蔬菜農藥殘留檢測技術的比較分析

馮建永　劉輝

摘要：蔬菜中殘留的農藥會對人體健康造成嚴重影響，對其快速檢測技術進行研究具有重要的現實意義。對磷酸緩沖液和甲醇溶液用于蔬菜表面殘留農藥漂洗提取的過程進行研究，比較分析了2種方法對不同蔬菜上不同農藥殘留提取的效果，另外提出一種微型組織搗碎機快速搗碎萃取法。結果表明，微型組織搗碎機快速搗碎萃取法對農藥殘留的提取效率可達70%以上。農藥在蔬菜表面停留時間是漂洗法提取效率的主要影響因素，快速搗碎萃取法可有效提高農藥殘留提取效率，同時提高檢測精度。

關鍵詞：蔬菜農藥殘留；氣相色譜；微型搗碎機；萃取；檢測閾值

根據國家統計局發表的數據，我國耕地面積約占世界總耕地面積7%左右，全國人口約占世界人口的19.2%，因此，我國單位糧食的產量是世界平均值的3倍。在糧食供應上取得巨大成就的同時，伴隨的是我國農業污染問題日益嚴重，部分地區通過采用濫用農藥的方式實現短期內糧食作物的快速增產創收，但從長期發展角度來看，則導致破壞生物多樣性、農產品農藥殘留超標、環境污染等一系列問題，最終危害人類健康，同時嚴重制約農業的可持續發展。新中國成立初期，我國主要以有機氯農藥作為殺蟲劑和防治植物病害的主要手段，鑒于其使用后殘留期較長、易溶于脂類、造成生物累積，在20世紀80年代被我國明確禁止使用，但有關研究結果表明，其影響至今仍未完全消失。之后主要使用氨基甲酸酯類、擬除蟲菊酯類等農藥，這2種農藥半衰期較短，但在一定環境下仍能夠長期存在。

農藥對于防治有害生物、促進農牧業發展均有巨大貢獻，但大量因農藥污染引發的食品中毒事件導致食品安全問題和農業污染的現狀越來越受重視，各國均對農副產品中農藥殘留提出相應限量標準。檢測農藥殘留是有效預防農藥污染威脅人類健康的方式之一，目前檢測蔬菜中農藥殘留的技術包括生化檢測及色譜分析，前者更快速簡便，適用于蔬菜農藥殘留現場定性初篩，后者靈敏度更高、特異性更強，適用于蔬菜農藥殘留準確定量研究。筆者對快速檢測農藥殘留的技術進行研究，提出一種能夠提高蔬菜內農藥提取效率的快速提取方法。

1材料與方法

1.1材料

茄子，油麥菜，包菜，購自當地蔬菜市場。敵敵畏、甲胺磷、呋喃丹，購自Dr.Ehrenstorfer（Augsburg，Germany）。

氣相色譜操作：進樣口溫度：220℃，柱溫：170℃保持0.5 min，按每min 8℃的速度升溫至240℃，保持5 min，載氣：N₂：5 mL·min^-1；H₂：3 mL·min^-1；空氣：60 mL·min^-1，尾氣：N₂：10 mL·min^-1，檢測器溫度：300℃；柱子：石英毛細管柱，尺寸30 m×0.53 mm×1.0μm。

使用電子天平分別稱取100 mg農藥樣品溶于丙酮，定容至100 mL容量瓶中作為母液，溶液質量濃度為1 000μg·mL^-1然后再分別取10 mL母液用丙酮溶解，定容至100 mL容量瓶中，形成終質量濃度為100μg·mL^-1的混合農藥溶液，密封保存備用。

1.2方法

1.2.1 pH 8.0磷酸緩沖液處理法 使用電子天平稱取4 g蔬菜樣本置于三角燒杯中，加入20 mL0.1 mol·L^-1pH 8.0磷酸緩沖液（PBS），震蕩10 min混勻，布氏漏斗過濾后，加入50mL 3%NaCl溶液再過濾，收集濾液于分液漏斗中，然后依次加入40、30、20mL二氯甲烷溶液進行萃取，收集二氯甲烷溶液，加入裝有無水Na2SO₄的漏斗進行過濾脫水，收集濾液于平底燒瓶中，置于旋轉蒸發儀蒸發濃縮至3 mL左右，冷卻至室溫后N：吹干，加入丙酮溶解，定容至10 mL容量瓶中，按氣相色譜操作條件測定。

1.2.2甲醇一水溶液處理法 0.1 mol·L^-1pH 8.0磷酸緩沖液換成4 mL 20%甲醇溶液，其他步驟與上述一致。

樣品的農藥添加處理：將蔬菜剪成片狀，使用電子天平稱取20 g后置于燒杯中，使用進樣器對其表面均勻涂抹100μg·mL^-1的混合農藥溶液100、200μL，放置2、4 h，然后使用以上2種不同漂洗法進行農藥提取，3次重復，備用。

