果蔬農(nóng)產(chǎn)品中農(nóng)藥殘留檢測(cè)的研究進(jìn)展

陳靜

摘 要：長(zhǎng)期以來(lái)，由于人們對(duì)農(nóng)藥知識(shí)認(rèn)識(shí)不足，使用不規(guī)范，使得農(nóng)產(chǎn)品中的農(nóng)藥殘留量較高，存在較大的安全隱患，嚴(yán)重影響了人們的健康。為了保障人們的生命健康，農(nóng)藥殘留檢測(cè)技術(shù)應(yīng)運(yùn)而生。該文對(duì)農(nóng)藥殘留檢測(cè)技術(shù)中的色譜法、質(zhì)譜法、超臨界流體色譜法、毛細(xì)管電泳色譜法、酶抑制法、酶聯(lián)免疫法進(jìn)行了概述。

關(guān)鍵詞：農(nóng)藥殘留；農(nóng)殘檢測(cè)技術(shù)；研究進(jìn)展；現(xiàn)狀

中圖分類號(hào) TQ450.7 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼 A 文章編號(hào) 1007-7731（2015）19-116-03

The advances in Testing Technology for Residue Pesticide of Agricultural Products

Chen Jing

（Shanghang Farm Bureau，Shanghang 364200，China）

Abstract：Because people has long been an unreasonable application of pesticides，making pesticide residues in agricultural products growing，seriously affecting people's health. In order to protect people's lives and health，pesticide detection technology emerges. This article from the pesticide residue detection technology of chromatography，mass spectrometry，supercritical fluid chromatography，capillary electrophoresis chromatography，enzyme inhibition，enzyme-linked immunoassay were summarized.

Key words：Pesticide residues；Detect pesticide residues；Research progress；The status quo

隨著社會(huì)進(jìn)步、經(jīng)濟(jì)發(fā)展，人們的生活水平日益提高，食品質(zhì)量安全問題日益成為社會(huì)關(guān)注的焦點(diǎn)。我國(guó)是農(nóng)業(yè)大國(guó)，但長(zhǎng)期以來(lái)，由于人們對(duì)農(nóng)藥認(rèn)識(shí)不足，使用不規(guī)范，致使部分農(nóng)產(chǎn)品農(nóng)藥殘留量較高，農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安全存在較大的隱患，嚴(yán)重影響了消費(fèi)者的健康，以及農(nóng)產(chǎn)品的出口貿(mào)易。為了有效保障農(nóng)產(chǎn)品食用安全，各國(guó)也相應(yīng)出臺(tái)了更加嚴(yán)格的農(nóng)產(chǎn)品農(nóng)藥最大殘留量來(lái)限制和規(guī)范農(nóng)藥的使用。為了保障農(nóng)產(chǎn)品食用安全，農(nóng)產(chǎn)品農(nóng)藥殘留檢測(cè)應(yīng)運(yùn)而生。本文將對(duì)近年來(lái)農(nóng)產(chǎn)品農(nóng)藥殘留檢測(cè)技術(shù)研究進(jìn)展及現(xiàn)狀進(jìn)行概述[1-3]。

1 農(nóng)產(chǎn)品農(nóng)藥殘留檢測(cè)技術(shù)綜述

通常，農(nóng)產(chǎn)品中的農(nóng)藥殘留量都是微量的，所以在檢測(cè)之前一般都要對(duì)樣品中的殘留農(nóng)藥進(jìn)行萃取和凈化，我們將這個(gè)過程稱為樣品的前處理。樣品前處理包括樣品萃取、凈化、濃縮等，其目的就是最大限度地提取分析物，除去干擾物，是農(nóng)藥殘留檢測(cè)的基礎(chǔ)。20世紀(jì)50年代以前，樣品前處理方法主要有索氏提取、振蕩提取、液-液分配、柱層析和離心等[4]。這些技術(shù)盡管不需要昂貴設(shè)備，但其程序繁瑣，費(fèi)時(shí)費(fèi)力，且容易造成誤差，并且大量使用有機(jī)溶劑容易對(duì)環(huán)境造成污染。20世紀(jì)90年代以來(lái)，隨著色譜技術(shù)的發(fā)展，國(guó)際上農(nóng)產(chǎn)品農(nóng)藥殘留前處理技術(shù)主要包括固相萃取、固相微萃取、快速溶劑提取、凝膠滲透色譜、微波輔助萃取和超臨界流體萃取[3，5]。

