食品中殘留農藥檢測技術的新進展

◎劉 麗

（臨沂市檢驗檢測中心，山東 臨沂 276000）

食品安全與國民經濟和人們的日常生活有著重大關聯，隨著農藥使用率的不斷擴大，人們對農藥殘留對健康的長期影響的關注度也增加了，因此對農藥殘留的限制（如檢測對象和類型）也變得越來越嚴格，對數量、范圍和指標等各個方面提出了更高的要求和標準。客觀來講，農藥殘留污染引起的食品安全問題不僅是重大的公共衛生問題，還是與立法水平、管理監督水平、食品生產經營者質量意識和食品消費觀念有關的社會問題[1]，但是舊技術的“瓶頸”也是影響農藥殘留污染控制的重要因素。由于我國農業生產和食品消費的性質，從耕地到餐桌的全過程管理仍然是不可能的，因此市場監督和監測已成為控制殘留農藥污染食品的最后也是最重要的環節；農藥殘留檢測技術也已成為食品安全檢測技術研究的重要內容，需要考慮各種食物類型、樣品基質的復雜性、污染源的未知性、測試點的多樣性、測試方法的環保性、測試成本的經濟性以及測試結果的及時性等需求，如何解決這些問題并滿足日益增長的需求已成為科技工作者的研究方向。

1 農藥殘留概述

施用農藥是農業生產活動中的重要技術手段和生產資料之一，在病蟲害防治、除草、提高農業生產中起著舉足輕重的作用。然而長期以來，雖然國家禁止使用諸如DDT 等對健康和環境造成嚴重影響的農藥，但是由于其分解速度慢，現階段仍然可以在土壤中檢測到有害農藥殘留。根據耿春輝等[2]對文獻的統計分析以及對當地農藥市場銷售和農民使用農藥情況的調查，可以看出殺蟲劑使用是農藥殘留的主要原因。我國的殺蟲劑使用量占農藥使用總量的40%，殺蟲劑和有毒代謝產物，在作物的生命期內不會分解，并且保留在有機體、農作物及土壤中。根據食物中農藥殘留對人類造成的破壞程度，可將其分為3 類：急性毒性，慢性毒性和特殊毒性（致癌和致畸）。農藥殘留不僅對人們健康和生命安全構成直接威脅，而且還會影響農業生產的可持續發展。

2 樣品處理技術

在農藥殘留分析中，樣品制備應通過最大程度地萃取待測組分并去除與目標物質同時存在的雜質來減少對污染物的干擾，避免影響測試結果，污染測試設備。樣品制備是農藥殘留分析過程中的重要步驟，并且是確保測量結果的準確性、可靠性和可重復性的重要因素[3]。

2.1 固相萃取技術

固相萃取技術主要是一種從液相色譜分析中衍生出來的檢測技術，其原理是使用固體吸附劑吸附液體樣品中所含的目標產物，并將其與樣品的基質和干擾化合物分離，通過脫液或熱處理達到分離和濃縮目標化合物的目的。自1980年以來，該技術得到了進一步的應用和發展，具有高效、省材料的特點，特別適用于局部農藥檢測，對蛋白質含量高的復雜樣品中農藥殘留的檢測具有良好的應用效果。

2.2 加速溶劑萃取技術

此技術適用于在檢測固體和半固體樣品中的農藥殘留之前進行樣品處理，加速溶劑萃取技術必須在高溫和高壓條件下進行。當溫度超過100 ℃時，溶劑的滲透性和溶解性大大提高，進一步加速分析物的解析。增大壓力將使溶劑始終保持液態，可以使用少量溶劑從樣品中提取分析物。使用這種提取技術，只需要少量的溶劑，并且提取時間短[4]。

2.3 分子印跡固相萃取技術

分子印跡固相萃取技術（MISPE）是用于制備合成受體的新技術。被印跡的分子與功能單體結合，然后與交聯劑反應形成聚合物，從聚合物中洗脫出被印跡的分子，從而在聚合物分子內部留下了被印跡的分子的空隙。分子印跡聚合物（MIP）再次遇到印跡分子時，MIP 具有結構活性預先確定、特異性識別和廣泛的生存力的特征，并且也被稱為“塑性抗體”。MIP 和SPE 的結合被廣泛用于固相萃取和固相微萃取等樣品制備技術中，已成為當前樣品制備方法研究的熱點。但是，唐靚等[5]在研究認為，MISPE 在實際工作中具有某些局限性，例如吸附能力低、在水相中選擇性不好以及模板分子易泄漏等。為了解決這些問題，最近出現了新型的固相萃取MIP 材料，例如納米分子印跡聚合物，目前主要處于實驗室研究階段。

