有機磷農藥

我國生產的有機磷農藥絕大多數為殺蟲劑，如常用的對硫磷、內吸磷、馬拉硫磷、樂果、敵百蟲及敵敵畏等，近幾年來已先後合成殺菌劑、殺鼠劑等有機磷農藥。有機磷農藥多為磷酸酯類或硫代磷酸酯類。

有機磷類農藥對人的危害作用從劇毒到低毒不等。能抑制乙酰膽鹼酯酶，使乙酰膽鹼積聚，引起毒蕈鹼樣症狀、煙鹼樣症狀以及中樞神經系統症狀，嚴重時可因肺水腫、腦水腫、呼吸麻痹而死亡。重度急性中毒者還會發生遲發性猝死。某些種類的有機磷中毒可在中毒後8～14天發生遲發性神經病，有機磷中毒者血膽鹼酯酶活性降低。 ^[2] 

有機磷農藥（organophosphorus pesticide）種類很多，根據其毒性強弱分為高毒、中毒、低毒三類，中國時下常用有機磷農藥的大數口服半數致死量（mg/kg）分別如下：對硫磷（1605）為3.5～15mg；內吸磷（1059）為4～10mg；甲拌磷（3911）為2.1～3.7mg；乙拌磷為4mg；硫特普為5mg；磷胺為7.5mg（以上屬高毒類）。敵敵畏為50～110mg；甲基對硫磷（甲基1065）為14～42mg；甲基內吸磷（甲基1059，4044）為80～130mg（以上屬中毒類），敵百蟲為450～500mg；樂果為230～450mg；馬拉硫磷（4049，馬拉松）為1800mg；二溴磷為430mg；殺螟松（殺螟硫磷）為250mg（以上屬低毒類）。高毒類有機磷農藥少量接觸即可中毒，低毒類大量進入體內亦可發生危害。人體對有機磷的中毒量、致死量差異很大，由消化道進入較一般濃度的呼吸道吸入或皮膚吸收中毒症狀重、發病急；但如吸入大量或濃度過高的有機磷農藥，可在5分鐘內發病，迅速致死。

有機磷農藥大多呈油狀或結晶狀，工業品呈淡黃色至棕色，除敵百蟲和敵敵畏之外，大多是有蒜臭味。一般不溶於水，易溶於有機溶劑如苯、丙酮、乙醚、三氯甲烷及油類，對光、熱、氧均較穩定，遇鹼易分解破壞，敵百蟲例外，敵百蟲為白色結晶，能溶於水，遇鹼可轉變為毒性較大的敵敵畏。市場上銷售的有機磷農藥劑型主要有乳化劑、可濕性粉劑、顆粒劑和粉劑四大劑型。近幾年來混合劑和復配劑已逐漸增多。

各品種的毒性可不同，多數屬劇毒和高毒類，少數為低毒類。

某些品種混合使用時有增毒作用，如馬拉硫磷與敵百蟲、敵百蟲與谷硫磷等混合劑。

某些品種可經轉化而增毒，如1605氧化後毒性增加，敵百蟲在鹼性溶液中轉化為敵敵畏而毒性更大。

有機磷農藥（有機磷酸酯類農藥）在體內與膽鹼酯酶形成磷酰化膽鹼酯酶，膽鹼酯酶活性受抑制，使酶不能起分解乙酰膽鹼的作用，致組織中乙酰膽鹼過量蓄積，使膽鹼能神經過度興奮，引起毒蕈鹼樣、煙鹼樣和中樞神經系統症狀。磷酰化膽鹼酶酯酶一般約經48小時即“老化”，不易復能。

某些酯烴基及芳烴基磷酸酯類化合物尚有遲發性神經毒作用，是由於有機磷農藥抑制體內神經病靶酯酶（神經毒性酯酶），並使之“老化”，而引起遲發性神經病。此毒作用與膽鹼酯酶活性無關。

緩釋微膠囊劑型的有機磷農藥，作用時間可較長。

有機磷農藥可經消化道、呼吸道及完整的皮膚和粘膜進入人體。職業性農藥中毒主要由皮膚污染引起。吸收的有機磷農藥在體內分佈於各器官，其中以肝臟含量最大，腦內含量則取決於農藥穿透血腦屏障的能力。

