有机磷农药按其毒性大小可分为剧毒类、高毒类、中毒类和低毒类此四类。有机磷农药经皮肤和粘膜、呼吸道、消化道被人体吸收而引起中毒[2]。其主要机理为抑制乙酰胆碱酯酶(acetyl-cholinesterase,AChE)活性,使酶失去分解乙酰胆碱的能力,造成乙酰胆碱在人体内积聚。最终引起神经功能紊乱,肌体受损。
目前,我国使用的杀虫剂任以有机磷农药为主。其大量使用对人类、动物和环境造成了极大的危害。因此,研究出一种能便捷、快速、灵敏、准确的检测出有机磷农药残留的方法具有重大意义。
1。2 有机磷农药简介
当前常用的有机磷农药有主要有三类:(1)有机磷杀菌剂:如稻瘟净等;(2)有机磷除草剂:如胺草磷、伐草磷等;(3)有机磷杀虫剂:如乐果、毒死蜱等。本文所涉及的8种有机磷皆属有机磷杀虫剂。其中毒死蜱、久效磷等8种有机磷农药的中英文名称、结构式、紫外最大吸收波长[3]等基本信息详见表1。
1。3有机磷农药的水解与降解
1。3。1有机磷农药的水解
从各有机磷的结构可以看出,有机磷农药绝大多数为含有P-S键、P-O键(部分含有P-N键)的四配位磷酸酯、硫代磷酸酯、酰胺类化合物。四配位化合物中P原子的5个价电子都参与成键,有空的d轨道,易被亲核试剂攻击[4]。表现为有机磷分子在酸性条件(pH=1~5)下稳定,而在碱性条件下易水解。
表1 8种有机磷农药的基本信息
中/文名 结构式 分子式 分子量 最大吸收波长/nm
久效磷
Monocrotophos C7H14NO5P 223。16 208
亚胺硫磷
Phosmet C11H12NO4PS2 317。32 215
马拉硫磷
Malathion C10H19O6PS2 330。35 225
倍硫磷
Fenthion C10H15O3PS2 278。33 250
甲拌磷
Phorate C7H17O2PS3 260。38 238
丙溴磷
Profenofos C11H15BrClO3PS 373。63 220
毒死蜱
Chlorpyrifos C9H11Cl3NO3PS
350。57 230
乐果
Dimethoate C5H12NO3PS2 229。25 215
在碱性条件下P-O、P-S、P-N等化学键容易打开,如毒死蜱可能的水解反应式见图1。
图1毒死蜱水解的两种可能反应机理[5]
1。3。2有机磷农药的降解
有机磷农药降解是指有机磷农药在环境因素(如微生物、光照、温度等)作用下,结构发生变化,从对环境有害的有机磷农药分子逐步转化成对环境无害的小分子,如CO2、PO43-、H2O等。降解一般分为以下3个步骤[6]: