農(nóng)產(chǎn)品農(nóng)藥殘留檢測技術(shù)的研究進(jìn)展

汪 新

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

農(nóng)產(chǎn)品種植中普遍存在的問題之一就是農(nóng)藥的大量使用，農(nóng)藥使用不合理導(dǎo)致農(nóng)產(chǎn)品農(nóng)藥大量殘留，嚴(yán)重降低農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量，給消費者帶來巨大的食品安全隱患。農(nóng)產(chǎn)品農(nóng)藥殘留檢測技術(shù)的研究尤為重要，可以解決我國農(nóng)產(chǎn)品農(nóng)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(nóng)產(chǎn)品農(nóng)藥殘留檢測技術(shù)的深入研究，借助先進(jìn)的檢測技術(shù)控制農(nóng)產(chǎn)品農(nóng)藥殘留量。

1 樣品前處理技術(shù)分析

1.1 固相萃取技術(shù)

20世紀(jì)70年代開始出現(xiàn)了固相萃取技術(shù)，其應(yīng)用原理是借助固體吸附劑吸附液體樣品中目標(biāo)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(xiàn)目標(biāo)化合物分離和富集的目的。固相萃取技術(shù)中對待測樣品進(jìn)行測定，在選擇萃取柱和洗脫液時，需要考慮待測農(nóng)藥性質(zhì)、樣品種類等，以確保所選擇萃取柱和洗脫液的合理性，實現(xiàn)一步完成萃取、富集和凈化的目的。固相萃取技術(shù)操作較為簡單，使用溶劑較少，有較好的重現(xiàn)性和較高的回收率，并能避免其他雜質(zhì)的加入，因此國內(nèi)外的農(nóng)產(chǎn)品農(nóng)藥殘留檢測前處理中應(yīng)用較為廣泛。

1.2 微波輔助萃取技術(shù)

該技術(shù)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(shù)來加熱，起到樣品目標(biāo)化合物萃取并分離雜質(zhì)的目的。

1.3 加速溶劑萃取技術(shù)

提升溫度和壓力可以提高物質(zhì)溶解度和溶質(zhì)擴散效率，從而進(jìn)一步加快萃取效率。加速溶劑萃取技術(shù)所使用溶劑較少、萃取效率較高，因此在農(nóng)產(chǎn)品農(nóng)藥殘留檢測樣品前處理中被廣泛應(yīng)用。該技術(shù)可以同時使用四種溶劑對殘留農(nóng)藥進(jìn)行提取，回收率較高，在農(nóng)藥殘留樣品前處理中應(yīng)用效果較好。此外，加速溶劑萃取技術(shù)還被廣泛應(yīng)用在農(nóng)業(yè)環(huán)境、化工、藥物等領(lǐng)域[1]。

1.4 免疫親和色譜技術(shù)

IAC是免疫親和色譜技術(shù)的簡稱，該技術(shù)是將色譜分析方法與免疫反應(yīng)相結(jié)合的檢測方法。在免疫反應(yīng)原理下借助色譜差速遷移理論分離凈化樣品。農(nóng)產(chǎn)品農(nóng)藥殘留檢測中需要在適當(dāng)?shù)膿?dān)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(fā)生反應(yīng)，在抗原-抗體結(jié)合反應(yīng)下可以將待測組分保留在柱上，之后用適當(dāng)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(shù)的優(yōu)勢在于有較好的選擇性，尤其是在農(nóng)產(chǎn)品農(nóng)藥殘留檢測樣品前處理中被廣泛應(yīng)用。

1.5 固相基質(zhì)分散萃取技術(shù)

將涂有C18的不同種類聚合物擔(dān)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(yīng)的溶劑進(jìn)行淋洗處理，其目的是洗脫下各種待測物。固相基質(zhì)分散萃取技術(shù)中省去了中間樣品勻化、組織細(xì)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(dǎo)致農(nóng)藥過度損失的問題。因此固相基質(zhì)分散萃取技術(shù)在提取凈化農(nóng)產(chǎn)品農(nóng)藥殘留上具有明顯優(yōu)勢。

1.6 超臨界流體萃取技術(shù)

超臨界流體具有較大的密度且粘度較低，擴散系數(shù)相對較大，液體溶解力和氣體滲透性相對較大，因此該技術(shù)可以溶解樣品中待測物質(zhì)并將其從基體中分離出來。超臨界流體萃取技術(shù)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(shù)自1990年起就已經(jīng)被應(yīng)用到色譜樣品前處理中，目前該技術(shù)在農(nóng)產(chǎn)品樣品農(nóng)藥殘留量分析中被廣泛應(yīng)用。其中液態(tài)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(nóng)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(nóng)藥萃取效率明顯提升。但是該技術(shù)在農(nóng)藥殘留分析中仍然處于研究的初期階段。

2 農(nóng)藥殘留檢測技術(shù)分析

2.1 氣相色譜技術(shù)

