氨基甲酸酯殺蟲劑的殘留分析實驗

氨基甲酸酯類殺蟲劑通常具有以下通式。見圖2-4。



其中，與酯基對應的羥基化合物R1OH往往是弱酸性，R2是甲基，R3是氫或者是一個易于被化學或生物方法斷裂的基團。對于氨基甲酸酯整體而言，結構上的變化主要在酯基上，一般要求酯基的對應羥基化合物具有弱酸性，如烯醇、酚、羥肟等；結構的另一個可變部分是氮原子上的取代基，氮原子上的氫可以被一個或兩個甲基取代，也可以被酰基取代。根據結構的變化，可以將氨基甲酸酯劃分為四種類型：N，N-二甲基氨基甲酸酯、N-甲基氨基甲酸芳基酯、N-甲氨基、甲酸肟酯、N-酰基（或羥硫基）-N-甲基氨基甲酸酯。大多數氨基甲酸酯類殺蟲劑 易溶于多種有機溶劑中，但在水中溶解度較小，只有少數涕滅威、滅多蟲等甲氨基 甲酸肟酯例外。

蔬菜 水果

丙酮 NaCl溶液 二氯甲烷 無水硫酸鈉 甲醇

具塞錐形瓶 抽濾瓶 凝膠色譜柱 分液漏斗 餾分收集器

一、測定方法綜述

目前我國應用于果蔬上氨基甲酸酯農藥殘留檢測的方法分為化學法和生物法兩大類。化學法多采用傳統的液-液萃取和柱色譜凈化前處理技術，用GC或HPLC測定。由于氨基甲酸酯農藥一般缺乏熱穩定性，在進行GC測定時會造成分解，同時也缺乏靈敏度高的選擇性檢測器，因此，除對化合物直接測定外，較多的方法是先將農藥衍生為適于電子捕獲檢測器檢測的衍生物，再進行定量測定；高效液相色譜法常用的檢測器是紫外檢測器，但靈敏度不高；熒光檢測器因具有高靈敏度己被用于氨基甲酸酯殘留農藥的檢測。生物法包括酶聯免疫法和快速酶法，簡單快速，易操作，但檢測的果蔬和農藥品種有限。

液相色譜分析采用反相色譜分離氨基甲酸酯農藥，因該類農藥的無特征性的光譜特性，一般采用柱后衍生的方法用熒光進行檢測。其一般的原理是分兩步：第一步，在強堿性條件下，將氨基甲酸酯分解成游離的伯胺；第二步，用鄰苯二甲醛與伯胺反應生成具有熒光的化合物進行檢測。最近有報道，也可用一步催化進行衍生反應，即用MgO為催化劑，將氨基甲酸酯進行降解反應，降解產物再與鄰苯二甲醛合成熒光化合物。

1.  前處理一般是溶劑加振搖或索氏提取。多殘留分析中，最常用的提取試劑有丙酮、二氯甲烷、石油醚、乙腈、乙酸乙酯、甲醇等；最常用的凈化步驟是后經過柱色譜分離或固相萃取分離。液-液分配常用的溶劑有二氯甲烷、石油醚、己烷和乙腈，分離柱常用的有弗羅里硅土、Celite、硅膠、氧化鋁以及C18和氨基丙基鍵合的SPE小柱。

采用液-液分配強極性的氨基甲酸酯類農藥及其代謝物（如涕滅威亞砜）的回收率低，固相萃取是一種較好的凈化方法。此外，還有提取后使用凝膠色譜凈化的多殘留分析方法，近年來采用此法較普遍。

據AndredeKok和Maurice Hemstra的介紹，對蔬菜、水果類高水含量的樣品，用混合有機溶劑丙酮-二氯甲烷-石油醚（1 + 1 + 1）提取氨基甲酸酯殺蟲劑； 對低水含量的樣品,如谷類則用（1+1）丙酮-二氯甲烷的提取液提取,然后用氨基鍵合相的固相萃取柱凈化。再用二氯甲烷-甲醇（99 + 1）洗脫液洗脫。經濃縮、 干燥、溶解后進液相色譜分析。有報道，他們現在采用GilsonASPEC自動固相 取系統進行樣品凈化處理,以提高分析的準確度和分析速度。

近年又有新的技術應用于氨基甲酸酯類農藥的前處理中，如基體固相分散和SPME和GPC系統凈化樣品技術。

2.  測定

氣相色譜法：氨基甲酸酯類農藥（NMCs）殘留量的測定方法主要為氣相色譜法和高效液相色譜法。由于許多氨基甲酸酯類農藥熱穩定性差，使氣相色譜法的應用受到了一定的限制。對于較穩定氨基甲酸酯殺蟲劑也可以用GC法測定，如克百威、滅 定威、涕滅威、滅多威、殺線威、雙硫威、丁苯威、異丙威、殘殺威等。也有用經衍生后能用GC測定的，如甲硫威用BSTFA硅烷化衍生后測定。殘留分析可用ECD和NPD。楊大進等采用毛細管GC、氮磷檢測器測定大米、蔬菜中6種氨基甲酸酯類農藥，其準確度和精確度均較好，最低檢測限 2～15 ug/g。在多種作物的氨基甲酸 酯類農藥的檢測中，以毛細管冷柱頭進樣技術加上質譜檢測的方法己被廣泛應用，該 方法由于柱子短，到達質譜儀的分析物濃度高，從而大大提高了靈敏度。宋鳴等對8種氨基甲酸酯的穩定性作了研究，得出肟基氨基甲酸酯類滅多威和涕滅威的色譜圖均只存在一個色譜峰，并且在質譜未見分子離子峰，說明此兩種化合物己分解。苯基氨基甲酸酯類殘殺威、葉殘散、呋喃丹、速滅威、抗蚜威及西維因在總離子流圖中均存在兩個色譜峰，分別為原化合物及分解產物，其中原化合物的保留時間較長，分解產物的保留時間較短，兩者質譜圖的區別為分解產物無原化合物的分子離子峰。通過質譜圖分析可見，苯基氨基甲酸酯的分解產物為其相應的酚，即由分子中的一 CONHCH3而形成。原化合物及分解產物的質譜均可產生[M-58]+的離子及進一步分解。另外，此類氨基甲酸酯標準溶液隨放置時間分解，新配制標準溶液的總離子流圖中，其原化合物的色譜峰明顯高于分解產物的色譜峰，而在溶液放置了一段時間后，原化合物的色譜峰逐漸減弱，而分解產物的色譜峰逐漸增強。

