中药农药残留的研究现状
农药残留是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原体、有毒代谢物、降解物和杂质的总称。
中国的中药及其制品屡有农残超标等因素而影响其进入国际市场,对中药的国际声誉产生了极大的负面影响,是制约中药走向世界的”瓶颈”之一。
中药中农药残留问题的研究现状
1农药残留的危害
药用植物中经常施用的农药主要包括有机氯、有机磷、有机氮和拟除虫菊酯类等.有机氯农药在食物链中有极强的富集作用,在人类和动物的脂肪组织内长期积累容易引起慢性中毒;有机磷和氨基甲酸酯类农药对乙酰胆碱酯酶有抑制作用,易产生极性中毒,有时严重危及生命。
中药作为一种特殊的食品为患者及体弱者所服用,且服用时间长,更易造成蓄积中毒。
中药中农药残留物的来源: 一是在中药的生产过程中为了杀虫、杀菌、除草或调节植物生长而喷施的农药或其它农作物喷施农药后残存土壤环境中, 药用植物经过根, 叶等器官吸收进入植物体内; 二是药材在加工、储藏过程中为了保证药材的质量而喷施的农药或药材所接触的其它物品而沾染的农药; 三是在中成药生产过程中环境污染所造成的农药残留。
2.中药材的农药残留现状及其在中药中的分布
中药中农药残留研究现状: 中国对粮食、蔬菜、水果、酒制品等中的农药残留早已有限制, 有限量规定的农药有21个品种, 待批准和检测方法, 中药在这方面工作虽有研究, 但由于种种原因仍未建立限量标准。
农药残留分类: 一种是以农药的作用分为杀虫、杀菌、除杂草。
另一种是以农药的物理化学性质分类, 即有机类、有氮类、有机磷类和其它拟除虫菊酯、无机盐化合物等, 对于农药残留检测方法研究多以后者分类。
有机氯类农药
有机氯类农药(OCPs)属于神经毒物和实质脏器毒物,可致癌,是一类高效广谱杀虫剂,中国20世纪50~70年代曾广泛使用,由于其残留量大,毒性大,污染性强,
造成农田严重污染,1983年中国停止了有机氯农药的生产,1984年停止使用。
有机氯类农药较难降解,在环境中的残留半衰期为数年,最长可达十年,因此在农残研究中仍受到重视。
药材中有机氯农药的检测,当前主要有六六六(BHC)、滴滴涕(DDT),以及五氯硝基苯(PCNB)和艾氏剂(Aldrin)。
这类农药化学性质稳定,脂溶性大,残效期长,易在脂肪体内蓄积,造成慢性中毒,严重危及人体健康, 当前依然能在中药材中检出该农药。
由于有机氯农药的极性较低,因而选择非极性或弱极性溶剂作为提取剂,或者根据实际情况,采用混合溶剂来提取.常见的溶剂有正己烷、丙酮、石油醚、二氯甲烷、乙腈等。
提取方法大多采用传统的提取方法: 超生、振荡、匀浆、搅拌、索氏提取.净化也大多采用传统的磺化、柱层析、夜夜分配、固相萃取法等。
磺化法是把浓硫酸与提取液直接混合,可除去色素,脂肪等杂质,方法简便,适用于六六六,滴滴涕等化学性质稳定的有机氯农药。
柱层析法常见的吸附剂有弗罗里硅土、硅胶、氧化铝、硅藻土、活性炭或其混和物等。
在有机氯农药残留分析中最常见的柱填料为弗罗里硅土。
传统的液-液分配不能单独作为一种净化方法,常和磺化或柱层析联用来达到净化目的。
近几年超临界流体萃取(SFE)、加速溶剂萃取(ASE)、微波辅助加热萃取(MAE)、固相微萃取(SPME)等新技术在中草药及其制剂有机氯类农药残留分析中得到了成功的应用,使得样品前处理向着更为简便、快捷的方向发展.。
SFE基本上避免了使用有机溶剂,简单快速,能选择性地萃取待测组分并将干扰成分减到最小程度,能实现操作自动化。
ASE的萃取过程在高压和较高的萃取温度下完成,使萃取速度和效率得到提高.。
SPME是利用涂有吸附剂的熔融石英纤维吸附样品中的有机物质而达到萃取浓缩的目的,具有无溶剂、使萃取、浓缩、分离和进样一次完成的特点。
有机氯农药分子结构中大多含有多个氯原子,对电负性大的元素且具有高选择性的电子捕获检测器(ECD)具有较高的响应,灵敏度能够达到pg级.故有机氯农药一般使GC-ECD进行检测.
有机磷农药
一般认为有机磷农药化学结构中多有酯键,不稳定,在药材中残留情况较少,
但在有机氯杀虫剂已经长期停用,有机磷农药广泛使用的情况下,使得有机磷农药污染日益引起人们的关注,成为许多国家的检测重点。
有机磷农药是当前使用比较广泛的一类杀虫剂,不但用于水果,蔬菜等作物,而且用于中药的种植.
