農藥的分析檢測及新技術研究

王爍 李治國 王瑋 王雪蓮

摘要：我國是一個農業大國，也是一個農藥使用大國，近些年來由于三鹿牛奶、雙匯火腿等一系列食品問題的曝光，食品安全再一次成為大家關注的焦點。農藥檢測作為食品安全的第一道關卡，越發的引起人們的關注。本文對于農藥的分析檢測的新技術做出介紹，對于我國的大范圍的農藥分析和檢測具有重要意義。

Abstract： China is a big agricultural country and a big country in the use of pesticides. In recent years， due to the exposure of a series of food problems such as Sanlu milk and Shuanghui ham， food safety has once again become the focus of everyone's attention. As the first level of food safety， pesticide testing has attracted more and more attention. This paper introduces the new technology of pesticide analysis and detection， which is of great significance for the analysis and detection of a wide range of pesticides in China.

關鍵詞：農藥殘留分析;前期處理技術;新檢測技術

Key words： pesticide residue analysis; pre-treatment technology; new detection technology

中圖分類號：F767.2? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文獻標識碼：A? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文章編號：1006-4311（2019）26-0195-02

0? 引言

我國作為傳統農業大國，農業生產中存在農藥使用品種多，用量大的局面，每年農藥用量約337萬噸。農業生產使用農藥有利有弊。大部分農藥都是劇毒物質，對人體產生致畸、致突變和致癌的影響，對生態環境和生物體危害巨大。近年因為使用農藥導致人、牲畜出現急性中毒的事件屢見報端。雖然國家為規范農藥安全使用，相繼出臺一系列法規，但由于我國農業產業水平較低、實際生產中對農藥的需求量大，農藥殘留導致食品污染的態勢沒有得到有效控制，形勢依然嚴峻。

我國使用的農藥種類繁多，因此要求分析檢測工作更應當符合實際需求。因此，快速、準確地實現農藥殘留分析檢測，從而迅速查出超標、不合格的產品，確保食品安全成為當下急需要解決的問題。

1? 農藥成分殘留檢測的前處理新技術

1.1 固相萃取（SPE）

固相萃取是利用固態吸附劑實現液體樣品中目標物質或雜質的吸附。同時，通過洗脫溶劑實現目標物質的洗脫或保留，實現對目標物質與樣品其他成分分離和富集。該方法具有流程簡潔、用時較少、屏蔽雜質影響、人員安全性高的優點。該方法檢測操作重現性好，能夠快速富集農藥殘留物。張瀟瀟、陳曉暉[1]等對莪術類藥材在使用超聲方法和弗羅里硅土固相萃取前處理基礎上，使用毛細管載柱進行氣相色譜檢測。該操作能對待測物質中多達15種有機氯農藥的殘留實現準確檢測。

1.2 固相微萃取（SPME）

固相微萃取是一種新型前處理技術，在其檢測過程中，樣品無需進行溶劑化處理。該方法于1989年由Pawliszyn首次提出[2]。固相微萃取采用特定結構的固體（通常使用纖維狀材料）作為固相提取器，并通過浸液和頂空實現待測組分的提取，再通過GC、HPLC等分析實現對待測組分的測定。該技術操作簡單、價格低廉、實驗樣品用量少、檢測靈敏度高、重現性及線性好。樣品中的揮發和半揮發性成分可以通過吸附/脫吸附技術實現富集。與傳統樣品處理技術相比優點突出。該方法現已在食品分析領域廣泛應用。谷物中丙烯酞胺殘留使用該方法檢測效果明顯。該方法對于人乳中多氯聯苯等含氯有機化合物的分析也有很好的效果[3]。

固相微萃取（SPME）技術發展到現在，由于聯用的前處理技術的不同，可以主要分為以下3種：直接固相微萃取技術、頂空固相微萃取技術和微波輔助固相微萃取技術。

直接固相微萃取（Direct-Immersion-SPME）其萃取操作主要通過將固相提取器直接在待測樣品氣相或水相中實現。該方法主要用于液體樣品及半揮發性氣體樣品的萃取，該方法流程簡單且高效，能夠在1min內實現萃取平衡。

