中药材中农残速灭威的提取方法研究及定性检测Word格式.docx
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农药的种类很多，按防治对象可分为杀虫剂、杀菌剂、除草剂、杀螨剂、杀线虫剂等；
按化学成分，人合成有机杀虫剂又分为有机氯类杀虫剂、有机磷类杀虫剂、氨基甲酸酯类杀虫剂、拟除虫菊酯类杀虫剂等；
杀菌剂可分为有机硫类杀菌剂、有机磷类杀菌剂、取代苯类杀菌剂、有机杂环类杀菌剂、抗菌素杀菌剂等[3]。
农药残留一旦超标将会严重危害人体健康，其中有机氯类农药易在脂肪中蓄积，造成慢性中毒，而且非常不易降解，在禁用10余年后，仍能在动植物中检测到它的残留；
此外，有机磷和氨基甲酸酯类农药可抑制体内的乙酰胆碱酯酶，容易造成急性中毒，甚至危及生命。
人类的生活水平和健康意识随着科技的发展在提高，各种各样植物中农残的检测也给予越来越多的关注，而有着中国国粹之称的中药更是倍受关注，为解决这些生活热点问题而使得有研究的意义。
1.2、氨基甲酸酯类农药介绍
1.2．1、农药品种
氨基甲酸酯类农药的种类目前有：
维西因、呋喃丹（克百威、虫螨威、呋灭感、卡巴呋喃）、叶蝉散（灭扑威、异丙威、灭扑散、异灭威、迷死威、）、速灭威（万灵）、兹克威（zectran）、虫特威、涕灭威（铁灭威、涕灭克、、混灭威（灭杀威加克死威）、灭杀威、抗蚜威（劈蚜雾、）、禾大壮（达灭环草丹、杀克尔）、丁硫威、猛扑因（茂巴）、灭草灵）、燕麦灵（巴尔板）、燕麦敌（燕麦敌l号）、燕麦敌2号、燕麦畏（阿畏达、野麦畏、三氯烯丹、）、杀草丹（除因莠、稻草完）、磺草灵、氯苯胺灵（CIPC）、丁草丹（莠丹）、除草丹（旱草丹、拦草净）、害扑威、仲丁威（扑灭威、巴沙、扑杀威、迷丁威、丁苯威、残杀威（PHC、bayon）、除蝇威（HRS-1422）、硫双威、灭草蜢（卫农、凯米丰（Kemifan）、双乙威及灭鼠剂RH-908（LH-106）、灭鼠安（LH-104、RH-945）等。
1.2．2、理化性质
氨基甲酸酯类农药因取代基团不同，可形成多种化合物。
一般可分5类，即萘基、苯基、杂环甲基、杂环二甲基氨基甲酸酯类和肟类[5]。
易溶于有机溶剂，在酸性环境中，对光热稳定，毒性也相对增加；
在碱性环境中易分解而失效，多属中等毒类，其中氨基甲酸酯类除草剂毒性远较杀虫剂低。
本类毒物可经消化道、呼吸道和皮肤黏膜进人体内。
在体内易分解，排泄较快。
部分经水解、氧化或与葡萄糖醛酸结合而解毒；
部分则以原型或其代谢产物的形式迅速经肾排出。
1.2．3、中毒机理
急性氨基甲酸酯杀虫剂中毒是短时间密切接触氨基甲酸酯杀虫剂后，因体内胆碱酯酶活性下降而引起的以毒蕈碱样、烟碱样和中枢神经系统症状为主的全身性疾病。
氨基甲酸酯类农药的中毒机理：
主要是抑制神经组织、红细胞及血浆内的乙酰胆碱酯酶[3-6]。
氨基甲酸酯类进人体内不需要经代谢活化，即可直接与胆碱酯酶活化中心的负矩部位和酯解部位的丝氨酸羟基结合，形成复合物，进而成为氨基甲酰化酶，由于胆碱酯酶被氨基甲酰化后失去对乙酰胆碱的水解能力，造成体内乙酰胆碱大量蓄积而中毒。
2.2.4、治疗原则
1、迅速离开中毒现场，脱去污染衣服，用肥皂和温水彻底清洗污染的皮肤、头发和指甲。
2、特效解毒药物:
、轻度中毒者可不用特效解毒药物，必要时可口服或肌内注射阿托品，但不必阿托品化;
、重度中毒者根据病情应用阿托品，并尽快达阿托品化;
、单纯氨基甲酸酯杀虫剂中毒不用肟类复能剂
1.3、速灭威简介
