生物技术毕业设计论文食品中拟除虫菊酯残留的高效薄层色谱法HPTLC检测方法研究进展

编号：厦门海洋职业技术学院毕 业 设 计 （论 文）题目:食品中拟除虫菊酯残留的高效薄层色谱法(HPTLC)检测方法研究进展 系 别：生物技术系班 级：商检3072姓 名：学 号：指导教师：2010年 5 月25日编号：XH03JW037-09/0 厦门海洋职业技术学院毕业设计（论文）任务书课题名称：食品中拟除虫菊酯残留的高效薄层 色谱法(HPTLC)检测方法研究进展 系 别：生物技术系专 业：商检技术教 研 室：食品教研室指导教师：学生姓名：学 号：二一 年 一 月 二十二 日一、 设计（论文）内容：1、介绍食品中拟除虫菊酯类农药残留检测方法并进行比较；2、阐述拟除虫菊酯类农药的发展过程，食品中拟除虫菊酯类农药残留的检测的前处理技术、检测技术和新进展；3、重点介绍高效薄层色谱法(HPTLC)检测方法；4、完成3000-8000字的论文。二、 设计（论文）的主要技术指标：1.简述食品中拟除虫菊酯类农药残留的检测的前处理技术、检测技术；2.介绍食品中拟除虫菊酯残留的高效薄层色谱法(HPTLC)检测方法及最新进展；3.通过对高效薄层色谱法(HPTLC)检测方法的介绍，在理解的基础上提出自己对该法的改进意见。三、具体要求：1. 第一阶段，在中国知识网等相关网站上，以拟除虫菊酯为主题查询相关文献；2. 第二阶段，整理文献，草拟文章主题及框架；3. 第三阶段，根据文章主题及框架，写成论文初稿；4. 第四阶段，进行论文的修改与排版等工作。四、主要参考文献的范围：1 杨晓泉.食品毒理学M. 北京：中国轻工业出版社，1999，1392 徐范.甲氰菊酯原药等两项行业标准解说J. 化工标准化与质量监督，1998，（4）：6-73 王筠拟除虫菊酯综述J. 安徽化工，1997，（88）：5-74 庞国芳，曹颜忠，范春林，等毛细管气相色谱法测定农产品中多种拟除虫菊酯农药残留量的研究J. 现代商检科技，1998，8(1)：1-6，255 庞国芳，范春林，曹彦忠，等.填充柱气相色谱法同时测定水果、蔬菜和粮谷中10种拟除虫菊酯残留量J. 现代商检科技，1995，5(1)：1-7.6 汪传炳，朱建华.蔬菜中茶叶剂、除草剂等农药的多残留分析方法J. 上海农药学报，2004，20(2)：74-79.7 汤锋，岳永德，花日茂，等.板兰根中三种拟除虫菊酯杀虫剂的残留分析J. 农药学学报，2001，3(1)：69-72.8 郑孝华.微波辅助液液微萃取气相色谱质谱分析蔬菜、水果中的多种拟除虫菊酯残留J. 分析化学研究简报，2004，32(2)：225-228.9 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，2004，20(2)：120-125.10 林维宣，李继业，王玫，等.双柱净化高效液相色谱法测定糙米中拟除虫菊酯农药残留量的研究J. 中国卫生检测杂志，2001，11（1）：21-32五、其他需要说明的事项： 无 厦门海洋职业技术学院毕业设计（论文）开题报告表编号：XH03JW037-10/0 系：生物技术系 专业：商检技术 班级：3072学生姓名学 号指导教师课题名称食品中拟除虫菊酯残留的高效薄层色谱法(HPTLC)检测方法研究进展一、 课题概况食品的安全，始终是全世界关注的热点问题，而农药残留污染，又是制约食品营养与安全的最重要因素之一。甲氰菊酯、联苯菊酯、高效氯氟氰菊酯、氯菊酯、氰戊菊酯、溴氰菊酯等拟除虫菊酯类农药是近年来常用的农药种类，它们的使用是通过喷洒对害虫进行防治的。表面上大量的农药通过果蔬表面吸入是造成果蔬中拟除虫菊酯类农药的残留存根本原因，因此，对果蔬类食品进行拟除虫菊酯类农药的检测非常必要。高效薄层色谱法(HPTLC)是近年来发展的农药残留分析较新的方法之一，与现有的检测方法相比，具有提高分辨效率、缩短分析时间、增加检出灵敏度等特性。二、 课题内容本文在简要阐述了拟除虫菊酯类农药的发展过程的基础上，对食品中拟除虫菊酯类农药残留的检测的前处理技术、检测技术和新进展进行了介绍。高效薄层色谱法(HPTLC)是近年来发展的农药残留分析较新的方法之一，具有提高分辨效率、缩短分析时间、增加检出灵敏度等特性，本文对这种方法及应用进行了重点介绍。三、课题工作进度安排1.2009年12月14日2009年01月15日收集资料，拟订论文题目和开题报告。2.2010年01月16日2010年02月28日进行调研，撰写论文初稿。3.2010年03月01日2010年03月20日修改论文，撰写论文第二稿。4.2010年03月21日2010年04月05日修改论文，撰写论文第三稿。5.2010年04月06日2010年04月20日修改论文，撰写论文第四稿。6.2010年05月01日2010年05月10日确定论文稿，做好答辩前准备。7.2010年05月24日2010年06月06日进行论文答辩。四、 参考文献资料1 杨晓泉.食品毒理学M. 北京：中国轻工业出版社，1999，1392 徐范.甲氰菊酯原药等两项行业标准解说J. 化工标准化与质量监督，1998，（4）：6-73 王筠拟除虫菊酯综述J. 安徽化工，1997，（88）：5-74 庞国芳，曹颜忠，范春林，等毛细管气相色谱法测定农产品中多种拟除虫菊酯农药残留量的研究J. 现代商检科技，1998，8(1)：1-6，255 庞国芳，范春林，曹彦忠，等.