GC是氣相色譜技術(shù)的簡稱，可揮發(fā)物質(zhì)和氣體是該技術(shù)主要的分析對象。氣象色譜技術(shù)具有較高的選擇性，效能和分析速度均較快。氣相色譜技術(shù)在科學(xué)技術(shù)不斷發(fā)展的過程中，已經(jīng)由原來填充柱為主的氣相色譜轉(zhuǎn)變?yōu)槊?xì)管柱為主的氣相色譜。氣相色譜法在檢測穩(wěn)定性差、沸點高的農(nóng)藥時，應(yīng)用效果不明顯，該類農(nóng)藥檢測時不能使用氣相色譜分析法對其進(jìn)行分離檢測。降低農(nóng)藥的熱穩(wěn)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(shù)的處理難度，添加了樣品前處理環(huán)節(jié)，也限制了氣相色譜檢測技術(shù)的應(yīng)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(xì)管柱都明顯優(yōu)于填充柱，毛細(xì)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(nóng)藥分離效果。

2.2 二維氣相色譜技術(shù)

二維氣相色譜技術(shù)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(yù)分離后，需要將分離后的組分向第二根色譜柱轉(zhuǎn)移，進(jìn)行深度分離。目前二維氣相色譜柱在石油化工行業(yè)中被廣泛應(yīng)用，但是國內(nèi)農(nóng)產(chǎn)品農(nóng)藥殘留檢測中還未普及[2]。

2.3 超臨界流體色譜技術(shù)

在對熱不穩(wěn)定性農(nóng)藥進(jìn)行分析時可以采用超臨界流體色譜技術(shù)，該技術(shù)同時具備氣相色譜GC的分析優(yōu)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(xué)發(fā)光檢測器SCLD結(jié)合在一起可以將檢測重復(fù)性和穩(wěn)定性進(jìn)一步提升。由于超臨界流體色譜技術(shù)具有多種優(yōu)點，因此該技術(shù)在農(nóng)產(chǎn)品農(nóng)藥殘留檢測中被廣泛應(yīng)用，呈現(xiàn)出不錯的發(fā)展前景。

2.4 液相色譜技術(shù)

在高沸點或者不穩(wěn)定農(nóng)藥分離檢測中可以使用液相色譜技術(shù)，液相色譜技術(shù)可以彌補GC檢測技術(shù)中存在的不足，是定量和定性檢測農(nóng)產(chǎn)品農(nóng)藥殘留的有效手段。液相色譜技術(shù)在對農(nóng)產(chǎn)品農(nóng)藥殘留檢測時，可以使用C8和C18作為填料。該檢測技術(shù)與GC檢測技術(shù)相比較，操作更為簡單靈敏，在農(nóng)藥殘留檢測中應(yīng)用液相色譜技術(shù)可以更好分離出殘留農(nóng)藥。

2.5 質(zhì)譜技術(shù)

2.5.1 液相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用技術(shù)

液相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用技術(shù)在檢測熱不穩(wěn)定性、高熱性、難揮發(fā)大分子有機物化合物中具有明顯優(yōu)勢，該檢測方法受沸點影響較小，可有效分離、分析熱穩(wěn)定性較差的農(nóng)藥。液相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用技術(shù)對于檢測儀器有著較高的要求，該技術(shù)可靠性和檢測準(zhǔn)確性較高，可以在農(nóng)產(chǎn)品農(nóng)藥殘留檢測中應(yīng)用。

2.5.2 氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用技術(shù)

氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用技術(shù)在科學(xué)技術(shù)不斷發(fā)展的背景下，逐漸向著自動化和小型化方向發(fā)展，氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用技術(shù)具有較高的靈敏度和穩(wěn)定性，是農(nóng)產(chǎn)品農(nóng)藥殘留檢測中常用技術(shù)。目前氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用技術(shù)在農(nóng)藥殘留分析中最常使用，如GB/T19649和GB/T19648多農(nóng)藥殘留分析方法。該檢測技術(shù)中常見離子源包括FAB源（快原子轟擊型離子源）、CI源（化學(xué)電離源）、EI源（電子轟擊型離子源）、DCI源（解析化學(xué)電離源）、API源（大氣壓電離源）等。其中農(nóng)產(chǎn)品農(nóng)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(zhì)譜聯(lián)用技術(shù)

雙極、多級質(zhì)譜聯(lián)用技術(shù)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(yōu)勢。但是目前我國的雙極或多級質(zhì)譜聯(lián)用技術(shù)還處于不斷發(fā)展的階段，與之相關(guān)的檢測技術(shù)還需進(jìn)一步研究。

2.6 生物傳感器技術(shù)

BS是生物傳感器的簡稱，它借助生物活性物質(zhì)作為傳感器識別元件，生物活性物質(zhì)可以與樣品中待測物質(zhì)產(chǎn)生特異性反應(yīng)。在換能器的作用下可以將特異性反應(yīng)轉(zhuǎn)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(jìn)行分析，已定性、定量檢測待測物。目前農(nóng)產(chǎn)品農(nóng)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(nóng)產(chǎn)品農(nóng)藥殘留借助生物傳感器來檢測具有明顯的優(yōu)勢，可以確保檢測結(jié)果的準(zhǔn)確性和檢測效率[4]。

2.7 酶免疫技術(shù)

