果蔬農藥殘留檢測方法研究進展

袁 哲，李庭鉑

（聊城市東昌府區農業農村局，山東聊城 252000）

水果和蔬菜中含有豐富的礦物質、維生素和膳食纖維，合理攝入果蔬可以減少中風、缺血性心臟病、胃癌等疾病的患病風險。果蔬通常生長周期長，有一定的病蟲害隱患，使用農藥確保果蔬產量、質量是目前常用的防治方法。但農藥劑量、種類的不合理使用造成果蔬農藥殘留甚至超標，影響消費者的身體健康和果蔬出口貿易。近年來，人們對食品安全愈加重視，加強農藥果蔬殘留檢測的重要性也日益凸顯。

在果蔬農藥殘留檢測中，由于農藥種類繁多，結構性質各異，在果蔬中的殘留量較低，再加之果蔬成分復雜，從而加大了檢測難度，本文對國內外應用較多的果蔬農藥殘留檢測技術進行了匯總，旨在為相關研究人員提供參考。

1 果蔬農藥殘留檢測方法

1.1 色譜法

1.1.1 氣相色譜法

氣相色譜法自20 世紀60 年代開始用于檢測農藥殘留，在當前農藥殘留檢測中是應用最廣的一種方法。早期的氣相色譜法使用填充柱作為色譜柱，后逐漸被性能更為優越的毛細管柱所替代，大大提高了氣相色譜法的檢測效率與準確度。氣相色譜法是利用被檢測化合物性質的差異，在固定相與氣相之間分配系數的差異來進行化合物分離的一種檢測方法。當前常用的檢測器有火焰光度檢測器（FPD）、氮磷檢測器（NPD）、電子捕獲檢測器（ECD）等，其中，FPD 對磷、硫化合物反應最靈敏，常用于檢測有機磷、有機硫類農藥殘留；NPD 是由FPD 改進而來，一般用于檢測有機磷、有機氮類農藥殘留；ECD 對離子反應更靈敏，常用于檢測菊酯類、有機氯類農藥殘留。在使用氣相色譜法時，要注意選擇合適的檢測器與色譜柱，從而確保檢測的準確性。

氣相色譜法適用于熱穩定性強、分子量小、容易氣化的農藥檢測，具有分離效果好、易操作、應用范圍廣、分析速度快、靈敏度高等優勢。但氣相色譜法所用的檢測儀器價格較昂貴，對操作人員的專業要求較高，不適宜用于農藥殘留的現場檢測。李新梅[1]采用氣相色譜法測定了蔬菜中10 種有機磷農藥殘留，包括甲胺磷、敵百蟲、樂果等，發現10 種有機磷農藥均能在給定的色譜條件下獲得良好分離，且靈敏度較高。李小燕等[2]采用氣相色譜法快速篩查普通白菜中的10 種農藥殘留，10 種有機磷類農藥分離效果好，在質量濃度為0.025～1.0 mg/L時呈良好的線性關系，10 種目標分析物的加標回收率為80.4%～109.8%，相對標準偏差＜8.6%。

1.1.2 高效液相色譜法

高效液相色譜法是以液體為流動相的色譜檢測方法，由于使用了高靈敏度、高效固定相的檢測器，因此被廣泛應用于果蔬農藥殘留檢測，尤其適用于檢測極性強、沸點高、穩定性差、不易揮發的大分子類農藥殘留。當前常用的高效液相色譜法分為4 種類型，分別是液固吸附型、液液分配型、空間排阻型、離子交換型，常用的檢測器有熒光檢測器、紫外線檢測器等。

高效液相色譜法具有分析速度快、分離效率高、檢測靈敏等特點，可以測定多種農藥殘留樣品。吳麗群等[3]指出，高效液相色譜-串聯質譜法測定金線蓮中七種農藥殘留量，標準工作曲線的線性良好，相關系數r均大于0.99，平均加標回收率為78.9%～102.4%，RSD為0.7%～9.5%，說明靈敏度較高。孫春發[4]認為，超高效液相色譜-串聯質譜法測定大米中的農藥殘留，操作簡單，快速，回收率和精確率均可達到期望值。從相關研究來看，高效液相色譜技術的靈敏度較高，可以達到檢驗要求，但在實際檢測過程中研究者一般將高效液相色譜法與其他方法聯用以提升檢出率。

1.1.3 凝膠色譜法

凝膠色譜是一種新型液相色譜，基于體積排阻效應，能根據化合物分子大小的不同達到分離凈化的效果，是最新的色譜分離技術之一。早在1976 年，凝膠色譜法就被用于蔬菜樣本中有機磷農藥的分析，取得了較好的凈化效果。1971 年，國外研究者將凝膠色譜作為快速凈化技術用于農藥和脂質分離，并實現了技術的自動化。隨后，該技術得到廣泛重視并不斷發展。