填充柱气相色谱法同时测定水果、蔬菜和粮谷中10种拟除虫菊酯残留量J. 现代商检科技，1995，5(1)：1-7.6 汪传炳，朱建华.蔬菜中茶叶剂、除草剂等农药的多残留分析方法J. 上海农药学报，2004，20(2)：74-79.7 汤锋，岳永德，花日茂，等.板兰根中三种拟除虫菊酯杀虫剂的残留分析J. 农药学学报，2001，3(1)：69-72.8 郑孝华.微波辅助液液微萃取气相色谱质谱分析蔬菜、水果中的多种拟除虫菊酯残留J. 分析化学研究简报，2004，32(2)：225-228.9 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，2004，20(2)：120-125.10 林维宣，李继业，王玫，等.双柱净化高效液相色谱法测定糙米中拟除虫菊酯农药残留量的研究J. 中国卫生检测杂志，2001，11（1）：21-3211 Metwally MES,Osman MS.A High-performance liquid chromatographic method for the determination of cypermethrin in vegetables and its application to kinetic studies after greenhouse treatmentJ. Food Chem,1997,59(2):283-290.12 Baker P G,Bottomley p.Determenation of residues of synthetic pyrethroids in fruit and vegetables by gas-liquid and high-performance liquid chromatographyJ. .Analyst,1982,107(2):206-212.13 Galera M,Vidal JLM.Determination of cypermethrin,fenvalerate and cis-and trans-permethrin in soil and groundwater by highi-performance liquid chromatography using partial least-squares regressionJ. J 出版的 Chromatogra A,1996,727:39-46.14 F.Garca Snchz,A.Navas Daz,A.Garca Pareja.Enantionmeric resolution of pyrethroids by high-performance liquid chromatography with diode-laser polarimetric detectionJ. J Chromatogr A,1996,754:97-102.15 李云春，易军，弓振斌，等. 反相高效液相色谱法测定茶叶种氯氰菊酯和氰戊菊酯农药残留J. 厦门大学学报，2003，42（1）：78-82.16 T.Lpez-Lpez,M.D.Gil-Garcia,J.L.Martnez-Vidal,et al.Determination of pyrethroids in vegetables by HPLC using continuous on-line post-elution photoirradiation with florescence detectionJ. Analytica Chiminca Acta,2001,447:101-111.17 Maria Martinez Galera,Maria D.Gil-Garcia,Jose A.Rodiguze Lallena,et al.Dissipation of pyrethroid residues in peppers,zucchinis,and green beans exposed to field treatments in greenhouses:evaluation by decline curvesJ. J.Agric.Food Chem,2003,51:5745-5751.18 林乐明，张军，黄胜起.应用一维薄层色谱法测定羊水磷脂化合物预测胎儿成熟度J. 色谱，1994，12:171.19 常理文，郭京力，余君.血清中微量神经节普脂的色谱分析J. 色谱，1994，12:189.五、指导教师意见该生已按要求完成前期准备工作，同意其进入下一阶段的研究工作！ 指导教师签名： 日期： 2010 年 3 月 12 日食品中拟除虫菊酯残留的高效薄层色谱法(HPTLC)检测方法研究进展摘 要食品的安全，始终是全世界关注的热点问题，其中食品中农药残留是食品安全所关注的重要的热点之一。本文在简要介绍拟除虫菊酯类农药的发展简史的基础上，对食品中拟除虫菊酯残留检测方法的新进展进行了简述，重点对食品中拟除虫菊酯类农药残留的检测的前处理技术和检测技术进行简要介绍。高效薄层色谱法(HPTLC)是近年来发展的农药残留分析较新的方法之一，具有提高分辨效率、缩短分析时间、增加检出灵敏度等特性。本文对HPTLC检测拟除虫菊酯类农药检测技术进行介绍，同时也介绍了影响分离和检测的影响因素和几种应用HPTLC方法检测蔬菜中农药残留的实例。