（食品科学专业论文）蔬菜、水果中38种农药多残留的气质联用检测方法研究.pdf

独创性声明 本人声明所呈交的论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研 究成果。尽我所知，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，也不包含为获得沈阳农业大学或其它教育机构 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了谢意。 研究生签轹奄莰 帅：珈纷鲫 关于论文使用授权的说明 本人完全了解沈阳农业大学有关僳警、使用学位论文的裁定，即：学校有权 保留送交论文的复印件和磁盘，允许论文被凌阅和借阅，可以采用影印、缩印或 扫擒等复键手段保存、汇编学袋论文。同意沈辍农遭文学可敬溺不弼方式在不赘 媒体上发表、传播学位论文的内褰。 ( 保密的学位论文在解密后应遵杼此协议) 僦雠辄夺瑷 咖：“月鲫 导师签名： 问乡锄。 时间：删年6 月，2 日 沈阳农业大学硕士学位论文 摘要 本文根据有机农药的质谱裂解规律，建立了蔬菜、水果中3 8 种农药的气相色谱质 谱联用检测方法，包括1 1 种有机磷杀虫剂、9 种有机氯杀虫剂、8 种拟除虫菊酯类杀虫 荆、6 种氨基甲酸酯类杀虫剂及4 种杀菌剂。对样品的提取、净化、浓缩等前处理过程 进行了优化，对整个实验方法的准确度、精密度、灵敏度等各方面进行了全面的验证。 在测定方法上，确定的优化色谱条件为：色谱柱为毛细管柱h p 一5 m sp h e n y l s i l o x a n e ，3 0 m o 3 2 m m o 2 5u m ；载气：氦气；进样方式：不分流进样；进样体积1 ul ；流速o 9 m l m i n ；进样口温度2 5 0 ；程序升温：7 0 ，2 m i n ；2 0 m i n ，1 4 0 ： l o m i n ，1 6 5 ，2 5 m i n ；3 m i n ，1 9 0 ；5 m i n ，2 2 0 ：1 0 m i n ，2 8 0 ，9 1 7 m i n ( 共4 0 o o m i n ) 。 优化的质谱条件：色谱一质谱接口温度：2 8 5 ；离子源温度；2 3 0 ；四极杆濑度： 1 5 0 ；离予仡方式：e i ；电予能量：7 0 e v ；光电倍增管：1 4 0 0 m v ：采集方式：选择离 子监测方式( s i m ) 、全撼描方式( s c a n ) m z5 0 4 5 0 ；溶刘惩迟：3 m i n ；调谐方戏： 自动调谐。 髓处理过程确定方法如下：采用l o o m l 丙酮+ 二氯甲烷( 3 十2 ，v ) 的混合溶剂提 取撵黯中农焚，秀愿填充l g 韵滤裁( c e l i l e 5 毒s + 溪蛙炭( 8 越，秘堍) 戆层辑轻冷纯， 经过5 0 m l 丙酮+ 二氯甲婉( 1 + 1 ，v v ) 的混合溶剂洗脱，最后4 0 浓缩蒸干。气相色谱一 质谱法在选择离子模式下进行快速测淑，以保留时间和特征离予进行定性、定量。 对蓥蓝、黄娠、燕子、萝 、芹菜、菜花、芸鬣、舀红棒8 静蔬菜，港及警采、梨、 草莓3 种水果样品分别添加o 2m g 位g 、o 1 m g 像g 、o 0 5 m g 暾g 农药，进行回收率嬖；验， 平均回收率谯7 2 1 0 8 之间，变异系数为2 4 5 1 9 1 l 。 大多数农药蕺弱狡率、交拜系数酃缀理想，毽个鄹农药如氯氧菊黼、氟胺氰菊酝、 氰戊菊酯的一个异构体以及百嫠瀵、兰氯苯蟥酵的浆处璎效果誉理想，仍嚣敬进。 本文所建立的实验方法灵敏、准确、可靠，符含农药残留检测标准，具有广泛应用 前景，可作为申报阂家标准的原始资料。 关键词；气棚色谱。质谱法：蔬菜；水果；农药多残留；梭测 摘要 a b s t r a c t n o wt h er e s i d u eo fp e s t i c i d ei sb e c o m i r l gaf o c u st oa l lo fm ew o r l d i t sn e c e s s a r yt o s o l v et h a th o wt od 酏e c tr c s i d u e so fa1 0 to fp e s t i c i d ef a m i l i e si nf 的di ns h o r td u r a t i o n m a n y d e v 曲叩e dc o u 枷s eh a v ee s t 2 i b l i s h e d 也er e s i d u ea n a 王y s i s o fp e s t i c i d eo nf 的d b u t 她 s 锄d 甜dd f o l l rc o u n n yh a sn mi n t e 鲥y 出et 船k1w a l l tt od o 括j u s i n8 c c o m p l i s h i n gw i m t l l ep 血c i p l en l a ts t a i l 出【r dm e t l l o do fan a t i o ns h o u l db ec r e a t e