1、第一章 绪论1.区分农药原药和制剂的概念。答：原药：是农药合成单位通过工业化生产线直接合成的纯度较高的农药产品。一般为单一组分，有些可能是 几种异构体的混 合物，但其中以某种有效成分为主。对原药的分析一般主要考虑有效成分的含量分 析、酸度和水分分析 。制剂：一般是用农药原药或工业品，加入一定的助 剂（如溶剂、乳化剂、湿展剂） 、载体等加工而 成的农药产品。决定制剂效果的因素除有效成分含量外，还 有制剂的理化性状。因此其分析包括有效成分含 量分析和理化性状分析两方面。2.什么是农药残留？其进入人体的途径有哪些？答：农药残留指农药使用后残存于生物体、农副产品和环境中的微量农药单体、有机代谢物、降解
2、物和杂质的总称。进入人体的途径： （1）直接残留 （2 ）土壤中的农药残留 （3）水中的农药残留 （4）空气中的农药残留具体危害：有机氯损伤肝肾，肥胖，致癌有机磷损伤 DNA，致畸氨基甲酸酯染色体断裂，致癌苯类损伤造血系统，白血病3.农药分析的内容和范畴答：1.内容 样品类型 原药分析、制剂分析、残留分析分析内容 有效成分分析 （定性、定量）制剂理化形状分析2.分析方法所属范畴 有效成分含量分析（常量分析、含量一般大于 1%）乳油中水分含量分析：微量分析（要求1% 0.1g 10ml半微量分析 0.1%-1% 0.01-0.1g 1-10ml微量分析 0.01%-1% 0.1-10mg 0.0
3、1-1ml痕量分析 UV1H-NMR13C-NMR3.不饱和度的计算1.双键、硝基、环不饱和度为 12.U=4r-s纯样品为一个峰或一个点4.紫外可见光可分为三个区域：远紫外区 10-190nm紫外区 190-400nm可见区 400-8005.紫外光谱基本原理：紫外光谱是由样品分子吸收一定波长的光，使其电子从基态跃迁到激发态引起。朗伯比尔定律6.主要跃迁类型：整个吸收光谱的位置、强度和形状是鉴定化合物的标志。*,n*,*和 n*其中跃迁所需要的能量 E 的大小是（*）n*（*）（n*）其中 *跃迁 ,n* 跃迁对应的波长在紫外光区. 1.*饱和碳氢化合物，远紫外区，波长小于 200nm2.n
4、* 如 O,N,S,X,OH,NH2 都能发生, 一般在 150-250nm,主要在 200nm 以下，远紫外区3.*近紫外区，不饱和烃含有两个以上共轭双键，230-720nm4.n*同时存在杂原子和双键 电子，C=O,N=N,C=S，近紫外或可见光区有吸收，200-700nm蓝移：就是最大吸收波长向短波长方向移动红移：就是最大吸收波长向长波长方向移动7.影响紫外光吸收的因素：1.分子内部因素 如分子结构的变化，或取代基的变化。助色团与羰基碳原子相连，蓝移；溶剂极性增大，红移。红外光谱1.红外光谱产生的条件条件一：辐射光子的能力必须等于跃迁所产生的能量。条件二：辐射与物质之间必须有耦合作用，对
5、称分子，偶极矩为 0，辐射不能引起共振 红外“非活性 ”振动非对称分子：偶极矩不为零，红外活性振动2.分子振动类型及能量大小比较不对称伸缩振动、对称伸缩振动（高频） 、面内弯曲振动、面外弯曲振动3.红外光谱中八个重要区段（官能团区 4000-1330cm-1,指纹区 1330-400cm-1）三，核磁共振注，当质量数和原子序数都是奇数时才会发生核自旋. 四、质谱分析法1.特点：质谱不属于波普范围与电磁波的波长和分子内某种物理量的改变无关进样量少、灵敏度高，分析速度快唯一可以给出分子量，确定分子式的方法2.质谱仪的组成基本组成：进样系统、电离源、质量分析器、检测系统辅助：真空系统、电气系统、数据
