苹果汁中吡虫啉农药残留荧光检测研究

根据有机物受激发射荧光的基本原理,研究了杀虫剂吡虫啉的荧光特性。利用荧光光谱仪对吡虫啉及苹果汁-吡虫啉混合体系进行了研究,得到了苹果汁中不同农药含量下的荧光谱图,分析了荧光强度与农药含量的关系。实验表明：当234 nm作为激发波长时,苹果果汁几乎没有荧光峰出现,而吡虫啉有很强的荧光,荧光峰值在373 nm左右。向果汁中逐量添加吡虫啉药液后,得到苹果汁中吡虫啉含量最佳预测模型,决定系数达到0.996 74,预测准确率高于90%。研究结果表明,利用荧光光谱法直接对苹果果汁中农药残留检测是快速和可行有效的。     

土壤中六种新烟碱类农药残留的分离及光谱研究

建立了一种可同时检测土壤中吡虫啉、啶虫脒、噻虫嗪、噻虫啉、噻虫胺、烯啶虫胺六种新烟碱类农药残留的方法,该方法操作简单、成本低廉且重现性好,符合环境研究过程中实验量大、样品量多的特点。土壤样品经乙腈：二氯甲烷(2∶1 φ)提取后,进一步用分散液液微萃取处理。分析方法采用Alltima TM C18 色谱柱(4.6 mm×250 mm,5 μm)分离,PDA检测器检测,外标法定量。六种农药在0.5～200 μg·L-1浓度范围内线性关系良好,相关系数为0.998 2～0.999 9,检测限为0.000 5～0.003 μg·mL-1 (S/N=3)。以五种土壤为代表,在0.05,0.1,1.0 mg·kg-1 三个添加水平的平均加标回收率为55.3%～95.6%,相对标准偏差为1.4～7.0%。同时应用紫外分光光度法对净化效果进行考察,证明本实验所建立的方法具有明显的净化作用,因此满足土壤中六种新烟碱类农药残留检测的要求。     

红外光谱法测定农药中吡虫啉含量

通常使用高效液相色谱法检测农药中有效成分吡虫啉的含量。文章采用红外光谱法直接测定农药中吡虫啉含量,样品使用KBr压片法。吡虫啉标准品和商品吡虫啉农药的红外光谱对照实验表明：吡虫啉在939.2 cm-1处的吸收峰不受农药中其他成分的干扰,可以选择此峰为定量分析波数;吡虫啉红外光谱在947～925.8 cm-1处的峰面积与其净含量满足线性方程：Area=1.3665×10-1+2.37×10-2×c,相关系数r=0.999 53。结论：利用红外光谱快速检测农药中有效成分吡虫啉含量的方法是可行的,可以替代常规的理化分析, 能够满足快速分析的需要。     

低浓度吡虫啉的超材料太赫兹光谱检测研究

农产品质量安全是社会广泛关注的重大民生问题。近年来,农产品生产过程中农药的广泛使用和滥用会导致农药残留,对人类健康和环境造成潜在危害。吡虫啉是一种硝基亚甲基类新烟碱内吸杀虫剂,因其具有广谱、高效和低毒的特性已广泛用于农业生产中,但其过量残留也给人类的健康带来了威胁。首先对超材料结构的透射谱进行了分析,对共振频率的形成原因进行了解释;其次分别在超材料结构和二氧化硅基底上涂覆了500 mg·L-1的吡虫啉溶液并进行了测量,排除了二氧化硅基底的影响;接着制备了3个梯度15个浓度的吡虫啉溶液,分别为：100~500 mg·L-1（梯度为100 mg·L-1）、10~50 mg·L-1（梯度为10 mg·L-1）、1~5 mg·L-1（梯度为1 mg·L-1）;测量了喷涂在超材料结构上的吡虫啉薄膜的太赫兹时域光谱,根据太赫兹透射谱峰值频率红移量的不同实现了对不同溶液浓度的鉴别,建立了峰值频率红移量和吡虫啉浓度的函数关系。实验结果表明,借助超材料的调制特性,太赫兹光谱法可以检测到浓度低至1 mg·L-1的吡虫啉薄膜。将实验测得的不同浓度吡虫啉溶液的折射率,代入CST软件进行仿真验证,结果说明不同浓度的吡虫啉的透射曲线具有不同程度的红移,且红移量随着浓度的增大而增加。实验和仿真结果表明,超材料对太赫兹光谱透射峰值频率的调制可用于低浓度吡虫啉含量的太赫兹时域光谱检测。此研究为食品基质中农药残留的检测提供了一种新方法。     

