有害分析 第五章

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。
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DDT
• 1874年Baeyer首次合成。
• Mü ller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。
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。
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2.1 农药
2.1.1农药残留概述
农药残留物材中的农药及其降解代谢产物、杂质，
• 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。
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乐果
O,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。
用法、用量的物质（含饲料药物添加剂）。 主要包括： ① 血清、菌（疫）苗、诊断液等生物制品； ② 兽用中药材、中成药、化学原料药及其制剂；
③ 抗生素、生化药品、放射性药品
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• 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。
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（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 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。
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• 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、瓜果、茶叶和中草
药材，但农民仍然使用，使中毒事件屡屡发生。
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• 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。
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。
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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
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、
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、拟除虫菊酯杀虫 剂的残留分析技术。
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7.1.3 有机氯杀虫剂的残留分析
检测方法，检出限达0.1~0.01μg。
GC
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。
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对硫磷、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）
Cl
γ-BHC
Cl Cl
Cl Cl Cl
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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。
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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
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。
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第五节 兽
药
兽药：指用于预防、治疗、诊断畜禽等动物疾病，
有目的地调节其生理机能，并规定作用、用途、
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
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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
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。
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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，
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• 酶抑制法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。
如，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。
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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。
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。
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敌百虫
O，O-二甲基-1-羟基-2，2，3-三氯乙基磷酸酯
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。
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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，就会使农药在体内积累起来，引起慢性中毒。 农药残毒的三个来源：
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(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。
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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μg级水平。
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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
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• 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
μg/kg）
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• 休药期（Withdrawal period）：又称停药期。食
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。
• 淡水鱼：DDE
• 饮用水：16种OCPs • 水果蔬菜：9~24种OCPs • 药材：7~18种OCPs