對(duì)樣品進(jìn)行前處理后，農(nóng)產(chǎn)品中的農(nóng)藥殘留被充分的萃取和凈化，下一步就將對(duì)其進(jìn)行農(nóng)藥殘留檢測(cè)。農(nóng)藥殘留檢測(cè)開始于20世紀(jì)50年代，那時(shí)的檢測(cè)技術(shù)只有化學(xué)法、比色法和生物測(cè)定法，檢測(cè)技術(shù)相對(duì)落后，靈敏度也不高。隨著科技的迅猛發(fā)展，農(nóng)藥殘留檢測(cè)技術(shù)得到了飛速發(fā)展，檢測(cè)水平也大大提高。目前，國(guó)內(nèi)外農(nóng)產(chǎn)品農(nóng)藥檢測(cè)技術(shù)主要包括色譜法、質(zhì)譜法、超臨界流體色譜法、毛細(xì)管電泳色譜法、酶抑制法、酶聯(lián)免疫法等。

1.1 色譜法

1.1.1 氣相色譜法[GC] 1952年，Martin和Jame發(fā)明了一種利用氣體作為流動(dòng)相的色譜方法，即氣相色譜（GC），該法于20世紀(jì)60年代用于農(nóng)藥殘留檢測(cè)。氣相色譜法在農(nóng)藥殘留檢測(cè)中應(yīng)用最多，相對(duì)分子量較小、易氣化、熱穩(wěn)定性強(qiáng)的農(nóng)藥大多可通過氣相色譜來(lái)進(jìn)行檢測(cè)，它具有容易操作、分離效果好、分析速度快、應(yīng)用范圍廣、靈敏度高、可以同時(shí)分離分析多種組分的特點(diǎn)。

氣相色譜檢測(cè)要注意色譜柱和檢測(cè)器的選擇。目前用于農(nóng)藥殘留檢測(cè)的色譜柱主要是毛細(xì)管柱，最新研究出的彈性石英毛細(xì)管柱進(jìn)一步提高了毛細(xì)管氣相色譜分析的精密度和準(zhǔn)確度[6]。氣相色譜檢測(cè)的另一關(guān)鍵因素就是檢測(cè)器的選擇，目前比較常用的檢測(cè)器主要有電子捕獲檢測(cè)器（ECD）、火焰光度檢測(cè)器（FPD）、氮磷檢測(cè)器（NPD）等。ECD是具有高選擇性和高靈敏度的離子檢測(cè)器，它利用放射性同位素放射的β粒子轟擊載氣，對(duì)電負(fù)性的物質(zhì)有響應(yīng)，使得基流下降，出現(xiàn)峰圖。有機(jī)氯、擬除蟲菊酯類農(nóng)藥都可用ECD進(jìn)行檢測(cè)；FPD是一種對(duì)含硫、磷有機(jī)化合物具有高選擇性和高靈敏度的質(zhì)量型色譜檢測(cè)器，可用于有機(jī)磷、有機(jī)硫農(nóng)藥殘留檢測(cè)；NPD是在火焰電離檢測(cè)器的基礎(chǔ)上發(fā)展而來(lái)，主要用于有機(jī)氮和有機(jī)磷類農(nóng)藥的檢測(cè)[7]。

1.1.2 高效液相色譜法[HPLC] 高效液相色譜法是一種以液體為流動(dòng)相的色譜法。它采用高壓泵、高效固定相和高靈敏度的檢測(cè)器，具有分離效率高、分析速度快、檢測(cè)靈敏度高、應(yīng)用廣泛等特點(diǎn)，適合高沸點(diǎn)不易揮發(fā)、強(qiáng)極性、穩(wěn)定性差的大分子物質(zhì)的分離。目前主要有4種類型：液固吸附色譜法、液液分配色譜法、離子交換色譜法、空間排阻色譜法[3]。檢測(cè)器有紫外檢測(cè)器和熒光檢測(cè)器等。在農(nóng)藥殘留檢測(cè)方面，高效液相色譜通常與柱后衍生一起使用，通過熒光檢測(cè)器檢測(cè)氨基甲酸酯類農(nóng)藥[8]。

1.2 質(zhì)譜法 質(zhì)譜法是利用電磁學(xué)原理，根據(jù)不同帶電粒子在磁場(chǎng)或電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)規(guī)律，按照荷質(zhì)比的大小來(lái)分離化合物的方法。1912年，ThmsonJ J研制出世界上第一臺(tái)質(zhì)譜儀，從此質(zhì)譜法的應(yīng)用得到了突破性的發(fā)展。這種方法具有高的定性專屬性、高的檢測(cè)靈敏度以及較快的檢測(cè)速度[9]。在農(nóng)殘檢測(cè)方面，質(zhì)譜通常與色譜聯(lián)用，主要的檢測(cè)方法有氣相色譜-質(zhì)譜法[GC-MS]和高效液相色譜-質(zhì)譜法[LC-MS]。