d 岍t l lt h ec o n s i d e r a t i o no fm e c o n c r e t ec o n d i t i o na n dc o i n c i d e m 、珩mt h es i n l a d o no f m eu l l i o n t h j sp 印e rp r e s tar a p i dm e m o df o rd e t c m l i i l i n g3 8p e s t i c i d e si nv e g e t a b l e so nm e b a s i so fo r g a i 】缸p e s t i c i d e s sc h a r a c t i n c h l d i n gl l 0 r g 卸o p h o s p h o m si n s e c t i c i d e s ，9 o r g a n o c h l 喊n ea n e s ，8s y 耐h c t i cp ) r e t l l r o i do n e s ，6c a r b a m a t eo n e sa n d4f 血g i c i d e s t h e e x t r a c d o n ，c l e a n u p 柚dc o n c e n 订a t i o no fs 卸叩1 e sp r c p 删i o na r e0 p t i m i z e d t h ea c c u r a c y p r j s i o n 觚ds e n s j “y i t yo f c l l ew r h 0 1 ee x p e d m e mm e t l 】【o da r ew h o 】l yt c s t e da n d 坩r i 矗c d o p t i m i z e dc 1 1 m m a t o 鲫hc o n d i t i o no fm o n i 州n gm e m o d ：h p 一5 m sc 印i l l qc o l 呦 ( 3 0 r n 0 3 2 l l l i n 0 2 5um ) ；c a r r i e rg 鹪：h e ；e c t i o nm o d e ：s p l i i l e s s ；硼e c t i o nv o l u m e ：1l 上 l ；n o w ：o 9 m u 锄n ，i n l e tt e m p e r a t u r e ：2 5 0 ；p r o f 鲫帆e dc o l u m no v e rt e m p e 豫t u r e ：7 0 ， 2 m i n ；2 0 i i l i n ，1 4 0 ；1 0 ，i i l i n ，1 6 5 ，2 5 m i n ；3 m i n ，1 9 0 ；5 ，m i n ；2 2 0 ；1 0 m i n ，2 8 0 ，9 1 7 m i n ( t o t a l4 0 0 0 m i n ) o p t i m i z e dm 豁ss p e c 扛。掣a p l l i cc o n d i t i o n ：i m e r f a c et 锄p e r a m r e ：2 8 5 ；i o ns o u r c e t e m p e r a t w e ：2 3 0 ；q u a dt e m p e r a t u r e ：1 5 0 ；i o nm o d e ：e i ；e l e c 们n i ce n e 唱y ：7 0 e 、，；e m v o l t a g e ：1 4 0 0 m v ；c o l l e c t i o nm o d e ：s 蹦，s c a nm z5 0 - 4 5 0 ；s o l v e n td e l a y ：3 m i n ；t l l i l em o d e ： a n t o n m e p r e p a 删o np r o c e s si sd e f - m e db y8s e r i e so fc o i l 仃t ：t h er e s i d u e so fp e s t i c i d c sw e r e e x 仃1 c t e df 如ms 锄p l e sw i t ha c e t o n ea n dd i c l l l o r o m e t l l 锄e ( 3 + 2 ，v v ) ，a n dt i l ec o e x 订a c t i v e s r e m o v e dt h r o u g hc e l i t e - c h a r c o a lc o h 埘m ( 8 + 2 ，m ，m ) t h e na c e t o n ea i l dm c h l o r o m 劬锄e ( 1 + 1 ，v v ) e l u t c dj f p e s 矗c j d ed e 蛔蚴j n a t i o nw 鼬p e r f o m l e dw i mm eg a sc h r o m a t 0 聊h y - m a s s s p e c 咖m e 时( g c - m s ) u