酶免疫技術(shù)是建立在抗原和抗體特異性結(jié)合反應(yīng)基礎(chǔ)之上的一種分析方法。大分子量的農(nóng)藥進(jìn)入體內(nèi)后會產(chǎn)生抗體，與農(nóng)藥抗原特異性結(jié)合，農(nóng)藥小分子以獨特方式被制備成人工抗原，促使動物產(chǎn)生免疫反應(yīng)，這樣可以產(chǎn)生與農(nóng)藥特異性結(jié)合的抗體。標(biāo)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(nóng)藥殘留物。酶免疫技術(shù)特異性、靈敏性均較強，且安全可靠成本低，因此在農(nóng)產(chǎn)品農(nóng)藥殘留檢測中被廣泛應(yīng)用。

2.8 生物檢測技術(shù)

生物檢測技術(shù)是農(nóng)產(chǎn)品農(nóng)藥殘留檢測技術(shù)之一，特定條件下農(nóng)產(chǎn)品農(nóng)藥殘留檢測中可以直接利用生物體對農(nóng)藥的特異性來進(jìn)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(jìn)行檢測，用發(fā)光細(xì)菌為原材料，借助體內(nèi)熒光素產(chǎn)生的熒光受到農(nóng)藥影響而逐漸減弱的程度來檢測農(nóng)藥殘留情況。生物檢測技術(shù)檢測農(nóng)產(chǎn)品農(nóng)藥殘留量操作簡單，且檢測前不需要經(jīng)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(xiàn)出來的測定結(jié)果難以對農(nóng)藥品種正確確認(rèn)，假陽性或者假陰性情況多見[5]。

3 農(nóng)藥殘留檢測確認(rèn)技術(shù)分析

3.1 條件改變法

條件改變法作為農(nóng)產(chǎn)品農(nóng)藥殘留檢測確認(rèn)技術(shù)之一，主要包括以下幾種。（1）柱確認(rèn)法，因為不同農(nóng)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(nóng)藥樣品時可以采用不同色譜柱，來對陽性結(jié)果進(jìn)行確認(rèn)；（2）儀器條件改變法，將儀器操作條件，如GC、LC等進(jìn)行改變可促使疑似農(nóng)藥檢出保留時間發(fā)生變化，變化后的農(nóng)藥保留時間可與標(biāo)樣進(jìn)行比較，之后定性。

3.2 添加法

農(nóng)產(chǎn)品農(nóng)藥殘留檢測陽性結(jié)果確證中添加法作為一種常見方法，有同類型。（1）質(zhì)添加法，該方法需要將相應(yīng)樣品基質(zhì)添加到標(biāo)樣中，也可以直接使用樣品基質(zhì)對標(biāo)樣進(jìn)行稀釋定容。這樣可以將樣品基質(zhì)效應(yīng)對部分農(nóng)藥保留時間等定性指標(biāo)帶來的影響排除，降低檢測誤判概率；（2）標(biāo)樣添加法，將等量疑似檢出農(nóng)藥添加到樣品中，比較樣品中目標(biāo)物定性指標(biāo)，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(jié)果為陽性[6]。

3.3 質(zhì)譜確證法

MS-MS串聯(lián)質(zhì)譜和EI源單極質(zhì)譜檢測可以為定量和定性提供有效的依據(jù)。陽性結(jié)果確證中如果采用質(zhì)譜可以將質(zhì)譜圖譜和保留時間同時保留，再對分子結(jié)構(gòu)信息定性進(jìn)行分析。目前農(nóng)產(chǎn)品農(nóng)藥殘留陽性結(jié)果確證中最佳方式就是質(zhì)譜法。但是該方法在應(yīng)用中需要避免其他因素的干擾，需要采用近似濃度標(biāo)樣的質(zhì)譜圖或者質(zhì)譜庫標(biāo)準(zhǔn)譜圖，這樣可盡可能減少其他因素對陽性結(jié)果確證的影響，確保檢測結(jié)果的準(zhǔn)確性。

3.4 衍生化法

衍生化反應(yīng)是某些農(nóng)藥所特有的，衍生化后再檢測農(nóng)產(chǎn)品農(nóng)藥殘留情況可以進(jìn)一步確保檢測準(zhǔn)確性。陽性結(jié)果確證中可以采用升華特定反應(yīng)法和生物檢測方法，陽性結(jié)果確證中需要檢測人員考慮到儀器設(shè)備和農(nóng)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(jié)果進(jìn)行確證，確保檢測結(jié)果的準(zhǔn)確性[7-8]。

4 結(jié)語

農(nóng)產(chǎn)品農(nóng)藥殘留檢測技術(shù)是科學(xué)技術(shù)快速發(fā)展的產(chǎn)物，該技術(shù)可以有效解決我國農(nóng)產(chǎn)品對外出口存在的限制，能保障人民群眾的食品安全。農(nóng)產(chǎn)品農(nóng)藥殘留檢測技術(shù)的分析研究可為農(nóng)產(chǎn)品農(nóng)藥殘留檢測領(lǐng)域的現(xiàn)代新技術(shù)應(yīng)用提供參考。