1.2.1 氣相色譜-質(zhì)譜法[GC-MS] 氣相色譜質(zhì)譜法是將氣相色譜與質(zhì)譜連接起來(lái)，氣相色譜將復(fù)雜的混合物分離開后，再進(jìn)入質(zhì)譜進(jìn)行分析檢測(cè)。這種結(jié)合方式整合了兩者的優(yōu)點(diǎn)，彌補(bǔ)了各自的缺陷，既發(fā)揮了色譜的高分離能力，又發(fā)揮了質(zhì)譜的高鑒別能力。1957年，J.C.Holmes和F.A.Morrell第一次將氣相色譜與質(zhì)譜聯(lián)用后，這項(xiàng)技術(shù)得到廣泛的應(yīng)用。在我國(guó)，蔬菜水果等多種農(nóng)產(chǎn)品農(nóng)藥殘留檢測(cè)的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)都注明使用GC-MS方法來(lái)檢測(cè)。

1.2.2 高效液相色譜-質(zhì)譜法[LC-MS] 大多數(shù)的農(nóng)藥都可用GC-MS來(lái)進(jìn)行檢測(cè)，但GC-MS并不適用于高極性、熱不穩(wěn)定性、難揮發(fā)的大分子物質(zhì)，而LC-MS就恰好適用于該類物質(zhì)。目前蔬菜水果中幾乎所有的氨基甲酸酯類農(nóng)藥都是采用LC-MS來(lái)檢測(cè)的。有研究報(bào)道，利用LC-MS可分析57種農(nóng)藥殘留，回收率為70%～100%。

1.3 超臨界流體色譜法[SFC] 超臨界流體色譜法是以超臨界流體作為流動(dòng)相的一種色譜方法。所謂的超臨界流體是指既不是氣體也不是液體額一些物質(zhì)。這種方法能夠在低溫條件下分析大分子、熱不穩(wěn)定的農(nóng)藥，相對(duì)于氣相色譜法和液相色譜法，它不僅具有它們的優(yōu)點(diǎn)，還彌補(bǔ)了它們的缺點(diǎn)，是一項(xiàng)很具有發(fā)展?jié)摿Φ男屡d技術(shù)。

1.4 毛細(xì)管電泳色譜法[CEC] 毛細(xì)管電泳色譜法是將毛細(xì)管電泳和毛細(xì)管液相色譜結(jié)合起來(lái)的一種分離技術(shù)。在毛細(xì)管中填充或在毛細(xì)管內(nèi)壁涂布、鍵合色譜固定相，依靠電滲流推動(dòng)流動(dòng)相，使中性和電荷樣品分子根據(jù)它們?cè)谏V固定相和流動(dòng)相之間分配平衡常數(shù)的不同和電泳速率的不同而達(dá)到彼此分離的目的。有研究者利用加壓毛細(xì)管電色譜-紫外檢測(cè)器，同時(shí)分離了速滅威、克百威、殘殺威3種氨基甲酸酯類農(nóng)藥，檢出限達(dá)μg/mL[10]。

1.5 酶抑制法[Enzyme Inhibition] 我國(guó)殺蟲劑主要為有機(jī)磷類、氨基甲酸酯和擬除蟲菊酯類。其中，有機(jī)磷類和氨基甲酸酯類占總量的70%[11]。酶抑制法主要是檢測(cè)有機(jī)磷類和氨基甲酸酯類農(nóng)藥，它的原理是有機(jī)磷類、氨基甲酸酯類農(nóng)藥具有相同的靶標(biāo)——乙酰膽堿酯酶，它們能抑制乙酰膽堿酯酶的活性。當(dāng)該類農(nóng)藥與酶混合后，如果樣品中沒有農(nóng)藥或者只有少量農(nóng)藥，酶活性就不會(huì)被抑制，基質(zhì)被水解，加入顯色劑后顯色；如果酶活性被抑制，那么加入顯色劑后就不會(huì)顯色[12]。該法最大的優(yōu)點(diǎn)就是能對(duì)農(nóng)藥進(jìn)行快速檢測(cè)，樣品前處理簡(jiǎn)單、檢測(cè)時(shí)間短、所需儀器簡(jiǎn)單，適合現(xiàn)場(chǎng)測(cè)定。因此，它特別適合大量樣品的初步篩選，易于普及推廣，但是靈敏度相對(duì)較差，回收率也有待提高[13]。