n d e rm es e l e c t i v e i o nm o n i 姗n gm o d e ( s 肼) c o m p o u n d sw e r e i d e n t 埔e da n dd e t 咖抽e d a c c o r d i n g t ot l l e i rr e t e n t i o nt i m e sa 1 1 d c h a r a c t c r i s t i ci o n s 胁o v 甜e sw c r e0 b t a i n e d b ys p i 幽gc u c l l l l l b e r a i l dc a b b a g ea t o 2 m 班g ，0 1 m 舭g o 0 5 m g m gl e v e l s t h em e 锄r e c o v e r i e s 瑚g e d 抒o m7 2 t o1 0 8 ，a 1 1 dm ec o e m c i e n t so f v a r i a t i o nw e r ef 沁m2 4 5 t o1 9 1 1 t h em o s tr e c o v e r i e s 瓤l dc v a r ei d e a l b u ts o m e p e s t i c i d ei s o m e r s ，s u c ha sc y p e m l e t l l r i n ，f b n v a l e r a t e ，n e c di m p r o v e t h ee x p 鲥m e n tm e t h o dd 船c 抽酣b yt 1 1 i sp 印e ri ss 髓s i t i v e ，a c c u r a f ea n dp r 。c i s e ，a 1 1 d 2 沈阳农业大学硕士学位论文 c 姐s a t i s f yr a p i de x 锄i n a i i o no f p e s t i c i d em u l t i r e s i d u e so f v e g e t a b l e sa n d 丘1 j i t s k e yw o r d s ：g c m s ；v e g e t a b l e s ；矗u i t ；p e s t i c i d e sm u l t i r e s i d u e ；c x 锄i n 8 t i o n 3 第一章前言 第一章前言 1 1食品安全及农药残留问题 随着生产技术的不断发展，农药以其保证农业丰收，促进高产、优质、高效的农业 现代化发展等方面的确定性作用，在人类生产的发展上立下赫赫战功。然而绝大多数农 药都是有毒的，由于农药的使用不当，或其本身的理化性质决定了其对生物体具有一定 危害。 科学试验表明农药施于农作物上有1 0 - 2 0 附着在作物本体上，其他8 0 9 0 的农药 散落在农作物的周边环城农田土壤中，飘落在大气中。生物本体及其生活环境中的农药 量经过降解、代谢等作用，其含量会降低到一定的水平，我们把残存在环境中和生物体 内的微量农药，称作农药残留，它包括农药原体及其有毒代谢物和杂质。农药残留量与 农药本身的理化性质、作物种类、施药因素、环境条件和气候等有关。农药残留不仅污 染环境危及生物生长，同时最终也通过食物链聚积在食物链的顶端人体之内，危及 人类健康，造成慢性中毒。世界上许多国家，特别是经济发达国家在农药检测技术这方 面投入了大量的技术、资金和人力并制定了相应法规。 我国是一个农产品生产大国，同时也是农药生产和使用大国年生产总量仅次于美 国，农药原药年生产量4 0 万t ，制剂1 0 0 万t ，每年用农药防治病虫草害4 0 亿亩次，挽 回粮食、棉花、蔬菜、果品的损失可以解决1 亿入口的吃穿问题。但由于我国农药品种 结构不合理，高毒、剧毒农药占的比例大，剂型、使用方法等方面存在的问题，造成农 药对环境污染严重。农药残留超标，人畜中毒事故时有发生，农产品出口遭遇“绿色壁 垒”。诸如此类问题，不仅给我国造成了巨大的经济损失，更重要的是损害了我国出口 农产品在国际上的声誉。食品安全已成为我国政府“十五计划”的主要目标和人们普遍 关注的问题。农业部在2 0 0 1 年提出“无公害食品行动计划”实施意见中，提出了实施目 标、工作重点、推荐措施和组织实施等。 1 2 农药残留标准 我国国家标准g b ，r 2 0 0 0 1 - 2 0 0 2 标准化工作指南第1 部分：标准化和相关活动的 通用词汇中对“标准”给出了如下定义：“为了在一定范围内获得最佳秩序，经协商 一致制定并有公认机构批准，共同使用的或重复使用的一种规范性文件。” 食品中药物残留对人体的危害说法不一，世界各国都很重视。很多发达国家凭借自 己在技术上的优势，通过技术法规、标准的制定、质量认证、环境认证、严格的检验方 己在技术上的优势，通过技术法规、标准的制定、质量认证、环境认证、严格的检验方 沈阳农业大学硕士学位论文 法等对本国及进口商品的质量方面作出了种种限制，给出口国制造种种困难。近年来， 随着中国加入w t o ，一些国外贸易团体利用我国现行食品标准与国际标准不一致这一 现象，通过设置各种技术壁垒而拒绝我国食品的进口。