頂空固相微萃取技術（HS-SPME）是先使測組分從液相擴散穿透到氣相中，再使被測組分從氣相轉移到固定相中來實現被測組分的萃取。Hwang[4]等通過HS-SPME技術對包括桂枝麻黃湯等7個中藥復方里面將近20種的有機氯殘留進行分析，同時還實現了對SPME系統的優化。通過檢測驗證該方法檢測限度較低，較傳統方法更為靈敏，可在多種復方樣品中有效地檢出有機氯。

微波輔助固相微萃取技術（MAE-SPME）是將石英纖維放在經過微波處理過的樣品中萃取。利用微波輔助提取（MAE）將難揮發樣品先行分解，減少萃取過程需要的時間，減少萃取試劑的消耗量。

1.3 凝膠滲透色譜（GPC）

凝膠滲透色譜是一種快速凈化技術[5]。該方法通過分子篩固定相，準確分離分子量較小的組分，可以實現對高分子同系物的分析。GPC是含脂類食物進行農藥殘留分析采取的主要凈化手段。陸繼偉[6]等使用GPC凈化，對靈芝中多達24種有機磷農藥的殘留量進行了測定，樣品回收率在75.28%-117.18%，RSD在3.19%-15.57%，效果較好。夏品華[7]等利用凝膠滲透色譜對中成藥中有機氯農藥殘留進行檢測，分析效果也比較理想。

1.4 加速溶劑萃取（ASE）

加速溶劑萃取是一種在升溫、加壓條件下，通過使用有機溶劑來進行萃取的自動化方法。相比于傳統方法，ASE法具有有機溶劑用量少、快速、基質影響小、回收率高和重現性好等優點。Yi[8]等通過使用乙腈溶劑，測定銀杏葉中有機磷類農藥殘留，可以實現15種有機磷類農藥殘留的檢測。方法回收率均在95.2%左右。ASE法在殘留檢測方面廣泛應用。

1.5 膜萃取技術（ME）

膜萃取是將膜技術和萃取過程兩者結合，從而實現萃取組分與樣品高效分離的的新型萃取技術。該方法利用膜材料將兩相分隔開來，萃取相和料液相在膜兩側流動[9]。膜技術和液-液萃取過程相結合的新的分離技術。該技術具有選擇性和富積率較高，使用有機溶劑量小、準確度和精密度高、成本低以及易于與分析儀器在線聯用等優點。

2? 新型農藥檢測手段

上世紀中葉前，對農藥殘留的檢測分析僅僅限于使用傳統生化分析方法。這些檢測方法標準不一，檢測靈敏度較低。從上世紀60年代開始，農藥殘留的分析由于高科技手段的引入取得較大發展。氣相色譜、液相色譜等結合高靈敏度的檢測器實現了對農藥殘留的精細檢測。上世紀70、80年代的高效液相色譜的引入，使得氣相色譜-質譜聯用法、液相色譜-質譜聯用法等方法在農藥殘留檢測方面得到推廣并沿用至今。近年來，隨著科技的進步，農藥殘留檢測新技術也逐漸興起、廣泛使用。

2.1 毛細管電泳（HPCE）技術

毛細管電泳（capillary electrophoresis，CE）又稱高效毛細管電泳（high performance capillary electrophoresis，HPCE），該方法使用毛細管作為分離通道、再通過高壓直流電泳實現液相分離。由于該方法分離度高、靈敏度高、分析速度快和樣品用量少，在實際分析檢測工作中也的得到廣泛應用。李曉慧[10]等使用原位聚合法制備了固相萃取柱，同時與毛細管電泳聯用，建立了整體柱固相萃取-毛細管電泳聯用分析桑葉中蘆丁、綠原酸、槲皮素的方法。所建方法的線性范圍為10-160μg/mL，檢出限為1.12-4.65μg/mL，加標回收率為94.7%-102%，RSD為1.2%-3.4%。該方法簡單、高效、成本低，可用于桑葉中蘆丁、綠原酸、槲皮素的分離檢測。

