果蔬農(nóng)藥殘留檢測方法研究進展

袁 哲，李庭鉑

（聊城市東昌府區(qū)農(nóng)業(yè)農(nóng)村局，山東聊城 252000）

水果和蔬菜中含有豐富的礦物質(zhì)、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(nóng)藥確保果蔬產(chǎn)量、質(zhì)量是目前常用的防治方法。但農(nóng)藥劑量、種類的不合理使用造成果蔬農(nóng)藥殘留甚至超標，影響消費者的身體健康和果蔬出口貿(mào)易。近年來，人們對食品安全愈加重視，加強農(nóng)藥果蔬殘留檢測的重要性也日益凸顯。

在果蔬農(nóng)藥殘留檢測中，由于農(nóng)藥種類繁多，結(jié)構(gòu)性質(zhì)各異，在果蔬中的殘留量較低，再加之果蔬成分復(fù)雜，從而加大了檢測難度，本文對國內(nèi)外應(yīng)用較多的果蔬農(nóng)藥殘留檢測技術(shù)進行了匯總，旨在為相關(guān)研究人員提供參考。

1 果蔬農(nóng)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(nóng)藥殘留，在當前農(nóng)藥殘留檢測中是應(yīng)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(yōu)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(zhì)的差異，在固定相與氣相之間分配系數(shù)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，F(xiàn)PD 對磷、硫化合物反應(yīng)最靈敏，常用于檢測有機磷、有機硫類農(nóng)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(nóng)藥殘留；ECD 對離子反應(yīng)更靈敏，常用于檢測菊酯類、有機氯類農(nóng)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(wěn)定性強、分子量小、容易氣化的農(nóng)藥檢測，具有分離效果好、易操作、應(yīng)用范圍廣、分析速度快、靈敏度高等優(yōu)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(yè)要求較高，不適宜用于農(nóng)藥殘留的現(xiàn)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(nóng)藥殘留，包括甲胺磷、敵百蟲、樂果等，發(fā)現(xiàn)10 種有機磷農(nóng)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(nóng)藥殘留，10 種有機磷類農(nóng)藥分離效果好，在質(zhì)量濃度為0.025～1.0 mg/L時呈良好的線性關(guān)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(yīng)用于果蔬農(nóng)藥殘留檢測，尤其適用于檢測極性強、沸點高、穩(wěn)定性差、不易揮發(fā)的大分子類農(nóng)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(nóng)藥殘留樣品。吳麗群等[3]指出，高效液相色譜-串聯(lián)質(zhì)譜法測定金線蓮中七種農(nóng)藥殘留量，標準工作曲線的線性良好，相關(guān)系數(shù)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(fā)[4]認為，超高效液相色譜-串聯(lián)質(zhì)譜法測定大米中的農(nóng)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(guān)研究來看，高效液相色譜技術(shù)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(lián)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(yīng)，能根據(jù)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(shù)之一。早在1976 年，凝膠色譜法就被用于蔬菜樣本中有機磷農(nóng)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(shù)用于農(nóng)藥和脂質(zhì)分離，并實現(xiàn)了技術(shù)的自動化。隨后，該技術(shù)得到廣泛重視并不斷發(fā)展。

凝膠是凝膠色譜的核心，也是進行組分分離的基礎(chǔ)。目前已研制及應(yīng)用的凝膠有很多，制備工藝、使用條件各不相同，根據(jù)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(nóng)藥殘留檢驗中，通常會根據(jù)樣品基質(zhì)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(shù)在國內(nèi)的應(yīng)用也非常廣泛，多與其他方法聯(lián)合應(yīng)用。如胡貴祥等[5]應(yīng)用凝膠色譜-氣相色譜/質(zhì)譜測定果蔬內(nèi)的氟蟲腈農(nóng)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(zhì)譜測定菠菜中55 種農(nóng)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(yīng)用凝膠色譜凈化-超高效液相色譜-串聯(lián)質(zhì)譜法測定豇豆中的9種農(nóng)藥殘留，9 種農(nóng)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(nóng)藥殘留檢測中的應(yīng)用較為廣泛，且研究者多聯(lián)合應(yīng)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(shè)備簡單的優(yōu)勢，早期的薄層色譜法在定性定量及重現(xiàn)性上無法與氣相色譜、高效液相色譜相比，很少被應(yīng)用。高效薄層色譜法采用高效薄層板，將傳統(tǒng)薄層板的有效板數(shù)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(nóng)藥殘留中的應(yīng)用較少，從相關(guān)研究實踐來看，高效薄層色譜法多用于糧油、茶葉等產(chǎn)品的農(nóng)藥殘留檢測，或是肉類食品添加劑的檢測。滕衛(wèi)林等[8]采用薄層色譜法檢測豬肉內(nèi)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(yīng)用薄層色譜法檢測果蔬農(nóng)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(shù)在一定程度上取代了該方法。

