農產品農藥殘留檢測技術的研究進展

汪 新

（1.新泰市檢驗檢測中心，山東新泰 271200；2.新泰市家產品檢驗檢測所，山東新泰 271200）

農產品種植中普遍存在的問題之一就是農藥的大量使用，農藥使用不合理導致農產品農藥大量殘留，嚴重降低農產品質量，給消費者帶來巨大的食品安全隱患。農產品農藥殘留檢測技術的研究尤為重要，可以解決我國農產品農藥殘留過多制約對外出口等問題，因此需要科研人員加強對農產品農藥殘留檢測技術的深入研究，借助先進的檢測技術控制農產品農藥殘留量。

1 樣品前處理技術分析

1.1 固相萃取技術

20世紀70年代開始出現了固相萃取技術，其應用原理是借助固體吸附劑吸附液體樣品中目標化合物，可以將干擾化合物與樣品基體分離開來，之后再借助洗脫液洗脫等方式實現目標化合物分離和富集的目的。固相萃取技術中對待測樣品進行測定，在選擇萃取柱和洗脫液時，需要考慮待測農藥性質、樣品種類等，以確保所選擇萃取柱和洗脫液的合理性，實現一步完成萃取、富集和凈化的目的。固相萃取技術操作較為簡單，使用溶劑較少，有較好的重現性和較高的回收率，并能避免其他雜質的加入，因此國內外的農產品農藥殘留檢測前處理中應用較為廣泛。

1.2 微波輔助萃取技術

該技術要微波加熱樣品，借助極性分子將微波能量迅速吸收。在一些極性溶劑上可以采用微波輔助萃取技術來加熱，起到樣品目標化合物萃取并分離雜質的目的。

1.3 加速溶劑萃取技術

提升溫度和壓力可以提高物質溶解度和溶質擴散效率，從而進一步加快萃取效率。加速溶劑萃取技術所使用溶劑較少、萃取效率較高，因此在農產品農藥殘留檢測樣品前處理中被廣泛應用。該技術可以同時使用四種溶劑對殘留農藥進行提取，回收率較高，在農藥殘留樣品前處理中應用效果較好。此外，加速溶劑萃取技術還被廣泛應用在農業環境、化工、藥物等領域[1]。

1.4 免疫親和色譜技術

IAC是免疫親和色譜技術的簡稱，該技術是將色譜分析方法與免疫反應相結合的檢測方法。在免疫反應原理下借助色譜差速遷移理論分離凈化樣品。農產品農藥殘留檢測中需要在適當的擔體上固定好抗體，樣品中待測組分可以與吸附劑上的抗體發生反應，在抗原-抗體結合反應下可以將待測組分保留在柱上，之后用適當溶劑洗脫下來即可，這樣可以起到凈化、富集的目的。免疫親和色譜技術的優勢在于有較好的選擇性，尤其是在農產品農藥殘留檢測樣品前處理中被廣泛應用。

1.5 固相基質分散萃取技術

將涂有C18的不同種類聚合物擔體固相萃取物與試樣直接研磨，混勻下制成半固體狀的混合物，以此作為填料裝柱，隨后采用相應的溶劑進行淋洗處理，其目的是洗脫下各種待測物。固相基質分散萃取技術中省去了中間樣品勻化、組織細胞裂解、提取及凈化等流程，因此在操作上更為簡單，可有效避免上述流程導致農藥過度損失的問題。因此固相基質分散萃取技術在提取凈化農產品農藥殘留上具有明顯優勢。

1.6 超臨界流體萃取技術

超臨界流體具有較大的密度且粘度較低，擴散系數相對較大，液體溶解力和氣體滲透性相對較大，因此該技術可以溶解樣品中待測物質并將其從基體中分離出來。超臨界流體萃取技術可以將萃取和分離兩個過程同時完成，因此操作較為簡單，且檢測效率更為高效。超臨界流體萃取技術自1990年起就已經被應用到色譜樣品前處理中，目前該技術在農產品樣品農藥殘留量分析中被廣泛應用。其中液態二氧化碳、二氧化氮以及一氧化氮等是最常用的超臨界流體，在弱極性或者非極性農藥殘留提取中將少量極性溶劑添加到二氧化碳中可以將超臨界流體對極性農藥萃取效率明顯提升。但是該技術在農藥殘留分析中仍然處于研究的初期階段。

