蜂蜜中几种常用杀虫剂残留的检测开题报告

研究背景：

随着生活水平的不断提高，食品安全问题牵绊着国民生计，并与人类文明、科技进步等社会方向息息相关。食品中农药残留的问题是造成食品安全系数下降的重要方面。

蜂蜜是蜜蜂从蜜源植物中采集花蜜并经过自身酿造的一种天然甜味物质，由于其高营养价值而广泛应用于食品行业。然而蜜源植物和蜜蜂体内的农药残留可能污染蜂蜜，从而危害人体健康。因此，蜂蜜中的农药残留分析越来越受到重视。

蜂产品中农药残留发生的原因主要是蜜蜂在外出采蜜时，花蜜来源的农作物喷洒了农药，蜜蜂将其携带回蜂箱。蜂蜜中的农药残留主要涉及除虫剂、除草剂和杀菌剂等。

控制蜂蜜中农残对人体的危害，除严格限制使用高毒、高残留农药外，建立蜂蜜中农药多残留检测方法亦十分重要。蜂蜜中各种农药的残留分析方法国内外均有报道，有气相色谱法（GC）、液相色谱法(HPLC)和气质联用法等。

高效液相色谱法（HPLC)是在经典的液相色谱法基础上发展起来的，几乎所有的化合物包括高极性/离子型化合物和大分子物质均可用HPLC测定。HPLC的分离机制与常规柱色谱相同，但填料更加精细，需高压泵推动，柱效高，速度快。与气相色谱不同，HPLC以液体为流动相，且流动相也参与组分的分离过程，其组成、 比例和 pH 值均可灵活调节，分离模式多样。HPLC一般采用反相C18柱，且小孔和微孔色谱柱的发展应用不仅大大提高了HPLC的灵敏度和高效性，而且减少了样品和溶剂的用量，使HPLC更易与其它技术结合使用。但是，HPLC溶剂消耗量大，检测器种类较气 相色谱少，灵敏度不如气相色谱高，液相色谱柱制备较气相色谱柱困难，价格也贵，其与气相色谱取长补短，成为当前农药残留检测的主要手段，已用于氨基甲酸酯类、拟除虫菊酯类、有机氯、取代脲类、苯氧乙酸类农药残留的分析。

色－质联用法由于其既具有色谱技术的分离效能，又具有质谱准确鉴定化合物结构的特点，已被用于蜂蜜中农药残留的定性和定量测定。目前利用的色－质联用技术主要有气相色谱－质谱（GC-MS）、高效液相色谱-质谱法（HPLC-MS）和串联质谱（GC-MSMS），均可以测定蜂蜜中杀虫剂、杀螨剂、抗生素及其分解产物的残留。在一些发达国家，发展相对成熟的GC-MS已成为常规的残留分析监测手段，选择性好的 GC-MS-MS 应用，将是农药残留验证分析发展的趋势。对于极性、分子量大或热稳定性差的农药，HPLC-MS 具有明显的优势，但是液相色谱和质谱联用技术尚不十分成熟，再加上质谱仪器价格昂贵，维修费用高，在一定程度上限制了该技术在蜂蜜农药残留测定中的广泛应用。

气相色谱法是以气体作为流动相的色谱技术。文献报道凡是沸点大约500℃，分子量在400以下的农药，都能用GC分析测定。 GC具有操作简便、分析速度快、分离效能高、灵敏度高、应用范围广及可以同时分离分析多种组分等优点, 广泛用于相对分子量较小, 易气化, 热稳定的农药残留分析。选用GC进行分析测定时，检测器和色谱柱的选择非常重要。用于GC的检测器主要有电子捕获检测器（ECD）、火焰光度检测器（FPD）和氮磷检测器（NPD）等。电子捕获检测器已被广泛用于有机氯农药、拟除虫菊酯类农药和其他含负性原子的农药残留检测。本研究采用GC-ECD测定蜂蜜中的农药残留。

由于蜂蜜样品成分复杂且待测农药含量低，因此在测定农药残留前均要对样品进行净化和富集处理。目前，农药残留测定中用于浓缩和净化样品的常用方法有溶剂萃取、超临界流体萃取和固相萃取等3种，近年来又发展了基质固相分散萃取、固相微萃取、搅拌棒吸附萃取和凝胶渗透色谱法。其中溶剂萃取和超临界流体萃取最为常用，但固相微萃取由于具有有机溶剂消耗少、样品回收率高和分析速度快等优点，日益受到研究者的重视。

溶剂萃取(SE)是最早使用的一种提取净化方法，该方法无需昂贵的设备和试剂，方法简单，易于操作。SE常使用超声波水浴加热，以提高提取速度和提取率，但溶剂使用量大、耗时长和废弃物多。