6、处理系统3.质谱中离子的重要类型1.分子离子有机化合物离子峰的稳定性顺序芳香化合物，共轭链烯，烯烃，脂环化合物，酮，胺，酯，醚，酸，支链烷烃，醇分子离子峰的特点：出现在质荷比最高的位置第二部分 残留分析第八章 农药残留基本概念与田间试验1.基本概念规范残留试验：在良好农业生产规范和良好的实验室规范或相似条件下，推荐使用剂量在农产品和环境中的最大残留量。推荐剂量：农药经田间药效试验后，提出的防治某种作物病虫草害的施药量或浓度。田间样品：按照规定的方法在田间采集的样品实验室样品：田间样品按照实验室缩分原则缩小之后的样品，用于冷冻储藏、分析样品和复检农药残留消解动态：施于农田的农药在保护对象上逐步降
7、解消失的规律。农药残留：指农药使用后在农产品和环境中的残存的农药活性成分及其在性质上和数量上有毒理学意义的代谢产物，单位 mg/kg农药最大残留允限量（MRL）：按照农药安全使用规程规定的方法浓度和剂量使用时，允许农药在农副产品中残存的最高数量农药残毒：农药的残留毒性，指残留农药对人畜的毒害能力安全间隔期：指经残留实验验证的在作物生长后期最后一次使用农药距离作物收获所必须间隔的时间。采收间隔期：指采收距离最后一次施药的间隔天数。原始沉积量：农药喷施于农田后 1-2h 药液刚干时，采样分析得到的残留量。农药残留半衰期：农药残留分解消失至原始沉积量一半时所需要的时间回收率：在样本中添加一定量 的标
8、准物质，用选定的方法测定，测定值占添加值的百分之几。检出限：使检测仪器产生最小测量值时需要的待测物的量测定限：采用添加方法进行测定时，出现 10 倍信号时需要待测物的浓度和量仪器检出限、方法检出限和方法检定限2.田间试验残留试验的试验点选择：应选择有代表性的，能覆盖主要种植区、种植方式、气候条件的试验地点，试验地点应该符合登记农药的主要应用区域和应用季节。至少选择两个试验点，而且这两个试验点的作物生长条件应各自有代表性。施药方式和器具：当地使用的常规施药方法和器具施药次数：以推荐最多防治次数和增加一次的次数作为残留试验的施药次数；土壤处理、种子处理剂、除草剂或植物生长调节剂等残留试验次数可不增
9、加。其他农药的使用：选择对试验农药分析没有干扰的农药品种，在处理小区和对照小区均一处理，对使用的农药及时间、剂量应做详细记录施药剂量：以推荐剂量的高剂量作为残留试验的低剂量，以高剂量的 1.5 或 2 倍作为残留试验的高剂量。药剂单位：水稻、小麦、蔬菜 g/hm2,对果树、茶树等以有效成分的 mg/kg 或制剂的倍液表示根据植株的大小决定用水量，一般每亩用水量苗期为 15-25 升，生长中，后期为 40-60 升，为保证施药均匀，小区施药一般应往复喷雾均匀施药顺序：按对照区、低剂量区、高剂量区顺序依次施药最终残留水平实验：目的是明确在不同时期经一次或多次施药的处理后，作物收获时在农副产品中最终
10、残留水平。其方法是作物生长期施药，在作物收获期采样分析残留量，一般使用于水稻、小麦、果树等同一时期收获的作物。消解动态实验：研究农药在农作物、土壤、田水和环境中残留量变化水平，是评价农药在农作物和环境中稳定性蛾持久性的重要指标。消解动态曲线：以农药残留为纵坐标，以时间为横坐标绘制的曲线，可得到待测农药有效成分的半衰期、安全间隔期等。大部分符合一级动力学方程消解动态实验的试验剂量：以最终残留试验的高剂量作为动态试验的施药剂量。当原始沉积量太大时，可适当增加施药剂量，以不对作物产生药害为原则。第三节 采样 采样方法、采样量、样品缩分、样品包装和储存1.采样方法 随机法、对角线法、五点法、S/Z 法