2 農藥殘留檢測技術分析

2.1 氣相色譜技術

GC是氣相色譜技術的簡稱，可揮發物質和氣體是該技術主要的分析對象。氣象色譜技術具有較高的選擇性，效能和分析速度均較快。氣相色譜技術在科學技術不斷發展的過程中，已經由原來填充柱為主的氣相色譜轉變為毛細管柱為主的氣相色譜。氣相色譜法在檢測穩定性差、沸點高的農藥時，應用效果不明顯，該類農藥檢測時不能使用氣相色譜分析法對其進行分離檢測。降低農藥的熱穩定性和沸點是衍生化的主要目的，衍生化增加了氣相色譜檢測技術的處理難度，添加了樣品前處理環節，也限制了氣相色譜檢測技術的應用范圍。在靈敏度、分辨能力、分析速度、色譜柱相對惰性方面，毛細管柱都明顯優于填充柱，毛細管柱可以將固定液選擇、色譜柱裝填等麻煩省去，能確保較好的農藥分離效果。

2.2 二維氣相色譜技術

二維氣相色譜技術中需要用到兩根不一樣的色譜柱，兩根色譜柱的固定相或選擇性是不一樣的，第一根色譜柱上的待混合物預分離后，需要將分離后的組分向第二根色譜柱轉移，進行深度分離。目前二維氣相色譜柱在石油化工行業中被廣泛應用，但是國內農產品農藥殘留檢測中還未普及[2]。

2.3 超臨界流體色譜技術

在對熱不穩定性農藥進行分析時可以采用超臨界流體色譜技術，該技術同時具備氣相色譜GC的分析優勢，液相色譜LC和GC檢測器均可以使用。超臨界流體色譜與硫化學發光檢測器SCLD結合在一起可以將檢測重復性和穩定性進一步提升。由于超臨界流體色譜技術具有多種優點，因此該技術在農產品農藥殘留檢測中被廣泛應用，呈現出不錯的發展前景。

2.4 液相色譜技術

在高沸點或者不穩定農藥分離檢測中可以使用液相色譜技術，液相色譜技術可以彌補GC檢測技術中存在的不足，是定量和定性檢測農產品農藥殘留的有效手段。液相色譜技術在對農產品農藥殘留檢測時，可以使用C8和C18作為填料。該檢測技術與GC檢測技術相比較，操作更為簡單靈敏，在農藥殘留檢測中應用液相色譜技術可以更好分離出殘留農藥。

2.5 質譜技術

2.5.1 液相色譜-質譜聯用技術

液相色譜-質譜聯用技術在檢測熱不穩定性、高熱性、難揮發大分子有機物化合物中具有明顯優勢，該檢測方法受沸點影響較小，可有效分離、分析熱穩定性較差的農藥。液相色譜-質譜聯用技術對于檢測儀器有著較高的要求，該技術可靠性和檢測準確性較高，可以在農產品農藥殘留檢測中應用。

2.5.2 氣相色譜-質譜聯用技術

氣相色譜-質譜聯用技術在科學技術不斷發展的背景下，逐漸向著自動化和小型化方向發展，氣相色譜-質譜聯用技術具有較高的靈敏度和穩定性，是農產品農藥殘留檢測中常用技術。目前氣相色譜-質譜聯用技術在農藥殘留分析中最常使用，如GB/T19649和GB/T19648多農藥殘留分析方法。該檢測技術中常見離子源包括FAB源（快原子轟擊型離子源）、CI源（化學電離源）、EI源（電子轟擊型離子源）、DCI源（解析化學電離源）、API源（大氣壓電離源）等。其中農產品農藥殘留檢測中使用最廣泛的離子源為EI源[3]。

2.5.3 雙極、多級質譜聯用技術

雙極、多級質譜聯用技術可以將外界干擾因素減少，能保證儀器的靈敏度，在檢測分析微量、高通量樣品中具有明顯優勢。但是目前我國的雙極或多級質譜聯用技術還處于不斷發展的階段，與之相關的檢測技術還需進一步研究。

