本文是一篇医学论文范文，本研究针对环境水中基质复杂，水中农药残留量低等问题，制备了IL-MMIPs和MGO-COF两种新型磁性吸附材料，将其用于MSPE吸附剂，结合HPLC-UV，建立了两种环境水中农药残留分析检测新方法。
第一章绪论
1.1农药概述
农业的发展离不开农药，农药可以控制农作物免受害虫、病菌、杂草等带来的伤害从而提高农作物产量[1]。农药是根据某些特性进行分类的，例如防治对象、来源、毒性和化学结构等。农药按防治对象分类可以分为杀虫剂、杀菌剂、除草剂、杀螨剂、植物生长调节剂等[2]，杀虫剂主要用于防治害虫和昆虫传播的病害，常见的有倍硫磷、联苯菊酯等；杀菌剂主要用于防治真菌和细菌引起的病害，常见的有五氯硝基苯、乙烯菌核利等；除草剂主要用于控制杂草的生长，常见的有莠去津、特丁津、扑草净等；杀螨剂主要用于杀灭蜱虫、螨虫或其他类似小型节肢动物，常见的有氯菊酯、敌敌畏、杀螨隆等；植物生长调节剂主要用于调控植物生长和发育的过程，常见的有生长素类和赤霉素类等，其中杀虫剂、杀菌剂和除草剂被广泛应用[3]。然而，随着农药的大规模使用，农田灌溉、雨水冲刷等因素导致农药残留物进入环境水体[4]，引起了人们对环境水中农药污染问题的关注。
环境水中农药残留污染对水生生物产生直接毒性效应，抑制其生长和繁殖能力，甚至导致死亡，还可能导致重要的藻类和浮游生物的死亡，从而影响整个食物链的稳定性，甚至对鱼类和鸟类等高等生物造成威胁[5]。此外，环境水中农药残留物对人类健康也存在一定的潜在危害。杀虫剂的作用机制多样，但它们的共同目标是通过影响虫体的生理过程，干扰神经系统或其他生物化学通路，最终导致害虫的死亡，对人体可能导致神经、胃肠道和呼吸道症状、急性肾损伤、癫痫和无尿[6]。杀菌剂主要涉及到对真菌细胞壁、细胞膜、蛋白质合成或特定生物合成途径的干扰，最终导致真菌细胞的死亡，对人体可能会引起发育毒性、肝毒性、神经毒性和肾毒性[7]。除草剂的作用机制多样，但它们的共同目标是通过影响植物的生长和代谢过程，干扰植物的生物化学通路或生理过程，最终导致杂草的死亡，对人体可能会产生致癌、致畸、致突变等危害[8]。
1.2农药残留检测方法的研究进展
目前农药残留检测方法有光谱法、酶抑制法和色谱法等[12]。光谱法能够适应不同类型的农药分析需求，具有较快的分析速度，可以在短时间内完成对农药残留的检测，提高样品处理的效率[13]。例如，Eswaran等人[14]使用紫红色功能化银纳米颗粒作为探针结合紫外-可见分光光度法检测食品和环境样品中的啶虫脒，该方法具有良好的线性范围（2.49-82.06μM）和较低LOD（36 nM），用于检测各种环境和食品样品中的啶虫脒农药，包括土壤样品、番茄、胡萝卜、豆类、卷心菜和黄瓜样品，以及自来水和饮用水，结果表明，该方法具有良好的准确度和精密度，是一种简单、快速、低成本、高效的食品和环境样品中农药分析方法。Liu等人[15]采用表面增强拉曼光谱结合化学计量法对苯醚甲环唑杀虫剂进行了快速定量分析，该方法快速、简单、方便。然而环境水中存在多种农药残留且基质复杂含量低，光谱法无法有效地分离目标物，存在基质干扰问题，以及在对低浓度农药残留的检测上通常具有一定的灵敏度限制。
酶抑制法对农药残留的检测灵敏度高，能够检测到极微量的农药残留物质，可以针对特定的酶和农药进行设计，具有较强的特异性，有助于准确区分不同种类的农药残留[16]。例如，Shao等人[17]开发了一种将薄层色谱与酶抑制原理相结合的方法，以快速检测3种有机磷农药（OPPs）。敌敌畏、对氧磷和对硫磷的LOD分别为0.002μg mL-1，0.006μg mL-1和0.003μg mL-1。该方法为快速测定食品中的农药残留提供了有价值的思路。Guo等人[18]利用深共熔溶剂型胶带萃取联合酶抑制法测定和区分食品样品中二硫代氨基甲酸酯类农药，该方法LOD为0.2μg kg-1，LOQ为0.6μg kg-1，蔬菜、水果和谷物的回收率为89.4-103.8%，RSD＜4.2%。该方法简单、快速、方便，在测定多种食品样品中的农药方面具有良好的应用前景。然而酶成本较高，且易受温度、pH值等因素的影响，导致酶活性的改变。
第二章基于IL-MMIPs的环境水中双酰胺类杀虫剂的检测方法研究
2.1前言
双酰胺类杀虫剂是继有机磷类、氨基甲酸酯类、新烟碱类和拟除虫菊酯类杀虫剂之后最受欢迎的杀虫剂之一[75]。双酰胺类杀虫剂的主要作用方式是与昆虫体内的鱼尼丁受体相互作用，破坏钙离子平衡，导致肌肉麻痹，最终导致死亡[76,77]。由于其独特的作用方式，双酰胺类杀虫剂在鳞翅目害虫防治领域得到了广泛的应用[78,79]。然而，双酰胺类杀虫剂在环境介质中的持久性和流动性使其在土壤和水环境中长期积累[80]。这些杀虫剂对大型甲壳类（虾类）等非靶标生物具有高毒性[81]，对水生生物构成严重威胁，破坏水生生态系统，进一步危害人类健康。到目前为止，国内外关于双酰胺类杀虫剂检测的报道主要集中在食物[82,83]和土壤中[84]，环境水体中双酰胺类杀虫剂的检测方法很少。因此，开发一种高效的检测环境水中痕量双酰胺类杀虫剂的方法具有重要意义。