3 檢測技術的新進展

食品中的農藥殘留量直接威脅人們健康和生命安全，農藥殘留量過高是限制我國農產品出口的主要因素，因此食品中農藥殘留的檢測分析或鑒定技術已成為食品安全研究領域的重要內容。目前有幾種分析食品中農藥殘留的方法，其中色譜法是主要技術。盡管這些方法靈敏且準確，但由于樣品制備麻煩、檢測時間長、成本高、技術要求高及儀器昂貴，因此不適用于大量快速檢測。隨著科學技術的飛速發展，免疫分析和生物傳感器等新技術已逐漸應用于食品中農藥殘留的檢測。

3.1 酶抑制法

目前在農藥殘留檢測領域中，膽堿酯酶抑制方法已被廣泛使用，并且該檢測技術在有機磷和氨基甲酸酯類農藥的檢測中具有良好的檢測效果。馬騰達等[6]在研究過程中提出，有機磷和氨基甲酸酯殺蟲劑對動物和昆蟲的毒性作用原理是通過特異性抑制膽堿酯酶來實現的。因此，膽堿酯酶與樣品提取物有效反應時底物不會被酶降解，也不會引起藍色特異性變化。如果測試溶液中不存在上述兩種農藥，則膽堿酯酶不會受到抑制并且底物水解會產生顏色變化，溶液顏色會變成藍色。

3.2 免疫分析法

免疫分析是利用免疫細胞中抗原和抗體之間的高度特異性免疫反應產生的農藥殘留檢測方法。由于抗體對特定類型的抗原具有特異性和高敏感性，因此用于檢測農藥殘留的方法具有較高的特異性和敏感性，但抗體只針對特定類型農藥的抗原，因而很難執行多個農藥殘留測試。免疫分析主要由免疫應答系統和檢測系統兩部分組成，整個應答系統中每種免疫分析技術的原理基本相同，抗原和抗體用于特異性反應。當前最廣泛使用的方法是酶聯免疫吸附分析。

3.3 生物傳感器

張臻等[7]表示，生物傳感器通常是指一種由生物敏感組件組成的分析設備，這些組件與傳感器緊密匹配，并且對特定類型的化合物或生物活性物質具有選擇性和可逆性的響應。通過結合使用農藥和特異性抗體開發的免疫傳感器可用于快速定量檢測農藥殘留。目前，生物傳感器方法的開發和應用是農藥殘留檢測技術的研究熱點，在適應各種分析方法、高靈敏度、響應時間短、儀器自動化和現場檢測等方面取得了長足的進步，但是在實際應用中，由于檢測限、靈敏度、可重復性等問題，實際應用相對較少。

3.4 波譜分析

光譜分析法是基于化學反應的定性或定量分析，例如化學農藥中特定物質的氧化和磺化反應，在特定條件下的水解和還原產物以及在特殊的顯色劑中會產生特定波長的顯色反應。光譜法主要用于商品農藥的鑒定試驗，但一次只能分析同一組中的一種或幾種農藥，并且靈敏度不高，因此只能用作為粗略的鑒定方法。

4 檢測技術發展方向

農藥殘留檢測技術是一項綜合性、系統性很強的分析性學科，該學科涉及到很多方面內容。進入21世紀以來，隨著我國科學技術不斷向前發展，對農藥殘留檢測領域研究深度不斷加大，一些先進的技術和方法也逐漸應用其中，呈現出如下發展趨勢。

4.1 色譜法被取代

在未來的農藥殘留檢測過程中，采用色譜技術的傳統實驗室分析模式將逐漸被分步分析模式所取代，免疫技術和生物傳感器技術等技術設備將得到更廣泛的應用，可以對各種農藥進行初步篩選，一定的條件下在實驗室中進行陽性測試，以此來確定農藥的類型。

4.2 選擇性檢測器得到推廣

在檢測農藥殘留方面色譜檢測方法仍具有廣泛的應用價值，但在未來的檢測中將色譜檢測方法與質譜相結合的串聯質譜法更具選擇性，并且可以在測試前使用先進的樣品處理技術，例如超臨界流體萃取技術和基質固相分散體萃取技術，以進一步提高加工樣品的質量，為測試工作奠定堅實的基礎[8]。

4.3 檢測內容變化

現階段，我國農業生產過程中使用的大多數農藥是有機化合物農藥，其主要成分是相對較小分子量的有機化合物。隨著未來生物農藥的進一步推廣和應用，生物農藥將逐步取代化學農藥，對農藥的檢測提出了更高的要求。生物農藥是高分子化合物，在未來的農藥殘留檢測過程中，殘留農藥污染物將主要由小分子有機物變為大分子，因此相關的檢測人員應具有上述相關的專業知識[9]。

5 結語

農藥殘留檢測技術的應用仍有很大的發展空間，有必要通過探討農藥殘留的重要性和農藥殘留檢測技術的應用現狀來分析農藥殘留的創新和發展。越來越多的新技術被應用于農藥殘留的檢測和分析，檢測農藥殘留的方法越來越完善。將多種殘留物檢測技術和快速篩選檢測技術與多種先進的預處理技術相結合用以檢測農產品中的農藥殘留已成為當今發展的主流，并朝著高敏感度、低成本和易于推廣的方向發展。