2.6 生物傳感器技術

BS是生物傳感器的簡稱，它借助生物活性物質作為傳感器識別元件，生物活性物質可以與樣品中待測物質產生特異性反應。在換能器的作用下可以將特異性反應轉換成某種可以輸出的檢測信號，如頻率、電壓等。工作人員對信號進行分析，已定性、定量檢測待測物。目前農產品農藥殘留檢測中常使用的生物傳感器有EBS（酶生物傳感器）、MBS（免疫傳感器）。農產品農藥殘留借助生物傳感器來檢測具有明顯的優勢，可以確保檢測結果的準確性和檢測效率[4]。

2.7 酶免疫技術

酶免疫技術是建立在抗原和抗體特異性結合反應基礎之上的一種分析方法。大分子量的農藥進入體內后會產生抗體，與農藥抗原特異性結合，農藥小分子以獨特方式被制備成人工抗原，促使動物產生免疫反應，這樣可以產生與農藥特異性結合的抗體。標記抗體或者半抗原后在理化作用下可以定性、定量檢測特定農藥殘留物。酶免疫技術特異性、靈敏性均較強，且安全可靠成本低，因此在農產品農藥殘留檢測中被廣泛應用。

2.8 生物檢測技術

生物檢測技術是農產品農藥殘留檢測技術之一，特定條件下農產品農藥殘留檢測中可以直接利用生物體對農藥的特異性來進行。比如可以利用稻瘟病菌生長受抑制程度對殺菌劑殘留情況進行檢測，用發光細菌為原材料，借助體內熒光素產生的熒光受到農藥影響而逐漸減弱的程度來檢測農藥殘留情況。生物檢測技術檢測農產品農藥殘留量操作簡單，且檢測前不需要經過特殊處理。但是此種檢測方法對供試生物有較高要求，呈現出來的測定結果難以對農藥品種正確確認，假陽性或者假陰性情況多見[5]。

3 農藥殘留檢測確認技術分析

3.1 條件改變法

條件改變法作為農產品農藥殘留檢測確認技術之一，主要包括以下幾種。（1）柱確認法，因為不同農藥在不同極性、不同固定相的色譜柱上保留特性是不一樣的，在分析疑似農藥樣品時可以采用不同色譜柱，來對陽性結果進行確認；（2）儀器條件改變法，將儀器操作條件，如GC、LC等進行改變可促使疑似農藥檢出保留時間發生變化，變化后的農藥保留時間可與標樣進行比較，之后定性。

3.2 添加法

農產品農藥殘留檢測陽性結果確證中添加法作為一種常見方法，有同類型。（1）質添加法，該方法需要將相應樣品基質添加到標樣中，也可以直接使用樣品基質對標樣進行稀釋定容。這樣可以將樣品基質效應對部分農藥保留時間等定性指標帶來的影響排除，降低檢測誤判概率；（2）標樣添加法，將等量疑似檢出農藥添加到樣品中，比較樣品中目標物定性指標，如出峰時間、峰面積、峰高等，如果出峰時間一樣，并且峰面積、峰高存在成比例增加的情況，則判定結果為陽性[6]。

3.3 質譜確證法

MS-MS串聯質譜和EI源單極質譜檢測可以為定量和定性提供有效的依據。陽性結果確證中如果采用質譜可以將質譜圖譜和保留時間同時保留，再對分子結構信息定性進行分析。目前農產品農藥殘留陽性結果確證中最佳方式就是質譜法。但是該方法在應用中需要避免其他因素的干擾，需要采用近似濃度標樣的質譜圖或者質譜庫標準譜圖，這樣可盡可能減少其他因素對陽性結果確證的影響，確保檢測結果的準確性。

3.4 衍生化法

衍生化反應是某些農藥所特有的，衍生化后再檢測農產品農藥殘留情況可以進一步確保檢測準確性。陽性結果確證中可以采用升華特定反應法和生物檢測方法，陽性結果確證中需要檢測人員考慮到儀器設備和農藥特性等實際條件，選擇一種或者一種以上的殘留定量分析法對陽性結果進行確證，確保檢測結果的準確性[7-8]。

4 結語

農產品農藥殘留檢測技術是科學技術快速發展的產物，該技術可以有效解決我國農產品對外出口存在的限制，能保障人民群眾的食品安全。農產品農藥殘留檢測技術的分析研究可為農產品農藥殘留檢測領域的現代新技術應用提供參考。