关键词 拟除虫菊酯 农药残留 高效薄层色谱法 固相萃取 目 录1 引言 11.1 拟除虫菊酯 12 食品中拟除虫菊酯类农药残留的样品前处理方法 5 2.1 拟除虫菊酯类农药残留的样品提取 52.1.1 组织捣碎法（Homogenization） 52.1.2 振荡法（Shaking） 62.1.3 索氏提取法（Soxhlet exatraction） 62.1.4 超临界流体萃取（Supercritical fluid extraction,SFE） 6 2.2 提取液的净化 62.2.1 液液萃取（Liquid-liquid extraction,LLE） 62.2.2 固相萃取（Solid-phase extraction,SPE） 62.2.3 固相微萃取（Solid phase microextraction,SPME） 73 食品中拟除虫菊酯类农药残留的检测技术简介 93.1 高效薄层色谱法(HPTLC)简介 103.1.1 薄层板的种类及展开方式 103.2 高效薄层色谱法(HPTLC)技术的发展 123.3 高效薄层色谱法在农药残留分析中的应用 143.4 高效薄层色谱法在拟除虫菊酯类农药残留分析中的应用 154 HPTLC在拟除虫菊酯类农药检测中的发展趋势 17结论 18参考文献 19表1 食品中农药残留固相萃取与固相微萃取的样品前处理技术区别 71 引言食品的安全，始终是全世界关注的热点问题，而农药残留污染，又是制约食品营养与安全的最重要因素之一。我国人口众多，又是食物生产大国，能否有效控制农药残留，确保食物安全，不仅事关人民身体健康，而且也关系到农业在入世后能否应对挑战，抓住机遇，实现跨越式发展的关键。农药是现代农业生产中不可缺少的生产资料，其广泛应用大大提高了农作物的产量，但对生态环境、人类生命安全也造成了威胁。我国农药生产能力已达75.5万吨(按100%有效成分计)，实际产量约40万吨，仅次于美国，居世界第二位，年用量约27万吨，居世界前列。由于不了解或不遵守农药合理使用准则，在生产上随意扩大农药使用范围，加大使用浓度及使用的次数，不严格按照安全间隔期进行用药，或者长期使用单一农药品种，结果使害虫很快产生抗药性。在此基础上，为了达到防治的目的，就要进一步增加农药的使用浓度和次数，结果导致抗药性的进一步增强而造成恶性循环，使得农药残留超标。甲氰菊酯、联苯菊酯、高效氯氟氰菊酯、氯菊酯、氰戊菊酯、溴氰菊酯等拟除虫菊酯类农药是近年来常用的农药种类，它们的使用是通过喷洒对害虫进行防治的。表面上大量的农药被吸入是造成果蔬中拟除虫菊酯类农药残留存在的根本原因，因此，对果蔬类食品进行拟除虫菊酯类农药的检测非常必要。1.1 拟除虫菊酯拟除虫菊酯类杀虫剂是20世纪80年代崛起的一类农药，这类农药具有高效、低毒、低残留的优点，目前其在蔬菜种植中的应用越来越广泛，仅次于有机磷类、氨基甲酸酯类，其杀虫毒力比前者提高10100倍。为杀虫剂中第三大类，约占世界杀虫剂的25%。但此类农药仍具有一定的毒性和蓄积性，其主要中毒症状表现为神经系统症状及皮肤症状，某些品种还有致癌、致畸、致突变作用，近年来在农作物上的残留问题已引起人们的重视。常见的拟除虫菊酯类农药有溴氰菊酯、氯氰菊酯、氟氰菊酯和氯菊酯等。拟除虫菊酯分子较大，亲脂性强，可溶于多种有机溶剂，在水中的溶解度小；在酸性条件下稳定，在碱性条件下易分解。拟除虫菊酯具有高效、广谱、低毒和生物降解等特性，拟除虫菊酯和除虫菊酯杀虫剂在光和土壤微生物的作用下易转变成极性化合物，不易造成污染。拟除虫菊酯在化学结构上具有的共同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。这些异构体又具有不同的生物活性，即使同一种拟除虫菊酯的总酯含量相同，若包含的异构体的比例不同，杀虫效果也大不相同。除虫菊酯分天然和合成两大类，合成的有光不稳定和光稳定的。它们的化学结构较复杂，有旋光异构体或顺反式立体异构体。合成拟除虫菊酯生产工艺的反应步骤较多，对原料质量和操作控制要求严格，是典型的精细有机合成。自70年代以来生产迅速发展，到80年代全世界的年产量已达数千吨，1984年销售额为9亿美元，成为杀虫剂中一个重要的大类产品。中国在80年代已研制投产数个拟除虫菊酯品种，主要应用在农业上，如防治棉花、蔬菜和果树的食叶和食果害虫，这方面的用量占总销售量的95%。拟除虫菊酯类农药在喷施时与果实、谷物直接接触，是造成其污染的主要原因1，我国是蔬菜、茶叶生产大国，在蔬菜、茶叶种植过程中使用多种拟除虫菊酯农药，例如：甲氰菊酯、氯氟氰菊酯、溴氰菊酯、氰戊菊酯、氯菊酯等。此类农药毒性具有蓄积性，中毒表现为神经系统症状和皮肤刺激症状。以下就几种常用拟除虫菊酯类农药的理化性质进行简单的介绍2：1.甲氰菊酯（Fenpropathrin）甲氰菊酯克服了同类菊酯农药杀虫不杀螨的弱点，性质类似天然产物，是一种高效、低毒的杀虫杀螨剂。可以与鱼胃毒和熏蒸作用显著的杀虫药混用，以扩大杀虫范围，提高药效，延缓抗性。由于它杀虫谱广，尤其杀螨效果好，又具有施药量少，杀虫速效，残效期长而无惨毒，对人、畜低毒、安全等特点，引起了全世界的广泛重视。2.氯氟氰菊酯（lambda-cyhalothrin）又称三氟氯氰菊酯，具有极强的胃毒和触杀作用。由于三氟甲基的引入，对害虫具击倒力强、杀虫谱广、高效低毒、害虫抗性发展缓慢等优点，对螨类有很好的效果。3.