气相色谱法测定荞头中甲胺磷农药残留量

采用微量化学方法和固相萃取技术 ,建立了气相色谱法简单、快速、准确地测定荞头中甲胺磷农药残留量的方法。探讨了净化方法和色谱分离条件 ,方法的检出限为 0 .0 2 mg/kg,回收率为 87.4 %— 10 9% ,相对标准偏差为 0 .5 %— 2 .5 %之间     

基于GADF变换和多尺度CNN的哈密瓜表面农药残留可见-近红外光谱判别方法

针对哈密瓜表面农药残留化学检测方法成本高且具有破坏性等问题,探索了可见-近红外（Vis-NIR）光谱技术对农药残留定性判别的可行性。以哈密瓜为载体,百菌清和吡虫啉农药为研究对象,采集哈密瓜表面无残留、百菌清和吡虫啉残留的可见-近红外漫反射光谱,利用格拉姆角场（GAF）将一维光谱数据转换为二维彩色图像,构建GAF图像数据集。设计一种包含Inception结构的多尺度卷积神经网络模型用于哈密瓜表面农药残留种类判别,包括1层输入层、3层卷积层、1层融合层、1层平坦层、2层全连接层和1层输出层。模型测试混淆矩阵结果表明,格拉姆角差场（GADF）变换对哈密瓜表面农药残留的可见-近红外光谱表达能力较强。此外,构建AlexNet、VGG-16卷积神经网络（CNN）模型和支持向量机（SVM）、极限学习机（ELM）机器学习模型与提出的多尺度CNN模型进行性能对比。结果表明,3种CNN模型对哈密瓜表面有无农药残留的判别效果较好,综合判别准确率均高于SVM和ELM模型。对比3种CNN模型性能,多尺度CNN模型的性能最佳,训练耗时为14 s,综合判别准确率为98.33%。多尺度CNN模型结构利用多种小尺寸滤波器组合（1×1,3×3和5×5）和并行卷积模块,能够捕获不同层次和尺度的特征,通过级联融合模式进行深度特征融合,提高了模型的特征提取能力。与传统深度CNN模型相比,在保证计算复杂度不变的情况下,多尺度CNN模型的精度得到了有效提高。实验结果表明,GADF变换结合多尺度CNN模型可以有效进行光谱数据解析,利用可见-近红外光谱技术可以实现哈密瓜表面农药残留的定性判别。研究结果为大型瓜果表面农药残留的快速无损检测技术的研发提供了理论参考。     

SERS结合快速前处理检测绿茶中毒死蜱农药残留

茶叶是中国的主要经济作物之一,而在茶叶种植过程中存在农药不合理使用及滥用等行为,导致茶叶中存在严重农药残留问题。茶叶中农药残留检测主要采用经典化学实验室方法,存在前处理复杂、耗时长、成本高等缺陷,急需研究茶叶中农药残留的快速检测方法,以监管茶叶市场的质量安全。本论文采用纳米竹炭(NBC)为净化剂快速去除绿茶的色素等基质影响,使用表面增强拉曼光谱(SERS)方法分析绿茶中毒死蜱农药残留,建立绿茶中毒死蜱农药残留的SERS快速检测方法。采用不同NBC用量(0,15,20,25和30 mg)去除茶叶基质,比较不同NBC用量去除基质的净化效果和SERS谱图,得出最优NBC用量,并对前处理方法进行回收率实验,验证前处理方法的可靠性。结果表明,使用20 mg NBC能较好地净化绿茶中的色素等基质影响,前处理方法回收率实验表明,该净化剂用于绿茶中毒死蜱农药残留基质净化是可行的。采用密度泛函理论模拟毒死蜱分子理论拉曼光谱,对比毒死蜱分子理论拉曼光谱和实验拉曼光谱,对其官能团进行谱峰归属,得到定性定量分析绿茶中毒死蜱农药残留的5个特征峰:526,560,674,760和1096 cm-1。在0.28~11.11 mg·kg-1浓度范围内,以1096 cm-1的峰强度建立绿茶中毒死蜱农药残留线性分析方程y=0.0175x+0.9092,决定系数为R 2=0.9863,表明毒死蜱农药浓度与其特征峰强度之间具有良好的线性关系,方法的平均回收率在96.71%~105.24%之间,相对标准偏差(RSD)为2.36%~3.65%。该方法检测绿茶中毒死蜱农药的最低检出浓度约为0.56 mg·kg-1,单个样本检测时间在15 min内完成。研究表明,表面增强拉曼光谱技术结合净化剂前处理方法能快速检测绿茶中的农药残留。     