要解决这个问题，就需要有一个 各方都认可的国际标准。因为国际标准不仅是评价产品质量的尺度，更是对纠纷进行仲 裁的依据。 目前，主要使用的国际标准和国外先进标准主要包括：国际标准化组织( i s o ) 农 产品食品标准( i s o t c 3 4 ) 、国际食品法典委员会( c a c ) 标准、欧洲经济共同体( e e c ) 标准、美国公职农业化学家协会( a o a c ) 、美国联邦法规( c f r ) 、美国食用化学品 法典( f c c ) 、联合国粮食与农业组织( f a o ) 、美国食品及药物管理局( f d a ) 和美 国国家环保局( e p a ) 等。 国际食品法典是由国际食品法典委员会( c a c ) 组织制定的食品标准、建议和准则， 是国际食品贸易中必须遵循的基本规则。在很多发展中国家里，c a c 推荐的标准和法 规通常被直接接受作为当地法律或国家标准。c a c 在过去的3 0 多年中，已经制定通过 了2 0 0 多个专项食品标准，3 0 多个卫生法规及生产规程，5 0 0 多项食品添加剂及污染物 的安全指标，3 0 0 0 多项农药的最大残留限量标准。国际食品法典标准体系中的标准包括 通用标准和专用标准两大类，农药和兽药残留属于通用标准范围。c a c 给出了1 5 种肉 类及其制品中5 4 种兽药共2 8 9 项兽药的最大残留限量值。 在农产品和食品标准曰益受到重视的今天，世界绿色市场和健康食品兴起并迅速发 展。我国的安全食品可包含三个层次，即无公害食品、绿色食品和有机食品。 无公害食品是指在良好的生态环境条件下，生产过程中符合规定的无公害食品生产 技术操作规程，产品不受农药、重金属等有毒、有害物质污染，或有毒有害物质控制在 安全允许范围内的食品及其加工产品。 绿色食品是遵循可持续发展原则，在生态环境符合国家规定标准的产地，按照特定 生产方式生产、加工、产品质量及包装经专门机构检验符合特定标准，许可使用绿色食 品标志商标的无污染、安全、优质、营养类食品的统称。根据我国国情，我国绿色食品 标准按技术分为a 级和a a 级两种。a 级为初级标准，在生长过程中，允许限时、限量、 限品种使用安全性较高的化肥和农药。a a 级为高级绿色食品，生产中及之后的加工过 程中完全不用有机化学合成的肥料、农药、兽药、生长调节剂、食品添加剂和其它有害 于环境和身体健康的物质。 有机食品是指根据有机农业和有机食品生产、加工标准而生产加工出来，经过授权 第一章前言 并由有机食品颁证组织颁发证书，供人们使用的食品。国际市场上有机食品的认可，主 要以国际农业运动联盟( 礤o a m ) 所建立的有机农业生产体系和有机食品标准的认证立 法体系为依据。由于欧盟市场是世界最大的有机食品消费市场，其消费量约占世界的 3 4 。因此，欧盟的标准也就成了国际标准。世界各国的食品想要以“有机食品”进行销售， 该国的认证标准就必须全部符合o a m 标准和欧盟标准，并建立与欧盟要求相符的有 机食品保证体系。尽管我国a a 级绿色食品质量标准与国际有机食品质量标准基本一致， 但由于没有一套与国际相对应的标准体系，而得不到国际认可，不能以“有机食品”出口。 因此，建立与国际要求相符的有机食品质量保证体系、检查体系、认证体系或与其他国 家的认证组织互认对方标准，是我国食品标准化工作的重要内容。世界经济的全球化也 意味着必须高度重视采用国际标准。欧洲委员会明确规定，欧洲标准要尽可能地采用国 际标准。 我国自1 9 8 3 年将采用国际标准列为一项重要的技术经济政策以来，已有4 2 的国 家标准采用国际标准或国外先进标准。同时，我国根据标准适用范围的不同，将其划分 为若干不同的层次。1 9 8 8 年通过的中华人民共和国标准化法规定把食品标准分为四 级，即国家标准、行业标准、地方标准和企业标准。国家标准是必须在全国范围内统一 的技术要求；对没有国家标准又需要在全国某个行业范围内统一的技术要求，可制定行 业标准；对没有国家标准和行业标准而又需要在省、自治区、直辖市范围内统一的工业 产品和卫生要求，可以制定地方标准。地方标准不能与国家、行业标准相抵触；企业标 准则是指企业所制定的产品标准和在企业内需要协调、统一的技术要求和管理工作要求 所制定的标准。企业标准由企业制定。 到露藩麓盘，我邃瑰蠢与农监有关瓣霞家标准、行渡标准2 0 g 0 多矮，与农产食燕安 全鸯关熬晷家标漆窝行鼗橱毽1 0 0 e 多磺，包捶5 0 多矮是食嚣蔓生探凇，农监椽准已澎 威钵系，毽括产撼蓼蟪标准、农数投入品舔准、生产规程标准、产品质量标准、检验方 法栋准。遥笨塞，加快了农产燕中残窝掳矮靼寄骞元素安全溅量标准帮捡验方法标准黪 铡定。 1 3农药分类及残鬣现状 农药是爨要麓农妲生产资料，按化学结构分类：有枫磷、有机氯、投除虫菊酪、氨 蓉泽酸蘸类、有梳氮幸艺合耱、三睦类等 按用途可分为杀虫翔、杀菌帮、豫草荠j 、杀螨 荆、杀藏裁和植物生长调节裁等。1 9 8 3 年滋前，中国攘广使用豹农药晶种约l o o 种， 年均瘸药量在2 e 万等。