超临界流体萃取(SFE)被视为是提取蜂蜜中残留农药的有效快速的方法。超临界流体是指在临界温度和临界压力下存在的气体，它和液体一样具有溶解固体的能力，可以分离一些很难挥发的物质。由于二氧化碳具有较低的临界温度和临界压力，且无毒无污染，因此，常被选作进行样品提取。超临界二氧化碳多用于对弱极性或非极性农药的提取，通过加入少量有机溶剂可以明显提高对极性农药的萃取能力。与SE相比， SFE提取速度快，样品使用量低，溶剂消耗少，且提取物不需要再纯化，但是SFE不能直接从样品的水溶液中提取农药，且耗材费用昂贵。

固相萃取 (Solid-phase Extraction,SPE)是根据物质极性的不同来进行分离的。选择一定极性的填料，将蜂蜜样品过柱，使其选择性地吸附在填料上，然后用有机溶剂进行洗脱，而洗脱剂的选择与农药的极性和吸附剂的极性直接相关。SPE依据填料可分为吸附型、分配型和离子交换型，常用的填料有硅酸镁、氧化铝、硅胶、C18、C8、 CN、聚二甲基硅烷等。与SE相比，SPE节省时间和溶剂，减少杂质的引入，但其费用高且样品处理量有限。

基质固相分散萃取(MSPD)结合了样品均化、提取、净化等相关的分析技术，将粘性、半固体、固体样品与各种固相萃取材料一起研磨。在MSPD的处理过程中，在固相萃取材料上结合的有机相能够将样品完全分散到固相萃取材料表面，大大增加了样品萃取的表面积。这种方法较SE耗时短且溶剂消耗少，而且避免了固相萃取中稀释的步骤。

固相微萃取(SPME)是以固相萃取为基础发展起来的一种溶剂使用量很少的新的提取方法。它用一个类似于气相色谱微量进样器的萃取装置在样品中萃取出待测物后直接在气相色谱或高效液相色谱中进样，将萃取的组分解吸后进行色谱分析。该方法将取样和预浓缩合为一步，除拥有SPE的所有优点外，还具有快速、简便、检测限低、重现性好、易自动控制等特点，多用于检测样品中的挥发、半挥发性有机物和相对纯净的液体样品中的难挥发有机物。目前不仅能够用于绝大多数的有机化合物的检测，甚至能够用于某些无机物和金属离子的检测。

QuEchERS(Quick, Easy, Cheap, Effective, Rugged and Safe) 法以一种快速、简便、价格低廉的分析方法实现高质量的农药多残留分析。此法使用单一的乙腈缓冲液进行浸提，再用无水硫酸镁与醋酸钠震荡促使其分层；对净化过程而言，简单、快速、价格低廉的分散固相萃取技术，使用PSA (primary secondary amine)去除组分中的脂肪酸，无水硫酸镁去除水分，得到的浸提液可用带有MS检测器的LC或GC进行农药多残留分析。QuEchERS法较之传统方法具有以下优势：1) 回收率高，对大量极性及挥发性的农药品种的回收率大于 85%；2) 精确度和准确度高，用内标法进行校正；3)分析时间短，能在30～40 min内完成10～20个预先称重的样品测定；4) 溶剂使用量少，污染小且不使用含氯化物溶剂。

研究目的及意义：

我国是养蜂大国，蜂蜜年产量已超过50万吨，占世界蜂蜜总产量的1/4以上。随着蜂蜜的保健作用被越来越多的消费者认识与接受，我国人均蜂蜜消费量已达250g 。蜂产品中农药残留发生的原因主要是蜜蜂在外出采蜜时，花蜜来源的农作物喷洒了农药，蜜蜂将其携带回蜂箱。蜂蜜中的农药残留主要涉及除虫剂、除草剂和杀菌剂等。各国对蜂蜜中有害物质残留的监控日趋严格，其中农药残留水平是重要的指标。欧盟、美国及日本等国家和地区均制定了蜂蜜农残最大残留限量（MRL），且不断对蜂蜜农药残留标准、规则进行调整，使得我国蜂蜜产品出口难度加大。

准确测定蜂蜜中杀虫剂残留对了解蜂蜜质量、确定杀虫剂进入蜂蜜的主要途径、确保蜂蜜的食品安全均十分重要。研究确定更高通量、更快速、环境友好的分析方法，对于保证有关部门对行业的有效监控意义重大。同时能够有效确保蜂农及相关企业的效益，保证消费者的身体健康。

本研究以蜂蜜中的有机磷和氨基甲酸酯杀虫剂为研究对象，利用GC-ECD通过实验探索和条件优化建立蜂蜜中六种杀虫剂同时定量检测的方法，并应用于蜂蜜样品的检测。