食品中農藥殘留檢測的樣品前處理技術研究

黃柳芳

（百色市檢驗檢測中心，廣西百色 533000）

農藥殘留檢測主要是借助相關儀器設備測定食物樣品中的農藥殘留含量，并對相關數據進行計算分析，確定食物中農藥殘留量是否超過國家標準。對食品進行農藥殘留檢測有助于落實推進國家出臺的食品安全計劃，在保障食品安全方面具有不可替代的價值作用。當前，食品安全問題已成為關乎國家社會穩定的民生問題，食品安全問題關乎人們的身心健康及生命安全，科學應用樣品前處理技術將有利于提高食品農藥殘留檢測的精準度，進而保障食品安全。

1 樣品前處理技術概述及重要性分析

完整的樣本分析過程從采樣開始到完成分析報告，包括4 個關鍵步驟，分別為樣本采集、樣本前處理、分析檢測以及數據處理與報告結果，其中樣品前處理環節在時間上占據樣本分析全過程的70%。樣品前處理也稱樣品預處理，是指將樣品分解，使被測組分定量地轉入溶液中以便進行分析測定的過程。隨著現代分析化學的發展演變，樣本性質愈加復雜多樣，且檢測過程極易受外界客觀因素的干擾影響，無形之中提高了樣本檢測難度。通常情況下，收集到的樣本不能直接進行分析檢測，檢測前開展的樣本前處理工作就顯得尤為重要。樣品前處理可有效杜絕食物樣品對離子源和倍增器造成污染，從而大幅提升食品檢驗效率。展開樣品前處理工作的前提條件是選擇恰當的樣品前處理技術，應依據所檢測樣本的食物品類、檢測要求及樣品特征綜合選擇，以此確保檢測結果精準有效，進而提高食品安全質量[1]。

2 食品農藥殘留檢測中常用的樣品前處理技術

與常規的樣品處理手段相比，現階段食品農藥殘留檢測中應用的樣品前處理技術能在縮短檢測時間的基礎上大幅提升食品農藥殘留檢測精準度。下文主要介紹幾種食品農藥殘留檢測中常見的樣品前處理技術。

2.1 固相萃取技術

固相萃取技術主要是利用固體吸附劑吸附處理液態樣品中的目標化合物，將液體樣品中的基質與干擾物質分離，最后利用熱解吸附，或利用洗脫液對目標化合物進行細節處理，以實現對目標化合物的整合分析。固相萃取技術相較于其他技術手段優勢更為明顯，操作簡單快捷且準確度相對較高，因此在食品農藥殘留檢測樣品前處理中應用較為廣泛[2]。在固相萃取技術的實際應用過程中，結合萃取柱填料的差異性，可將其分為多類萃取方式，包括正向固相萃取、反向固相萃取以及離子交換固相萃取等。以正向固相萃取法為例，通常會選用氧化鋁、硅膠等吸附劑對液態樣品進行萃取，與傳統萃取技術相比，正向固相萃取技術更為成熟，借助該處理技術能實現試驗成分與干擾成分的高效分離，大幅提高檢測回收率，因此常用于果蔬等食品的農藥殘留檢測。

2.2 基質固相分散處理技術

基質固相分散處理技術的應用步驟為確定固相載體（通常情況下固相載體包括鍵合物質或涂有聚合物的物質），隨后將固相載體與檢測樣品及萃取材料混合并進行研磨，利用研磨所得的混合物進行填料灌注，選用溶劑對填料灌注進行淋洗，由此獲得分離后的待檢測物。基質固相分散處理技術融合了固相萃取技術與反向鍵合填料技術的優勢特征，借助這一處理技術可實現檢測樣本的提取、勻漿、純化，由于該技術操作簡單，且無需借助過多溶劑便可實現最佳提取效果，在食品農藥殘留檢測中得到了普及運用。就當前應用現狀來看，藥物、除草劑、殺蟲劑等物質的萃取工作大都借助基質固相分散處理技術開展，萃取過程易于操作，且無需大量檢測時間。此外，該技術所需的樣品量相對較少，通常用于分離或處理單一化合物，或同其他萃取技術聯合運用。

2.3 微波輔助萃取技術

以微波萃取食品、飼料、土壤等固體物質中的檢測樣本即為微波輔助萃取技術。在選用微波輔助萃取技術對檢測樣本進行處理的過程中，主要以極性分子對微波的快速吸收能力為原理，利用微波加熱方式萃取樣本，在進行樣本萃取時，要根據試樣的不同，選用適當的極性溶液，從而實現對樣本雜質的分離。與常規萃取技術相比，微波輔助萃取技術的安全性、高效性等優勢特征較為明顯，因此通常被用于提取易燃物質，并且可以同時進行多個樣本的萃取。微波輔助萃取技術存有一定的局限性，若溶劑不具備極性，便無法實現對樣本的分離萃取。近年來，微波輔助萃取技術在食品農藥殘留檢測前處理中也得到了廣泛應用，常用于檢測奶粉、豬肉等食品，利用微波技術可實現殘留物質的快速分離，并且可以批量處理，所得樣品回收率相對較高，可有效縮減檢測成本。