2.2 QuEchERS法（液質聯用）（氣質聯用）

QuEchERS法，英文名稱為Quick（快速），Easy（容易），Cheap（低廉），Effective（有效）的縮寫。方法用溶有1%醋酸的乙腈溶液浸提樣品，然后加入乙酸鈉與無水硫酸鈉振蕩分層，隨后使用分散固相萃取，最后根據待測組分特點，選取LC/MS或GC/MS進行測定。此法加標回收率高、檢測精確度和準確度高、分析用時少、溶劑使用量小。胡勝杰[11]等使用QuEchERS法結合液相色譜-串聯質譜測定對保健食品中可能違法添加的50種建立篩查與確定方法。

2.3 生物活性傳感技術（Bioactive sensing technology）

該方法將生物活性物質作為傳感器識別元件，在其與待測組分發生特異反應后，再通過翻譯器將反應信息轉換成可以輸出檢測的信號，通過信號范圍和強弱分析對待測組分進行定性、定量檢測。Kim[13]等建立了光熱裂解ATP 生物發光生物傳感器用于快速、靈敏地檢測多種致病菌，在金納米棒上修飾不同的抗體，用于識別不同致病菌。

參考文獻：

[1]張瀟瀟，陳曉輝，王曉東，等.固相萃取-毛細管氣相色譜法測定莪術中15種有機氯農藥的殘留量[J].西北藥學雜志，2006，

21（5）：195.

[2]蔣鵬忠.一種新型的樣品前處理技術探討———固相微萃取技術[J].現代商貿工業，2008（9）：375-377.

[3]周圍，劉紅衛，周小平，等.固相微萃取-色譜-質譜聯用技術在食品風味和食品安全分析中的應用研究[J].檢驗檢疫科學，2007（S1）：23-28.

[4]李歡欣，趙春杰.超臨界流體萃取法凈化熟地中有機氯農藥的研究[J].中國醫院藥學雜志，2008，28（8）：607.

[5]王敏，葉非.凝膠滲透色譜在農藥殘留分析前處理中的應用進展[J].農藥科學與管理，2008，29（6）：9-13.

[6]陸繼偉，夏晶，苗水，等.GC測定靈芝中24種有機磷農藥殘留量[J].中國藥學雜志，2007，42（3）：227-231.

[7]夏品華，張明時，陳文生，等.凝膠滲透色譜凈化-氣相色譜測定中成藥中有機氯農藥的殘留量[J].時珍國醫國藥，2008，19（11）：2699.

[8]王華，彭小燕，李繼蘭.加速溶劑萃取結合GC-MS法測定葡萄酒中甲霜靈的殘留[J].食品工業，2008（1）：71-74.

[9]喬鑫龍，方夢祥，岑建孟，王勤輝，駱仲泱.萃取法處理含酚廢水的研究進展[J].水處理技術，2016，42（04）：7-11，16.

[10]李曉慧，徐志輝，李利軍，程昊，馮軍.基于整體材料的固相萃取與毛細管電泳技術聯合分離檢測桑葉中的多酚類物質[J].分析測試學報，2019（07）：805-810.

[11]胡勝杰，李優，周瑩，伊雄海，鄧曉軍，陳沁，徐敦明，鈕冰.QuEChERS法結合液相色譜-串聯質譜測定保健食品中50種非食用添加物[J].色譜，2019，37（07）：701-711.

[12]Kim SU， Jo EJ， Noh Y， et al. Adenosine triphosphate bioluminescence-based bacteria detection using targeted photothermal lysis by gold nanorods. Anal Chem， 2018， 90（17）： 10171-10178.