速灭威属氨基甲酸酯类杀虫剂，其ISO通用名称：
Metolcarb；
化学名称：
3-甲基苯基-N-甲基氨基甲酸酯；
其结构式为[9]：
分子式：
C9H11O2N；
相对分子质量：
165.2；
熔点：
76～77℃。
沸点：
180℃。
溶解度（g／L，25℃）：
甲醇1121，二甲苯98，二甲基甲酰胺2867，在水中2300mg／kg（30℃）；
稳定性：
遇碱分解；
毒性：
本品为氨基甲酸酯类杀药，主要起触杀和熏杀作用，抑制了虫体胆碱酯酶活性，使之乙酰胆碱堆积中毒而死亡。
属中毒级，烟剂对人有刺激性，切忌入口，防止呼吸道吸入，若发生头晕、恶心、呕吐等中毒症状，可用阿托品进行解毒，并应通气、休息。
与蜂蜜混用会使毒性加强。
第二章实验部分
2.1、仪器
TU-1901双光束紫外可见分光光度计（北京普析通用仪器）
OHAUSAR1140电子分析天平（美国梅特勒—托利多仪器）
超声波清洗器（上海科导超声仪器有限公司、上海汉克科学仪器有限公司）
微波炉（德国产）
2.2、试剂和药品
丙酮（工业纯蒸馏）；
石油醚（工业纯蒸馏）；
乙酸乙酯（工业纯蒸馏）；
甲醇（工业纯蒸馏）；
氯仿（工业纯蒸馏）；
乙醇（工业纯蒸馏）；
G硅胶（250g）；
三七粉（500g）；
速灭威（24%）
2.3农药处理
2.3.1农药提纯
称一定量的市售农药粉剂溶于丙酮中，通过减压抽滤后将滤液用旋转蒸发仪浓缩得到混合晶体，取少量晶体溶于丙酮，通过点硅胶板来选择合适的洗脱剂[3,12]，最后确定为石油醚和乙酸乙酯（3：
1）。
称250g硅胶用湿法进行装柱，将所得混合晶体溶于洗脱剂后注入，用石油醚：
乙酸乙酯（3：
1）进行洗脱，速灭威在第二个400mL时被洗脱，到1200mL时洗脱完全，将洗脱剂用旋转蒸发仪浓缩得到白色晶体[13]。
2.3.2农药峰的检测
准确称量0.1000g白色晶体定溶至50mL的容量瓶中，从中用移液管分别取2mL、4mL、6mL、8mL、10mL定溶至50mL待测。
以氯仿为参比，
图2.1农药检测峰
用UV——1901紫外检测，其检测结果如图：
从图1.1中可以看出在不同浓度下速灭威的最大吸收波长是相同的，即263nm处吸光度A值最大。
因此农药速灭威的紫外最大吸收波长是263nm。
2.3.3、浓度曲线的绘制
在2.3.2中所配溶液的梯度浓度分别为：
0.08mg/mL、0.16mg/mL、0.24mg/mL、0.32mg/mL、0.40mg/mL，波长固定在263nm的条件下，通过紫外测得吸光度值列表如下：
表2.1梯度浓度与吸光度值
次数
1
2
3
4
5
6
C（mg/mL）
0.00
0.08
0.16
0.24
0.32
0.40
A
0.0000
0.1983
0.3872
0.5789
0.7817
0.9816
以表2.1绘图的如下标准曲线：
图2.2标准曲线
由图2.2可以得到下表：
表2.2线性回归方程、相关系数、标准偏差（N=6）
溶剂名称
回归方程
相关系数
标准偏差
氯仿
Y＝2.44639mb－0.00133
0.99993
0.0048
parameter
value
Error
-0.00133
0.00348
B
2.44639
0.01436
2.4.提取方法研究
2.4.1、溶剂对农药的影响
2.4.1.1、以甲醇、乙醇、丙酮、乙酸乙酯、氯仿为溶剂，准确称取市售农药0.1000g，分别加入10mL以上溶剂溶解，过滤后用氯仿作参比，用紫外检测得以下结果。
