化學(xué)檢測技術(shù)在農(nóng)產(chǎn)品農(nóng)藥殘留檢測中的應(yīng)用與發(fā)展

程鑫 程華

（1.遼寧省錦州市疾病預(yù)防控制中心 遼寧錦州 121000；2.錦州醫(yī)科大學(xué)附屬第一醫(yī)院）

1 前言

農(nóng)藥殘留對人體危害極大，近年來，為加強農(nóng)藥殘留的檢測， 儀器分析和快速檢測研究均得到迅速發(fā)展， 其中免疫學(xué)方法已成為重要的農(nóng)藥殘留快速篩選技術(shù)，通過對即將上市的蔬菜進行粗篩，將一部分農(nóng)藥殘留含量比較高的蔬菜控制在交易市場之外，可以減少農(nóng)藥殘留對人們健康的危害，避免中毒事件的發(fā)生。

2 化學(xué)檢測技術(shù)在農(nóng)產(chǎn)品農(nóng)藥殘留檢測中的應(yīng)用

2.1 氣相色譜法

在氣相色譜法應(yīng)用過程中，主要是借助載氣，將其作為流動相， 從而使待檢測試樣能有效在氣體狀態(tài)下展開，從而選擇更加適合的管理結(jié)構(gòu)，確保具體檢測參數(shù)能以適當(dāng)?shù)墓潭ㄏ嘧鳛樯V柱內(nèi)分離參數(shù)， 并且借助相應(yīng)的儀器對不同的組分進行系統(tǒng)化分析和集中校對。首先，由于各個組分會先后進入檢測器，此時能借助電信號的放大過程，利用記錄儀及時記錄不同組分，分別為不同的色譜譜圖。 其次，檢測人員借助色譜圖， 并結(jié)合色譜流出曲線上不同峰值的保留時間，對其進行有效的定性分析。 最后，需要結(jié)合檢測出現(xiàn)的峰值面積或峰值高度參數(shù)進行系統(tǒng)化數(shù)據(jù)處理， 從而保證應(yīng)用效果和控制參數(shù)體系的完整性，是能有效進行定量分析的檢測機制，具有一定的推廣價值。例如，利用火焰光度檢測儀器能有效分析蔬菜中含有的敵敵畏、乙酰甲胺磷、甲拌磷以及樂果的殘留量等， 其最低檢出限為2.2、43.0、5.0ng/mL 和2.3 ng/mL。目前，該技術(shù)在蔬菜中有機磷農(nóng)藥殘留痕量分析項目中的應(yīng)用較為廣泛。

2.2 液相色譜法

在實際檢測機制判定和應(yīng)用的過程中， 要針對不同情況和實際需求， 建立健全穩(wěn)定的管理機制和控制措施。其中，液相色譜法是應(yīng)用較為廣泛的檢測機制和手段，主要是借助液體，將其作為流動相，能有效分析熱穩(wěn)定性不強和強極性農(nóng)藥， 其檢測結(jié)果更加符合實際需求。相較于氣相色譜法，液相色譜法具有分析沸點高以及揮發(fā)性差的特征， 具有較強的極性，而且分子量大。 但由于熱穩(wěn)定性差，在實際應(yīng)用過程中也會受到一些限制。 在實際應(yīng)用體系建立后，檢測人員利用高效液相色譜二極管檢測儀器，能集中檢測食用菌中存在的吡蟲啉、啶蟲脒、多菌靈以及殘留的除蟲脲農(nóng)藥四種成分，并校對含量。其檢測結(jié)果中， 以上四種農(nóng)藥的平均回收率控制在83%～106%， 而RSD 則控制在0.5%～3.4%其實際檢測結(jié)果滿足農(nóng)藥殘留分析的相關(guān)具體要求。此外，還能利用高效液相色譜-紫外檢測器有效測定水稻中殘留的三苯基乙酸錫，能判定其最小檢出量，約為1.0×10-10g，且最低的檢測濃度為 2.0×10-3mg/kg。