溴氰菊酯（Deltamethrin）对光、空气较稳定。对鱼和蜂蜜毒性大，是一种触杀胃毒剂，其作用迅速，击倒力强，为人工合成拟除虫菊酯杀虫剂中杀虫毒性力最大的一个品种。对鳞翅目幼虫特别有效，用于防治棉铃虫、稻叶蝉等多种害虫，药效比二氯苯醚菊酯高10倍，属高效杀虫剂。4.氰戊菊酯（Fenvalerate）第一个不含环丙烷结构的拟除虫菊酯杀虫剂，其杀虫活性很高，田间持效性很好，对鱼和蜜蜂高毒。它是一种高效、广谱的杀虫剂，以触杀和胃毒胃主要作用方式，对鳞翅目、直翅目、半翅目害虫均有效，广泛用于防治棉花、水果和蔬菜害虫。5.氯菊酯（Permethrin）又名二氯苯醚菊酯，由于对天然除虫菊素的两个光不稳定中心(菊酸侧链的偕二甲基和菊醇部分的不饱和结构)都进行了改造，产品光稳定性大大提高，成为第一个商品化的农用拟除虫菊酯，在拟除虫菊酯的发展史上是一个突破性进展。商品化的氯菊酯一般为70% ()-反式菊酯和30%()-顺式菊酯的混合物，在体内代谢较快，为触杀性杀虫剂，可用于田间防治棉花害虫(如棉铃虫)，也可防治家畜害虫及卫生害虫。2 食品中拟除虫菊酯类农药残留的样品前处理方法近年来，世界各国对拟除虫菊酯类农药极为重视，开放应用的品种迅速增加。到目前为止，在我国使用这类农药已达十几个品种。同时，世界粮农组织和国际卫生组织FAO/WHO也陆续对其在农药产品中的残留严格规定了限量3。高灵敏度，高分离性能的检测技术已不断完善与成熟，为了保持较高的回收率和灵敏度，必须提高痕量样品的处理技术。由于这类农药生物活性大，施药量小，残留水平低，要取得农产品中精确的残留分析结果，样品前处理技术则非常重要。拟除虫菊酯类农药常规残留分析程序为：溶剂提取液液分配(LLE)柱层析净化气相色谱检测，样品前处理过程中需消耗大量的有机溶剂，费时、费力，对操作人员的熟练程度及工作经验要求较高，且由于不同厂家、批次生产出的试剂、试材的性能差异较大，常常影响到测定结果的可靠性和可比性。随着固相萃取(SPE)、超临界萃取(SFE)、微波萃取(MAE)等样品前处理技术的发展以及操作自动化程度的提高，节省时间，节省溶剂，减少样品用量，提高提取或净化效率，而且测定结果的准确度也明显提高。2.1 拟除虫菊酯类农药残留的样品提取拟除虫菊酯类农药是亲酯性化合物，用有机溶剂提取比较容易。目前常用的提取菊酯类农药的溶剂有主要有正己烷、乙腈、丙酮、二乙基醚、苯、异丙醇、石油醚以及他们混合物等。庞国芳4等比较了用乙腈、丙酮及丙酮正己烷混合溶剂提取粮谷、水果蔬菜中8种拟除虫菊酯类农药的方法，结果表明：单用丙酮或乙腈提取的效果比用丙酮正己烷提取的好，主要是因为用丙酮正己烷提取会增加干扰物的提取量。对于粮谷类样品而言，用乙腈提取优于用丙酮提取，可减少共萃取物的干扰，且联苯菊酯和二氯苯醚菊酯的回收率比丙酮提取高10。对于水果样品而言，用丙酮及乙腈提取效果相近。另外，在提取过程中借助于组织捣碎法、振荡法、索氏提取法以及超临界流体萃取法可加速溶剂提取速度、提高提取效率。2.1.1 组织捣碎法（Homogenization）又称匀浆提取法。一般将样品(固体样品预绞碎)和提取溶剂加入捣碎杯，通过高速搅拌或匀浆几分钟，使溶剂与样品的微细颗粒紧密接触、混合将待测组分从固体样品中快速溶出。将样品过滤或离心后移取提取液，残渣重复提取12次，合并提取液进行净化。该法是残留分析常用的提取方法，简便，快速，提取效果好。2.1.2 振荡法（Shaking）在盛有样本的容器中加入提取剂，中速振荡2030 min或更长时间，样品液过滤或离心后移取提取液即可。该方法操作简单、可同时对多个样品进行提取。常加入无水硫酸钠以提高提取回收率。庞国芳等5使用调速多用振荡器振荡30 min提取水果、蔬菜、粮谷、油料类样品中10种拟除虫菊酯类农药残留。汪传炳等6在振荡机上振荡提取30 min提取蔬菜种拟除虫菊酯类农药等几类农药多残留。2.1.3 索氏提取法（Soxhlet exatraction）将样本放在索氏提取器套管中，圆底烧瓶中加入提取剂，加热连续提取数小时。此法为经典提取法，也叫完全提取法，为国际上的标准方法，操作简便，不需要转移样品，不受样品基质影响，提取效果好。但采用索氏提取法应考虑组分的热稳定性，保证组分在长时间回流过程不分解。该方法提取时间过长，需耗用较多溶剂，干扰物质较多。汤锋等7研究了板兰根中3种拟除虫菊酯杀虫剂提取方法，分别为索氏抽取法、浸渍振荡法、超声波提取，该试验结果表明索氏抽取法，添加回收率最高。2.1.4 超临界流体萃取（Supercritical fluid extraction,SFE）超临界流体(SCF)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作为溶剂对样品中待测组分的萃取方法。2.2 提取液的净化2.2.1 液液萃取（Liquid-liquid extraction,LLE）液液萃取LLE是利用待测组分与样品杂质在互不相溶的两相中溶解性差异进行净化的一种方法。郑孝华8用氯化钠盐析，电磁搅拌，3.5 mL正己烷液液微萃取300 mL蔬菜、水果中多种拟除虫菊酯残留，该方法使用有机溶剂量少，操作简便，提取液无须严格净化便可进行GC/MS分析，大大提高了分析速度。LLE是基本的净化方法，但操作比较费时，需要大量的高纯溶剂以及会发生样品乳化。2.2.2 固相萃取（Solid-phase extraction,SPE）固相萃取(SPE)，又称固相分离(Solid-phase isolation,SPI)。