图2.3速灭威（24%）用不同溶剂提取的检测峰
图2.3标的1、2、3、4、5分别表示以甲醇、乙醇、乙酸乙酯、氯仿、丙酮为溶剂
2.4.1.2、以紫外检测得图醇、无水乙醇、乙酸乙酯、氯仿为溶剂，准确称取市售农药0.1000g和2.0000g三七混合均匀后，分别加入50mL以上溶剂，冷浸2h后过滤后以氯仿为参比，用紫外检测得图1.4：
图1.4速灭威（24%）加三七用不同溶剂提取的检测峰
从图2.3、2.4不难看出速灭威在甲醇、无水乙醇、乙酸乙酯、氯仿中都有一定的溶解度，结合两图看甲醇和无水乙醇存在干扰峰，而乙酸乙酯和氯仿的干扰较小，但是在加有三七时乙酸乙酯的最大吸收波长发生了变化，而氯仿的最大吸收波长没有发生偏移。
但是速灭威在氯仿中的溶解度较其它溶剂的小，作为提取农药参量而言溶解度小应该对其实验影响较小。
因此从三七中提取速灭威的最佳溶剂是氯仿。
2.4.2、提取方法的选择
通常提取法方有很多种，如冷浸法，超声波法，微波法，热回流法等，这些方法都有着各自的优缺点[15]。
如冷浸法干扰小但周期性长；
热回流法的时间较冷浸法而言较小但是操作较复杂；
超声波法和微波法所需时间短，温度、时间可以准确控制，操作较为简便，在农残提取方面被广泛使用，本论文只讨论超声波法和微波法。
制样：
准确称取2.0000g三七4份，在期中的两份中加入0.1000g市售速灭威农药后，分别在4份中加入20mL氯仿待测，与没有加农药的作为对照。
①微波法：
用微波在70W的条件下提起5min,过滤用紫外检测。
②超声波法：
在5min，25℃，工作频率为40KHz，功率100%的条件下提取，过滤后用紫外检测。
实验结果与讨论：
将实验数据处理后得下图
图2.5提取方法比较
说明：
1、3表示加农药，2、4表示空白
结果分析：
不论是微波法提取还是超声波法提取在413nm处都有一个吸收峰，在263nm处有最大吸收峰。
从曲线1、2来看除了在263nm处1的Abs值要高于2的外，其余的Abs值相差不大。
而3、4曲线则是在413nm处相差较大，在263nm处Abs值相差较小。
因此在两种仪器的一般工作条件下提取5min，用紫外检测得到的最佳方法是微波法。
2.4.3、时间和温度对农药提取的影响
在前面已经研究了最佳溶剂和法方，下面将要对研究时间对速灭威的影响情况。
准确称取8份（农药0.1000g和2.0000g三七）试样，混合均匀后，分别加入20mL氯仿，在固定温度为70W的条件下分别提取1min、2min、3min、4min、5min、6min、8min、10min。
过滤后用紫外检测263nm处的吸光度值。
以时间和吸光度值作图如下：
图2.6提取时间的选择
从图2.6看时间对速灭威的影响不明显，不能达到研究温度的目的，不能找到最佳的时间温度。
结合前面的标准曲线来设计时间和温度对速灭威的影响。
实验过程如下：
⑴、准确称取0.1000g速灭威白色晶体用氯仿定溶到50mL其浓度为2mg/mL待用。
⑵、准确称取三七2.0000g24份待用，其中12份分别加入4mL（m0=2mg/mL）速灭威标液和20mL氯仿，另外12份不加标液作空白对照。
⑶、时间选作2min、5min、8min,分别对应着微波的70W、140W、210W、280W完成12组实验。
⑷、过滤后用氯仿定溶至50mL，用紫外以三氯甲烷为参比，在263nm处测其吸光度值。
实验结果：
表2.3时间和对应温度的吸光度
2min
温度/W
70
140
210
280
A0
A－A0