凝膠是凝膠色譜的核心，也是進行組分分離的基礎。目前已研制及應用的凝膠有很多，制備工藝、使用條件各不相同，根據凝膠材料來源可將其分為有機凝膠、無機凝膠；按照制備方法可分為均勻、非均勻和半均勻凝膠；按照凝膠強度可分為硬膠、軟膠、半硬膠等。不同孔徑、不同性能的凝膠決定了分離凈化的效果，在果蔬農藥殘留檢驗中，通常會根據樣品基質類型、待分離組分的分子大小來選擇凝膠種類。

凝膠色譜技術在國內的應用也非常廣泛，多與其他方法聯合應用。如胡貴祥等[5]應用凝膠色譜-氣相色譜/質譜測定果蔬內的氟蟲腈農藥殘留，回收率為86.0%～108.1%，相對標準偏差（RSD）＜10%，檢出限（LOD）和定量限（LOQ）分別為1.5 μg/kg 和4.5 μg/kg。郭宏斌等[6]采用凝膠色譜-氣相色譜質譜測定菠菜中55 種農藥殘留，回收率為81.3%～106.2%，相對標準偏差均低于10.3%，具有準確、靈敏、快速的特點。樂淵等[7]綜合應用凝膠色譜凈化-超高效液相色譜-串聯質譜法測定豇豆中的9種農藥殘留，9 種農藥的回收率為72.2%～109%，相對標準偏差（n=5）在0.6%～8.9%之間。

總體來看，凝膠色譜在果蔬農藥殘留檢測中的應用較為廣泛，且研究者多聯合應用多種檢測方式，凝膠色譜法的效用得到了研究者的認可。

1.1.4 薄層色譜法

薄層色譜法具有操作方便、設備簡單的優勢，早期的薄層色譜法在定性定量及重現性上無法與氣相色譜、高效液相色譜相比，很少被應用。高效薄層色譜法采用高效薄層板，將傳統薄層板的有效板數提升了10 倍以上，大大增強了薄層板的分離能力，再通過薄層掃描儀即可獲取高分辨率的色譜圖。

目前，高效薄層色譜法在果蔬農藥殘留中的應用較少，從相關研究實踐來看，高效薄層色譜法多用于糧油、茶葉等產品的農藥殘留檢測，或是肉類食品添加劑的檢測。滕衛林等[8]采用薄層色譜法檢測豬肉內的瘦肉精含量，加標回收率為71.3%～84.7%（外標法），最低檢出限為2.0 μg/kg。事實上近年來應用薄層色譜法檢測果蔬農藥殘留的研究較少，其原因可能為更為高效、快捷的氣相色譜、液相色譜技術在一定程度上取代了該方法。

1.2 質譜法

質譜法是借助電磁學原理，依據不同的帶電粒子在電場或磁場中的運動規律，通過比較荷質比大小來分離化合物，進而達到檢測特定物質的目的；其是將氣相色譜儀和質譜儀相連接，先利用氣相色譜法分離出復雜的混合物，然后利用質譜法進行檢測。

質譜法具有高檢測靈敏度、高定性專屬性、檢測速度快等特點。將質譜法用于農藥殘留檢測中，一般與色譜法聯合使用，如氣相色譜-質譜法、高效液相色譜-質譜法等。氣相色譜-質譜法、高效液相色譜-質譜法等有效整合了二者的優勢，彌補了二者的缺點，通過優勢互補，充分發揮了色譜的分離功能與質譜的鑒別功能。自1957 年F.A.Morrell 與J.C.Holmes 首次把氣相色譜法和質譜法聯合使用后，氣相色譜-質譜法逐漸在各國得到廣泛應用。在我國，許多實行國家強制標準的果蔬產品使用該方法進行農藥殘留檢測。從國內的相關研究來看，研究者多是將質譜法和氣相色譜、液相色譜技術聯合應用，吳遠高等[9]采用液相色譜-串聯質譜法測定葵花籽中30 種農藥殘留，平均回收率為70%～120%，相對標準偏差為1.50%～9.57%。司露露等[10]指出，通過聯合應用質譜法和氣相色譜、液相色譜技術，可以更為準確地測定果蔬中的農藥殘留。