體內的有機磷首先經過氧化和水解兩種方式生物轉化；氧化使毒性增強，如對硫磷在肝臟滑面內質網的混合功能氧化酶作用下，氧化為毒性較大的對氧磷；水解可使毒性降低，對硫磷在氧化的同時，被磷酸酯酶水解而失去作用。其次，經氧化和水解後的代謝產物，部分再經葡萄糖醛酸與硫酸結合反應而隨尿排出；部分水解產物對硝基酚或對硝基甲酚等直接經尿排出，而不需經結合反應。

有機磷農藥中毒的主要機理是抑制膽鹼酯酶的活性。有機磷與膽鹼酯酶結合，形成磷酰化膽鹼酯酶，使膽鹼酯酶失去催化乙酰膽鹼水解作用，積聚的乙酰膽鹼對膽鹼能神經有三種作用：

有機磷與膽鹼酯酶結合形成的磷酰化膽鹼酯酶有兩種形式。一種結合不穩固，如對硫磷、內吸磷、甲拌磷等，部分可以水解復能；另一種形式結全穩固，如三甲苯磷、敵百蟲、敵敵畏、對溴磷、馬拉硫磷等，使被抑制的膽鹼酶不能再復能，可謂膽鹼酯酶老化。

膽鹼酯酶不能復能，可以引起遲發影響，如引起周圍神經和脊髓長束的軸索變性，發生遲發性周圍神經病。

臨牀表現可分三類：

（1）毒蕈鹼樣症狀：早期即可出現，主要表現食慾減退、噁心、嘔吐、腹痛、腹瀉、流涎、多汗、視力模糊、瞳孔縮小、呼吸道分泌增多，嚴重時出現肺水腫。

（2）煙鹼樣症狀：病情加重時出現全身緊束感，言語不清，胸部、上肢、面頸部以至全身肌束震顫，胸部壓迫感，心跳頻數，血壓升高，嚴重時呼吸麻痹。

（3）中樞神經症狀：頭昏、頭痛、乏力、煩躁不安，共濟失調，重症病例出現昏迷、抽搐，往往因呼吸中樞或呼吸肌麻痹而危及生命。

（4）遲發性神經病：一般在急性中毒症狀緩解後8天～14天，出現感覺障礙，繼而發生下肢無力，直至下肢遠端弛緩性癱瘓，嚴重者可累及上肢，多為雙側。

多見於農藥廠工人。突出的表現是神經衰弱症候羣與膽鹼酯酶活性降低。有的有機磷農藥可引起支氣管哮喘、過敏性皮炎及接觸性皮炎。

急性中毒根據時間大量有機磷接觸史，臨牀表現，結合全血膽鹼酯酶活性降低。職業性中毒參考作業環境與皮膚污染檢測，尿代謝產物測定，食品污染所致中毒參考剩餘食品或洗胃液檢測及人羣流行病學，進行綜合分析，排除其他疾病後，方可診斷。