按撵毒系数绩测，有橇氯农药( o 礓a n o c h i o r i n ep e s t i c i 如s ，q c p s ) 6 沈阳农业大学硕士学位论文 占农药排毒系数的6 5 ( 六六六占5 1 、滴滴涕占1 4 ) ，有机磷( o 唱a n 叩h o s p h o r o u s p e s t i c i d e s ，0 p p s ) 占3 0 ，其它占5 ) ( 姚建仁等，2 0 0 3 ) 。无疑有机氯农药是主要污染源。 自1 9 8 3 年中国开始禁止生产有机氯农药以后，中国农药的品种结构发生了重大变化， 投入市场的品种已达2 0 0 个左右，年均用量在2 7 万t 左右，依排毒系数估测，依次为 杀虫剂、杀菌剂、除草剂和植物生长调节剂。在杀虫剂中用量较大的是有机磷农药、氨 基甲酸酯类农药( n - m e t h y lc a r b 锄a t ep e s t i c i d e s ，m c p s ) 和拟除虫菊酯类( p y r c m r o i d p e s t i c i d e s ) 。 1 3 1 有机氯农药及残留现状 有机氯杀农药( o 唱a i l o c h l o r i n ep e s t i c i d e s ，o c p s ) 是具有杀虫活性的氯代烃的总称， 2 0 世纪4 0 年代发展起来。化学性质稳定，在水中的溶解度很低，在大多数有机溶剂中 的溶解度很高，因而易被吸附在分散性的颗粒物体上，不易分解，并能通过生物富集与 食物链促进其在动物体内积累。并且降解的周期很长，一般有数年至二三十年之久。属 于持久性有机污染物( p e r s i s t e mo r g a 血cp o l l u t a l l t s ，简称p o p s ) ，具有以下特征：能在环 境中持久的存在；能蓄积在食物链中对有较高营养级的生物造成影响；能够经过长距离 迁移到达偏远的极地地区；在相应环境浓度下对接触该物质的生物造成有毒或有害的效 府。 有机氯农药1 9 3 9 年开始使用，8 0 年代初= 遮到顶峰，为农业发展侔出汗马功劳，却 也留下无尽危害。针对其残留现状，多数圜家制定了高毒或戳留严重的中毒有机氯杀虫 荆最大残留限豢( m r l ) 阻及一些常糟有机氯恭菌嗣、杀螨嗣耩r l a 舀前，蔬菜中有辊氯农药嫩s 限制如下： 裹l 。l 蘸蔡牵毒鞔囊农药毒犬残譬擐量 m l el - lm r l s o f o | g 嬲o c h l o m 吣p e s n c 讪醛i nv 壹辨t 曲l e s 第一章前言 1 3 2 拟除虫菊酯类农药及残留现状 拟除虫菊酯为我国应用广泛的杀虫剂，由天然除虫菊素衍生而来，其化学结构和生 物活性类似天然除虫菊酯。多数是低毒，但也有中毒农药，例如氯氰菊酯、顺式氯氰菊 酯、溴氰菊酯、氰戊菊酯、顺式氰戊菊酯、联苯菊酯、氯氟氰菊酯、氟胺氰菊酯、氟氰 戊菊酯等；并且还有一种高毒农药，七氟菊酯。通性为：具有触杀、胃毒作用，理论上 没有内吸、熏蒸作用。杀虫谱广，药效高，低毒、生物降解。对光、热稳定，不易分解， 能附着在植物表面，不易被水冲刷，故残效期长，对作物安全。长期连续使用害虫会产 生抗药性，应与其它多种农药交替、连续使用。不能与碱性农药使用。 2 0 世纪7 0 年代投入生产，至今生产与使用量仅次于有机磷杀虫剂。商品化的品种 达4 0 余种，其使用面积占杀虫剂总使用面积的2 5 ，已成为防治卫生、农林害虫的主 要药剂之一。 目前，蔬菜中拟除虫菊酯类农药m r l s 限制如下： 衰l - 2 蔬菜中拟除虫菊龋类农药最大残簧限量 m l el 2m r l so f s y n t h c l j c p y r e t h r o i dp 髓t i c i d c sl nv c g 哟b l c s 氟氰戊菊酯o ，2 氰戊菊酯0 0 5 氟氯氰菊酯 0 2 溴氰菊酯o 2 顺式氰戊菊酯2 0 联苯菊醣o 5 顺式氯氰菊酯0 2 氟胺氰菊酯1 0 氯氰菊酯o 5 甲氰菊酯0 5 氯菊醐1 0 1 3 3 有机磷农药及残留现状 有机磷农药( o p p s ) 是含有c 。p 键或c o * p 、c s - p 、c m p 键的有机化合物。自 2 0 餐鳃3 0 年代，德莺g s c 髓d 科蓄先发现有辊磷杀虫裁戮来，梵粪农药便戳其药效 鞍寒、使用方便、不少产品县内吸作用、易在盎然条馋下降惩等特点程品秘稠产鬟上位 于杀虫剂之菌( 据报道，占我国杀虫剂7 0 ) 。但同时也具备：缺乏选择性；抗药性大； 萁残留物和残毒问题突国等不足。害虫抗药性擞大，农民负担加重，环境污染加利，对 菲靶稼生甥经害受多恶梅循嚣。 r 沈辩农韭大学硬主掌整谵文 当翦是人们日蕊关注环保和垒! 态建设问题的时代，由于纛公害、无污染、安念、优 质和营养的绿色食晶，日蔬受到人们的欢迎和青睐，很明显，任何不易降解有残簿的农 药，麓蔡瘸奁绿色食品孛。这必然逡嫠蠢极磷农药，戈其一黧壤毒懿农药，应营建要被 一些无残毒问题、商效、安全的新农药所逐步取代，越是大羚所趋。 融前，蔬菜中有机磷农药m r l s 限制如下： 表1 3 蔬菜中有机磷农药最大残臀隈量 1 曲l e1 3 m r ko f o r g a p h o 斗h o “晤p e s “c i d e s i n v e g e t a b i e 5 1 3 4 氨基甲酸酯类农药及残留现状 氨基甲酸酯是继有机磷之后发展起来的一类新型农药。