1.2 質(zhì)譜法

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

質(zhì)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(zhì)譜法用于農(nóng)藥殘留檢測中，一般與色譜法聯(lián)合使用，如氣相色譜-質(zhì)譜法、高效液相色譜-質(zhì)譜法等。氣相色譜-質(zhì)譜法、高效液相色譜-質(zhì)譜法等有效整合了二者的優(yōu)勢，彌補了二者的缺點，通過優(yōu)勢互補，充分發(fā)揮了色譜的分離功能與質(zhì)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(zhì)譜法聯(lián)合使用后，氣相色譜-質(zhì)譜法逐漸在各國得到廣泛應(yīng)用。在我國，許多實行國家強制標準的果蔬產(chǎn)品使用該方法進行農(nóng)藥殘留檢測。從國內(nèi)的相關(guān)研究來看，研究者多是將質(zhì)譜法和氣相色譜、液相色譜技術(shù)聯(lián)合應(yīng)用，吳遠高等[9]采用液相色譜-串聯(lián)質(zhì)譜法測定葵花籽中30 種農(nóng)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(lián)合應(yīng)用質(zhì)譜法和氣相色譜、液相色譜技術(shù)，可以更為準確地測定果蔬中的農(nóng)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(chǎn)生的特異反應(yīng)與信號經(jīng)物理元器件轉(zhuǎn)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(nóng)藥殘留檢測中的應(yīng)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(xiàn)場的適應(yīng)能力更強。根據(jù)生物傳感器識別元器件的第三物質(zhì)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(nóng)藥殘留檢測技術(shù)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(yīng)快、價格低廉、持續(xù)檢測等優(yōu)點。針對生物傳感器檢測果蔬農(nóng)藥殘留的研究越發(fā)增多。李萌等[11]對比了酶生物傳感器法和國標方法檢測農(nóng)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(nóng)藥的抑制率分別為79.42%和26.50%，其指出酶生物傳感器型農(nóng)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(zhì)和加標靜置時間干擾檢測結(jié)果的問題。薛麗等[12]對電化學(xué)生物傳感器的應(yīng)用進行了回顧和總結(jié)，指出電化學(xué)生物傳感器在檢出率、靈敏度方面相比國標方法優(yōu)勢明顯，具有良好的應(yīng)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(nóng)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(nóng)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(nóng)藥殘留量較少或沒有農(nóng)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(zhì)，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(nóng)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(yù)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(fā)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(chǎn)品。

國內(nèi)關(guān)于酶抑制法的應(yīng)用較普遍。雷甜甜等[13]采用酶抑制法檢測大棗中的農(nóng)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(yōu)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(yōu)勢，但傳統(tǒng)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(nóng)藥種類有限等劣勢，該方法的應(yīng)用仍需要繼續(xù)探索更可靠的酯酶類型。

總體來說，色譜法、質(zhì)譜法、酶抑制法等方法在現(xiàn)代果蔬農(nóng)藥殘留中的應(yīng)用較為廣泛，且鑒于食品安全的重要性，檢驗機構(gòu)、檢驗者通常是多種方法聯(lián)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(nóng)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(nóng)產(chǎn)品的農(nóng)藥殘留檢測指標更多，并且農(nóng)藥殘留限量標準也日趨嚴格，這對我國的農(nóng)藥殘留檢測能力提出了嚴峻的挑戰(zhàn)，提高果蔬農(nóng)藥殘留檢測技術(shù)水平，研究可靠、快速、易于操作的檢測技術(shù)已成為業(yè)界的共識。隨著國家對食品安全的重視和科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，相信這些問題都會得到持續(xù)改進。同時，隨著研究人員對農(nóng)藥殘留檢測技術(shù)的深入研究，除現(xiàn)有檢測方法會得到持續(xù)改進外，今后的檢測技術(shù)將向著現(xiàn)場、低成本、快速準確、自動化、微量及多殘留檢測的方向發(fā)展[12]。

目前，科研人員正著手將生物技術(shù)應(yīng)用到果蔬農(nóng)藥殘留檢測中，生物檢測技術(shù)表現(xiàn)出了巨大的發(fā)展前景。在各類生物檢測技術(shù)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(xiàn)場篩選等特點，是今后該領(lǐng)域研究的重點方向，一旦研究成功，必將使農(nóng)藥殘留檢測能力得到大幅提高。但當前免疫技術(shù)在我國尚未得到大規(guī)模應(yīng)用，究其原因：一是成本問題，相較于酶抑制法，免疫分析技術(shù)的研發(fā)經(jīng)費高，并且需要具備尖端研發(fā)技術(shù)，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(shù)，免疫分析技術(shù)針對的是農(nóng)藥大類的檢測，而不僅限于一種農(nóng)藥。