氨基甲酸酯類農藥殘留分析的研究進展

陳群霞(國家知識產權局專利局專利審查協作廣東中心，廣東 廣州 510530)

近年來，農藥不合理的使用，造成蔬菜和糧食等農產品上農藥殘留嚴重超標，使得土壤和水體農藥過量負荷，由此引發的環境污染和食品健康問題日益嚴重，因此農藥殘留的分析技術引起了環境監測和食品安全領域的廣泛關注[1-3]。其中，氨基甲酸酯類農藥（NMCs）是農業中應用范圍最廣的農藥，但是對中樞及外周神經系統具有毒副作用，能夠抑制機體內乙酰膽堿酯酶的活性，影響正常的神經沖動傳遞活動，嚴重危害人體健康。

目前，關于NMCs的檢測方法，包括分光光度法、酶抑制法、免疫分析法、色譜法[3-4]等，其中，色譜法因分析速度快、分離能力強、靈敏度高等優點而廣泛應用于NMCs的分析測定，本文重點介紹了NMCs的前處理技術與色譜檢測方法。

1 前處理技術

1.1 固相萃取技術（SPE）SPE是利用固體吸附劑吸附樣品中的待測組分，使待測組分與干擾物質分離，再用合適的洗脫液將待測組分洗脫下來，從而得到富集和凈化的待測組分。目前，固相萃取柱是對樣品進行凈化和富集的有效手段。林詩云等[1]利用C18柱凈化含有NMCs的水樣，得到較好的凈化效果；田宏哲等[2]采用Oasis HLB柱凈化牛奶樣品，獲得較高的目標組分回收率。

1.2 固相微萃取技術（SPME）SPME是通過纖維萃取頭外的固定相涂層對樣品中的待測組分進行吸附，從而達到萃取富集的目的。與固相萃取技術相比，該技術具有操作簡單、樣品用量少、無需有機溶劑、易于實現自動化等優點。胡玉玲等[3]采用PDMS/DVB固相微萃取頭萃取NMCs，取得了令人滿意的試驗結果。

1.3 超臨界流體萃取技術（SFE）SFE是采用處于臨界溫度和臨界壓力以上的流體作為萃取劑，根據超臨界流體在不同溫度與壓力下的溶解能力差異，將待測組分從樣品中萃取分離出來。CO2是應用最廣的超臨界流體，通常可加入少量的甲醇、丙酮、乙酸乙酯、氯仿等極性化合物來改善萃取效果。劉瑜等[4]利用超臨界流體技術提取氨基甲酸酯類農藥，取得了較好的回收效果，它們的回收率在88.5-97.5%之間。

1.4 分散液-液微萃?。―LLME）DLLME是通過注射器將萃取劑和分散劑注入樣品溶液，萃取劑在分散劑的作用下以小液滴的狀態均勻分布于樣品溶液，形成乳濁液體系，待測組分在萃取劑小液滴和樣品溶液兩者間的接觸面達到萃取平衡，離心沉淀萃取劑小液滴，從而實現待測組分的富集。Saeid Kho?dadoust等[5]利用分散液-液萃取技術實施水樣中NMCs的萃取，在優化條件下，富集系數為63.45-105.30倍。

2 色譜檢測方法

2.1 氣相色譜法（GC）GC是農藥殘留分析的經典方法，行業標準也主要采用GC檢測NMCs。GC的檢測對象為氣體或可揮發物質，主要采用毛細管柱和填充柱進行色譜分離。雍宗鋒等[6]檢測食用菌中NMCs時，樣品用乙腈提取，Cleanert PC/NH2—SPE小柱凈化，DB－1701石英毛細管柱分離，氮磷檢測器測定，試驗結果顯示該法分離效果好。李勁峰等[7]采用乙腈提取蔬菜中NMCs，氨基柱凈化，DB-1701毛細管色譜柱分離，氮磷檢測器測定，最后測得7種農藥的檢出限在0.008-0.034mg·L-1之間，回收率在90.0%-112.0%之間。

然而，部分氨基甲酸酯類化合物沸點高，或者熱穩定性差，在高溫條件下易分解，導致GC應用受限。在實際分析中，通過將NMCs水解為穩定的甲胺或酚，衍生化方法可提高氨基甲酸酯類農藥熱穩定性，然后應用GC間接分析。R.L.Tilden等[8]采用GC測定蔬菜中的西維因，首先用硫酸將蔬菜中的西維因水解形成甲胺，利用衍生劑氯化?；鶎⒓装忿D化為4-溴-N-甲基苯甲酰胺，聚乙二醇填充柱分離衍生物。James N.Seiber[9]使用柱前衍生GC檢測NMCs，利用三氟乙酸、五氟丙酸酐、七氟丁酸酐與NMCs的衍生反應得到N-全氟丙烯酸酯衍生物，通過Chromosorb系列填充柱分離衍生物，電子捕獲檢測器和火焰電離檢測器測定，取得了理想結果。

2.2 高效液相色譜法（HPLC）針對熱不穩定性、高沸點、非揮發性的NMCs不適用直接GC的問題，在實際操作中，通過HPLC有效分離和檢測上述農藥是最常用的方法之一。HPLC主要采用C18柱或C8柱為色譜柱，甲醇-水或乙腈-水為流動相進行色譜分離。楊曉松等[10]利用C18固相萃取膜吸附水中NMCs，乙酸乙酯洗脫，Agilent TC-C18柱分離，甲醇-水梯度洗脫，二極管陣列檢測器檢測，此法最低檢測限為0.31mg/L。林維宣等[11]使用florisil和C18雙柱凈化丙酮提取液，以Spherisorb C8柱為色譜柱，乙腈-水（33.5：66.5）為流動相分離大米中8種NMCs，滿足農藥殘留分析要求。