自2 0 世纪7 0 年代以来，由 于有机氯农药受到禁用或限用，抗有机磷杀虫剂的昆虫品种r 益增多，此类农药用量逐 年增加，已成为农药第二大系列农药。具有分解快、残留期短、代谢迅速的特点，大多 数的氨基甲酸酯类农药在施用后很短的时间内就可被降解成相应的代谢产物，一般2 4 小时可排出摄入量的7 0 一8 0 。 在大气中。此类化合物会被光解、水解或被空气氧化。在周围的其他介质作用下， 此类化合物的水解、氧化时，也会因其结构不同而发生其他反应。在土壤中，由于微生 物的影响，氨基甲酸酯类会迅速分解，最终生成c 0 2 、n 2 、0 2 等简单化合物。 目前，蔬菜中氨基甲酸酯类农药m r l s 限制如下： 第一章前害 褒l - 4 蓬蓁审纛蓁单藏鞲粪农舞曩丈残饕跟量 1 i a b l el 4 n 龇。f c 舢踟g 陋p e 毗i d e s i n v e 删曲1 e 孽 1 4关于农药多残留分析 1 4 1 关于有机氯农药残留分析 目前，我国关于o c p s 的国家标准有1 8 个，主要检测六六六、滴滴涕，还有五氯硝 基苯和氯化苦；检测的样品包括烟叶、原油、食品、肉及肉制品、水、饲料、粮食、蔬 菜、海产品、纺织品、空气、土壤、生物质量等；大多数采用气相色谱法、还有库仑计 法。 国内o c p s 残留分析主要集中在中药材、茶叶、蔬菜、水果四类，其中以中药材居 多，如张曙明等( 1 9 9 8 ) 气谱法测定甘草中1 5 种0 c p s ，余建新等( 1 9 9 9 ) 人用大口径毛细 管气相色谱法测定果蔬、油脂中2 0 种o c p s 残留，周洪斌( 2 0 0 0 ) 测定果蔬中1 6 种o c p s ， 李月茹( 2 0 0 2 ) 测定桔梗中9 种o c p s ，刘长武等( 2 0 0 3 ) 用气谱法测定蔬菜水果中2 5 种0 c p s 等等。 o c p s 多残留分析方法仍采用常规的步骤：提取剂采用丙酮、丙酮与石油醚、丙酮与 二氯甲烷、丙酮与水、乙腈、乙腈与水等，提取剂加入样品中匀浆再抽滤或将提取剂加 入盛有样品的玻璃器皿中进行超声提取，多次重复。液一液萃取发生乳化现象时，需要 加n a 2 s 0 4 或c a c l 2 破乳。提取液再浓缩，用一种溶剂石油醚或正己烷定容。净化时， 多采用弗罗里层析柱，用量一般是5 9 ，有的需要不同程度的活化。试液过柱前，一般用 正己烷、石油醚或是与无水乙醚、乙酸乙酯的混合溶剂淋洗过柱。然后试液过柱。最后 用极性相对于淋洗液高一些的混液洗脱，一般把待测物质洗脱下来，而杂质保留在柱上： 也有相反的。洗脱液最后再浓缩，用石油醚定容，上机测定。有的实验方法不用过层析 柱，利用o c p s 对酸稳定的性质，采用磺化法净化。检测使用的色谱柱有填充柱或毛细 管柱，如h p 一1 、h p 一1 0 1 、h p 一1 7 等，使用的检测器是电子捕获检测器e c d 。需要程序升温。 检测时间需要2 0 一4 0 m i n 。 0 沈辫农韭大学硕士学位论文 l 。4 。2 美子搬除蠢蘩蘸类农菸残絮努凝 嗣前，关于拟除虫粥酯类农药残留分析的国家标准只有1 2 个，包掇氰戊楚酯、溴 氰菊酗、氯菊酯的测定，涉及食品、烟草。采用的方法多是气相色谱法。 国内接除虫菊潴类农药残整分轿多醑究率蓊榜，灵育少数是裔关蔬菜、承莱靛。筏 丸雪等( 1 9 8 9 填充柱气棚色谱法测定果蔬、壤、7 k 捞中6 秘，邸月明等f 1 9 9 4 臻l 越临 界流体萃取法测定粮食、谷物中3 种，高天兵等( 1 9 9 9 ) 测定中药材中3 种拟除虫菊酯类 农药残留，黄雅後等( 2 0 0 3 ) 用气相色谱法浏定茶叶中7 种。 实验所使用的仍是经典的步骤：提取、净化、浓缩。提取剂多用丙酮、石油醚、正 己烷或是它们两两之间的混合溶剂，提取剂加入样品中匀浆再抽滤或将提取剂加入盛有 样品的玻璃器皿中进行超声提取，多次重复。液一液萃取发生乳化现象时，需要加 n a 2 s 0 _ 4 或c a c l 2 破乳。提取液再浓缩，用一种溶剂石油醚或异辛烷溶解。净化时，多 采用弗罗里层析柱，也有采用活性碳层析柱、氧化铝层析柱，有的需要不同程度的活化。 试液过柱前，一般用石油醚淋洗过柱。然后试液过柱。最后用极性相对于淋洗液高一些 的混合溶剂洗脱，如石油醚与乙醚的混合，或是与乙酸乙酯混合。一般把待测物质洗脱 下来，而杂质保留在柱上，也有相反的方法。洗脱液最后再浓缩，用石油醚定容，上机 测定。使用的色谱柱一般为毛细管柱或填充柱，固定相极性是中等极性或较弱极性，如 o v _ 1 7 0 l 、s e 5 4 、o v l 7 等，使用的柱子有p e 5 、r t x 、0 v 1 7 、h p 5 等。多使用电 子捕获检测器( e c d ) ，检测时间需要2 0 3 0 m i n 。 1 4 3 关于有机磷农药残留分析 0 p p s 残留分析主要有四种方法：薄层色谱法快速、简单。