气相色谱法测定蔬菜中的13种农药残留量

建立了快速、简便测定蔬菜中的13种农药残留的方法。样品用乙腈∶乙酸=1000∶1(V/V)溶液提取,QuEChERS(Quick,Easy,Cheap,Effective,Rugged,Safe)方法净化,采用气相色谱法测定。13种有机氯农药加标回收率为70.0%—105.1%,该方法具有回收率高、样品处理快速、溶剂使用量少等优点,能够应用于蔬菜中农药残留量的快速检测。     

高效液相色谱法分析高吸水性树脂中的丙烯酸单体

建立了一种快速测定高吸水性树脂中丙烯酸单体残留的高效液相色谱法,采用常见的Agilent XDB-C18柱(250mm×4.6mm,5μm),流动相为甲醇-0.1%H_3PO_4水溶液,检测波长为210nm,外标法定量。试样的加标浓度为0.50、5.0、20.0μg/mL时,加标回收率在76.0%—97.5%之间,RSD≤3.27%;方法的检出限为60.0ng/mL,线性范围是0.50—25.0μg/mL,相关系数可达0.9995,此方法成功应用于个人护理领域高吸收性树脂中丙烯酸单体残留的分析。     

超声波提取-高效液相色谱测定茶叶中拟除虫菊酯农药残留

建立了超声波提取-高效液相色谱同时测定茶叶中甲氰菊酯、三氟氯氰菊酯、溴氰菊酯、氰戊菊酯和氯菊酯农药残留的方法.以10mL正己烷-丙酮(30/70,V/V)超声提取、Florisil固相萃取小柱净化处理后,在220nm波长处,采用甲醇-水(78.5/21.5,V/V)作为流动相进行色谱分析.5种农药在0.5-50mg/L范围内具有良好的线性关系,检出限为0.1-0.15 mg/L.分析模拟样品,回收率为71.4%-104.4%,相对标准偏差小于10.0%(n＝5).     

Impact of sonolytic ozonation (O3/US) on degradation of pesticide residues in fresh vegetables and fruits: Case study of Faisalabad,Pakistan

High pesticide residues in fresh produce is a serious food safety issue. This study was aimed at assessing the pesticides residues in some important vegetables and fruits marketed in Faisalabad, Pakistan and the impact of sonolytic ozonation (O₃/US) treatment in removing these contaminants. From a short grower’s survey, five registered and mostly used pesticides (acetamiprid, carbendazim, imidacloprid, thiacloprid and thiamethoxam) were identified. A time optimization trial of O₃/US application (05, 10 and 15 min) on okra, showed that 10 min treatment significantly reduced three identified chemicals (thiamethoxam 100 %, imidacloprid and thiacloprid 97.17 %), without any adverse effect on its quality. In follow up trial, five fresh vegetables (cauliflower, chillies, cucumber, spinach and tomato) three fresh fruits (grapes, guava and peach) collected from three markets of Faisalabad, were pooled together to have uniform samples. Vegetables and fruits were treated with O₃/US for 10 and 6 min, respectively, along with control (simple tap wash) for determining the impacts on pesticides degradation. Samples were processed for extraction, clean up and analysis using HPLC-UV–Vis in isocratic mode. The data revealed the presence of five mentioned chemicals, with an accumulative mean residue of 9.006 and 1.921 µg/g in tested vegetables and fruits, respectively. After subjecting to O₃/US, the accumulative chemical residues were reduced to 3.214 µg/g (64.313 %) and 1.064 (44.6 %) in treated vegetables and fruits respectively. Irrespective of fresh produce, the mean residues of thiamethoxam, imidachloprid, acetamiprid and thiachloprid and carbendazim were reduced by 99.3 %, 52.6 %, 65.2 %, 87.3 % and 72% respectively. It was concluded that sonolytic ozonation treatment was effective in significant reduction of pesticide residues from vegetables and fruits and thus can be employed as a good food safety practice at culinary level to reduce the associated health hazardous risks.     