固相萃取(SPE)是一种样品预处理技术常用的净化方法，由液固萃取和柱液相色谱技术结合发展而来的，主要用于液相色谱分析的样品前处理。固相萃取(SPE)主要可分为正相固相萃取、反相固相萃取、离子交换型固相萃取。拟除虫菊酯类农药的固相萃取法所用的吸附剂多为弗罗里硅土，其次为正相的硅胶吸附柱。弗罗里硅土对亲酯性化合物有特别的吸附作用，适合于油性杂质的净化，用低极性的溶剂洗脱弗罗里硅土柱，对菊酯类农药的回收率很高。2.2.3 固相微萃取（Solid phase microextraction,SPME）固相微萃取技术是在固相萃取技术基础上发展起来的一种萃取分离技术，与固相萃取技术相比，固相微萃取操作更加简单、携带更为方便、操作费用也更加低廉，另外它克服固相萃取吸附剂孔道易堵塞的缺点，是一种无溶剂，集采样、萃取、浓缩、进样于一体的样品前处理新技术。固相微萃取比其他任何提取技术都快，一般只需15 min(固相萃取需1 h，而液液萃取需48 )h，而且只需少量样品。但是目前，食品中农药残留前处理技术应用更广的是固相萃取技术，表1中列出了这两种前处理技术在农药残留中的分析对象和优缺点。表1 食品中农药残留固相萃取与固相微萃取的样品前处理技术区别前处理方法原理分析方法分析对象萃取相优点缺点固相萃取（SPE）吸附剂对待测组分与干扰杂质的吸附能力的差异在层析柱中加入一种或几种吸附剂，再加入测样本提取液，再淋洗液洗脱分离保留性质差别很大的化合物氟罗里硅土，硅藻土，氧化铝，C18等操作简单，适用面广有机溶剂的使用量较大，且不适于大批量样品的前处理固相微萃取（SPME）待测物在样品及萃取涂层间的分配平衡将萃取纤维暴露在样品或其顶空中萃取挥发、半挥发性有机物具有选择性吸附性涂层操作简单快速，价廉实用，可直接对气体，液体有机物萃取涂层易磨损，使用寿命有限固相萃取技术集成了萃取、净化、痕量富集和介质交换等步骤合一，可以根据待测农药性质、样品种类，选用合适极性性质的SPE柱和淋洗剂进行预处理，易于与色谱分析联用，重现性、回收率、萃取成本与时间均较理想，为发达国家所认可，也符合我国的国情。因此，近年SPE预处理技术固相萃取技术广泛地应用于蔬菜、茶叶中拟除虫菊酯类农药残留的样品预处理。由于很多蔬菜、茶叶具有很深的色素，如果单一的使用一种填料柱，不能有效的去除样品色素，色素对仪器的使用寿命以及试验的准确性都有一定程度上的影响。目标物的最佳吸附取决于目标物极性与吸附剂极性的相似程度，目标物的洗脱还受样品溶剂洗脱强度的制约。超声波提取法是利用超声波强化提取作用，即媒质产生独特的机械振动作用和空化作用，机械振动作用将超声波的能量传递给样品，使组分脱附和溶解加快；空化作用使分子运动加快。超声波提取法操作简单、一次可以同时提取多个样品，其提取时间短、速度快、提取效率高，近年来在样品前处理中广泛应用。3 食品中拟除虫菊酯类农药残留的检测技术简介目前，食品中拟除虫菊酯类农药残留分析约大多数的文献是使用气相色谱(GC)技术。由于部分拟除虫菊酯类农药具有挥发性及热不稳定性，而GC方法需要较高的气化温度，在进样后的气化过程中立体结构易发生变化，所得数据可靠性差，用高效液相色谱等其他方法分析拟除虫菊酯类农药具有一定的优势9。近年来， 分光光度法、薄层色(TLC)、高效液相色谱(HPLC)、色-质联用技术、超临界流体色谱(SFC)、酶联免疫分析法(Immunoassay)也有一定的发展。分光光度法简便快捷，设备简单便宜，但灵敏度和精确度都较低，难以满足当前痕量的农药残留检测要求。薄层色谱法不需要特殊设备和试剂，简便易行，可同时分析多个样品，多用于复杂混合物的分离和筛选。TLC可利用特殊的显色剂观察斑点颜色和用Rf来定性，也可采用相对比值来粗略定量，灵敏度可达几纳克，但只能用于半定量，测定准确性较差，且检测灵敏度不高。免疫分析法与传统仪器分析法相比，具有快速、简单、灵敏和选择性高等优点，但其开发难度大，且只适用于单一化合物或结构相似的化合物，应用受到一定限性。高效液相色谱法检测限低于气相色谱，能对GC不能分析的高沸点或热不稳定的农药进行有效的分离检测，是农药残留定性、定量分析的有效手段。林维宣10等用HPLC方法测定糙米中拟除虫菊酯类农药残留量。Metwally等11用HPLC方法测定了4种蔬菜中氯氰菊酯的农药残留量。Baker12等用紫外检测器测定了水果和蔬菜中残留的9种菊酯类农药，与毛细管气相色谱电子捕获检测器结果相比，除苯醚菊酯和灭虫菊酯两种农药的灵敏度较高外，其余7种的灵敏度都偏低。随着HPLC检测器的发展，HPLC应用越来越普及，许多作者采用新技术对拟除虫菊酯类农药的HPLC检测方法进行了改进。Galera13等采用柱后Hypersil C18柱分离、二极管阵列(DAD)检测器测定土壤中的氯氰菊酯、氰戊菊酯、氯菊酯。Snchez等14用高效液相色谱分离，二极偏振光检测联苯菊酯和甲氰菊酯对映的分辨率。李云春15等用反相高效液相色谱、二极管阵列检测器测定茶叶中的氯氰菊酯和氰戊菊酯。Lpez等16采用柱后光化学诱导HPLC分离、荧光检测方法测定蔬菜中7种拟除虫菊酯的农药残留量。Galera等17用柱后光化学诱导HPLC分离、荧光检测胡椒粉、南瓜、绿豆中7种拟除虫菊酯农药。3.1 高效薄层色谱法（HPTLC）简介采用粒度分布很窄的微粒硅剂(5-10um)制备高效薄层板，用程序多级展开或园形展开技术使薄层色谱的灵敏度和分辨率大大提高。