將農藥提取濃度與實際加入濃度對比，其比率即為該農藥提取效率，對不同處理條件進行編號：1號100μL（2 h）；2號200μL（2 h）；3號100μL（4 h）；4號200μL（4 h）。

1.2.3殘留農藥萃取法及回收率測定 使用電子天平稱取20 g蔬菜組織，分別加入混合農藥溶液100、200μL，放置4 h后放于搗碎機中，同時加入40 mL丙酮，混勻搗碎提取3 min，然后將混合溶液過濾，收集提取液于燒杯中，再依次加入過量飽和NaCl，10 mL CH₂Cl₂，充分混勻后靜置10 min分層，取上層有機相加入裝有無水Na₂SO₄的漏斗進行過濾脫水，平底燒瓶收集溶液，置于旋轉蒸發儀蒸發濃縮至3 mL左右，冷卻至室溫后N₂吹干，加入丙酮溶解，定容至10 mL容量瓶中，按氣相色譜操作條件測定。

對不同處理條件進行編號，處理5為100μL（4 h）；處理6為200μL（4 h）。

2結果與分析

2.1農藥殘留提取效率分析

不同條件下各樣品農藥殘留提取效率如表1所示。

對比處理條件1、2可知，與蔬菜接觸時間較短的情況下（2 h），各樣品農藥殘留提取效率均處于80%～98%區間，表面農藥較容易被漂洗，同時不同提取液的提取效果差別不大，說明在較短時間內，農藥主要分布在蔬菜表面，易進行表面漂洗。

對比處理1、3和處理2、4可知，放置時間較長時（4 h），采用PBS處理對茄子樣品各農藥殘留提取效率處于15.49%～55.06%區間，對油麥菜樣品各農藥殘留提取效率處于16.36%～29.73%區間，對包菜樣品各農藥殘留提取效率處于21.70%～53.02%區間；采用20%甲醇處理對茄子樣品各農藥殘留提取效率處于34.01%～59.98%區間，對油麥菜樣品各農藥殘留提取效率處于10.33%～30.42%區間，對包菜樣品各農藥殘留提取效率處于21.11%～46.79%區間。說明農藥殘留時間是影響其提取效率的主要因素之一。在放置較長時間后，農藥逐漸滲透到蔬菜內部組織，難以通過表面提取法完全提取農藥，另外，對于不同蔬菜種類，2種提取液的提取效果不同。

2.2農藥殘留萃取效率分析

不同條件下各樣品農藥殘留萃取效率如表2所示。

對比表1可知，使用農藥殘留萃取法對不同蔬菜中長時間（4 h）農藥殘留的萃取效率為71.17%～94.58%，均明顯高于表面漂洗法。

3討論與結論

一般農藥產品中除了有效成分外，還會加入少量輔助試劑，如滲透劑、附著劑等，幫助農藥更好地附著在作物表面而發揮藥效。另外，部分農藥具有較強的脂溶性和內吸傳導性，如樂果、甲拌磷等，能夠滲透蔬菜表皮蠟質層進入蔬菜內部組織，并傳導至各個部位，因此，農藥停留時間是表面漂洗法提取效率的主要影響因素。在實際應用中，蔬菜中農藥產品較難被沖洗去除。

農藥殘留快速檢測技術是一種針對水樣進行處理及檢測的技術，搗碎提取能夠避免有機溶劑對提取過程的干擾，對蔬菜類農藥殘留提取效率可達70%以上，同時對農藥殘留進行濃縮處理可以降低檢出限標準，達到快速有效提取的目的。

筆者對蔬菜中農藥殘留的不同提取方法進行研究，結果表明，（1）農藥停留時間是表面漂洗法提取效率的主要影響因素，農藥在蔬菜上短時間（2 h）停留，PBS提取和20%甲醇溶液提取2種提取方法的提取效率均高于80%，當農藥在蔬菜上停留時間延長（4 h），則提取效率急劇下降至60%以下。（2）農藥長時間與蔬菜接觸會滲透進入蔬菜內部組織，采用表面漂洗法提取效率較低，直接搗碎法更適用于實際應用中對蔬菜內農藥進行提取分析，因此筆者設計一種快速萃取殘留農藥的方法，實現蔬菜內部組織中農藥殘留快速有效提取，農藥在蔬菜上停留時間較長的條件下（4 h），提取效率均高于70%，高于同條件下表面漂洗法提取效率。同時濃縮處理有利于降低檢測閾值，提高檢測精度。