農藥殘留檢測中樣品前處理技術

摘 要：近年來，大量使用農藥來控制雜草及病蟲害，一方面能夠給農作物穩定生長乃至于高產帶來保障，另一方面則給環境及食品等帶來了相應的安全隱患。目前，農藥殘留現象越來越嚴重，已經引起人們的高度重視，需要加大對農藥殘留量及毒理的檢測等，便于保護環境、保障人類健康及減少農業損失。基于此，本文主要介紹農藥殘留檢測中樣品前處理技術，為科學檢測農產品農藥殘留提供技術支持。

關鍵詞：農藥殘留量；檢測；樣品前處理

現階段，農藥殘留分析技術主要有色相氣譜-質譜連用技術、超臨界流體色譜技術、酶聯免疫吸附技術等，現代的檢測技術一方面對農藥殘留檢驗中樣品的要求更高，另一方面也推動了農藥殘留檢測中樣品前處理技術的進一步發展[1]。在測定農藥殘留量之前，需要進行萃取、凈化等，便于對樣品進行處理。處理時需要最大程度地提取其中的待測成分，與此同時，還需要去除雜質，使待測組分更加純粹，避免造成檢測器、色譜柱污染，造成檢測結果不準確[2]。近年來，固相萃取、超臨界流體萃取等技術隨著時代的發展而不斷更新與完善，使農藥殘留檢測中樣品前處理技術水平得到了顯著提升，也提供了多種處理方式。

一、固相萃取技術

固相萃取技術最早出現于20世紀70年代，是使用固體吸附劑對所選擇的液體樣品中的化合物進行吸附，從而將基體與具有干擾作用的化合物分離開來，然后加熱解吸附，便于對化合物進行富集和分離。該技術主要應用于液相色譜分析技術分析樣品的前處理。由于固相萃取柱中填料的不一樣，固相萃取技術可分為正相固相萃取技術（萃取時使用氧化鋁、硅膠等作為吸附劑，可用來萃取具有極性特點的物質）、反相固相萃取技術（所使用的吸附劑具有弱極性或者非極性，萃取的化合物通常具有非極性或者中等極性特點）、離子交換型固相萃取技術（所使用的吸附劑為離子交換樹脂，并且帶電荷，因此萃取的化合物通常都帶有電荷）。

固相萃取技術的萃取方式簡單，具有較高的回收率，且通常分析僅需5～10 min，其溶劑不僅少，而且其中的雜質也較少，能夠有效減少有機溶劑對環境及人們所帶來的影響。

二、固相微萃取技術

固相微萃取技術早在1994年時就已經應用于農藥的檢測中，是以固相萃取技術作為基礎進行發展的，其回收率更高，且吸附劑的孔道不會輕易被堵塞，是一種新型處理技術，能夠集采樣、濃縮、萃取等為一體。固相微萃取能夠改變石英纖維表面固定液中的厚度、pH值等，從而提高靈敏度及選擇性?，F階段，固相微萃取技術與氣相色譜聯合應用，可對醫藥、動植物、環境等樣品中的農藥殘留量進行分析。在聯合應用時，能夠將每種技術的優點相結合，從而具有較快的分析速度、高靈敏度、適用范圍較廣等優勢。加之已經出現了商品化的自動進樣器，能夠進一步縮短分析時間，并減少人力投入，可較大規模地對農藥殘留量進行分析[3]。但是，對于非揮發性或者具有半揮發性的物質進行分析時存在一定的局限性。另外，高效液相色譜與固相微萃取技術聯合應用時，當注射閥的位置在載入位置時，纖維便會進入解析室，被解吸溶劑解吸，樣品便會引入色譜柱，進入高效液相色譜分析。

三、超臨界流體萃取技術

超臨界流體萃取技術是一種較為特殊的分離技術，現階段使用最為頻發的超臨界流體是二氧化碳，也可以加入一些具有極性的調節劑。該項技術能夠避免使用較多的有機溶劑，并提高選擇性、縮短分析時間，操作更具自動化，并且超臨界流體萃取技術是目前發展最快的技術之

一[4]。超臨界流體萃取技術于20世紀70年代后期開始在西方發達國家得到迅猛發展，而此項技術應用于農藥殘留物分析則是在1986年，直至20世紀90年代，很多研究者對動植物、土壤、果實等樣品中的殺菌劑、殺蟲劑等進行萃取，并得到了滿意的效果。其優點主要是選擇性強、方便、擴散強等，但也存在一定的局限性，若濃度過高，則會萃取不完全等。