此法为高效薄层色谱法。特点：1、提高分辨效率：分辨率与吸附剂微粒半径的平方成反比。100um的吸附剂制成的薄层，理论增板数为200左右，而小于20um硅胶制板其增板数可增至数千至上万，而5-10um硅胶板的增板数还要更高。2、缩短分析时间：展开速度与吸附剂颗粒半径成正比，故颗粒越小，展开速度越慢，但因分离效率提高了之后可以大大缩短展开距离。3、增加检出灵敏度：采用程序多级展开技术，可以克服因吸附剂颗粒小造成的拖尾现象，并可使圆或椭圆斑点集中在一条线，使斑点的单位面积中样品浓度增加，从而提高检出灵敏度。要求：点样体积小于0.1ul，原点直径小于1.0mm，甚至0.1mm。3.1.1 薄层板的种类及展开方式3.1.1.1 薄层板的种类当前国内外的薄层板主要有手工制板、预制板和烧结薄层板等。手工制板一般分为不含粘合剂的软板及含粘合剂的硬板两种，前者是将吸附剂或载体直接于玻璃板上用干法涂成均匀的薄层即可使用，但软板疏松，操作很不方便，目前很少使用。后者是先将吸附剂与粘合剂及水调制成匀浆，再涂布到玻璃板上，这样形成的硬板，硅胶不易脱落，使用起来较软板方便。手工制板所用的玻璃板，除另有规定外，一般为520，1020，或2020的2厚的玻璃板，板面要平整，用手动或自动涂布器将已调制好的固定相均匀地涂铺在玻璃板上即可。预制板使用方便，涂布均匀，薄层光滑及有很好的牢度，因此越来越受青睐。预制板有用玻璃板、塑料片或铝箔作为载板，使薄层附着在上面，塑料片或铝箔的预制板还有裁剪方便的优点。国外预制板的品种较多，普通薄层预制板有硅胶、氧化铝、纤维素、硅藻土、聚酰胺、离子交换纤维素以及烷基键合硅胶反相板等；国外高效预制薄层板有氨基、氰基键合硅胶预制板、手性预制板聚酰胺预制板以及混合预制板如氧化铝-纤维素、纤维素-硅胶以及硅藻土硅胶等。这些预制板规格很多，如不同厚度、不同尺度、包装大小以及是否带有荧光指示剂以及定量重现性等方面也较手工制的薄层好。如一些拟除虫菊酯类在氢氧化锆的氧化层上用乙酸甲酯:甲酸(8:2)，乙酸:正己烷(1:1)与丙酮:环已烷(6:4)展开剂进行展开，得到了较好的分离。薄层板的固定相种类虽然很多，但90%以上都是硅胶。理论上认为硅胶粒度越小，粒度均匀即粒度分布越窄，其分离效率越高。吸附剂颗粒小，展开速度慢，容易达到平衡，质量传递的阻滞可以忽略。用微粒吸附剂制成的薄层在展开速度、点样数、定量精度、检出灵敏度及分离效率等方面较普通薄层提高很多，因此，被称为高效薄层色谱法(或高效薄层层析法，简称HPTLC法)。3.1.1.2 展开方式薄层板的展开方式有上行展开、平行展开、多次展开。上行展开是将点样后的薄层底边置于盛有展开剂的直立型多种规格的平底或双槽展开室中，展开剂由薄层下端借毛细管作用上升至前沿，这种展开方式适合于含粘合剂的硬板展开，是薄层色谱中最常用的展开方式。所使用的平底及双槽展开室均有三种规格，即不锈钢或玻璃盖的2020，1010，1010三种。上行展开可分为单向一次展开、单向二次展开与单向多次展开，即在同一方向展开一次、二次或二次以上，使用相同或不同的展开剂。平行展开包括环形与反圆心展开。环形展开即展开剂自圆心向四周展开，这种方式展距短，展速快，节约展开剂，分离效率高，其比移值Rfc与线性展开的比移值Rf关系为R2fc=Rf，因此适用于Rf值较小的组分的分离。反圆心式展开是样品点在薄层的周围，展开剂自四周向圆心展开，展速快，可提高Rf值较大组分的检测灵敏度和定量准确性。多次展开又可分为单向多次展开(UMD)，增量多次展开(IMD)，阶式展开，程序多次展开(PMD)及全自动多次展开(AMD)等。单向多次展开是多次展开中最简单的一种，当一次展开后化合物得不到很好的分离时，可将展开后的薄层除去展开剂，再用相同展开剂沿同一方向进行相同距离重复展开，直到满意为止。增量多次展开(IMD)，是指在同一薄层板用同一种展开剂，沿同一方向，展距递增的重复展开。增量多次展开常采取增加薄层长度的分数展开方式(如展开至1/4，1/2，3/4长度)，以至最后为整个薄层长度。IMD能提供比一般薄层色谱好得多的分离度，在短时间内得到多次展开，有利于斑点的浓度及Rf值较小的组分的分离。阶式展开也叫分级展开，也是多次展开中的一种，当样品中存在的各成分的极性相差很大时，很难用一种展开剂在同一块薄层上得到分离。如用两种或两种以上极性不同的展开剂分别展开几次，则可以将极性相差很大的组分在一块薄层板上分离。程序多次展开(PMD)，由Perry等人设计，由几次单次展开所组成，每次展开包括两个步骤。第一步是按常法展开，当达到规定的展开时间后，停止展开，随即开始第二步干燥过程。与普通多次展开不同，每次展开之间不用取出薄层板，仍与溶剂贮存器接触，而是通过薄层板背部辐射加热蒸发溶剂或在板的正面通过惰性气流使之干燥。用氮气除去溶剂是为避免一些不稳定化合物受热氧化或分解。带有计算机控制的自动多级展开法与自动点样系统相结合，正越来越广泛地用于有效地分离和精确地定量。Burger在Perry等的程序多次展开的基础上设计了全自动多次展开系统(AMD)。在自动控制多级展开法中，层析板上在同一方向重复展开，每一次展开后相继使用较低洗脱强度的溶剂经过较长些的迁移距离进行。两次展开之间溶剂完全除去。多级展开与梯级洗脱相结合产生较窄的谱带(宽约1毫米)，故在8厘米的总的迁移距离中可以分离多达40个组份。