有害分析 第五章讲解

《有害分析 第五章讲解》由会员分享，可在线阅读，更多相关《有害分析 第五章讲解（58页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。

1、第二节 农药残留,农药定义： 农药是指用于预防、消灭或者控制危害农业、林业的病、虫、草和其他有害生物以及有目的地调节植物、昆虫生长的化学合成或来源于生物、其他天然物质的一种物质或者几种物质的混合物及其制剂。,2.1 农药,2.1.1农药残留概述 农药残留物是指由于喷施农药后存留在环境和农产品、食品、饲料、药材中的农药及其降解代谢产物、杂质，还包括环境背景中存有的污染或持久性农药的残留物再次在商品中形成的残留。 农药残留物量是指农药本体物及其代谢物的残留量的总和，并构成不同程度的毒性。,农药的残留毒性（残毒）：残留农药在食物上达到一定的浓度（即残留量）后，人或其它高等动物长期进食这些食物，就会使

2、农药在体内积累起来，引起慢性中毒。 农药残毒的三个来源： 施用农药后药剂对作物的直接污染； 作物对污染环境中农药的吸收； 生物富集与食物链。 农药的残毒所造成的污染是多方面的. 在农药残留的分析过程中，分离技术往往占主导地位。由于各种色谱检测器的选择性，针对不同类型的有机化合物常需要不同的前处理技术。,2.1.2 农药的分类,根据防治对象的不同，常将防治害虫的农药称为杀虫剂，防治红蜘蛛的称为杀螨剂，防治作物病菌的称为杀菌剂，防治杂草的称为除草剂，防治鼠类的称为杀鼠剂。 根据化学组成和结构可分为无机农药、有机农药（例如有机氯、有机磷、有机砷、有机氟等）。 主要介绍有机氯杀虫剂、有机磷杀虫剂、拟除

3、虫菊酯杀虫剂的残留分析技术。,7.1.3 有机氯杀虫剂的残留分析 有机氯农药（Organochlorine pesticides，OCPs) 是具有杀虫活性的氯代烃的总称。 OCPs可分为： 六六六(BHC)类； DDT及其同系物； 环戊二烯及其衍生物; 毒杀芬及有关化合物几类不同的氯代烃,均为神经毒性物质,有机氯类化合物的化学结构及药理作用有些相似，但毒性却有较大差别。其中滴滴涕及其同系物和六六六类农药不仅毒性较大，在环境中不易分解，易通过食物链在生物体脂肪中富集和积累。 从20世纪70年代开始，许多工业化国家相继限用或禁用DDT、六六六及狄氏剂。 艾氏剂和狄氏剂在水中最大溶解浓度分别为21

4、g/kg和27g/kg。水溶液中均能发生不同程度的直接光解。,有机氯杀虫剂的残留分析方法在农药残留中研究最早。 在有机氯农药（OCPs）分析领域最为广泛使用的检测技术是气相色谱/电子捕获检测器（GC-ECD），它具有灵敏度高、分离效果好、定量准确等特点，是一种经典的分析方法。色谱柱通常是弱极性至中极性柱，检测器一般用ECD。,DDT 1874年Baeyer首次合成。 Mller发现它的杀虫作用，获瑞士专利，并于1948年获诺贝尔医学奖。 对温血动物急毒性低，对大白鼠的口服急性毒性LD50为250-500mg/kg，但DDT以及主要的代谢物DDE容易在动物脂肪中积累。,六六六（BHC） 六六六的

5、工业品是多种异构体的混合物，其活性组分-BHC仅占15%左右，其余均为无效组分。 广谱性杀虫剂。 -BHC积累体内的危险性很小，对大白鼠口服急性毒性LD50为76-200mg/kg，积累在动物脂肪、奶中的BHC能很快排出体外。但工业品中-BHC积累的可能性和慢性中毒性很大。,-BHC,艾氏剂 艾氏剂具有较高的蒸气压，可以以颗粒剂的形式作为土壤杀虫剂。大鼠口服急性毒性LD50为67mg/kg，由于它在血液中有较高的溶解度，因此容易扩散到所有的组织中，特别是脂肪组织。,有机氯杀虫剂残留的分析方法,有关有机氯杀虫剂的残留分析方法在农药残留中是研究最早的，对于仅有BHC和DDT农药的前处理可用浓硫酸磺

6、化法处理，对同时含有艾氏剂、狄氏剂等多种有机氯杀虫剂时，一般采用佛罗里硅土柱净化。选用的色谱柱通常是弱极性至中极性柱。检测器一般用ECD和MSD。,近几年来有机氯农药残留分析结果： 海鸟蛋，海豹，鱼粉，鱼油：毒杀芬 地表水，橄榄油：硫丹 淡水鱼：DDE 饮用水：16种OCPs 水果蔬菜：924种OCPs 药材：718种OCPs,2.1.4 有机磷杀虫剂残留的分析 有机磷农药（OPPs)是含有C-P键或C-O-P、C-S-P、C-N-P键的有机化合物。 大部分不溶于水，而溶于有机溶剂。在中性和酸性条件下稳定，不易水解，在碱性条件下易水解失效。 接触可造成中毒，它们的毒性依赖于其结构和功能团。例如