在0 p p s 确证实验以及野 外现场分析中有较多应用，但检出灵敏度和专一性差；气相色谱法( g c ) 作为o p p s 分析 的常规方法，在o p p s 残留量分析中的应用最为广泛，常用氮磷检测器( n p 0 ) 或火焰光度 检测器( f p d ) ，可以实现大多数o p p s 的低残留水平分析：高效液相色谱法( h p l c ) 对于 气相色谱法分析时热不稳定和或极性较强以及易于在色谱柱上发生吸附的o p p s 分析 己显示出明显的优势；酶抑制法，利用有机磷农药对乙酰胆碱酯酶的特异抑制作用发展 的酶化学比色分析法，己广泛应用于痕量和微量o p p s 及m c p s 残留的检测，此方法简 单快捷，适于现场快速检测。 实验室方法开发多着重于蔬菜及中草药，一次测定的品种多达二十几种。潘元海等 利用液相色谱- 质谱法( l c m s ) 快速分析水中痕量o p p s ，一次联机分析仅需1 0m i n 。冯 秀琼等采用微波辅助提取，c 1 8 一硅胶s p e 柱串联净化，气相色谱法测定中草药中1 4 第一章前言 种0 p p s 残留量。 样品前处理过程中，提取剂是丙酮、乙酸乙酯或二氯甲烷。净化过程使用的层析柱 多是弗罗里柱、c 1 8 柱、硅胶柱、c 1 8 + 硅胶串联柱或是活性炭+ c e l i t e 5 4 5 的混合柱。洗 脱液多是丙酮、丙酮+ 二氯甲烷、丙酮+ 乙酸乙酯等。常用气相色谱法+ 毛细管柱，色谱 柱固定液有s p b 1 7 0 l 、b p l 0 、c p 岫o w a x 2 0 m 、b p - 1 0 、h p l 7 0 1 ，进样口温度2 l o 2 5 0 ，检测器温度2 1 0 2 8 0 ，柱温5 0 2 3 0 。 1 4 4 关于氨基甲酸酯类农药残留分析 氨基甲酸酯类农药的测定有很多方法，例如分光光度法、高效液相色谱法、气相色 谱法、超流界流体色谱法、薄层色谱法、免疫检测法等。测定的样品包括蔬菜、水果、 乳制品、水、血浆等。 目前，大多数m c p s 采用液相色谱法检测，采用c 1 8 或c 8 柱，常用流动相是甲醇+ 水或乙腈十水。早期常用的是紫外检测，近年来多采用二极管矩阵检测器，或柱后水解 和衍生后进行荧光检测。 m c p s 在气相色谱中不稳定，即使在选择柱条件方面下很大功夫，仍不可避免m c p s 的分解，于是考虑将m c p s 完全水解，以测定n m c s 的甲胺或酚部分，或通过热稳定衍生， 对不发生分解的n m c s 直接进行测定。冷柱头进样c 0 1 do n c 0 1 u m ni n j e c t ( o c i ) 是分析 热敏化合物最好的进样技术，不会在进样过程中产生降解。m a t t e n 等采用毛细管g c 、 o c i 进祥技术和化学电离离子阱检测器分析了植物组织中西维困、呋喃丹和其它农药。 在样品的前处理方面，对土壤及植物样品中m c p s 残留的分析，传统的方法是溶剂 提取附加一些物理方法( 如振摇、索氏提取) ，然后经过净化除去干扰物，最后进行色谱 分析。m c g a r v e y 曾对水、土壤和植物样品的检测从提取、净化、回收和灵敏度各方面 做了总结。多残留分析中，最常用的提取试剂有丙酮、二氯甲烷、石油醚、乙腈、乙酸 乙酯、甲醇等；最常用的净化步骤是液一液分配( l l p ) 后经过柱层析或固相萃取( s p e ) 分 离。u p 常用的溶剂有二氯甲烷、石油醚、己烷和乙腈，柱层析常用的填料有弗罗里、 c e l “亭卜u c h a r 、硅胶和氧化铝，经常用于m c p s 的s p e 小柱包括c 1 8 和氨基丙基键合 硅胶。 1 5现代农药残留分析先进技术及发展趋势 农药残留分析娥一项对复杂混合物中痕量缎分的分析技术，它要求精细的微象操作 筝段，灵敏废高，特异性强。由于各类食品样品组成成分复杂，而且不同农药品种的理 2 鲨里壅些奎堂堡主堂堡垒苎一 化性质存在较大差异，因而没有一种多组分残留分析方法能够覆盖所有的农药品种。现 代农药残留分析主要是多残留分析，回收率高，重现性好，低检出限，操作简单易行。 农药残留分析的步骤分为样品的前处理和仪器检测两部分。 样品前处理主要包括提取、净化和浓缩等步骤，是影响分析结果的关键环节。传统 的样品前处理技术如索氏提取、液液分配、柱层析等，不仅操作繁琐、费时，提取与净 化效率低，易引入误差，且需使用大量有毒溶剂。随着科技的进步，一些新的样品前处 理技术，如固相萃取( s o l i dp h 龉ee x t r a 蛳o n ，简称s p e ) 、固相微萃取( s o l i dp h 勰e m i c r o e x t r a c t i o n ，简称s p m e ) 、微波辅助萃取( m i c r o w a v ea s s i s t e de x t r a c t i o n ，简称 m a e ) 、样品固相分散萃取、自动索氏萃取，在线高效流相色谱( h p l c ) 萃取、超临界流 体萃取( s u p e r c r i t i c a lf u l i de x 仃a c t i o n ，简称s f c ) 等不断被引入农残分析中。样品前处 理技术正向着省时省力、廉价、减少溶剂、减少对环境的污染、微型化和自动化方向发 展。 目前在农药残留分析中使用的色谱检测方法主要有g c 、 玎? l c 、g c ，m s 、h p l c m s 、 s f c 以及毛细管电泳法( c e ) 和酶联免疫吸附测定法( e l i s a ) 等。