mb
回收率
0.2362
0.5793
0.3431
0.1392
87.02%
0.2431
0.5801
0.3370
0.1383
86.44%
0.2846
0.6239
0.3393
0.2478
0.6018
0.3540
0.1452
90.78%
5min
0.2516
0.5973
0.3457
0.1419
88.66%
0.2547
0.6019
0.3472
0.1400
89.04%
0.2876
0.6508
0.3632
0.1490
93.13%
0.2873
0.6225
0.3412
87.51%
8min
0.2331
0.5594
0.3263
0.1339
83.70%
0.2217
0.5543
0.3326
0.1365
85.30%
0.2289
0.5681
0.3392
87.01%
0.2196
0.5291
0.3095
0.1271
79.41%
相关计算公式：
农药标准曲线方程：
X-----农药的回收率
A0-----空白样的吸光度
A-----样品的吸光度
A－A0-----农药未损失的吸光度
mb-----农药未损失的浓度（mg/mL）
m0-----农药起始浓度（mg/mL）
从表2.3可以得到2min时平均回收率是87.82%，5min时平均回收率是89.58%，8min时平均回收率是83.86%。
从上往下看：
70W、140W、210W、280W时速灭威的回收率在5min时相对偏高，温度方面则2min,280W和5min,210W的回收率都较高，在8min，210W时速灭威的回收率也是同行最大的，把2min,210W,280W进行比较得出：
温度越高回收率越大，在5min、8min时280W的回收率明显低于210W，这说明随着时间的增长温度的升高农药的损失较大。
因此，最佳的提取时间和温度是：
5min,210W。
通过对三七中速灭威农残提取的单因素研究得到最佳的提取条件是：
用微波以氯仿为溶剂，在5min，210W的条件下浸提最佳。
2.5、三七中速灭威的定性检测
在对农药残量的检测过程中，需要对其所检测的目标物进行富集纯化，而在本篇论文中没有对目标物进行富集纯化。
所以不能用紫外进行定量检测，只能进行定性研究[11]。
通过对单因素的研究得到的最佳提取条件，就可以对其三七中速灭威农残进行定性检测，其方法为：
准确称取三七2.0000g加入20mL氯仿，用微波在5min,210W的条件下浸提，过滤将滤液稀释待用，再用速灭威晶体少许溶于氯仿中，用毛细管分别将待测样点在硅胶板的同一水平位置，用新蒸石油醚和新蒸乙酸乙酯（V：
V＝3：
1）进行展开，取出凉干后用10%的稀硫酸显色的下图：
图1.6定性分析结果
从图中可以量出农药和样品均在同一高度处有点，从定性的角度说明三七中可能含有速灭威或极性与速灭威相似的物质[11]。
第三章结论
2.将市售农药过硅胶柱纯化得速灭威白色晶体，其紫外最大吸收波长为263nm。
3.把速灭威白色晶体配成梯度浓度作标准曲线，其方程为：
Y＝2.44639mb－0.00133（R=0.99993,SD=0.0048,P<
0.0001）。
4.单因素的研究结果是：
以氯仿为溶剂，用微波法在210W提取5min为最佳。
5.三七中定性检测的结果是：
三七中可能含有速灭威或极性与速灭威相似的物质。
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