7、，含P=O键（如敌百虫、对氧磷）的毒性通常比含P=S（如马拉硫磷）大。这些化合物主要是抑制生物体内胆碱酯酶的酶活性，导致乙酰胆碱这种传导介质代谢紊乱，产生迟发性神经毒性，引起运动失调、昏迷、呼吸中枢麻痹甚至死亡。,有机磷农药大多为酯类。其生物活性及生化行为，在很大程度上取决于酯的特征。 有机磷杀虫剂由于药效高，易被水、酶及微生物所降解，很少残留毒性等，因此目前在杀虫剂的使用方面，它仍然起主要作用。 还原作用一般能使有机磷农药失去活性。在48%的溴酸中煮沸时，P=S键上硫原子被还原成硫化氢，使之和二甲基对苯二胺及三氯化铁反应，可转化为亚甲基蓝。 二嗪农、乐果及保棉磷的残留分析可用此法。,对硫磷、

8、杀螟松、苯硫磷等农药分子中苯环的硝基，容易还原成胺，而失去作用。 据报道，当有机磷农药遇上过碳酸钠时，过碳酸钠对有机磷农药有明显的降解效果。主要有两个原因：其一是过碳酸钠溶于水后溶液成碱性，可加快有机磷农药降解；其二是过碳酸钠具有氧化性，能产生有效氧降解有机磷农药。 有机磷农药性质不稳定，在碱性条件，紫外线、氧化及热的作用下极易降解。磷酸酯酶对有机磷农药也有很好的降解作用。（红茶与绿茶）,有机磷农药早期发展的大部分是高效高毒品种，如对硫磷、甲胺磷、内吸磷等，而后逐步发展了许多高效低毒残留品种，如乐果、敌百虫、马拉硫磷等。直到现在人们还在使用大量剧毒有机磷农药。 甲胺磷等高毒农药不得用于蔬菜、瓜

9、果、茶叶和中草药材，但农民仍然使用，使中毒事件屡屡发生。,目前正式商品化的有机磷农药有上百种，如敌敌畏、敌百虫、马拉硫磷等。 敌敌畏（DDV） O，O-二甲基-O-（2，2-二氯）乙烯基磷酸酯 无色液体，有芳香味，在水中约能溶1%，能与大部分有机溶剂相溶。 DDV是一种触杀和胃毒杀虫剂。对蝇、蚊、飞蛾等击倒速度很快。 对雄大鼠的口服急性毒性LD50为80mg/kg，在温血动物体内很快降解。,敌百虫 O，O-二甲基-1-羟基-2，2，3-三氯乙基磷酸酯 敌百虫是一种触杀和胃毒杀虫剂。对双翅目昆虫很有效。 敌百虫本身对乙酰胆碱酯酶抑制力很弱，但它在生理pH条件下就能转变成强抑制剂DDV。,乐果 O

10、,O-二甲基-S-（N-甲基氨基甲酰甲基）二硫代磷酸酯 第一个对哺乳动物低毒的有机磷内吸杀虫剂。 乐果是一种触杀性和内吸性杀虫杀螨剂。 乐果在贮存中不很稳定，特别在温度高和存在碱及二硫代磷酸二甲酯时会分解，主要是发生烷基化反应。铁可加速其分解。,检测方法,检测有机磷的分析方法有波谱法、色谱法、酶抑制法三大类。 波谱法是根据有机磷农药中某些官能团或水解、还原产物与特殊的显色剂在一定的条件下，发生氧化、磺酸化、酯化、配合等化学反应，产生特定波长的颜色反应来进行定性和定量测定，检测限在g级水平。,色谱法 (1) 薄层色谱法是一种比较成熟的、广泛应用的微量快速检测方法，检出限达0.10.01g。 GC

11、 AOAC在20世纪80年代就对大部分有机磷农药建立了气相色谱分析方法，我国食品理化检验国家标准方法也采用了气相色谱检测有机磷杀虫剂。随着气相色谱仪的普及，对可能存在有机磷农药残留的样品，如食品、果蔬、饲料、水产品、土壤、水体及血液、化妆品等都建立了气相色谱分析方法。,(3) HPLC 对气相色谱不能检测的高沸点或热不稳定、易裂解变质的有机磷农药可以采用HPLC法检测。AOAC中有近半数的有机磷农药都建立了HPLC法，研究报道也较多。 当使用GC或HPLC发现违规的农药残留时，必须使用其它方法来确认。可以利用GC借助其在两根或多根极性不同的柱子上的保留时间来确认，也可以用GC/MS。,酶抑制法