四、索氏提取技術

索氏提取技術是較傳統的方式，能夠取得較好的提取效果，但是時間很長，提取出來的化合物中會存在較多的干擾物質，在樣品中若添加吸附劑，能夠在一定程度上起到凈化或者減少干擾物質的作用，比較適用于對土壤進行提取。但是，由于其提取很費時間，在農藥殘留檢測中已經很少使用。

五、微波輔助萃取技術

微波輔助萃取技術是在1986年由匈牙利學者提出的，所需要的容積樣品較少。微波能實際上是一種非離子輻射，能夠使離子位移、偶極矩，當微波輻射到有機物時，便會使分子成列成行排列，接著變為無序狀態[5]。分子反復的運動，會導致液體樣品不斷變熱。加之微波具有很強的穿透能力，可進入到機體中，并且輻射會快速分散至樣品液中，但是其表面又不會過熱，可促進提取。微波輔助萃取技術能夠普遍應用于肉類食物、植物中農藥殘留物的提取，在對土壤進行有機氯農藥提取時，以往研究顯示，較比索氏提取方式所用時間更短[6]。但是，微波輔助萃取方式在提高萃取速度的同時也存在一定的局限性，會增大萃取液中干擾物質的濃度，增加凈化工作量。

六、免疫親和色譜技術

免疫親和色譜技術，是色譜分析方式、免疫反應兩者的結合，并以免疫反應的原理作為基礎，并應用色譜分析方式中的差速遷移理論，從而將樣品進行分離與凈化。免疫親和色譜的通常測定方式是使樣品經過色譜柱，將待測抗原及類似物與固定的抗體進行結合，并去除其他樣品基質，接著采用非在線或者在線的方式進行測定[7]。與傳統的免疫分析方式比較，其操作更加簡便，且分析速度較快，精密度較高，能夠實現自動化分析。但需要進行抗體固定，在對待測抗原進行洗脫時，需要確保不會將其固定的抗體解離，共價結合是較好的抗體固定方式，能夠將支持擔體與抗體之間進行連接，或者先對蛋白G或者蛋白A進行固定化，再利用交聯方式使蛋白G或者蛋白A與抗體共價相結合。

七、凝膠滲透色譜技術

凝膠滲透色譜技術由于其被分離物質的分子量不一樣，可以通過固定相分離物質。此技術最初用于對蛋白質進行分離，隨著凝膠類型的增加（非水溶劑分離），也逐漸應用于農藥殘留檢測。最早于1967年對蔬菜中的有機磷農藥進行分離與凈化，于1971年開始將凝膠滲透色譜作為凈化技術對農藥殘留物進行分析與分離，并逐漸實現了自動化。之后凝膠凈化技術受到了高度重視，逐漸成為了分析技術中一種最為重要的凈化方式，并隨著時代的發展不斷進行完善[8]。

用此項技術進行分析的凝膠應為有機溶劑，加之凝膠的孔徑比較小，所以多使用葡萄糖凝膠、交聯聚苯乙烯凝膠。具體使用時需要根據待測農藥、分離的雜質分子量等，選擇合適的孔徑凝膠。所選擇的洗脫劑應對農藥具有溶解度，而凝膠則需具有溶脹功能。較吸附柱色譜等凈化技術，凝膠滲透色譜技術優點更突顯，如能夠重復使用、凈化時間較短、操作簡便、凈化容量較大及結果準確等。

八、結語

樣品前處理分析技術是農藥殘留檢測中極其重要的步驟，一方面能夠有效保證農藥殘留檢測結果的準確性，另一方面能夠減少對檢測儀器及色譜柱產生污染，影響檢測結果，可有效提高檢測效率。不同的樣品前處理技術具有不同的優勢與劣勢。在實踐中，應對待測樣品的基質、種類、要求等進行準確分析，并與實際條件相結合，選擇科學的、合理的處理方式。而今后農藥殘留檢測中樣品前處理技術的發展方向應更加快速、檢測結果更加精確、實現高度自動化等。

參考文獻：

[1]張風海.食品農藥殘留檢測中樣品前處理技術的分析與研究[J].科技創新與應用，2017（17）：24.

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[5]陶然，湯志旭，羅忻.食品農藥殘留檢測中樣品前處理技術研究進展[J].食品界，2017（9）：120.

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[7]關美琳，郎朗.農藥殘留分析檢測中的樣品前處理技術的研究進展[J].黑龍江醫藥，2015（2）：245-247.

[8]張峰，吳鈺.食品中農藥殘留檢測樣品前處理的研究[J].中外食品工業月刊，2015（2）：39.