利用AMD-HPTLC技术可分析三氮苯类、脲类、有机磷类等近100种不同的农药。AMD-HPTLC法己被德国作为测定水样的国标方法。自动多级展开-高效薄层色谱法(AMD-HPTLC)在监测水体中的265种农药中，其实用性得到验证。它用RP-C18材料固相萃取和二氯甲烷液液分配提取水体中的农药，然后用常规的梯度洗提，个别的用优化的梯度洗脱，最低检测限不大于100ng。德国官方多残留检测方法S-19用梯度洗提-AMD和带有计算机控制的CamagAMD仪器的紫外检测器来检测水果与蔬菜中农药残留。在一些研究中这种方法的检测限得到证实符合德国国家标准。另外，展开方式还有连续展开、程序蒸气展开及分离-反应分离(SRS法)。分离-反应-分离展开也是一种双向展开技术，与一般双向展开法不同的是在两个方向展开时使用同一种展开剂，将样品点在正方形薄层板一角，展开一次后将薄层板用加热、光照或用酸、碱蒸气等方法处理后，将薄层板旋转90度，于垂直于第一次展开的方向用相同展开剂再展开第二次，显色后凡在对角线上的成分都是性质稳定的成分，而不在对角线上的成分经处理后新产生的成分，因此SRS法也可称为反应薄层法，Stahl首先用此技术成功地研究了除虫菊酯的失活性，第一向展开后样品以日光后或紫外光照射后再加热，薄层上出了除虫菊酯的氧化产物。3.2 高效薄层色谱法（HPTLC）技术的发展自1903年俄国M.C.Tswett创立色谱法至今己一个世纪，色谱法己成为分离方法不可缺少的技术。色谱法根据固定相和流动相的不同，总的可分为两大类：一类是固定相装在柱管中，流动相由泵输入柱床使被分离物质分离后依次流出色谱柱的柱色谱法；另一类为固定相被涂布于平面载板上，流动相通常是借助毛细管作用流经固定相，使被分离后的物质保留在固定相上的平面色谱法。平面色谱法包括纸色谱法、薄层色谱法等，薄层色谱法具有设备简单、操作方便，特别是具有显色剂选择性大以及制备薄层载量均较纸色谱法大，而切割色带较柱色谱方便等优点。在分离分析及小量制备工作中逐渐取代了纸色谱法及经典柱色谱法。最早应用薄层层析法分析物质起始于1938年N.A.Izmailor和M.S.Schraiber首次在显微镜载波片上涂布的氧化铝薄层用微量圆环技术分离了多种植物配剂中的成分。为此，1998年5月在匈牙利召开了国际薄层色谱会以庆祝该法诞辰60周年。50年代J.C.Kirchner及J.M.Miller等18,19在上述方法的基础上以硅胶为吸附剂，锻石膏为粘合剂涂布于玻璃载板上制成硅胶薄层，成功地分离了挥发油，从而发展了薄层法。此后，E.Stall对薄层法的标准化、规范化及扩大应用范围等方面进行了大量工作。1965年E.Stall出版了薄层色谱手册，使薄层法日趋成熟，从此在分析化学领域内被广泛重视和普遍应用。80年代以来，提出的仪器化平面色谱(instrumental planar chromatography)，或现代薄层色谱(Modern TLC)，指的是在高效薄层板上进行组分分离，并且薄层色谱的每一步骤中应用一整套适当的仪器来代替以往的手工操作以得到分辨率极高的色谱图，再配以高质量的薄层扫描仪，大大提高了定量结果的重现性及准确度。薄层色谱法包括吸附薄层与分配薄层，在农药分析中主要使用吸附薄层色谱法，其原理是由于样本各组分的理化性质不同，它们在吸附剂(或固定相)上的吸附作用不同，在展开剂(或移动相)中的洗脱作用(溶解度)亦不同，各组分随展开剂由原点向预定的前沿移动时，在两相间反复进行吸附和解吸附，吸附强的成分难于被展开剂溶解下来，移动速度小，吸附弱的成分较易被展开剂解吸附，移动速度大，移动速度的差别，使各成分分离，在连续不断的多次吸附和解吸附中，分离效率是比较高的，各成分经展开后在薄层板上迁移距离的数值，可用比移值(Rf值)来表示，即试样移动的速度与展开剂移动速度之比。薄层色谱法和高效薄层色谱法是对原有的其它农药分析方法如GC、HPLC、光谱测定、免疫测定和毛细管电泳分析等方法的补充。试样处理量大，操作费用低，用各种显色试剂及联用光谱技术进行选择性的和灵敏的检测和鉴定，以及高效薄层板上尤其是用仪器展开法或超压层叠式色谱法所达到的高分辨率均为农药薄层色谱法的优点。薄层色谱技术广泛用于食品、饮用水、环境基质(土壤，地下水和废水)、生物原料和工业制剂等各种样品中农药残留的测定。此分析方法的范围包括从用常规、快速、定性或半定量薄层层析法以传统的样品制备方法来筛选一种或很少几种化合物到用高效薄层层析法以现代的样品制备方法如固相萃取结合自动仪表技术、薄层板展开和光密度分析法进行色斑扫描来进行灵敏的、定量的多残留分析。毫无疑问薄层色谱法具有广阔的应用前景。薄层色谱法有以下特点14：1.由于固定相是一次性使用，样品的预处理比较简单；2.对被分离物质的性质没有限制，应用范围广；3.薄层色谱具有多路柱效应，可同时平行分离多个样品；4.分离样品所需展开剂量极少，既节约溶剂又减少了污染；5.固定相特别是流动相选择范围宽，有利于不同性质化合物的分离；6.在同一色谱上可根据被分离化合物的性质选择不同显色剂或检测方法进行定性或定量；7.由于所有斑点均贮存在薄层板上，可随时对谱图在相同或不同参数下重复扫描检测，得出最佳结果，并可与标准品在数据上、色谱上作对比计算；8.唯有薄层色谱技术可以提供原始彩色图像，不仅便于保存原始图谱，并且通过薄层色谱图像分析可提供多层面的信息，直观性、可比性极强。