由于环境水基质复杂，双酰胺类杀虫剂在水中处于低浓度水平，环境水中双酰胺类杀虫剂的分离检测面临挑战。因此，在仪器检测前进行样品前处理至关重要。目前，传统的样品预处理方法有液液萃取（LLE）[85]、固相萃取（SPE）[86]、固相微萃取（SPME）[87]等，这些方法操作复杂且耗时长。MSPE以操作简便、节省时间、分离速度快等优点成为研究热点[88]。与传统的SPE填料相比，磁性纳米材料作为MSPE吸附剂所需吸附剂更少，萃取时间更短，萃取效率更高[89]。虽然上述基于MSPE的方法促进了检测过程，但所利用的纳米材料缺乏选择性，从而限制了其进一步应用的适用性。
2.2实验部分
2.2.1试剂与仪器
实验所需试剂如表2-1所示，实验所用仪器如表2-2所示。
第三章 基于 MGO-COF 的环境水中 7 种农药残留的检测方法研究 ................................ 34
3.1 前言 ....................................... 34
3.2 实验部分 ...................................... 35
第四章 结论与展望 ............................. 52
第三章基于MGO-COF的环境水中7种农药残留的检测方法研究
3.1前言
为了方便和节省人工，在一个作物上同时发生一种以上病害时经常会把几种农药混在一起施用。然而，不同农药混合使用可能会增强它们的毒性，导致农田土壤和水源的污染，对周围的生态系统和野生动植物造成危害，甚至可能对生态平衡造成破坏。当农药在田间使用时，只有一小部分农药作用于目标植物，大多数农药可以通过雨水侵蚀和大气沉积进入河流[114]。长期低剂量农药暴露可导致慢性疾病和对生物体的免疫、神经、心血管和遗传系统的毒性作用，诱发致癌性、致畸性和致突变性[115,116]。因此，检测环境水中的多种农药残留具有重要意义。
由于环境水成分复杂且农药残留处于痕量水平，因此在色谱分析之前，需要快速有效的样品预处理方法。一般来说，SPE和LLE是从环境水样中提取农药的最优选和公认的方法[117]。尽管LLE被认为是一种非常经典的样品提取方法，但它消耗了大量的有机溶剂，导致萃取选择性低[118]。与LLE相比，SPE也是流行的样品预处理方法之一，它可以富集和净化水样中的有机化合物，但是操作复杂，耗费时间长。在所有报道的方法中，MSPE作为一种有效的样品预处理技术而受到广泛关注，该技术以磁性或可磁化物作为吸附剂，可以在外部磁场作用下，将吸附剂与水溶液分离。磁性吸附剂的优异性能增强了提取方法的亲和力和选择性能力[119]。在MSPE过程中，选择对被分析物具有高吸附容量的吸附材料，可以减少基质干扰，提高分析灵敏度和准确度[120]。因此，开发新型磁性吸附剂是MSPE技术发展的主要方向。
第四章结论与展望
本研究针对环境水中基质复杂，水中农药残留量低等问题，制备了IL-MMIPs和MGO-COF两种新型磁性吸附材料，将其用于MSPE吸附剂，结合HPLC-UV，建立了两种环境水中农药残留分析检测新方法。首先，本文结合MIPs高选择性、高亲和力、稳定性以及灵活性等优点和IL作为功能单体在MIPs具有优异的选择性配位能力、可调性、功能化以及绿色环保等优点，制备了IL-MMIPs，在此基础上，引入磁载体，制备了IL-MMIPs，简化了样品前处理过程。其次，本文借助磁性载体的优势，将其与具有较大比表面积的GO相结合，制备了MGO。在此基础上，引入兼具高度有序结构、可调控性、大比表面积、化学稳定性和多功能性等优点的COF材料，得到同时具有快速吸附能力和高吸附容量的MGO-COF材料。将制得的MGO-COF材料用作MSPE吸附剂，用于环境水中多种农药残留的分析检测。结合HPLC-UV分析技术，建立了环境水中多种农药的分析检测方法。研究表明，根据两种吸附材料建立的新方法可实现环境水中农药残留的分离富集检测。
随着新型吸附材料的开发与应用，后续还需要从以下几个方面进行深入研究：
（1）未来的研究可以进一步优化MMIPs的制备方法，以提高其选择性和吸附容量。同时，可以探索不同的功能单体，以适应更广泛的目标分子的吸附需求。
（2）对于MGO-COF的研究，可以进一步深入理解其吸附机理，并优化其结构和合成方法，以提高其吸附效率和循环使用性能。
（3）进一步探索这两种材料在实际水处理和农药残留
