1、毕业论文文献综述生物工程对环境中菊酯类农药的检测和提取方法的研究摘要农药残留给食品带来的影响已受到人们重视,综述最近几年应用于菊酯类农药残留检测前处理技术,通过不同固相萃取柱在提取菊酯类农药残留量上的多少进行比较,从中寻找出一种高效、快速、准确的测定菊酯类农药残留速测方法。关键词固相萃取、菊酯类农药,前处理菊酯类农药是20世纪70年代开发的一类仿生杀虫剂,因其具有杀虫活性高、用量小、击倒速度快、分解快,残留少、对哺乳动物毒性小的特点1被广泛的应用。但由于其局限性一是毒性虽低,但对蜜蜂、家蚕、鱼、虾、蟹、贝等毒性高,同时个别品种毒性也较高,会对呼吸道和眼睛产生刺激作用;二是对螨类呈现弱项;三是容
2、易使害虫产生抗性,在一定程度上限制了其使用。为了检测菊酯类农药在养殖水环境中的残留程度,目前固相萃取法SOLIDPHASEEXTRACTION,SPE已被广泛应用。1、拟除虫菊酯类农药的危害拟除虫菊酯类农药以前一直被认为是一种易被氧化酶降解,无蓄积性,毒性较低,较为安全的一种农药2。但是最近各种研究表明,此类农药具有较强的蓄积性,长期接触会以引起慢性疾病,甚至还会破坏人体的神经系统,免疫系统以及心血管系统。同时过量使用此类农药还会带来严重的生态环境问题,这些都会成为影响我国农产品质量安全和国际竞争力的重要限制因素。2、菊酯类农药的应用从国内外的试验结果表明,拟除虫菊酯类农药对大多数的水稻害虫都
3、有优异的防治效果3。单正军等4研究发现拟除虫菊酯类农药对水稻纵卷叶螟和二化螟、三化螟均有一定的防效。并且从效果上来比较,菊酯类农药可以部分取代甲胺磷在水稻上的使用。3、菊酯类农药样品的前处理方法及检测方法31加速溶剂提取法(ACCELERATEDSOLVENTEXTRATION,ASE)ASE又可称为快速溶剂提取,是1995年提出的从固体和半固体基质里提取目标物质的新型萃取技术5,在150200温度和103138KPA的压力下用溶剂萃取固体和半固体样品的前处理方法6。虽然加速溶剂萃取技术是最近几年的新新技术,但由于其消耗的有机溶剂量少,萃取所需的时间短,效率高,故有较高发展前景7。32超临界流
4、体萃取(SUPERCRITICALFLUIDEXTRACTION,SFE)SFE是利用超临界流体作为溶剂的一种特殊的分离技术8,通常采用CO2作为萃取剂,具有节约溶剂、避免污染、无毒、安全等优点9。但是,由于CO2属于非极性溶剂,对于极性化合物的萃取具有一定的局限性,因此加入一些极性溶剂可以提高此方法的效率和精确度。但是,SPE过程的操作费用虽然较低,但是设备所需的一次性投资较高,这是制约其广泛使用的主要原因10。33固相萃取(SOLIDPHASEEXTRACTION,SPE)固相萃取是一种利用固体吸附剂将液体样品中目标化合物吸附,与样品中的基体和干扰化合物,再用洗脱液进行洗脱,从而达到分离与
5、净化目标化合物目的的方法5。其分离模式包括正相SPE(吸附剂极性大于洗脱剂极性)、反相SPE、离子交换SPE以及吸附SPE。常用的吸附剂包括硅酸镁、硅胶、C18、C8、CN等,同时还经常与其他方法结合,达到提取的目的。与一般柱层析相比,萃取过程简单快速、重现性好、回收率高,并且易于自动化11。331固相萃取气相色谱法张卫锋等12建立了固相萃取气相色谱法测定水样中8种拟除虫菊酯类农药残留量的方法。结果显示,联苯菊酯、甲氰菊酯、氯氟氰菊酯、氯菊酯、氟氯氰菊酯、氯氰菊酯、氰戊菊酯、溴氰菊酯这8种拟除虫菊酯类农药的检测限为1040G/L;在0202000G/L加标情况下8种菊酯类农药的回收率为9261
6、080,方法精密度为1356。该法适用于水样中拟除虫菊酯类农药的分析。332分子印迹柱法分子印迹柱是一项新兴的分子识别技术13,利用分子印迹聚合物与待分离样品中的印迹分子进行特异性的亲和作用,从而达到分离、纯化的目的。分子印迹聚合物是色谱柱的重要固定相。目前最主要的分子印迹技术主要有两种,一是由WULFF创立的共价法14,二是由MOSBACH创立的非共价法15。张国庆等16采用原位聚合法制备了以氨基比林为模板的分子印迹柱,实验结果表明,在纯水流动相中印迹柱对模板分子有更强的保留性和选择性。因此,利用分子印迹柱可提高对水中菊酯类农药的检测灵敏度以及回收率。333C18BONDII小柱陈明等167
7、采用C18BONDII小柱作为样品前处理的方法对水中的菊酯类农药的残留进行了分析,实验结果表明该方法对菊酯类农药的回收率大于677,方法检测限为00100015G/L。334FLORISIL固相萃取柱传统的方法是实验室自己装填弗罗里硅土FLORISIL,然而柱子的个体差异会影响实验的再现性。美国环保署EPA的3620C方法18中提到,弗罗里硅土需要在675下活化,可见传统的方法不使于检测实验室的快速操作。陈孟君等19利用目前的FLORISIL固相萃取小柱,对比了由正己烷、石油醚、丙酮、乙酸乙酯所组成的洗脱液对FLORISIL固相萃取柱的洗脱和提取效果。实验结果表明,正己烷等非极性溶剂对农药的洗