2.3 同位素標(biāo)記法

在實際檢測機制中， 同位素示蹤法具有較為廣泛的應(yīng)用價值，能有效對樣品進行集中檢測，主要是指用示蹤劑能有效研究被示蹤物質(zhì)的實際運動狀態(tài)和轉(zhuǎn)化規(guī)律， 確保技術(shù)措施能直觀分析相關(guān)參數(shù)。 同位素標(biāo)記法不僅具有定量準(zhǔn)確度高的特征，其實際檢測的靈敏度也較高，而且檢測手法較為簡單和便捷，使得其應(yīng)用范圍較廣。 目前，多數(shù)檢測單位都是利用同位素標(biāo)記法對磺酰脲類農(nóng)藥殘留進行集中測定。

2.4 分光光度法

目前，應(yīng)用分光光度法的過程中，要對以下3 種情況進行區(qū)別處理。 （1）紫外-可見分光光度法。 主要針對的是紫外-可見吸收光譜物質(zhì)， 對其進行定量和定性分析，這種方式較為便捷化，能提高檢測效率和檢測的準(zhǔn)確性。 應(yīng)用紫外-可見分光光度法進行微量試樣分析具有較高的實效性， 并不需要一些特殊的儀器，在實驗室中應(yīng)用較為廣泛，尤其是對農(nóng)產(chǎn)品中的鉛元素、 鐵元素等金屬離子的含量予以全面測定。 例如，在氨基甲酸鋯類農(nóng)藥測定中，利用紫外-可見分光光度法， 能保證測定回收率控制在99.6%到107.9%之間。 （2）熒光分光光度法，利用化學(xué)分析檢測方法對相關(guān)元素進行測定和分析， 具有選擇性強以及處理效果好的特征。 熒光分光光度法之所以應(yīng)用較為廣泛，不僅僅是由于線性范圍較廣，其物質(zhì)檢出限低也是較為突出的特征， 尤其是對食品和飼料中的鉛元素含量有明顯的檢測優(yōu)勢， 檢出限能保證在 0.3 μg/L 左右。 （3）紅外光譜分析法，能直接檢測出農(nóng)產(chǎn)品的農(nóng)藥殘留量， 并且處理操作較為便捷，測定的速度和操作效果都能符合預(yù)期。也就是說，在利用紅外光譜分析法時，能在簡略殘留稱量工作繁瑣程度的基礎(chǔ)上， 確保定容和分離效果更加有效。例如，在檢測蔬菜中敵百蟲和敵敵畏殘留量的試驗項目中，利用紅外光譜分析法，能提高檢測精確度和完整性，具有推廣價值。

2.5 化學(xué)發(fā)光法

在眾多檢測項目中， 有機磷農(nóng)藥的檢測尤為重要，由于有機磷農(nóng)藥是一種具有神經(jīng)毒性的物質(zhì)，不僅能抑制生物體內(nèi)膽堿酶物質(zhì)的基本活性， 還能使人體內(nèi)的神經(jīng)傳導(dǎo)介質(zhì)出現(xiàn)嚴(yán)重的代謝紊亂， 造成機體產(chǎn)生遲發(fā)性神經(jīng)毒性， 嚴(yán)重的則會引起機體運動失調(diào)，甚至導(dǎo)致呼吸中樞麻痹后死亡。而這種物質(zhì)會在殺蟲劑中出現(xiàn)， 導(dǎo)致其會在蔬菜等食用品中有所殘留，如果長期累積，就會出現(xiàn)農(nóng)藥急慢性中毒問題。 目前，利用液相色譜法檢測技術(shù)、氣相色譜法檢測技術(shù)以及傳感器技術(shù)等都能進行檢測， 但需要對樣品進行較為繁瑣的預(yù)處理， 現(xiàn)場檢測效果還有待提高。 基于此， 流動注射-化學(xué)發(fā)光分析法應(yīng)運而生， 具有較高的可控性和自動化程度， 應(yīng)用價值較高，值得大面積推廣，具體系統(tǒng)示意圖如圖1 所示。

圖1 流動注射化學(xué)發(fā)光法測定有機磷分析系統(tǒng)示意圖

2.6 氣相色譜-串聯(lián)質(zhì)譜技術(shù)

2.6.1 糧谷

通過研究發(fā)現(xiàn)，用乙酸對樣品進行提取，并將樣品的提取液運用凝膠色譜和固相萃取柱進行凈化，并且運用氣相色譜-串聯(lián)質(zhì)譜儀進行檢測，并且確證在小麥、 大米中殘存著農(nóng)藥。 在添加水平在0.001～0.5 mg/kg 時，農(nóng)藥殘留回收率達到了80.4%～85.7%。 測定結(jié)果的最低限為0.002 mg/kg，測定結(jié)果的相對標(biāo)準(zhǔn)偏差在9.5%～18.7%。