由于大部分氨基甲酸酯類化合物的紫外吸收較弱，使得HPLC與紫外檢測器或熒光檢測器的聯用受限。在實際操作中，通過化學反應引入新的發色團或熒光團以提高NMCs的光學性質。由于具有高準確度和精密度，HPLC柱后衍生熒光法是分析NMCs的常用技術?；驹硎菍被姿狨ヮ惢衔镛D化為具有熒光性質的衍生物，以采用熒光檢測器進行測定。主要過程是利用如氫氧化鈉或氫氧化鉀的堿性溶液將NMCs水解為甲胺，隨后利用鄰苯二甲醛和巰基乙醇與甲胺進行化學反應，生成具有強熒光性的異吲哚衍生物。在蔬菜和水果中NMCs及其代謝物殘留的分析中，張秀堯等[12]使用乙腈提取，Carb/PSA雙層SPE柱凈化，利用HPLC柱后衍生熒光法檢測，檢測限在0.002-0.005mg/kg之間，完全滿足日常檢測需求。

2.3 氣相色譜或液相色譜與質譜聯用法（GC/MS、HPLC/MS）色譜與質譜聯用法也是目前分析痕量NMCs的首選方法，該方法具有靈敏度高、檢測限低、分析快速等優點，且特別適用于未知氨基甲酸酯類化合物結構的準確鑒別。韓梅等[13]采用GC-MS/MS測定香菇中NMCs，乙腈提取，采用體積排阻色譜-凝膠滲透色譜法除去香菇中氨基酸、多糖類等大分子物質，色譜柱為VF-5MS，程序升溫，選擇多反應監測模式增強定性結果的可靠性。在茶葉中NMCs分析，仲伶俐等[14]比較了UPLC-MS/MS與HPLC的分析能力，結果顯示，在相同的前處理條件下，二者均具有較好的準確度和精密度，但是，UPLC-MS/MS相對于HPLC有更高的靈敏度，10種NMCs在UPLC-MS/MS檢出限為0.02-0.3μg/kg，HPLC檢出限為3-7.5μg/kg。

3 結語

雖然，近幾年關于NMCs分析已經取得了顯著的成果，但是隨著NMCs造成的環境和食品問題的日益突出，NMCs分析仍然是未來研究所關注的重點與熱點。探索和應用省時、環保、經濟節約的樣品前處理技術和準確、靈敏、高效、快速的色譜檢測方法將是未來NMCs分析的發展趨勢。

[1]林詩云,吳曉波,陳海云等.固相萃取-高效液相色譜法測定水中6種氨基甲酸酯類農藥殘留量[J].農藥,2010,49(12),909-910,929.

[2]田宏哲,趙瑛博,周艷明.高效液相色譜-質譜法測定牛奶中6種氨基甲酸酯農藥殘留[J].2011,32(02),187-190.

[3]胡玉玲,鐘偉健,李攻科.固相微萃取-高效液相色譜聯用分析環境水樣中的氨基甲酸酯農藥[J].2004,43(06),124-127.

[4]劉瑜,莊無忌,邱月明.蘋果中5種氨基甲酸酯類農藥的超臨界流體萃取[J].色譜,1996,14(06),457-459.

[5]Saeid Khodadoust,Mohammadreza Hadjmohammadi.Deter?mination of N-methylcarbamate insecticides in water samples us?ing dispersive liquid-liquidmicroextraction and HPLCwith the aid ofexperimental design and desirability function[J].Analytica Chim?ica Acta,2011,699(01),113-119.

[6]雍宗鋒,盧培培.氣相色譜法同時測定食用菌中7種氨基甲酸酯農藥殘留[J].中國衛生檢驗雜志,2013,23(04),830-832.

[7]李勁峰,金葉舟,鄭濤.固相萃取-氣相色譜法測定蔬菜中氨基甲酸酯類農藥殘留[J].理化檢驗,2010,46(05),537-538,541.

[8]R.L.Tilden,C.H.Van Middelem.Determination of Carba?ryl as an Amide Derivative by Electron-Capture Gas Chromatogra?phy[J].Journal of Agricultural and Food Chemistry,1970,18(01),154-158.

[9]JamesN.Seiber.N-PerfluoroacylDerivatives forMethylcar?bamate Analysis by Gas Chromatography[J].Journal of Agricultural and Food Chemistry,1972,20(02),443-446.

[10]楊曉松,余輝菊,馬子元.固相膜萃取-高效液相色譜法測定飲用水中12種氨基甲酸酯類農藥殘留[J].中國衛生檢驗雜志,2012,22(07),1539-1541.

[11]林維宣,田苗,李繼業.雙柱固相萃取-高效液相色譜法測定大米中氨基甲酸酯農藥殘留量的研究[J].中國糧油學報,2003,18(02),79-84.

[12]張秀堯,蔡欣欣.QuEChERS法提取液相色譜柱后衍生熒光法測定蔬菜和水果中21種N-甲基氨基甲酸酯類農藥及其代謝產物殘留[J].中國衛生檢驗雜志,2008,18(03),396-398.

[13]韓梅,侯雪.氣相色譜串聯質譜法測定香菇中幾種氨基甲酸酯農藥殘留量[J].中國測試,2013,39(01),52-55.

[14]仲伶俐,胡莉,郭靈安,等.UPLC-MS/MS與HPLC測定茶葉中10種氨基甲酸酯類農藥殘留的比較[J].食品工業科技,2015,(02),70-74.