12、是利用有机磷杀虫剂的毒理性质建立的一种快速检测方法。 由于有机磷能抑制乙酰胆碱酯酶的活性，使该酶分解乙酰胆碱的速度减慢或停止，再利用一些特定的颜色反应来反映被抑制程度，从而达到检测目的。 操作简单、速度快，不需昂贵仪器，特别适合现场检测以及大批量样品的筛选。 灵敏度、重复性和回收率相对较差。 新方法：酶抑制-生物芯片分析法。,2.1.5 拟除虫菊酯的残留分析,拟除虫菊酯（pyrethroids)是一类重要的杀虫剂，具有高效、广谱、低毒和生物降解等特性。 拟除虫菊酯在化学结构上具有共同的特点之一是分子结构中含有数个不对称碳原子，因而包含多个光学和立体异构体。它们具有不同的生物活性，即杀虫效果也不

13、大相同。,拟除虫菊酯类 种类： 溴氰菊酯（敌杀死、凯素灵）、丙炔菊酯、苯氰菊酯、三氟氯氰菊酯（功夫） 特点： 中等毒性或低毒性 对皮肤有刺激和致敏作用 最大缺点是高抗性多种农药复配,拟除虫菊酯的检测 在植物样品中拟除虫菊酯的测定要点： 提取一般采用匀浆提取法，对于色素较深的样品，可在匀浆时加入活性炭再进行。也有用索氏提取器用乙醚提取的报道。 提取溶剂多用丙酮。 净化通常采取液液分层加柱层析法，层析柱填料多用氟罗里硅土和硅胶。 检测仪器一般用气相色谱带电子捕获检测器，但也有用HPLC/UV的报道。 气相色谱测定一般采用非极性至弱极性柱。,除虫菊酯农药热稳定性较高，使用毛细管色谱柱在高温区段（25

14、0-280）有利于分离，杂质干扰较少，用ECD检测灵敏度较高，可以满足食品中拟除虫菊酯农药残留量的测定。 将有机氯和拟除虫菊酯农药同时测定，在一般情况下，有机氯如BHC、DDT出峰在前，而拟除虫菊酯出峰在后。,2.1.6 多种类农药残留量测定方法,目前国际上通常是使用一个前处理方法，用不同的仪器系列测定，同时测定多达上百种的农药，特别是GC/MS方法的使用使得在色谱上难以分离的化合物用选择离子的方式进行分别测定，可在一次进样中测定200多种农药。 例：茶叶中多杂环类农药残留测定 用GC/ECD检测怀疑茶叶中含有机氯农药残留，再以GC/MS进行确认及定量分析。,兽药：指用于预防、治疗、诊断畜禽等

15、动物疾病，有目的地调节其生理机能，并规定作用、用途、用法、用量的物质（含饲料药物添加剂）。 主要包括： 血清、菌（疫）苗、诊断液等生物制品； 兽用中药材、中成药、化学原料药及其制剂； 抗生素、生化药品、放射性药品,第五节 兽 药,畜牧生产和兽医临床上使用的抗微生物制剂（抗生素和化学治疗剂）、驱寄生虫剂、激素类及其他生长促进剂等，目的是防治动物疾病、促进动物生长、改善饲料转化率和提高畜禽繁殖性能。这些物质都有可能在动物源性食品中残留。,（一）兽药残留 兽药残留是指动物产品的任何可食部分所含兽药的母体化合物及/或代谢物，以及与兽药有关的杂质残留。 兽药残留既包括原药，也包括原药在动物体内的代谢产物

16、 药物或其代谢产物与内源大分子共价结合产物称为结合残留。,残留总量（total residue）： 食用动物用药后，其药物残留的原型或/和全部代谢产物的总和。 最大残留限量（maximum residue limit, MRL）：食品动物用药后，允许存在食物表面或内部的该兽药残留的最高量/浓度（以鲜重计，表示为mg/kg或g/kg）,休药期（Withdrawal period）：又称停药期。食品动物从停止给药至允许被屠宰或其产品（如乳、蛋）被允许上市的间隔时间。 药物饲料添加剂：指为预防、治疗动物疾病而搀入载体或者稀释剂的兽药混合物，包括抗球虫药类、驱虫剂类、抑菌促生长类等。,1. 兽药残留的来源,1.1 畜禽防治用药 20世纪30年代磺胺类,40年代青霉素用于乳牛疾病的治疗。改革开放后，兽用抗生素用量大增。如果用药不当，或不遵守停药期，则药物就在动物体内发生超标的残留，而污染动物源性食品.,1.2 饲料添加剂中兽药的使用 1943年美国用青霉素发酵废渣作饲料来喂猪，发现比普通饲料喂的猪生长更快。1946年又发现添加少量链霉素，能促进雏