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基质固相分散(Matrix Solid-Phase Dispersion,MSPD)是一种适用于固体、半固体、粘性样品的前处理方法,其工作原理是将样品基质与分散剂直接研磨混合均匀后装柱,用不同的洗脱溶剂对样品柱进行洗脱,最终将目标分析物洗脱出来。因其操作方法简单、低成本、有机溶剂用量少、通用性强等突出优点,近年来被广泛应用于食品中农药残留的痕量分析。瓜环(Q[n])因其独特的结构,使其具有独特的分子识别能力和良好的热稳定性。因此本实验建立以七元瓜环为分散剂的基质固相分散萃取方法,高效相液相色谱(HPLC)为检测仪器,对蔬菜中四种联吡啶阳离子类除草剂(敌草快、甲基紫精、乙基紫精、野燕枯)的残留进行分离与检测。主要研究内容如下:第一章,主要介绍了食品中农药残留的危害;食品中农药残留检测技术;食品中农药残留检测的前处理方法;基质固相分散(MSPD)的原理、分散剂对MSPD法的影响及MSPD法在农药残留中的应用;瓜环的概念及研究进展。第二章,通过柱层析法对含有大量七元瓜环(Q[7])的粗产品混合物进行分离提纯。利用硅胶薄层色谱法追踪洗脱液的组分变化,收集Q[7]溶液,减压蒸馏浓缩后用甲醇沉淀,丙酮洗涤过滤后在红外灯下烘干即可得纯Q[7],并用核磁对其表征。建立以七元瓜环(Q[7])为分散剂,基质固相分散萃取-高效液相色谱法测定蔬菜中四种联吡啶阳离子类除草剂(敌草快、甲基紫精、乙基紫精、野燕枯)残留的分析方法。对色谱条件(检测波长、流动相及洗脱梯度)和前处理条件(研磨时间、分散剂用量、淋洗剂种类和用量、洗脱剂种类和用量、洗脱剂洗脱速度)相关实验参数进行优化,并利用星点设计效应面法对优化后的洗脱剂用量、Q[7]的用量以及研磨时间三个因素进行考察。最终确定的最佳色谱条件为:流动相由乙腈(A)和含56 mmol/L庚烷磺酸钠0.1 mol/L磷酸二氢钾缓冲溶液(调PH=2.5)(B)组成,梯度洗脱程序为0～18 min 88%B;18～40 min 65%B,流速为1 mL/min,检测波长为257 nm,进样量为20μL。最佳前处理条件为:Q[7]的用量为200mg,20 mL正己烷:乙酸乙酯:丙酮(v/v 1:1:1)为淋洗剂,5 mL含2%甲酸甲醇溶剂作为洗脱剂,并以5 s/滴的速度进行洗脱。并通过星点设计效应面法得出4种目标分析物三个因素的最佳实验条件范围为:洗脱剂用量5.42～6.13 m L、Q[7]用量206.07～217.07 mg、研磨时间4.98～5.61 min。在最佳实验条件下,测定的线性范围为1～100μg/kg,相关系数(R~2)在0.9822～0.9875之间,四种联吡啶阳离子类除草剂的检出限和定量限分别为0.031～0.288μg/kg和0.102～0.961μg/kg。将该方法应用于8种蔬菜(生菜、黄瓜、西红柿、土豆、地瓜、包菜、小白菜、辣椒)实际样品检测,结果表明:所有蔬菜中均未检测出甲基紫精,在西红柿样品中检测出乙基紫精以及野燕枯;在土豆样品中检测出敌草快;在黄瓜样品中检测出乙基紫精、敌草快和野燕枯。并以1μg/kg、10μg/kg、100μg/kg三个浓度添加水平对8种蔬菜样品进行回收实验,8种蔬菜中4种农药的加标回收率在68.90%～114.6%之间,相对标准偏差(RSD)为2.1%～9.0%。实验结果表明该方法可满足蔬菜中农药多残留的痕量分析,其检出限低于欧盟蔬菜中农残最大残留量的标准。同时在最优条件下考察了Q[7]与MSPD法中其他常见的分散剂(硅胶、硅藻土、硅酸镁、中性氧化铝)之间的对比效果,结果表明除硅酸镁对目标分析物回收率与Q[7]相近,其余三种分散剂对目标分析物的回收率与Q[7]相差甚远,并通过色谱图对比,可以发现Q[7]比其他四种分散剂的色谱图更干净、杂质干扰少且各目标分析物色谱峰峰型良好。第四章,利用等温滴定量热法(ITC)分别考察了七元瓜环与敌草快、甲基紫精、乙基紫精和野燕枯4种联吡啶阳离子类除草剂之间的相互作用。实验得知Q[7]与4种联吡啶阳离子类除草剂的结合常数(Ka)分别为3.216×10~5、4.399×10~6、6.523×10~6、6.556×10~6,结合位点数(n)约等于1。综上所述,Q[7]与4种联吡啶阳离子类除草剂之间的结合能力强,Q[7]对4种联吡啶阳离子类除草剂具有很好的分子识别能力,起到保留目标分析物的作用。