基于光譜分析的典型食品農(nóng)藥殘留檢測與降解關(guān)鍵技術(shù)研究.pdf

1、農(nóng)藥的大量使用而導致的污染危害問題已越來越嚴重，有關(guān)研究已引起世界各國廣泛關(guān)注，許多國家都制訂了相關(guān)法規(guī)政策禁止高污染農(nóng)藥的施用。研究食品農(nóng)藥殘留檢測新方法是食品發(fā)展的研究熱點。與此同時，在研究新型有效的農(nóng)藥殘留檢測技術(shù)基礎(chǔ)上，采用多種有效技術(shù)對農(nóng)藥殘留進行降解，也是減少環(huán)境農(nóng)藥污染、降低農(nóng)藥毒副作用的一個重要研究方向。
　　根據(jù)上述背景，本文開展了相關(guān)技術(shù)研究。首先對果汁中農(nóng)藥殘留檢測進行深入研究，提出并建立了基于光譜技術(shù)定量分

2、析農(nóng)藥殘留的數(shù)學模型；基于臭氧、紫外光以及與藥食同源類中藥材相互作用等技術(shù)進行農(nóng)藥降解特性研究；同時綜合運用多種光譜分析方法構(gòu)建農(nóng)藥與生物分子相互作用信息體系，通過所建立農(nóng)藥降解前后的作用信息體系這一關(guān)鍵技術(shù)，分析農(nóng)藥降解結(jié)果，探究農(nóng)藥毒性變化規(guī)律。本研究是對農(nóng)藥殘留的檢測、降解直至農(nóng)藥與生物分子相互作用的系統(tǒng)性研究，為保障食品安全、降解農(nóng)藥污染和研究藥物作用機理提供依據(jù)，研究內(nèi)容具有重要的實用意義。
　　論文主要研究內(nèi)容和創(chuàng)新工

3、作如下：
　　（1）提出基于紫外-可見吸收光譜和熒光光譜技術(shù)實現(xiàn)純果汁中農(nóng)藥殘留檢測方法，系統(tǒng)研究了4種農(nóng)藥（吡蟲啉、多菌靈、阿維菌素和百菌清）及其與3種果汁（蘋果汁、橙汁和桃汁）混合體系光譜藥物特征峰強度和藥物濃度之間的相互關(guān)系，通過建立農(nóng)藥殘留光譜檢測數(shù)學模型函數(shù)，計算相關(guān)系數(shù)基本都超過0.99，同時從回收率、檢出限和定量限等方面對模型函數(shù)進行了評價分析；對多菌靈-果汁混合體系吸收光譜分析處理，結(jié)果表明Savitzky-Gol

4、ay光譜平滑處理有利于模型函數(shù)相關(guān)系數(shù)提高；對阿維菌素-桃汁混合體系吸收光譜微分處理，結(jié)果明確了導數(shù)光譜有利于提高預測模型函數(shù)的分辨率，相對原始光譜其檢出限和定量限參數(shù)值提高接近5倍。上述研究結(jié)果表明：利用紫外-可見吸收光譜和熒光光譜技術(shù)直接對果汁中農(nóng)藥殘留進行檢測方法是可行的，為農(nóng)藥殘留的快速檢測提供了一種新技術(shù)，為研制相關(guān)的檢測儀器提供了理論指導依據(jù)。
　?。?）設計并搭建基于臭氧和紫外光兩種農(nóng)藥殘留降解技術(shù)硬件平臺，提出了從

5、農(nóng)藥特征峰吸光度變化的角度來表征農(nóng)藥殘留降解效果，并根據(jù)降解作用時間與吸光度對應關(guān)系建立降解模型函數(shù)，同時結(jié)合所構(gòu)建的吸收光譜農(nóng)藥殘留檢測模型函數(shù)，計算得出不同降解時間所對應降解率；農(nóng)藥（吡蟲啉、阿維菌素和惡霉靈）與純果汁（蘋果汁和桃汁）混合體系紫外光降解實驗表明：吡蟲啉降解效果最好，其降解率為阿維菌素和惡霉靈的3倍左右；農(nóng)藥（吡蟲啉、阿維菌素和百菌清）臭氧降解實驗表明：阿維菌素降解效果最優(yōu)，而且對其可建立降解模型函數(shù)，但是對吡蟲啉和百

6、菌清農(nóng)藥降解不能實現(xiàn)準確建模；提出了利用藥食同源類中藥材與農(nóng)藥進行相互作用，從藥物熒光特征峰強度改變的角度探索研究了農(nóng)藥降解變化規(guī)律，為農(nóng)藥降解提供了新途徑。
　?。?）利用熒光光譜、紫外吸收光譜和同步熒光光譜等光譜技術(shù)，對農(nóng)藥（多菌靈和惡霉靈）與牛血清白蛋白之間的結(jié)合機制進行了深入研究，構(gòu)建了農(nóng)藥-血清白蛋白相互作用信息體系，體系參數(shù)包括結(jié)合常數(shù)、結(jié)合位點數(shù)、結(jié)合距離、熒光猝滅類型、相互作用力類型以及藥物對蛋白質(zhì)構(gòu)象變化的影響等

7、信息。提出利用所建作用信息體系從分子角度來分析研究農(nóng)藥經(jīng)紫外光照射和臭氧降解后的變化情況，研究結(jié)果表明：臭氧降解將會導致惡霉靈猝滅類型發(fā)生變化（靜態(tài)猝滅變?yōu)閯討B(tài)猝滅）；紫外光和臭氧降解能夠改變兩種農(nóng)藥與牛血清白蛋白之間結(jié)合常數(shù)，并且會改變多菌靈藥物與牛血清白蛋白之間相互作用力類型（靜電作用力變?yōu)闅滏I和范德華力）；紫外光降解導致惡霉靈與牛血清白蛋白之間結(jié)合距離減小，而臭氧降解導致其結(jié)合距離增加；多菌靈和惡霉靈經(jīng)紫外光和臭氧降解后會對蛋白質(zhì)