高效液相色譜法：高效液相色譜法-紫外檢測器檢測兩個組分或單一組分氨基 甲酸酯類農藥殘留量的方法也有報道。復雜基質中NMCs多殘留分析常用的檢測波長是255 nm，而在分析呋喃丹及其代謝產物殘留時多米用280 nm。此類方法的靈敏度，無法滿足所有NMCs及其代謝物的限量要求。近年來國內外對高效液相色譜法檢測氨基甲酸酯農藥殘留量的研究較為活躍。但多為柱后衍生-熒光檢測器檢測的高效液相色譜法。1977年M0ye等第一次采用柱后衍生HPLC-熒光檢測法測定NMCs殘留。近20年來，柱后水解和衍生后進行熒光檢測復雜基質中NMCs 的方法己經越來越普遍。它需要先將NMCs在90 ℃下水解生成甲胺，甲胺在有 2-巰基乙醇（2-ME）存在的堿溶液中與鄰苯二甲醛（OPA）反應，生成強烈的熒光物質。有人用該方法測定了26個樣品中的25種NMCs，回收率為70%～100%。這個柱后衍生系統需在柱后安裝兩個反應管和兩個反應試劑泵，但可滿足現在所有NMCs檢測限量對方法靈敏度的要求。盡管HPLC-UV及HPLC-熒光檢測在分析氨基甲酸酯類農藥殘留中己被廣泛采用，但有些化合物的確認有可能存在問題，特別是在土壤和農作物這樣復雜的樣品分析中，峰的分離很困難，因此將HPLC與MS聯機使用無疑是一個好的解決辦法。不同的接口如粒子束、熱噴霧等均己用于HPLC-MS對氨基甲酸酯類農藥的分析。熱噴霧接口可分析具有一定揮發性的小分子化合物，含氮化合物能產生強的熱噴霧信號，這更有利于對氨基甲酸酯類農藥的分析檢測。采用HPLC-MS測定馬鈴薯樣品中的呋喃丹的最低檢測限可達2.5 ng/g。

R. T. Krause用柱后衍生-熒光檢測器檢測的高效液相色譜法，檢測低限為 O.Ol mg/kg，變異系數為4.7%。還報道了用柱后衍生-高效液相色譜-電化學檢測器方法檢測糧谷中的氨基甲酸酯農藥殘留量，檢測低限為O.O5～O.l mg/kg,變異系數為2.8 %。M. Sher Ali用柱后衍生-熒光檢測器-高效液相色譜法檢測肝臟中的氨基甲酸酯農藥，并采用了GPC（凝膠過濾）系統凈化樣品。De Kou and Hiemstra用柱后衍生-熒光檢測器-高效液相色譜法檢測水果和蔬菜中的氨基甲酸酯農藥，并采用了固相提取技術。蔣新明用柱后衍生-熒光檢測器-高效液相色譜法檢測了土壤中的氨基甲酸酯農藥，樣品未經過凈化直接測定。

氨基甲酸酯類農藥免疫檢測發展也很迅速，且多采用克隆抗體技術，如Lebotay等應用利用酶免疫檢測技術生產的一種商品試劑盒測定了肉和肝樣品中的呋喃丹和涕滅威砜。

不同介質中的氨基甲酸酯類農藥殘留的檢測分析方法一直是令人感興趣的課題，至今己發展了多種檢測技術。目前各種方法均有各自的優點，但同時也不同程 度地存在不足，應用時應根據實際條件和研究需要選擇相應的檢測技術.

二、典型的分析方法

以GPC凈化-柱后衍生HPLC法分析食品中氨基甲酸酯殘留量為例。

將試樣切碎,取20 g于500 mL不銹鋼離心管中，加1O mL水和40 mL丙酮, 均質2 min。在6000 g下離心15 min,移出丙酮層于300 mL茄形燒瓶。殘渣中加40 mL丙酮，為使丙酮與殘渣良好混合，用刮鏟將殘渣粉碎后混合，6000 g下離心15 min,合并丙酮層于300 mL茄形燒瓶。蒸發器濃縮至液量成為原液量的1/2。

于300mL分液漏斗中，加入50 mL飽和NaCl溶液，2×40 mL二氯甲烷提取，二氯甲烷層于200mL燒杯中，加入無水硫酸鈉脫水，經玻璃濾器過濾，濾液蒸發器濃縮至干，加入10mL二氯甲烷-環己烷（1 + 1），析出不溶混濁成分7～8mL （3000 r/ min，5 min，澄清）。取5 mL經CFG凈化。凈化液濃縮至10 mL。取1 mL經C18柱凈化。用5 mL甲醇洗脫，洗脫液濃縮至1 mL。

對于檢測結果陽性的可用HPLC-MS進行確證。