2.4 凝膠滲透色譜技術

凝膠滲透色譜法是以所分離物質的分子量為基礎，以油分子篩的特性為原理，分離樣品中含有的蛋白質。食品中非水溶性農藥殘留量較多，凝膠滲透色譜技術可用于食品中農藥殘留的提取和純化。在技術應用時，須明確凝膠滲透色譜的參數，其參數的確定主要依賴于載體和選用的溶劑。①要確保載體具有較強的熱穩定性、化學惰性和力學性能。在實際分離時，須確保載體顆粒尺寸小、均勻，既能保證填料的密封性，又能增加被測試物質的溶解性，同時也可防止在操作時因分析目標變化而更換溶劑，避免沸點過高導致溶劑黏度降低。凝膠滲透色譜法可有效降低流體阻力，溶劑毒性相對較低且化學性能較為穩定，因此不會對色譜儀器造成腐蝕損害。凝膠滲透色譜技術環保特性較為突出，不僅可以實現樣本溶劑的選擇以及萃取分離，還可以對具有適當溫度的溶質展開化學成分分析，與傳統的吸附柱層析技術相比，凝膠滲透色譜技術更為前沿。凝膠滲透色譜法具有較高的純化能力，能大幅縮短純化時間，且操作簡便適用廣泛，因此在食品農藥殘留檢測前處理環節中有著極為廣闊的發展前景。

2.5 超臨界流體萃取

處于臨界溫度及壓力下的高密度流體即為超臨界流體，它是一種介于液態和氣體之間的物質，兼具二者優勢。超臨界流體萃取技術是以超臨界流體為溶劑，從樣品中提取被檢測成分。在應用超臨界流體萃取技術時，應留意所選取萃取劑的成本價格及溶解能力。超臨界流體中CO2含量較高，且易于提純，不易對樣品造成污染，化學惰性、無味、無毒性等優勢特征較為突出，適用于萃取非極性物質，但其屬于非極性溶劑，難以用于萃取極性化合物。若想取得最佳萃取結果，可在應用過程中，添加適量的CClF3、NO2、MeOH、NH3等極性化合物。超臨界流體萃取技術應用步驟分為萃取和分離兩個主要環節，排除萃取劑對萃取效率的影響外，以下幾點因素也不容忽視。

2.5.1 改性劑

溶劑質量決定了待測物溶解度及分離選擇性。以CO2為萃取劑，對蔬菜樣品中殘留的甲胺磷農藥進行檢測，結果表明，甲胺磷農藥回收率在45%～82%；采用甲醇作改性劑，可大幅提升回收率，回收率為90%～114%[3]。常用改性劑也包括CClF3和NH3。

2.5.2 溫度

溫度因素也極易對萃取結果產生影響，溫度改變會引起液體密度和被測物體的蒸氣壓力發生變化。在接近臨界溫度的壓力下，待檢測物質的蒸氣壓力會出現小幅度上升，會對液體密度產生影響，從而降低萃取液溶解性。相反，高壓范圍區升溫可以迅速提高待測組的蒸氣壓力，從而提升萃取效率。現有研究表明，萃取溫度與活化部分的解吸動力學關系密切。因此，相較于過度使用改性劑，提高萃取溫度更有利于提高萃取效率[4]。

2.5.3 壓力

當液體處于超臨界狀態時，若液體密度發生變化，溶質溶解度也會隨之變化，進而影響萃取效果。提取壓力是液體密度的重要參數，通過調節壓力能大幅提升提取效率。由于超臨界流體N2O 和CO2在高溫時，隨著壓力加大，其流體密度會明顯增加，可縮減小分子之間的平均自由距，強化溶質與溶劑之間的親和性，提高液體的溶解能力，進而提升萃取效率[5]。

3 樣品前處理技術的發展趨勢

近些年，我國食品檢測技術發展持續向好，借助食品檢測技術的改進優化，檢測速率得以大幅提升。此外，將信息技術應用于樣品前處理環節，可有效降低前處理過程中出現的檢測誤差，進而保障食品安全維護人們的身體健康。相關技術人員應加強對樣品前處理技術的探索研究，梳理總結檢驗經驗，以推動食品農藥殘留檢測向無毒性、安全化、高效化發展。同時，研究人員還應結合暴露組學、代謝組學等相關學科知識，對樣品前處理技術進行風險評價，從而進一步提高農藥殘留檢測結果的準確性，推動食品安全保障制度不斷完善。

4 結語

樣品前處理是食品農藥殘留檢測過程中最為重要的環節之一，針對不同食物樣品選擇科學合理的處理技術有助于提高檢測結果的準確性與可靠性，同時還需從綠色環保角度出發，最大限度降低對色譜柱及相關檢測儀器的腐蝕污染，以此提高食品農藥殘留檢測成效。通過對樣品前處理技術展開深入研究，可提高農藥殘留檢測質量。就當前技術發展現狀來看，食品農藥殘留樣品前處理技術正逐步向高效化、精準化、智能化方向發展，樣品轉移所造成的污染問題將得以解決優化，進而提高樣品檢測速率。