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随着人们食品安全意识的逐步提高,对农药的检测方法提出更灵敏、准确、有效的要求。对硫磷是一种毒性较大的有机磷农药,广泛应用于农业生产中,其可以通过对乙酰胆碱酯酶的抑制引起接触者中毒。对硫磷进入动物体内会代谢生成硫代磷酸二乙酯(DETP)、磷酸二乙酯(DEP)、对硝基苯酚(PNP),以及毒性更大的对氧磷。木论文建立了快速、灵敏、准确的对对硫磷及其代谢产物同时分离检测的气相色谱-质谱联用方法和毛细管电泳方法;在此基础上,研究对硫磷在大鼠体内各个组织器官的代谢转换规律。该方法的建立有助于有机磷农药残留检测以及对硫磷代谢机制研究,同时对于保证食品安全、维护人类健康具有重要的研究价值和很好的应用前景。气相色谱质谱联用(Gas chromatography-mass spectrometry,GC-MS)结合了GC具有的高分离效率和MS具有的结构定性功能,在对复杂组分分离与分析时具有优势。GC-MS是生物样品、环境样品、药物样品与代谢物定性定量的有效工具,尤其适合于低沸点、挥发性有机物的成分分析,目前在环境监测、药物分析、纺织品行业、石油化工、农残检测及食品安全等领域具有比较广泛的运用。微渗析取样技术(Microdialysis)能够达到活体、实时取样、连续、动态检测等特点,为快速、准确、科学地研究动物模型的各器官(如脑、肝脏、血液等)中待测活性物质的瞬时、连续浓度水平及其变化趋势提供了有效的手段。随着微渗析取样技术与色谱、毛细管电泳、电化学、生物传感器等技术的联用进一步发展,微渗析技术在临床医学、药物代谢、以及生物学等方面具有广阔的应用前景。毛细管电泳(capillary electrophoresis, CE)近来在食品安全、药物代谢、生命科学、化学分析、临床医学等领域取得广泛重视,是一种结合了电用技术和现代微柱技术的新型产物。CE分离效率高、分析速度快速、灵敏度高、样品需求量低,且可以与UV、MS、LIF、ED等检测器联用,进一步扩展了其应用范围。本文应用气相色谱—质谱联用方法和毛细管电泳方法,通过优化实验参数,建立快速、灵敏、准确的对硫磷及其代谢产物的分离检测方法,并应用于实际样品的检测,探究对硫磷在果蔬残留方面的影响,以及对硫磷在大鼠体内,随时间在不同的器官组织的代谢情况,从而分析出对硫磷的代谢特征。全文共分以下四个部分:1.绪论(第一章)该部分内容主要包括气相色谱质谱联用法、微渗析取样技术与毛细管电泳的方法原理、发展现状以及目前的应用,介绍了环境污染物分离分析技术的研究发展。在此基础上,详细阐述了气相色谱质谱联用法、微渗析取样技术与毛细管电泳法在环境分析领域特别是农残检测方面的应用。2.气相色谱质谱联用法检测有机磷农药及其代谢产物测定的方法研究(第二章)有机磷农药多为磷酸酯类或硫代磷酸酯类有机磷化合物,因其杀虫效果好,对作物药害小等优点而被广泛应用于农业生产中以提高作物品质和产量。对硫磷是一种毒性较高的有机磷农药,可以通过呼吸道、消化道和皮肤等不同途径引起接触者中毒对硫磷摄入体内后会代谢生成毒性更大的对氧磷,经细胞色素P450催化转化为硫代磷酸二乙酯、磷酸二乙酯和脱芳基化为对硝基苯酚。木部分建立了高分离度、高灵敏度、高精确性的对硫磷及其四种代谢产物的气相色谱-质谱联用分析方法(GC-MS)。上述五种检测物质在30分钟内完成分离检测。通过优化分流比、升温程序、溶剂和质谱设置等,获得最佳条件,得到高质量的气相色谱和质谱图。此方法在6.25-500μg/L浓度范围内与其峰电流呈良好的线性关系,检出限为2.0-16.7μg/L(S/N=3)。对硫磷及其代谢产物在鼠血清与肝脏、肾脏、脾脏中的浓度在0.0122到7.646mg/g之间。该方法为低浓度农药残留及其代谢物的分析检测提供了一种有效的手段,同时对于保障食品安全及人类健康具有积极意义。3.微渗析取样方法应用于有机磷农药及其代谢产物测定的方法研究(第三章)有机磷农药对生物的神经系统有很大影响。生物体摄入有机磷农药后,随着不同部位的代谢机制不同,目标待测物质会有不同的浓度分布与代谢特征。研究有机磷农药在生物体内的代谢特征,有助于为农药中毒临床治疗以及食品安全的保证提供帮助。微渗析取样技术具有实时、在线、动态、活体检测生物各个组织器官内的活体物质,样品前处理简单,实验动物需求量少。本部分采用微渗析取样技术,实时进行活体取样检测,对大鼠脑部纹状体、下丘脑以及血液进行代谢检测,探究有机磷农药对硫磷在动物体内的代谢特征。通过微渗析活体取样技术,对大鼠体内的对硫磷代谢情况进行实时、连续检测,提高了实验的效率及准确性,减少了动物实验数量。结果表明,经腹腔注射对硫磷后,大鼠血清、纹状体、下丘脑中对硫磷的含量最高值分别为1.14×10-5、1.35×10-6、5.61×10-7mol/L。血清中检测得到的对硫磷及其代谢产物含量最高,在各个部位内,对氧磷、DEP、DETP均有明显的先浓度升高,后逐渐降低的趋势。该方法的建立,实现了对对硫磷及其代谢产物的实时、连续检测。与传统方法相比较,该方法为临床医学及生命科学等领域的相关研究提供了更为有效的依据。4. CMK-3修饰电极用于毛细管电泳电化学检测对有机磷农药及其代谢产物测定的方法研究(第四章)有机磷农药可作为杀虫剂、除草剂用于农作物生产,有机磷农药毒性较高,对人体和生物神经系统损害巨大。农药残留进入环境中,会对水体、土壤以及生物造成巨大的危害,并通过食物链的富集作用,危害人类健康。由于农药残留般浓度较低,对于农药残留的检测方法的灵敏度、选择性等提出了较高的要求。因此,建立一种对食品安全以及生物监测的对硫磷及其代谢产物进行灵敏、快速、高选择性的检测方法,具有重要的现实意义。本文将介孔碳材料CMK-3修饰电极首次用于毛细管胶束电泳-安培检测(MECC-ED)来分析测定农产品中的对硫磷(parathion)及其代谢产物对氧磷(paraoxon)、对硝基苯酚(p-Nitrophenol)的残留。CMK-3修饰电极具有大的比表面积、良好的电化学性质和电催化性质,与未修饰的光电极相比,CMK-3修饰电极的灵敏度、选择性更高,对对硫磷、对氧磷、对硝基苯酚三种待检测物质的响应灵敏度,检测稳定,方法可靠。本文对于MECC-ED的相关参数:运行缓冲液的pH值和运行缓冲液浓度、SDS添加的浓度、分离电压和进样时间等进行了优化。在优化得到的最佳条件下,三种农药可在16min内被分离检测,检出限分别为对硝基苯酚52×10-8mol/L,对硫磷1.0×10-7mol/L,对氧磷5.2×10-8mol/L(S/N=3),相对标准偏差(RSD)在1.71%-4.90%范围内。利用此方法对果蔬产品中的这三种待检测目标物质进行了MECC-ED检测,结果满意,方法快速、简便、可靠。