正是由于薄层色谱有这些优点，因此在实际工作中仍是被广泛应用的一种方法。3.3 高效薄层色谱法在农药残留分析中的应用高效薄层色谱法广泛应用于有机氯类、有机磷类、氨基甲酸酯类、拟除虫菊酯等杀虫剂的残留分析。如蜂蜜中有机氯农药残留的分析，以苯-氯仿-丙酮(5:5:1)作为流动相，喷布以5%N-(1-萘基)乙二胺二盐酸化物，最小检测限为10ng。在人类中毒事件中生物样品的常规法医毒性分析中用己烷-丙酮-甲醇(8+3+0.5)作为流动相在硅胶上用薄层层析法选择性检测敌敌畏，用硫代巴比妥酸作为显色试剂，产生粉红色的色斑。Koujiro Futagami等用三套不同展开剂：正己烷-丙酮(80:20，v/v)；甲苯；甲醇-水(70:30，v/v)在GF254HPTLC板上成功地分离了人类急性中毒后血浆中25种常用的有机磷农药，其中敌敌畏、杀螟硫磷、马拉硫磷、杀扑磷、对硫磷、敌百虫的检测限分别1.1，0.12，0.12，0.05，0.6，0.lug/mL。而WernerFunk等人在HPTLC板上展开10种有机磷农药，通过衍生化等前处理后，部分农药检测限可达每个斑点10ng。Rawat, J.P.和Brdwaj, M.等用不同的展开剂在含有氢氧化锡的氧化物的薄层板上分离了马拉硫磷、磷胺、毒死蟀、久效磷、乐果和甲基1059。Yao Hongbin对国内市场上出售的水果进行检测时用正己烷-乙醇-丙酮(3:1:1)与环已烷-氯仿(1:l)在GF254制备的层析板展开对硫磷，回收率可达93.1%。吕桂芸等利用薄层层析-溴化法测定水胺硫磷，选用的展开剂为石油醚-乙酸乙酯-甲醇(16:2:1.2)。氨基甲酸酯类杀虫剂如残杀威、甲萘威、克百威，用六氰高铁酸锌作为喷雾试剂用薄层色谱进行分离和检测。在预饱和展开槽中用乙烷-丙酮(4:1)作为流动相。在展开的薄层色谱板干燥后，用5%Na0H喷雾，加热，用喷雾试剂喷雾，检测极限为1-2微克/色斑。3.4 高效薄层色谱法在拟除虫菊酯类农药残留分析中的应用拟除虫菊酯类杀虫剂残留，如氯氰菊酯、氰戊菊酯、甲氰菊酯、氯氟氰菊酯、氟氰戊菊酯与烯丙菊酯，用正已烷:苯:丙酮(8:2:1)为展开剂在硅胶G板上分离，喷布以2-正磷酸-丹宁酸的丙酮溶液检测。多数拟除虫菊酯类农药水解产物的薄层层析常用正已烷-乙酸乙酯(1:l)，乙酸乙酯-石油醚(4:6或3:7)和乙酸乙酯-石油醚-乙酸(20:79.9:0.1或30:69:1)展开，然后置于碘蒸气中，或喷布0.03%高锰酸钾溶液或1%硝酸银溶液，紫外灯下观察。钱传范对氯菊酯、溴氰菊酯、氯氰菊酯与氰戊菊酯的分离是在硅胶GF254板上用石油醚-丙酮(9+1)展开，用紫外灯照射显色，紫外分光光度法或电位滴定法测卤素来测定，Rf值依次为0.6，0.4，0.4，0.6。Patil等人在硅胶板上用石油醚-乙醚(9:l)分离了拟除虫菊酯类杀虫剂溴氰菊酯，氯氰菊酯及氰戊菊酯，先用1%乙酸钠及5%氢氧化钠喷板，5分钟后再用0.1%二甲基二氨基联苯试剂喷板，成功地检出10ug的含量。通过对薄层色谱法不断的优化，可以实现多种混合农药的分离，例如在RP-18硅胶薄层层析法分离胺菊酯、-氯氰菊酯、莠去津、苯胺灵、氯苯胺灵与除虫脲的过程中，展开剂是甲醇与水，通过改变流动相的成份来使方法得到进一步优化。二维展开法也是一种有效分离混合农药的方法。此方法用于分离胺菊酯、-氯氰菊酯、二甲四氯、三唑酮、联苯三唑醇A与B、莠去津、苯胺灵、氯苯胺灵与呋酰胺10种混和农药，第一维是用甲醇与水展开，第二维是用非极性流动相(正已烷-乙醚)展开，用CCD仪拍照，Camag Videoscan软件分析。Tomasz Tuzimski等人用二维展开法分离达14种脲类除草剂与其它类农药混合物。4 HPTLC在拟除虫菊酯类农药检测中的发展趋势目前，农药残留分析总的发展方向和趋势有以下几个方面：(1)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。(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)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。(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份很难区分的生物大分子农药，因此未来的分析工作者必须掌握细胞化学、发酵化学、免疫化学等方面的基础知识。结 论文章简要阐述了拟除虫菊酯类农药的理化性质，阐述了食品中拟除虫菊酯类农药残留的检测的前处理技术和检测技术，探讨了应用高效薄层色谱法(HPTLC)分析农药残留的方法，以及拟除虫菊酯农药的发展方向。从以上介绍可以看出，高效薄层色谱法(HPTLC)具有应用简便、快捷，成本低，并且提高分辨效率，缩短分析时间，结果准确可靠，增加检出灵敏度等特点，在农药(特别是拟除虫菊酯类农药)残留检测中是具有较好的发展前景的。参 考 文 献1 杨晓泉.食品毒理学M. 北京：中国轻工业出版社，1999，1392 徐范.甲氰菊酯原药等两项行业标准解说J. 化工标准化与质量监督，1998，（4）：6-73 王筠拟除虫菊酯综述J. 安徽化工，1997，（88）：5-74 庞国芳，曹颜忠，范春林，等毛细管气相色谱法测定农产品中多种拟除虫菊酯农药残留量的研究J. 现代商检科技，1998，8(1