8、脱效果不明显;加入10的丙酮能大大提高其洗脱能力,但色素和杂质也会随之被洗脱;而加入10的乙酸乙酯,不仅能提高洗脱能力,同时也不会引入色素和杂质。4、展望现今,菊酯农药产品在中国已有相当大的产量。随着有机磷农药甲胺磷、甲基对硫磷等一批大吨位高毒农药被禁用和淘汰,拟除虫菊酯农药正成为主要的替代产品1。而大量使用菊酯类农药造成的环境污染和安全问题必须引起我们的重视,因此开发出新的高效除虫或杀螨,并且低毒性的菊酯类农药势在必行2023。菊酯类农药的样品提取和净化技术的快速发展必定会成为一种趋势。固相萃取、气相色谱等方法将会更加广泛地应用于农药残留检测这方面。同时随着科技的发展,自动化提取技术也日臻成
9、熟,如自动索氏提取、自动固相萃取、自动固相微萃取等已应用在水果、蔬菜、土壤、水体等样品中的农药残留分析2425,相信在不久的将来菊酯农药的全量分析测试技术也有望实现自动化。参考文献1华纯拟除虫菊酯类农药的进展和剂型J世界农药,2009,31(5)39442骆爱兰,余向阳,张存政,等拟除虫菊酯类农药残留分析研究进展J江苏农业学报,2004,202L20L293倪寿坤,顾中言试论菊酯类农药在水稻上使用之可能性J江苏农业科学,1995,631324单正军,朱忠林,蔡道基菊酯;菊酯类农药在稻田使用初探(一)拟除虫菊酯类农药防治水稻害虫药效试验J农业科学与管理,2000,21(5)21235RICHTE
10、RBE,JONESBA,EZZELLJL,ETALACCELERATEDSOLVENTEXTRACTIONATECHNIQUEFORSAMPLEPREPARATIONANALCHEM,1996,68103310396马鑫拟除虫菊酯类农药残留分析方法研究进展J安徽农业科学,2009,37(28)13775137777郭春秀,陈军辉,郑立等加速溶剂提取法提取娑罗子中的七叶皂苷J天然产物研究与开发,2007,196836878陈耀彬,卿宁,罗儒显超临界流体萃取技术及应用J中国皮革,2010,39(9)43479张荔,吴也,肖兵,等超临界流体萃取技术研究新进展J福建分析测试,2009,18245491
11、0陈虹,张承红超临界流体萃取及其在我国的研究应用进展J化学进展,1999,31123511洪振涛,张卫锋,聂建荣应用固相萃取分析蔬菜水果中农药残留的研究J广东化工,2005,781112张卫锋,洪振涛,蓝梦哲,等固相萃取气相色谱法测定水中多种拟除虫菊酯类农药残留J广东农业科学,2009,920320513焦翠翠,胡小玲,管萍,等复合型分子印迹膜的制备及影响因素J化学工业与工程,2010,27(4)35836414WULFFG,GROBEEINSLER,VESPERW,ETALENZYMEANALOGUEBUILTPOLYMERJMACROMOLCHEM,1977,1782817282515VL
12、ATAKISG,ANDERSSONLI,MULLERRDRUGASSAYUSINGANTIBODYMIMICSMADEBYMOLECULARIMPRINTINGJNATURE,1993,36164564716张国庆,杨更亮,范子琳,等氨基比林原位分子印迹柱的制备及其在水中的结合性质J分析化学研究报告,2005,33(10)1393139617陈明,任仁,王子健,等城市污水处理厂水样中菊酯类农药残留分析J中国环境监测,2007,23(1)273018美国环保署USEPAMETHOD3620C,FLORISILCLEANUPS美国标准方法,20071219陈孟君,沈友FLORISIL固相萃取柱净化
13、效果的研究J惠州学院学报,2010,30(3)545720马军安,黄润秋含吡啶环拟除虫蒂酯的台成厦其杀虫杀蜡活性J高等学校化学学报,2003,24(4)65465621NISHIDAN,INOUEM,NAKAYAMAKNEWESTERCOMPOUNDANDINSECTICIDECOMPOSITIONCONTAININGYHECOMPOUNDASACTIVEINGREDIENTPJP20022559462002091122NISHIDAN,INOUEM,NAKAYAMAKNEWESTERCOMPOUNDANDINSECTICIDECOMPOSITIONCONTAININGYHECOMPOUNDASACTIVEINGREDIENTPJP20022559442002091123张田林,孙达峰新型含古异恶唑环醚菊酯的台战发生物活性研究J化学通报,2003,(1)3224冯时,叶非自动固相微萃取与气相色谱质谱联用在农药残留分析中的应用J,农药科学与管理,2008,29(5)131525魏立青,郭杰等自动固相微萃取(SPME)GCMS、GCMSMS法检测环境水中有机磷杀虫剂的研究J分析测试报,2004,23(增刊)226230