 氨基甲酸酯类农药，在施用后不长时间内就会被降解为相应的代谢产物，其代 谢产物通常具有与母体氨基甲酸酯类农药相同或更强的生物活性，例如涕灭威亚 砜( 涕灭威的代谢产物) 与涕灭威相比，具有更强的抗胆碱酯酶的作用【2 0 ，2 1 1 ，因此， 在测定氨基甲酸酯类农药残留时，也必须考虑如何有效地对在数量上多于，在活 性上等于或强于母体氨基甲酸酯类农药的代谢产物进行测定。 1 2 2 样品前处理技术 农药残留的分析是在复杂的基质中对低浓度待测组分进行定性和定量分 析，通常需经过样品制备、纯化富集、分离检测和综合分析等步骤【2 引。农药残 留前处理的目的是要尽可能完全地提取出其中的待测组分，同时还要尽可能地 除去存在的杂质，以避免对色谱柱和检测器等的污染，减少对检测结果的干扰， 为下一步的分析检测提供保障。农药残留前处理是目前农产品中农药检测工作 4 第一章绪论 的瓶颈和国内外研究的薄弱环节【2 3 1 。样品前处理主要包括提取和净化等步骤。 提取是将样品中的农药溶解分离出来的操作步骤，根据待测物和样品的性质和 特点，选择合适的溶剂和提取方法，将待测物和样品基质从固态样品中转移到易 于净化和分析的液态，而由于某些样品组成复杂，提取后往往还需经过净化步 骤才能达到待测物与干扰杂质分离【2 4 ，2 5 1 。随着现代残留农药检测技术的进步和发 展，提取、净化也可一步完成，提取、净化的界限已十分模糊【2 6 1 。由于待测物 的浓度一般都很低，为了达到仪器的检测要求，还要在净化后进行浓缩，以便 于检测。 1 2 2 1 提取剂的选择 提取剂的选择对提取效果的好坏至关重要，要根据溶剂本身的性质、试样 的状况、农药的特性、所要检测农药的种类以及农药在试样中的代谢情况等来 选择溶剂【27 1 。一般应综合考虑以下几个因素： ( 1 ) 溶剂纯度。农药残留量测定 属超痕量分析，因此对溶剂的纯度要求很高，溶剂必须经过处理，并在色谱条 件下检验不含杂质峰，一般使用色谱纯的溶剂或者经重蒸后分析纯的溶剂；( 2 ) 溶剂极性。采用相似相溶原理来选择与提取物极性相同或相近的溶剂，低极性 的农药用低极性的溶剂提取，高极性的农药用高极性的溶剂提取。如对有机氯 这类极性小的农药应选用石油醚、正己烷等低极性的溶剂提取，而对于有机磷、 拟除虫菊酯类极性较强的农药应选择二氯甲烷、乙酸乙酯、丙酮等极性较大的 溶剂。为提高提取效率，现大多采用两种或两种以上的混合溶剂进行提取。 1 2 2 2 提取方法的选择 茶叶中残留农药的提取，本质上是液一固萃取，包括溶解和扩散两个过程， 主要影响因素有温度、时间、萃取溶剂的性质、样品的特性等。传统的提取方 法有浸泡提取、振荡提取、组织捣碎、索氏提取等。这些方法的共同点是使用 大量有机溶剂，使样品和溶剂充分接触，而达到对样品中残留农药的提取。近 些年，新的提取方法也不断出现，主要有超声波提取、超临界流体萃取、微波 萃取、固相微萃取及加速溶剂萃取等，这些样品前处理技术正符合目前检测发 展的趋势，并逐步在农药残留检测方面得到应用2 8 3 0 】。 ( 一) 浸泡提取( m a r i n a t ee x t r a c t i o n ) 浸泡提取，是将茶叶磨碎后，用单一或混合溶剂浸泡，一般是浸泡过夜， 第一章绪论 时间约为1 0 1 2 h ，适合于大批量样品的处理。谢文等【3 l 】用水将茶叶样品浸泡，再 用乙腈提取。在此基础上建立了茶叶中多种有机磷g c f p d 法测定，方法准确，重 现性、精密度好，杂质干扰少，有机磷农药检出限小于欧盟对茶叶的m r l 值。 ( 二) 振荡提取( v i b r a t i o ne x t r a c t i o n ) 将样品处理后，在盛有样本的容器中加入提取液，振荡数小时。此法简便并且 提取效果好。叶江雷等【3 2 】用乙酸乙酯正己烷( 1 ：l ，v ) 混合提取液，置于温度为 4 5 的摇床中振荡提取3 0m i n ，建立了用毛细管气相色谱法同时测定茶叶中噻 嗪酮、甲胺磷、乙酰甲胺磷、敌百虫、乐果、甲基对硫磷、水胺硫磷、三唑磷、 伏杀硫磷等9 种农药残留量的分析方法。 ( 三) 组织捣碎( h o m o g e n a t ee x t r a c t i o n ) 组织捣碎，是将茶叶和提取溶剂混和，通过高速捣碎装置捣碎和提取，时 间较短，但样品需逐个进行提取【3 引。 ( 四) 索氏提取( s o x h l e te x t r a c t i o n ) 索氏提取是用特殊的回流装置，使提取溶剂在加热条件下对样品反复提取， 提取较完全，但时间很长，而且样品需逐个进行提取，因此索氏提取不太常用。 ( 五) 超声波提取( u l t r a s o n i ce x t r a c t i o n ) 超声波提取是利用高频率声波在溶剂中产生无数微小振荡的气泡，这些气 泡在物体表面炸裂，可产生瞬间的高压流体，不断冲击固体样品表面，而达到 提取的目的。