Interaction of Imidacloprid with Hemoglobin by Fluorescence and Circular Dichroism

Imidacloprid belongs to a major new class of insecticides, called neonicotinoids, which are accounting for 11–15% of the total insecticide market. The binding characteristics of insecticide imidacloprid with hemoglobin (Hb) have been studied by employing different spectroscopic techniques. The results proved the formation of complex between imidacloprid and Hb. Hydrophobic interaction and hydrogen bond dominated in the association reaction. Hydrophobic probe 8-anilino-1-naphthalenesulfonic acid (ANS) competitive experiments indicated that the binding of imidacloprid to Hb primarily took place in hydrophobic regions. The distance between Hb donor and acceptor imidacloprid was 4.88 nm as derived from Förster’s theory. Alternations of Hb secondary structure in the presence of imidacloprid were confirmed by synchronous fluorescence, circular dichroism (CD) and three-dimensional fluorescence spectra. This study enriches our understanding of toxic effect of imidacloprid to the physiologically important protein Hb.     

Interaction of molecules of the neonicotinoid imidacloprid and its structural analogs with human serum albumin

We have used fluorescence spectroscopy methods to show that imidacloprid and its structural analogs form complexes with human serum albumin (HSA). The nature of the spectral changes in the ligand×protein systems and the calculated complexation parameters suggest that these low molecular weight compounds mainly bind to a specific section of the protein molecule, near the tryptophan residue in the 214 position of the polypeptide chain. We have found that the association constants are on the order of 10⁴ M⁻¹, and the affinity of the ligands for HSA varies in the series 6-chloronicotinic acid > 6-methoxynicotinic acid = imidacloprid > the keto analog of imidacloprid. The major contribution to the complexation energy probably comes from hydrophobic interaction forces with participation of the aromatic pyridine ring of the ligands, while additional enhancement of ligand-protein affinity can be provided by the nitroimine group of imidacloprid. Translated from Zhurnal Prikladnoi Spektroskopii, Vol. 75, No. 6, pp. 859–866, November–December, 2008.     

气相色谱法测定养殖环境沉积物中硫丹及代谢物残留

建立了养殖环境沉积物中α-硫丹、β-硫丹和硫丹硫酸盐残留的气相色谱测定方法.用丙酮和石油醚提取沉积物中的硫丹,用由下至上依次填充弗罗里硅土、活性炭和无水硫酸钠的玻璃层析柱净化提取物,浓缩后气相色谱(ECD检测器)检测.结果显示,浓度范围为0.500～100μg/L线性良好,最低检出限和最低定量限分别为0.9μg/kg和...     

利用多重光散射技术研究吡虫啉悬浮剂的物理稳定性

Turbiscan Lab稳定性分析仪利用多重光散射技术,能够准确测量乳状液、悬浮液等沉淀层、浮油层或澄清层厚度以及粒子平均粒径随时间的变化情况,定性定量分析体系不稳定性发生的机理和速率。本文利用Turbiscan Lab稳定性分析仪测定了不同萘磺酸盐分散剂GY-D10,NNO,Morwet D-425,TERSPERSE 2425制备的350 g·L-1吡虫啉悬浮剂及其悬浮液背散射光强度随时间的变化情况以及颗粒平均粒径的聚结增大速率,同时利用激光粒度分析仪测定加速试验前后颗粒平均粒径的变化情况,结果表明：添加分散剂GY-D10,用量为4 Wt%时悬浮液的稳定性最好,对应的吡虫啉悬浮剂的稳定性也最好。     

正丁醇萃取-稀盐酸溶解原子荧光光谱法间接测定中草药中钼

建立了正丁醇萃取稀盐酸溶解原子荧光光谱法间接测定中草药中钼的方法。基于As(Ⅴ)和钼酸铵在浓度为0.3 mol·L-1硫酸介质中能形成砷钼杂多酸,且该杂多酸可以被有机试剂萃取,萃取后蒸干有机试剂,残渣用稀盐酸加以溶解,原子荧光光谱法间接测定钼的含量。在优化的实验条件下,钼的含量在0～15 μg·L-1范围内呈良好的线性关系。方法的检出限是0.44 μg·L-1, 相对标准偏差1.1%。据此对中草药样品进行分析,平均加标回收率介于95.6%～101.3%之间。