11、2.采样注意事项：在所选的采样点上有选择地采样，应避免采有病，过小或未成熟的样品。采果树样品时，需在植株各部位采样。避免在地头或边沿采样，按规定采集所有可食用部分，注意尽可能符合农产品采收实际要求先采对照区的样品，再由剂量从低到高的顺序采集其他小区样品。每个小区采集一个代表性样品。应带一次性手套，每采集一个处理样品后，更换一次手套，防治样品之间污染和对操作人员的危害。3.样本缩分：四分法缩分，将样本粉碎，过 40 目筛或匀浆，最后取 250-500 克样本待测。4.样本包装和运输采集的样本应用特制的惰性包装袋、盒装好，写上标签编号及样本有关资料应尽快运送到实验室，并不得使样本变质、受损、污染或
12、使残留量和水分损失有些农药会降解，需要在相同条件下做添加回收率实验。取冷冻样本进行检测时，应不使水和冰晶与样本分离，必要时应重新匀浆。检测后的样本需要保存一段时间，以供复件。第四节 样品的预处理一般样品预处理：1.农产品原料农产品全样：去除腐烂部位有特殊限量规定的样品：参阅限量规则可食用部分：丢弃产品的非食用部分2.水样及液体样品可用离心或过滤的方法，去除漂浮物、沉淀物和泥土。一般最后预处理的液体样品体积为1000ml。尽量在样品可能发生任何物理化学变化前完成分析工作。必要时对固体单独检测。报告结果时应指明试样中是否含有漂浮物和沉淀物3.土壤 充分混匀后，过 1mm 筛，采样四分法取适量样品，
13、同时测水含量。最终结果按干重计。杂质含量超过 5%，应记录杂质含量。4.试样混合和缩分第六章 农药理化性状分析本章重点 水分测定的卡尔费休法、共沸法原理和操作注意事项；酸度测定方法和计算及结果表示一、水分测定1.卡尔费休法原理：利用碘和二氧化硫反应生成 HI 和硫酸的反应需要定量的水参与的特性，让农药制剂中的水参与反应，通过反应中消耗碘液（费休试剂）的量判断农药水分含量。由于该反应为可逆反应，要使反应向右进行，应在体系中加入适量的碱性物质中和硫酸。又由于吡啶可与中和反应的产物继续发生不定量反应，需要加入甲醇以确定中和反应的产物，组织继续反应。因此体系中加入物为：碘，二氧化硫，吡啶和甲醇。这四种
14、物质的混合物是费休试剂反应过程：1.用费休试剂滴定试样的无水甲醇溶液，反应终点时，过量的碘和反应产物碘离子的可逆电对出现，当体系中插入的铂电极时，体系中就有电流通过。用永停滴定确定终点。注意事项：目的是测水含量，除农药样品外，任何器械和空气不能给体系带进水措施：试剂绝对无水，反应装置密闭不进水。方法进展：1.试剂变为无吡啶试剂2.试剂分成 AB 两瓶（将二氧化硫和碘分开，以防空气中的水分进入反应使试剂失效。用时在干燥条件下混合。共沸法操作过程：将甲苯或苯加入含水的农药样品中，然后加热至沸，收集沸腾时的蒸出物于分水器中，待冷却后，分出水层。根据分出的水量计算农药中的含水量。原理：水与甲苯或苯可以
15、形成具有低沸点的共沸物，冷却后可以分层形成共沸物的原因：理想状态下，体系中各组分的相对浓度任意变化时，体系的相变温度始终介于 A、B 两种组分的沸点之间；非理想状态下，拉乌尔定律有偏差，正偏差：当组分的相对浓度变化到一定程度时，体系的相变温度高于高沸点组分的沸点（形成了高沸点共沸物）负偏差：当组分的相对浓度变化到一定程度时，体系的相变温度低于低沸点组分的沸点（形成了低沸点共沸物）由于多数情况是非理想的，所以形成共沸物是普遍的共沸点：两种组分在气相和液相中的浓度相等之点，二、酸度测定1.酸碱滴定法操作过程：样品用丙酮溶解加中性水摇匀加指示剂用碱液滴定计算结果。同时做空白试验。注意事项：测定酸度时
16、要根据样品含酸多少来决定。一般含酸量在 0.1%-1%以下取 5-10g,含酸量在 0.%-1%的，取样 2g 左右，1%以上取 1g.丙酮作溶剂的原因：农药及制剂大多是有机化合物，与水不互溶，而酸碱滴定在水中进行，大多数有机物溶于丙酮，且丙酮与水互溶。酸度计算：计算公式（以硫酸或盐酸的含量计）若滴定空白样品消耗少量碱:酸度(H2SO4)%=c1(v1-v2)0.049/m 100%酸度(HCl)%=c1(v1-v2)0.03646/m 100%若滴定空白样品消耗少量酸 :酸度(H2SO4)%=( c1v1+c2v3)0.049/m 100%酸度(HCl)%=( c1v1+c2v3) 0.03