超声波提取与振荡提取、索氏提取等比较，具有提取效率高，提 取速度快等优点。杜晓刚【3 4 】等将超声提取技术用于茶叶中有机磷农药的提取，在 此基础上建立了火焰光度检测器气相色谱法定量测定茶叶中有机磷农药残留的 分析方法。在3 个不同水平添加时，其回收率范围甲胺磷为7 5 2 - - 9 5 3 、乐果 为8 6 7 1 1 0 2 ，相对标准偏差分别为4 8 和3 5 ，检出限分别为o 0 1m g k g 和0 0 2m e , k g ，该方法具有分析速度快、灵敏度高、重现性好等特点。林子俺【3 5 】 等以正己烷丙酮( 3 0 ：7 0 ，v v ) 为提取剂，采用超声波技术对茶叶中有机农药进行 了提取，在此基础上建立了高效液相色谱同时测定茶叶中甲氰菊酯、三氟氯氰 菊酯、溴氰菊酯、氰戊菊酯和氯菊酯农药残留的方法。蒋定国【3 6 】等用乙腈为提 取剂，在超声波振荡下提取茶叶中多种有机农药残留，建立了气相色谱氮磷检 6 第一章绪论 测器测定茶叶中2 6 种有机磷类、8 种氨基甲酸酯类农药的残留量，本方法的优点 是快速、灵敏、准确、成本低，能满足农药多残留快速检测的要求。 ( 六) 超临界流体萃取( 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 ， s f e ) 所谓超临界流体是指处于临界温度和临界压力的非凝缩性的高密度流体， 这种流体介于气体和液体之间，兼具二者的优点。超临界流体萃取是指利用处于 超临界状态的流体为溶剂对样品中待测组分的萃取方法。利用超临界流体高密 度、粘度小、渗透力强等特点，能快速、高效将被测物从样品基质中分离，在选 用s c f 萃取剂时应考虑：临界条件是否容易达到、溶解能力的大小、萃取剂的 毒性和腐蚀性对装置是否有影响、价格等因素。最常用的s c f 溶剂为c o2 ，它具 有无毒、无臭、化学惰性、不污染样品、易于提纯、超临界条件温和等特点，是 萃取热不稳定的非极性物质的良好溶剂。但c o2 属非极性溶剂，在萃取极性化 合物时具有一定的局限性；实际应用时，通过加入少量的改进剂如n h 3 、me o h 、 n o2 、c c i f 3 等极性化合物来改善萃取效果【”4 0 】。目前超临界流体萃取技术在农 药残留检测中得到了越来越广泛的应用【4 1 - 4 2 。邱月明等【4 2 1 用超临界流体萃取对 样品进行处理，用吸附小柱进行富集和净化，用气相色谱电子捕获检测器测定 粮谷和茶叶中1 7 种有机氯农药残留，与传统方法比较，此方法是一种快速准确 的测定粮谷和茶叶中有机氯农药残留的方法。 ( 七) 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 ) 微波萃取是利用极性分子可迅速吸收微波能量的特性来加热一些具有极性 的溶剂，达到萃取样品中目标化合物，分离杂质的目的。与传统的振荡提取法 相比，微波辅助萃取具有高效、安全、快速、试剂用量小和易于自动控制等优 点，适用于易挥发物质如农药等的萃取，并可同时进行多个样品的萃取1 4 3 1 。常 见的极性溶剂有甲醇、乙睛、丙酮等。非极性溶剂则不能吸收微波，因此在用 微波萃取时，一般使用非极性溶剂中加人一定比例极性溶剂的混和溶剂。微波 萃取在聚四氟乙烯制成的样品杯和可密封、耐高压的密封罐内进行，溶剂加热 后在密封罐内产生高压，并使溶剂沸点升高，提高了萃取效率。最初微波技术 主要作用于无机分析的样品预处理即微波消化，从1 9 8 6 年起开始应用到有机分 析中的样品预处理，并得到了广泛的应用瞰4 引。微波萃取较适合有机氯类农药残 留的提取，有实验表明，在较短时间内对有机氯类农药的回收率，可达到经典 7 第一章绪论 的索氏提取或美国e p a 标准方法的效果，在其它农药的前处理方法中也有报道。 袁宁等【4 9 】以丙酮为提取剂，用微波技术对茶叶中有机氯和拟除虫菊脂酯等 农药进行提取，建立了微波辅助萃取固相微萃取气相色谱( m a e - s p m e g c ) 同 时测定茶叶中有机氯和拟除虫菊脂酯等1 0 种农药残留的方法，1 0 种组分的加标 回收率为6 4 1 2 1 ，相对标准偏差为1 0 4 - 2 2 9 。 ( 八) 加速溶剂萃取( a c c e l e r a t e ds o l v e n te x t r a c t i o n ，a s e ) 加速溶剂萃取是在较高的温度和压力下，用溶剂对样品进行提取，和微波 萃取有相似的地方，在较高的压力下，溶剂沸点升高，可在较高的温度下以液 态存在，待萃取组分的溶解和扩散能力会有大幅度的提高，而溶剂在较高的温 度和压力下表面张力较小，