有机磷农药与残效期长的有机氯农药相比,药效高,在环境中的持效期短,但对乙酰胆碱酯酶有抑制作用,易产生急性中毒,有时严重危及生命。
虽然一些具有高毒的有机磷农药已经被禁用或限用,可是不科学使用和滥用农药的现象依然存在。
有机磷农药的检测一般使用高选择性的火焰光度检测器(FPD)和氮磷检测器(NPD),对于一些简单的基质,提取液不需要进一步净化.常见的提取液有丙酮、二氯甲烷、石油醚、乙腈或混合液.对于比较复杂的基质同样经过液-液分配、柱层析,固相萃取等净化处理。
15种有机磷农药(敌敌畏、甲胺磷、速灭磷、甲拌磷、氧乐果、二嗪农、乙拌磷、乐果、甲基对硫磷、马拉硫磷、甲基异硫磷、水胺硫磷、喹硫磷、稻丰散、乙硫磷)。
氨基甲酸酯类农药
是一类具有良好杀虫效果的广谱性农药,在农作物种植与中药材栽培中被广泛使用。
20世纪70年代以来,由于有机氯农药受到禁用或限用,大量有机磷农药的使用使得产生抗性的昆虫品种日益增多,氨基甲酸酯类农药得以推广使用。
氨基甲酸酯类同有机磷农药相似也是乙酰胆碱酯酶抑制剂。
如果残存于中药中会给人们的身体健康和生命安全带来危害.可是当前对氨基甲酸酯类农药在中药中的研究较少。
由于这类化合物大多数在高温条件下不稳定,采用GG法测定常发生严重吸附和分解,因此常需要衍生化后测定或用HPLC法进行测定。
拟除虫菊酯类农药
是一类具有良好杀虫效果的广谱性农药,在药材种植中披广泛应用,具有高效、毒性中等的特点,对同翅目、鳞翅目等害虫有良效。
然而它存有一定的异构体,这就导致了建立其多残留测定方法的困难性, 关中药材中残留量检测的研
究很少。
其它低毒类农药
往往属于低毒、低残留类农药,因而在中药中的残留研究很少。
当前中国中药农残检测的重点仍在有机氯类农药上,其它类农药残留还没有相关规定;对中药中其它类农药残留的研究和关注也远远少于有机氯农药;从现有文献检测的个别品种看,其它各类农药残留往往也在中药中出现。
3.中药中农药残留物的去除
研究发现, 生药中有机氯农药残留在烧煮、水煎后溶液中的浓度也比实际惨量低的多。
另有研究表明, 中药水浸出物中农药残留量大大降低, 一般可降低90%左右或更高; 另外, 药材经过发芽、炒炙、蒸煮等不同炮制过程后, 其农药残留量均有不同程度减少, 其中显著的可减少50%左右。
4、中药中农药残留量的检测方法
中药中的许多化学成分的化学性质与农药相近, 干扰测定, 同时农药残留物的量数痕量级。
另外, 农药的品种繁多, 化学结构和性质各异, 所有这一切均对农药残留物的检测方法提出了较高的要求。
气相色谱法: 是农药残留测定的主要手段之一, 检测灵敏度高, 最小检出量一般可达pg 至fg级, 检测极限已由ppm提高到ppb或ppt级。
（1） ECD检测器( 电子捕获检测器)
（2）火焰光度检测器( FPD)
（3）氮、磷检测器( NPD)
现阶段色谱毛细管柱的应用大大提高了分离效果, 加之计算机的应用, 人机对话等, 应用气相色谱分析技术测定农药残留的占70%, 极大程度地提高了农药残留的测定水平。
高效液相色谱法: 主要是与气相色谱方法互补, 是适用于对热不稳定的、难挥发的、极性强分子量大及离子型农药, 而用GC分析测定可能发生严重的吸附和热分解现象。
用HPLC测定分析条件较温和, 现常见于氨基甲酸酯类化合物分析测定。
薄层层析法, 分光技术, 电化学技术、核磁、中子活化等均可应用于农残测定, 但未能广泛应用。
原子吸收光谱法: 测定无机盐农药, 选择性强, 林敏度高且简便迅速, AOAC方法均被作为经典方法。
5.中药中各种农药残留量的检测方法选择及方法建立
建立的方法依据待测农药性质和样品种类进行选择, 一般可分为四步:
5.1 试验前的预准备
溶剂的纯度要高。
由于农药残留量分析师一个从样品提取、净化, 测定痕量农药的过程, 对溶剂的纯度要求较高, 当前市售试剂杂质较多, 影响测定, 故在使用前均须进行二次蒸馏。
5.2样品中农药残留量的提取
样品农药残留提取, 实际是将痕量农药富集度并分离杂志的过程。
要求首先可能完全地提出样品中所含农药成分, 其次较少提出共存干扰物质。
要达到上述目的, 必须综合考虑, 选择提取方法。
震荡提取, 索氏提取器热回流, 超声波提取、溶剂依据相似相溶原理, 对症选择。
5.3 净化
样品经提取富集后出去干扰物质。
手段: ( 1) 柱层析; ( 2) 液-液分配法; ( 3) 磺化法; ( 4) 低温冷冻法; ( 5) 吹蒸发; 当前常见的是( 1) -(2)-(3)法, 其中柱层析法应用较多, 磺化法则适用于测定含有机氯的样品。
5.4测定
应根据待测农药的物理化学性质, 选择仪器测定条件、实验参数, 所建的方法检出限应低于农药残留限量1-2数量级, 同时用标准物质对其方法进行验证及方法学考查。
6．农药残留量的限量标准制定
农药残留问题在20世纪60年代初就引起了国际社会的重视,由联合国粮农组织(FAO)和世界卫生组织(WHO)联合组成的农药残留专家联席会议定期应国际食品法典委员会下的农药残留法典委员会的要求对农药的可接受的日摄入量及。