17、646/m 100%C1-NaOH 标准溶液浓度(mol/l)c2-HCl 标准溶液浓度(mol/l)v1 -滴定样品时消耗 NaOH 标准溶液的体积(ml)v2 -滴定空白时消耗 NaOH 标准溶液的体积(ml)v3 -滴定空白时消耗 HCl 标准溶液的体积 (ml)0.049-1/2 硫酸分子摩尔质量, kg/mol0.03646-盐酸分子摩尔质量，kg/mol2.PH 计法操作过程：1.将标准 PH 溶液放至室温，查室温下标准 PH 溶液的 PH 值，校正 PH 计，测定2.校正 PH 计：先调指针到零位，电极插入标准液，调指针至该温度下的 PH 数值，直至重复几次数值不变即可。样品酸度
18、测定：粉剂和可湿性粉剂：样品加水搅拌，静置，沉淀完全后插入电极，指针在 2 分钟内变化不大于 0.1 时读数乳油：样品加水，搅拌，插入电极，指针在 2 分钟内变化不大于 0.1 时读数。第九章 农药残留样品制备1.样品制备:一般包括从样品中提取残留农药、浓缩提取液和去除提取液中干扰性杂质 的分离净化等步骤，是将检验样品处理成适合测定的检测溶液的过程。2.要求：提取残留农药，尽量完全地提取出残留农药，尽量少的提取出干扰性杂质。分离净化：充分降低杂质的同时，最大限度地减少农药的损失目的： 提高灵敏度和降低最小检出限 提高测试精度；色素、油脂和蛋白质等，通过前处理的方法去除这些干扰的杂质，提高结果的
19、重现性和准确度 提高方法的选择性 延长仪器的寿命第一节 提取溶剂的选择选择溶剂要考虑农药的理化性质、提取方法等。选择提取溶剂时，通常考虑以下因素：1.分子的极性和水溶性 使用极性与农药样品相近的溶剂为提取剂极性判断：偶极矩和介电常数2.挥发性和蒸气压 高蒸气压的农药可用吹扫共馏法。挥发性和蒸气压与水溶性有关。物质在水溶液中的挥发性以亨利系数描述亨利系数：在一定的温度下的密闭系统中，平衡时在水相和气相间的浓度比3.溶剂的纯度4.仪器及样品的要求第二节 提取提取是指通过溶解、吸附或挥发等方式将样品中的残留农药分离出来的操作步骤。溶剂提取法是根据残留农药与样品组分在不同溶剂中的溶解性差异，选用对残留
20、农药溶解度大的溶剂，通过震荡、捣碎、回流等方式将分析物从样品基质中提取出来的一种方法。避免：强酸、强碱、高温、剧烈操作提取方案的依据是待测农药的理化性质常用的提取方法：液液萃取、索氏提取法、固相萃取法 SPE，固相微萃取法 SPME/超临界流体萃取 SFE、加速溶剂萃取 ASE、微波辅助萃取 MASE、超声波萃取、基质固相分散萃取、吹扫捕集法。1.液液萃取根据分配定律，用与液体样品不混溶的溶剂和样品液体接触、分配、平衡，使溶于样品液体的化合物转入提取溶剂相的过程提取效率决定于三个因素：1.化合物在提取溶剂中的溶解度2 水相/油相体积比3.提取次数操作：分液漏斗注意事项：1.液液提取常用于水中弱
21、极性或非极性农药的提取2.对于强极性和水溶性较大的农药，一般回收率较低3.对于酸性或碱性农药，PH 值对提取有很大影响2.索氏提取法固液提取，是指通过溶解、扩散作用使固相物质中的化合物进入溶剂中的过程。主要用于固体样品（如土样、动植物样品）残留农药的提取注意事项：1.对含水量大的样品，应采用与水互溶的溶剂或混合溶剂提取2.对土壤样品用含水溶剂或混合溶剂提取优点：反复浸渍提取，提取率高缺点：耗时长，不能提取热稳定性不好的成分适用于：谷物，干果，脱水蔬菜，茶叶，烟草，土壤等样品。3.固相提取 SPE优点：提取，浓缩，净化一步完成；快速，省溶剂，重现性好。原理：液相色谱。根据固定相对溶质、溶剂吸附能