有輕度毒蕈鹼樣、煙鹼樣症狀或中樞神經系統症狀，而全血膽鹼酯酶活性不低於70%者；或無明顯中毒臨牀表現，而全血膽鹼酯酶活性在前70％以下者。

短時間內接觸較大量的有機磷農藥後，在24小時內出現頭暈、頭痛、噁心、嘔吐、多汗、胸悶、視力模糊、無力等症狀，瞳孔可能縮小。全血膽鹼酯酶活性一般在50%～70%。

除較重的上述症狀外，還有肌束震顫、瞳孔縮小，輕度呼吸困難、流涎、腹痛、腹瀉、步態蹣跚、意識清楚或模糊。全血膽鹼酯酶活性一般在30%～50%。

除上述症狀外，並出現下列情況之一者，可診斷為重度中毒：（1）肺水腫；（2）昏迷；（3）呼吸麻痹；（4）腦水腫。全血膽鹼酯酶活性一般在30%以下。

在急性重度中毒症狀消失後2～3周，有的病例可出現感覺、運動型周圍神經病，神經-肌電圖檢查顯示神經原性損害。

農藥中毒高發的原因主要是：生產工藝落後，保管不嚴、配製不當、任意濫用、操作不善、防護不良。因此，預防的重點是：

1、改革農藥生產工藝，特別是出料、包裝實行自動化或半自動化；

2、嚴格實施農藥安全使用規程

（1）配藥、拌種要有專用工具和容器，配製濃度確當，防止污染環境；

（2）噴藥時遵守安全操作規程，噴藥工具有專人保管和維修，防止堵塞、滲漏；

（3）合理使用農藥。劇毒農藥不得用於成熟期的食用作物及果樹治蟲。食用作物或果樹使用農藥應嚴格規定使用期限。嚴禁濫用農藥；

3、農藥實行專業管理和嚴格保管，防止濫用；

4、加強個人防護與提高人羣自我保健意識。

1．對農藥中毒高危人羣，如農藥廠農藥出料、包裝工，檢修工；農忙季節農藥配製、施藥人員，以血液膽鹼酯酶作為篩檢指標，定期進行農藥中毒篩檢。

2．對敵敵畏、敵百蟲、馬拉硫磷等急性中毒患者，在急性中毒症狀消失後，以神經-肌電圖進行篩檢。早期發現遲發性周圍神經病。

急性有機磷農藥中毒病死率高，死亡有兩個高峯：（1）搶救早期多由於膽鹼酯酶嚴重抑制、發生肺水腫、腦水腫及呼吸循環衰竭；（2）搶救後期出現“反跳”，多由洗胃不徹底有機磷再吸收或阿托品停用過早引起。恢復期中猝死，原因尚未完全清楚，有的因併發症或心臟中毒性損害所致。因此，控制的重點在排毒與解毒。

有機磷農藥逐漸邁向超高效低殘留的高效環保型的發展趨勢，在環境和農產品的殘留也很低，和多種農藥殘留共同存在，特別是在發達國家，所建立的農藥殘留量限量標準往往過於苛刻。這就要求在檢測時，試圖消除被測樣品中其他物質的干擾，這就需要運用高靈敏度的檢測器來實現。隨着檢測技術的發展，使當前對有機磷農藥殘留檢測方法日益多樣化。根據檢測原理的不同，可大致分為兩類：一是傳統的儀器檢測，即色譜技法：氣相色譜（GC）、高效液相色譜（HPLC）和在此基礎上發展的色譜一質譜聯用技術等；二是基於生物檢測技術的原理：生物傳感器、酶抑制檢測、免疫分析法等。 ^[3] 

氣相色譜具有分析效率高、準確度高、靈敏度高等優點，因而廣泛應用於農藥殘留分析方法。氣相色譜分析針對易於氣化，熱穩定的固態或液態物質，並且在有機磷農藥多殘留檢測方面有一定的優越性。

氣相色譜不適合難於氣化、熱穩定性差、極性強的農藥殘留的分析，高效液相色譜就成為農藥殘留不可或缺的分析手段。

氣相色譜—質譜聯用技術（GC-MS），抗干擾能力強，可以一次性完成待測物的定性、定量工作，已成為有機磷農藥殘留分析的最佳手段之一，已是國內外研究者最為常用的手段。

液相色譜與質譜儀的在線聯用，抗干擾能力強，可以消除基質中未知成分的干擾，給出分析物的結構信息，不僅提高了分析的靈敏度和準確度，而且擴展了液相色譜的應用範圍。

生物傳感器由於具有簡單、快速、成本低、靈敏度高以及選擇性好等特點，因而許多研究者基於生物傳感器來檢測有機磷農藥殘留。在有機磷農藥殘留的實際檢測中，國內外研究者對酶生物傳感器的關注度較高。其中以膽鹼酯酶、有機磷水解酶作為生物活性識別元件的傳感器已發展成為酶生物傳感器的兩種主導類型。

1971年，Ercegovich等第一次嘗試將免疫分析用於農藥殘留檢測，展望了免疫分析在農藥常規檢測中的潛在優勢。之後，Hammock和Mumma提出利用免疫分析檢測農藥的可能性並得到環境學家的認可。Grennan利用重組的抗體碎片來檢測農藥莠去津，該傳感器將到電聚合物固定在碳糊電極表面，促進了HRP標記的抗原與電極表面的電子轉移，該傳感器檢出限為0.1ng/mL。

作為納米材料，具有表面效應、量子尺寸效應、宏觀量子隧道效應等特性，因此在檢洲中表現出些特有的優勢。Lin實驗組通過水熱法制得ZrO₂-SiO₂納米複合物，然後再在其表面引入金納米粒子，製備了Au-ZrO₂-SiO₂修飾電極，並將其用於乙基-對氧磷的檢測，金納米粒子的引入不僅提高了傳感器的電子轉移速率而且較大的比表面積進一步增加了農藥吸附量，該方法線性範圍為1.0~500ng/mL，最低檢測限0.5ng/mL。

分子印跡技術（Molecularly imprinting technology, MIT）是一種新型高效分離及分子識別技術，具有優越的識別性和選擇性。近年來該技術被應用到農藥殘留檢測上，取得了不錯的效果。