2.6.2 蔬菜和水果

據(jù)研究，運用固相萃取柱提取，氣相色譜-串聯(lián)質(zhì)譜法對蔬菜中農(nóng)藥殘留進行分析， 采用含量為1%的冰乙酸提取樣品， 并且采用氣相色譜-串聯(lián)質(zhì)譜法在不同時段程選擇反映下進行測定， 發(fā)現(xiàn)在107 種農(nóng)藥在 0.05～1 mg/kg 范圍中， 線性關(guān)系處于良好的狀態(tài)中， 方法的定量限均是低于10 g/kg，這種方法不僅僅可以運用于對蔬菜機制中的107 種農(nóng)藥殘留進行有效檢測， 還可以很好的解決本底成分較為復(fù)雜的大蒜機制容易出現(xiàn)的干擾問題。 有的研究中用0.1%的乙腈對樣本進行提取，并對此進行分散固相萃取柱進行凈化，與此同時，運用三重四級桿質(zhì)譜對韭菜、大蔥等20 種有機磷農(nóng)藥殘留蔬菜進行檢測，最低的檢測限在0.07～1.50 g/kg，農(nóng)藥殘留回收率達到80.0%～109%， 測定的結(jié)果相對標(biāo)準(zhǔn)差小于10.4%。采用氣相色譜-串聯(lián)質(zhì)譜方法對水果中的滅線磷、樂果等常用農(nóng)藥殘留進行檢測，農(nóng)藥的回收率達到65.4%～124%， 測定結(jié)果的相對標(biāo)準(zhǔn)差在0.5%～7.3%。

2.6.3 水產(chǎn)品

有研究對水產(chǎn)品中的魚體組織中有機氯農(nóng)藥殘留運用氣相色譜-離子阱多級質(zhì)譜法進行檢測。 該方法下，樣品運用己烷和丙酮，體積按照1∶1 的比例進行提取， 再運用凝膠滲透到色譜和固相萃取實現(xiàn)聯(lián)合凈化，在經(jīng)過濃縮之后，上機進行分析，在最終的結(jié)果中也顯示了運用EI 電離模式，選擇不同的監(jiān)測特征的離子，可以對樣本中的所有化合物進行有效檢測，運用加壓溶劑萃取方法，并運用氣相色譜-串聯(lián)質(zhì)譜方法可以對可食用海藻中的除蟲菊酯類、氨基甲酸鹽類和有機磷農(nóng)藥殘留進行檢測，檢測農(nóng)藥回收率達到80%～108%，測定的結(jié)果偏差不高于8%。

2.6.4 畜禽肉類

有研究運用氣相色譜-串聯(lián)質(zhì)譜方法針對動物脂肪中的農(nóng)藥殘留進行分析，運用丙酮、正己烷對樣本進行提取， 并運用GPC 對油脂中的雜質(zhì)進行去除，在這一方法下，待測樣本中的農(nóng)藥殘留回收率達到83%～108%，測定相對標(biāo)準(zhǔn)偏差不高于10.8%，各農(nóng)藥組成的檢出限為0.1～0.8%g/kg。

2.6.5 其他食品

相關(guān)研究中， 運用氣相色譜-串聯(lián)質(zhì)譜方法對紅酒、白葡萄酒中的農(nóng)藥殘留進行檢測，對選擇的樣品運用PSA 粉末和進行凈化，農(nóng)藥殘留回收率可達到80%～100%之間， 測定結(jié)果相對標(biāo)準(zhǔn)偏差不高于10%。運用氣相色譜-串聯(lián)質(zhì)譜法對糖樣品中的農(nóng)藥殘留進行檢測， 檢測的農(nóng)藥殘留回收率在81%～110%之間， 檢測限為0.1 g/kg。 還有的運用氣相色譜-串聯(lián)質(zhì)譜方法對番茄醬中的農(nóng)藥殘留進行檢測，首先對離子進行掃描，以確定甲胺磷等農(nóng)藥使用的標(biāo)準(zhǔn)工作液質(zhì)量的濃度、 碰撞能量質(zhì)譜參數(shù)等，這一方法的應(yīng)用可以提升檢測靈敏度。對低含量的農(nóng)藥殘留也可以檢測出來，最后測定的結(jié)果也十分可靠。