1.6 酶聯(lián)免疫法[ELISA] 酶聯(lián)免疫法的中心原理就是讓抗體與酶復(fù)合物結(jié)合，然后通過顯色劑來(lái)檢測(cè)。此法快速、操作簡(jiǎn)單、靈敏度高、專一性強(qiáng)。曾有學(xué)者用酶聯(lián)免疫法測(cè)定果品中甲萘威的農(nóng)藥殘留，其結(jié)果與高效液相色譜測(cè)定結(jié)果基本一致[14]。但其專一性極強(qiáng)，只能進(jìn)行單一測(cè)定，不適合用于多組分的混合殘留農(nóng)藥測(cè)定，因此，它的應(yīng)用范圍受到較大的限制，只能用于樣品檢測(cè)前篩選[13]。

2 農(nóng)產(chǎn)品農(nóng)藥殘留檢測(cè)現(xiàn)狀

20世紀(jì)50年代初，我國(guó)開始農(nóng)藥殘留檢測(cè)工作，當(dāng)時(shí)設(shè)備落后、方法簡(jiǎn)單，能測(cè)定的農(nóng)藥少之又少。近年來(lái)，我國(guó)對(duì)農(nóng)產(chǎn)品農(nóng)藥殘留檢測(cè)越來(lái)越重視，制定的農(nóng)藥殘留標(biāo)準(zhǔn)也越來(lái)越嚴(yán)格，農(nóng)產(chǎn)品農(nóng)藥殘留檢測(cè)技術(shù)也取得了很大的進(jìn)展。我國(guó)的一些實(shí)驗(yàn)室已具備了國(guó)際上同類較先進(jìn)的檢測(cè)儀器和手段，能夠與國(guó)際接軌；但從整體水平來(lái)看，我國(guó)的農(nóng)藥殘留檢測(cè)水平與國(guó)際先進(jìn)水平存在較大差距[8]。檢測(cè)人員對(duì)一些先進(jìn)檢測(cè)技術(shù)缺乏感性認(rèn)識(shí)，使得其提高檢測(cè)技術(shù)十分困難；一些地方在根本不具備硬件和軟件條件、設(shè)備和人員缺乏的情況下，倉(cāng)促建設(shè)農(nóng)藥殘留檢測(cè)實(shí)驗(yàn)室，使得資源分配不合理，造成嚴(yán)重浪費(fèi)；少數(shù)檢測(cè)機(jī)構(gòu)的不重視，不進(jìn)行科學(xué)管理也成了我國(guó)農(nóng)藥殘留檢測(cè)水平難以向前的一大阻力。

3 農(nóng)產(chǎn)品農(nóng)藥殘留檢測(cè)展望 （下轉(zhuǎn)134頁(yè)）

（上接117頁(yè)）

雖然，我國(guó)農(nóng)產(chǎn)品農(nóng)藥殘留檢測(cè)工作還存在著很多問題，但是，隨著政府有關(guān)部門的重視，檢測(cè)人員檢測(cè)技術(shù)的提高，這些問題都會(huì)一一迎刃而解。目前，農(nóng)藥殘留快速檢測(cè)已經(jīng)廣泛應(yīng)用于基層農(nóng)業(yè)部門，其發(fā)展趨勢(shì)是研制出可靠、快速、便攜的農(nóng)殘檢測(cè)儀器，并能有效的解決酶的復(fù)活問題；色譜類方法已經(jīng)成為農(nóng)殘檢測(cè)的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，很多實(shí)驗(yàn)室都配備了氣相色譜儀、液相色譜儀等分析儀器。今年來(lái)，各縣級(jí)農(nóng)業(yè)部門也相繼增添色譜儀器以加大對(duì)農(nóng)藥殘留檢測(cè)的力度。下一步應(yīng)加大對(duì)檢測(cè)人員的培訓(xùn)力度，提高檢測(cè)人員的檢測(cè)能力，保證農(nóng)藥殘留檢測(cè)的準(zhǔn)確度。根據(jù)各個(gè)檢測(cè)技術(shù)的特點(diǎn)，可采取先用快速檢測(cè)進(jìn)行初篩，再用色譜法進(jìn)行定性定量分析，從而形成一套完整、成熟的檢測(cè)方案。

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（責(zé)編：徐煥斗）