22、力不同而实现农药残留的富集，净化。由固相萃取柱和固相萃取盘组成流程：活化，加样，淋洗、收集农药残留一般用反相固相萃取柱。概念：吸附容量 单位质量吸附剂能吸附有机化合物的总量。穿透体积 化合物随样品的加入而不被自行洗脱下来所能流经的体积4.固相微萃取 SPME适用于水样。土壤。食物、生物体液的农药残留分析5.超临界流体萃取 SFE优点：对样品的溶解度大、传质快原理：萃取出来的溶质及流体在超临界态喷口处减压、降温至常温，流体挥发后，溶质被吸附在吸收管内多孔材料中。萃取有动态、静态、循环萃取法影响因素：压力、温度、有机溶剂、萃取时间常用二氧化碳超临界流体6.加速溶剂提取 ASE提高萃取剂的温度，压力
23、，以提高萃取效率。加速溶剂提取系统由泵、气路，提取池。收集瓶组成8.超声波辅助提取 利用超声波的空化效应，机械振动，扰动效应等，增加分子运动频率，增加溶剂穿透力，提高提取效率9.基础固相分散萃取 10.吹扫捕集法：强制挥发提取，适用于易挥发，亨利系数高的农药，溴甲烷，甲基异丙氰，氧化乙烯第三节 浓缩方法;减压旋转蒸发法、K-D 浓缩法，氮气吹干法1.旋蒸适合大体积50ml 特点：需要二次定容，易导致样品损失2.K-D 浓缩法适用于减小体积50ml特点：不需二次转移，样品损失小3.吹氮法 适用于小体积10ml第四节 净化通过物理或化学的方法除去有干扰性的杂质。意义：消除背景噪音，降低检测限常用净
24、化方法：柱色谱、凝胶色谱、液液分配法、吹扫共馏法第五节 酶抑制法定性和半定量水平应用：检测有机磷和氨基甲酸酯类农药残留操作简便、快速，不需要昂贵仪器灵敏度低，对伏杀螨、水胺硫磷、涕灭威有时还有假阳性。影响因子：酶的浓度，温度。PH但是有假阳性：杂质如氯代烟碱类显色反应检验现象：如果样品中不含有机磷或氨基甲酸酯类农药，酶的活性不被抑制，可以正常水解乙酰胆碱，水解产物与加入的显色剂反应产生颜色速测卡：白纸片上载有乙酰胆碱酯酶和机制，红纸片载有显色剂。当空白样品加到白纸片上，在酶的作用下，乙酰胆碱与水发生水解，产物与显色剂反应显色。当有残留有机磷和氨基酸甲酯类农药时不显色。检测方法：肉眼观察法，速测
25、卡法，比色法，固相酶速测技术酶原：最常用的是脑值酶和血清酯酶酶的基质，考虑 灵敏度，适用性，酶源，基质，显色剂获得难易第六节 酶联免疫吸附分析法免疫分析法是一种利用抗原抗体特异性识别与结合反应对待测物质进行定性定量分析的技术。特点：分析样品的容量大，特异型强，检测农药残留的成本低。不需要昂贵仪器，省去预处理过程，便于推广。原理： 使抗原抗体结合到某种固相载体的表面，并保持其免疫活性 使抗原或抗体与某种酶连接成酶标抗原或抗体，这种酶标抗原或抗体既保留其免疫活性，又保留酶的活性。 在测定时，把受检标本和酶标抗原或抗体按不同步骤与固相载体表面的抗原或抗体起反应。抗原：1.完全抗原：既有免疫原性，又有
26、抗原性的物质，如多数蛋白质分子2.半抗原：又称不完全抗原，单独存在时只具有抗原性而无免疫原性的物质，如二硝基酚、青霉素半抗原+载体=完全抗原半抗原制备：要求具备能在温和条件共价结合到载体上的活性基团，且这些基团为非抗原决定簇偶联蛋白的性质;载体表面首先应具有化学活性基团，这些基团可以直接和农药分子偶联，前提载体应具备一定的容量，可以偶联足够的分子载体应该是惰性的蛾，不干扰偶联分子的功能。载体足够稳定，且廉价易得。农药抗体的制备 多克隆抗体和单克隆抗体淋巴细胞杂交瘤技术，又称单克隆抗体技术骨髓瘤细胞与免疫动物脾细胞融合，形成能分泌针对该抗原的高特异性抗体应用：适用于常规方法无法测定的农药适用于环境监控适用于单一品种残留检测