仪器分析法可确保 监测数据的精确性和准确性，在农药残留检测技术中占有举足轻重的地位。生物检测技 术操作简便、快速，不需昂贵仪器，适合于现场检测及大批样品的筛选检测，易于推广 普及，但灵敏度不如仪器分析法，重现性、回收率有待提高。 目前，农药残留分析总的发展趋势有以下几个方面： ( 1 ) 前处理工作正向着省时、省力、低廉、减少溶剂、减少对环境的污染、系统 化、规范化、微型化和自动化方向发展；各种在线联用技术可避免样品转移的损失，减 少各种人为的偶然误差，将是农药残留分析方法研究的重点。 ( 2 ) 提高检测技术的灵敏度，满足食品农残分析中越来越低的检测下限要求。用 内标法代替过去的外标法。 ( 3 ) 应用简便、快捷的分析方法进行现场初测，成本低，结果准确可靠，对呈阳 性反应的样品进行实验室进一步确证。 ( 4 ) 将生物技术与现代理化分析手段相结合，不断开发出新的分析技术，对于极 性强、难挥发、热不稳定、易分解的农药残留分析有着得天独厚的优势，发展迅速，前 景诱人。 ( 5 ) 现代生物源农药将逐渐取代化学农药，分析重点将从低分子有机物转向与生 物组织成分很难区分的生物大分子农药，因此未来的分析工作将涉及细胞化学、发酵化 第一章前言 学、免疫化学等方面。 1 6 本项目研究的目的和意义 农业可持续发展是当今世界性潮流，方向正确，内涵丰富。但各国仍要根据自己的 资源特点和农业发展阶段水平，确定本国农业历持续发展的道路。因此也是我国农业发 展的必然选择。它的内涵是既可满足当代人类需求，又不损害子孙后代幸福生存条件下 的发展。我国农业的发展在相当长的时期内必将面临着三大挑战：人口增长对农业造成 的压力；农业环境污染日趋严重；农业生态环境恶化。 农业环境是为农业生物( 农作物、林木、牧草、果树、蔬菜、家畜、家禽、水产类 等) 提供生长和繁殖所必须的农田土壤、农业用水、空气等，还包括生物因素、气象因 素和人类活动的影响。农业环境污染主要表现在水体污染、大气污染、土壤污染、农药、 化肥的污染。 我国加入w t 0 后，农产品和食品市场进一步开放，无论是国产食品还是进口食品的 安全性，都越来越受到人们关注。食品安全不但影响消费者的身体健康，而且影响我国 的进出口贸易。某些国家用食品安全问题设置贸易壁垒，作为农产品出口国，我国深受 其害。为了保证食品安全国家领导度多次指出要加强检验手段、加强食品安全管理。食 品中有害有机物分析的关键技术是科技部“十五”食品安全重大专项的研究内容。 为进一步完善有关农产品质量标准体系和标准化工作水平，针对分析方面，我们所 能做的就是研究农产品中有毒有害物质残留等涉及质量安全方面的限量标准及配套的 检测分析方法，因此，本课题是关于“快速测定蔬菜中农药多残留”方法的研究，是国 家农业标准制定项目，因此具有重大的社会意义和经济效益。 沈阳农业大学硕士学位论文 第二章实验部分 2 1方法原理 蔬菜、水果中3 8 种农药残留量的快速测定方法。采用1 0 0 m l 丙酮+ 二氯甲烷( 3 + 2 ， v ) 的混合溶剂提取样品中农药，再用填充1 9 助滤剂( c e l i t e5 4 5 ) + 活性炭( 8 + 2 ，删f m ) 的层析柱净化，经5 0 m l 丙酮+ 二氯甲烷( 1 + l ，、，v ) 的混合溶剂洗脱，最后4 0 浓缩蒸 干。气相色谱一质谱法在选择离子模式下进行快速测定，以保留时间和特征离子进行定 性、定量。 本次实验研究技术路线见图2 1 。 圈2 1 研究技术路线 f i g2 ln l e “p e r i m e n t 妣h n i q u em u t c 2 2实验材料及仪器 2 2 1 实验材料 农药标凇晶：时蝉散( s o p r o c a r b ) 、伸丁威( 毙n o b i l c 甜b ) 、残杀威( p f o p o x l l r ) 、恶 胀威( b e n d i o c a r b ) 、克百威( c a r b o f u r a n ) 、甲拌磷( p h o r a t e ) 、二嗪磷( d i a 2 i n o n ) 、百菌 清e 糙o p 。氇甜o n i i ) 、抗蚜藏( p i r i i 出c 粕t b ) 、甲基辩硫磷( p a r a 斑i o n 啪e t h y l ) 、屯氯 ( h e p t a c l l l o r ) 、杀蜞硫磷( f e i l i 拄o t 醚o n ) 、艾氏荆( a l 出i n ) 、马拉硫磷( m 硝稚l i o h ) 、锚硫 磷( f b n l i o n ) 、毒歹e 蜱( c h l o 啊r i f o s ) 、对硫磷( p a r a m i o n ) 、三唑酮( t r i a d i m e f o n ) 、水 骏麓磷( i s o c 积均两o s ) 、喹硫磷( q 试蕊p h o s ) 、联笨菊蘸颡p 渤t 蕊n ) 、三氯恭嫡醇( d i c o f 0 1 ) 、 眵惑菊黯( f b n p r o p 列域1 1 ) 、氯氟鬣菊酯( c y h a l o t 域n ) 、氯菊酯 9 8 。5 ) ， 第