1.3 生物傳感器法

生物傳感器是把生物敏感元件產生的特異反應與信號經物理元器件轉化成電、光、聲等易于檢測的信號，進而間接獲得待測樣本信息的一種先進方法。隨著科技的進步，生物傳感器在農藥殘留檢測中的應用取得了很大的進步，不但檢測方法更加多樣化，儀器自動化程度及檢測靈敏度也大大提高，且檢測時間更短，對現場的適應能力更強。根據生物傳感器識別元器件的第三物質的差別，生物傳感器包括酶生物傳感器、微生物傳感器及免疫生物傳感器等。

當前，生物傳感器法是果蔬農藥殘留檢測技術的研究熱點，該方法具有檢測儀器體積小、選擇性強、靈活度高、響應快、價格低廉、持續檢測等優點。針對生物傳感器檢測果蔬農藥殘留的研究越發增多。李萌等[11]對比了酶生物傳感器法和國標方法檢測農藥殘留的抗干擾效果，加標實驗表明酶生物傳感器法對敵敵畏、丙溴磷的抑制率分別為84.44%和74.77%，而國標方法對上述兩種農藥的抑制率分別為79.42%和26.50%，其指出酶生物傳感器型農殘檢測儀可有效解決有色樣品中本地色、辛辣蔬菜的次生物質和加標靜置時間干擾檢測結果的問題。薛麗等[12]對電化學生物傳感器的應用進行了回顧和總結，指出電化學生物傳感器在檢出率、靈敏度方面相比國標方法優勢明顯，具有良好的應用前景。

1.4 酶抑制法

酶抑制法的檢測原理是氨基甲酸酯類及有機磷類農藥的靶標都是乙酰膽堿酯酶，當氨基甲酸酯類或有機磷類農藥與酶混合后，會抑制酶的活性，此時加入顯色劑不會顯色；反之，若檢測樣本中的農藥殘留量較少或沒有農藥，就不會抑制酶的活性，在這種情況下，酶可以水解樣本中的基質，加入顯色劑后會正常顯色。該方法主要用于檢測氨基甲酸酯類及有機磷類農藥。該方法具有檢測快速、所用儀器簡單、樣品前處理程序簡單等特點，適合對大批量的樣品進行預篩選，但缺點是靈敏度及回收率不高，并且使用的底物、酶及顯色劑都具有特異性，需滿足特定條件，并且檢測中容易發生假陰或假陽性，影響檢測的準確率；目前已研制出了速測卡、速測箱、生物傳感器及快速測定儀等類型的產品。

國內關于酶抑制法的應用較普遍。雷甜甜等[13]采用酶抑制法檢測大棗中的農藥殘留，抑制率均小于70%，其指出酶抑制法具有操作簡便、快速、測定方法易于掌握的優點。王春瓊等[14]指出，酶抑制法作為一種快速檢測方法，有諸多優勢，但傳統的酯酶存在假陽性及假陰性率高、檢出限高、敏感度低、檢測農藥種類有限等劣勢，該方法的應用仍需要繼續探索更可靠的酯酶類型。

總體來說，色譜法、質譜法、酶抑制法等方法在現代果蔬農藥殘留中的應用較為廣泛，且鑒于食品安全的重要性，檢驗機構、檢驗者通常是多種方法聯合使用，以進一步提升檢出率，在實踐中也取得了較好的效果。

2 展望

農藥殘留是限制我國果蔬出口的主要因素，當前日本、歐盟等國家對于進口農產品的農藥殘留檢測指標更多，并且農藥殘留限量標準也日趨嚴格，這對我國的農藥殘留檢測能力提出了嚴峻的挑戰，提高果蔬農藥殘留檢測技術水平，研究可靠、快速、易于操作的檢測技術已成為業界的共識。隨著國家對食品安全的重視和科學技術的發展，相信這些問題都會得到持續改進。同時，隨著研究人員對農藥殘留檢測技術的深入研究，除現有檢測方法會得到持續改進外，今后的檢測技術將向著現場、低成本、快速準確、自動化、微量及多殘留檢測的方向發展[12]。

目前，科研人員正著手將生物技術應用到果蔬農藥殘留檢測中，生物檢測技術表現出了巨大的發展前景。在各類生物檢測技術中，免疫分析法具有簡單、靈敏度高、檢測效率高、特異性強、適合現場篩選等特點，是今后該領域研究的重點方向，一旦研究成功，必將使農藥殘留檢測能力得到大幅提高。但當前免疫技術在我國尚未得到大規模應用，究其原因：一是成本問題，相較于酶抑制法，免疫分析技術的研發經費高，并且需要具備尖端研發技術，市場推廣也存在一定的難度，需要政府加大財政補貼等支持力度；二是還需進一步改進技術，免疫分析技術針對的是農藥大類的檢測，而不僅限于一種農藥。