2.7 液相色譜-串聯(lián)質(zhì)譜法

2.7.1 儀器與試劑

Angilent1260 液相色譜儀；ABSCIEX3200QTRA P 質(zhì)譜儀； 電子天平；3-15K 臺式離心機 （sigma 公司）；渦旋混合器；樣品粉碎機；真空抽濾泵；抽濾瓶；微孔濾膜；注射器；樣品瓶。 抑霉唑、咪鮮胺、吡唑醚菌酯、苦參堿標(biāo)準(zhǔn)品（農(nóng)業(yè)部環(huán)境保護科研監(jiān)測所）；乙腈、 甲醇 （色譜純，MERCK 公司）； 甲酸 （純度99%，ROESCIENTIFICINC.）； 實驗室用水為超純水（Millipore 公司MilliQAdvantageA10 超純水機制備，電阻率為 18.2MΩ.cm）。 MgSO4、乙酸鈉、GCB（石墨化炭黑）、PSA（N-丙基乙二胺）、C18Agilent 公司。

2.7.2 標(biāo)準(zhǔn)溶液的配制

農(nóng)藥標(biāo)準(zhǔn)品。4 種農(nóng)藥標(biāo)準(zhǔn)品，抑霉唑、咪鮮胺、吡唑醚菌酯，濃度為100 μg/mL；苦參堿，固體標(biāo)準(zhǔn)樣品。抑霉唑、咪鮮胺、吡唑醚菌酯標(biāo)準(zhǔn)儲備液：分別吸取800 μL 標(biāo)準(zhǔn)溶液加入5 mL 容量瓶中， 甲醇定容，裝棕色瓶，儲存在4℃冰箱中，備用。 苦參堿標(biāo)準(zhǔn)儲備液：稱取0.0200 g 苦參堿標(biāo)準(zhǔn)樣品，用甲醇溶解并定容至100 mL 得到質(zhì)量濃度200 μg/mL 的標(biāo)準(zhǔn)儲備液，儲存于4℃冰箱中，備用。

2.7.3 樣品前處理

新鮮甘薯樣品取具有代表性的可食部分， 將其混勻，用四分法將其縮分后，放入樣品粉碎機，制成待測樣。 放入分裝容器中，于-20℃～-16℃條件下保存，備用。 稱取10 g 樣品在50 mL 離心管中，加入25 mL 乙腈，6 g MgSO4、1.5 g 乙酸鈉，振蕩 1 min，5 000 r/min 離心5 min，取上清液加入15 mL 離心管中，加入 400 mg PSA、45 mg GCB、400 mg C18、1 200 mg MgSO4，振蕩 1 min，5 000 r/min 離心 5 min，取上清液過0.2 μm 有機濾膜，裝瓶待測。

2.7.4 實驗條件

2.7.4.1 液相操作條件

色譜柱為菲羅門 C18（100×3.0 mm，2.6 μm），流動相 A 相為水（加 0.1 mmol 甲酸）；B 相為甲醇。

2.7.4.2 質(zhì)譜條件

電噴霧離子源（ESI），氣簾氣 CUR：10.0 psi；碰撞氣 CAD：Medium；IS 電壓：5 500.0V；源溫度（TEM）：500℃，霧化氣 GAS1：14.0 psi；輔助氣GAS2：14.0 psi。正離子掃描，采用多反應(yīng)監(jiān)測（MRM）模式。

3 結(jié)論

在農(nóng)作物種植過程中， 農(nóng)藥是保護其免受病蟲草害問題的主要措施，但是，由于人們對其危害性缺乏認知，存在超標(biāo)使用的問題，會導(dǎo)致人們賴以生存的環(huán)境受到威脅，也影響農(nóng)產(chǎn)品的對外出口問題，各個國家已經(jīng)開始使用農(nóng)藥殘留檢測技術(shù)對其進行集中的規(guī)范和處理，化學(xué)檢測技術(shù)尤為關(guān)鍵，需要相關(guān)部門結(jié)合實際需求展開深度分析和處理。