淺析食品中農(nóng)獸藥殘留檢測(cè)相關(guān)技術(shù)

盧燦鑫

（深圳市計(jì)量質(zhì)量檢測(cè)研究院，廣東深圳 518000）

食品安全關(guān)系國(guó)計(jì)民生，也是人們關(guān)注的熱點(diǎn)問(wèn)題，只有保障食品安全，才可以促進(jìn)人們身體健康、推動(dòng)社會(huì)穩(wěn)定發(fā)展，農(nóng)藥獸藥殘留檢測(cè)技術(shù)便是保障食品安全的重要手段之一。當(dāng)前監(jiān)管部門和檢測(cè)機(jī)構(gòu)面對(duì)較大的壓力，需要依賴各類檢測(cè)技術(shù)和手段，提高檢測(cè)速度和靶向性，盡可能在短時(shí)間內(nèi)精準(zhǔn)排查食品安全隱患并將其消除，推動(dòng)食品市場(chǎng)健康、穩(wěn)定發(fā)展。

1 食品中農(nóng)藥獸藥殘留檢測(cè)技術(shù)誕生與發(fā)展的宏觀背景

近些年，食品安全問(wèn)題逐漸引發(fā)人們的廣泛關(guān)注，食品安全事件頻發(fā)，危害人們的身心健康。在我國(guó)，食品安全問(wèn)題不容忽視，據(jù)衛(wèi)生部統(tǒng)計(jì)，2005年全國(guó)食品中毒事件共計(jì)256 起，共有9 021 人發(fā)生食物中毒，死亡235 人，其中有18 起中毒事件所牽涉的人數(shù)達(dá)到了100 以上。其中，細(xì)菌性食物中毒人數(shù)最多，化學(xué)性食物中毒發(fā)生次數(shù)最多，且死亡人數(shù)最多。這些數(shù)據(jù)和案例均表明化學(xué)性食物中毒危險(xiǎn)系數(shù)更高且社會(huì)影響較大，涉及的主要因素是生產(chǎn)者對(duì)農(nóng)藥、獸藥、食品添加劑等的濫用，其中農(nóng)藥和獸藥位于中毒危險(xiǎn)系數(shù)前兩位。我國(guó)農(nóng)藥使用量年均180 萬(wàn)t 左右，是世界上農(nóng)藥使用最多的國(guó)家，存在濫用農(nóng)藥和非法使用禁用農(nóng)藥的現(xiàn)象。部分不法商販盲目追求經(jīng)濟(jì)效益違法濫用獸藥，危害人體健康，這類問(wèn)題屢禁不止，嚴(yán)重污染環(huán)境，給養(yǎng)殖業(yè)的健康發(fā)展帶來(lái)極大挑戰(zhàn)[1-2]。因此，農(nóng)藥獸藥殘留檢測(cè)技術(shù)的重要性越來(lái)越受到重視。在新時(shí)期需加強(qiáng)食品安全檢測(cè)，尤其是檢測(cè)食品中的農(nóng)獸藥殘留，確保先進(jìn)檢測(cè)技術(shù)應(yīng)用的科學(xué)性，研發(fā)更具有效性、針對(duì)性的檢測(cè)技術(shù)，為廣大消費(fèi)者提供安全保障。

2 食品農(nóng)藥獸藥檢測(cè)前期處理

食品農(nóng)獸藥檢測(cè)是一項(xiàng)煩瑣的工作，檢測(cè)食品中農(nóng)藥獸藥前會(huì)接觸到諸多樣品，其中會(huì)涉及復(fù)雜的成分和品種，所以在檢測(cè)技術(shù)接入前有必要對(duì)食品樣品做相應(yīng)前處理，以保證后續(xù)檢測(cè)質(zhì)量處于較高水平。

傳統(tǒng)處理手段包括液液萃取、離心、過(guò)濾和索氏萃取等，但這些方法存在顯著弊端，如有機(jī)溶劑消耗量大、處理時(shí)間長(zhǎng)、樣品易損壞及操作煩瑣等。近些年，固相萃取、超臨界流體萃取等技術(shù)廣泛應(yīng)用，優(yōu)點(diǎn)是節(jié)省時(shí)間、步驟簡(jiǎn)單、節(jié)省材料、精準(zhǔn)度高和容易實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化等。今后，檢測(cè)前處理技術(shù)的研發(fā)工作將會(huì)致力于研發(fā)出無(wú)溶劑或少溶劑的萃取技術(shù)，如嘗試將納米技術(shù)和納米材料應(yīng)用于食品樣品處理過(guò)程中，提升處理手段的靈敏性、高通量，現(xiàn)已經(jīng)開(kāi)發(fā)應(yīng)用納米材料如石墨烯、金納米材料等。

3 食品農(nóng)藥獸藥殘留檢測(cè)技術(shù)

3.1 儀器分析法

在食品農(nóng)獸藥殘留檢測(cè)中，儀器分析法是常見(jiàn)且常用的檢測(cè)技術(shù)，優(yōu)點(diǎn)是精密度高、重現(xiàn)性好。通常會(huì)使用到色譜儀或質(zhì)譜儀等大型精密儀器作為檢測(cè)工具。質(zhì)譜分析的原理是不同分析物的質(zhì)荷比，在離子化器中發(fā)生電離，生成不同荷質(zhì)比的帶電離子，經(jīng)加速電場(chǎng)的作用，形成離子束進(jìn)入質(zhì)量分析器篩選分析，得到目標(biāo)化合物。由于質(zhì)譜儀掃描速度快和靈敏度高，具有超快的掃描選擇能力，能夠在短時(shí)間內(nèi)增加分子定量的數(shù)量，適合多組分殘留同時(shí)測(cè)定。因此，將色譜儀和質(zhì)譜儀聯(lián)合使用，發(fā)揮色譜儀的高選擇性和質(zhì)譜多種殘留同時(shí)測(cè)定的優(yōu)勢(shì)，即便存在多項(xiàng)干擾因素，也可以確保檢測(cè)精準(zhǔn)度較高，在分析多殘留定性定量中顯現(xiàn)出較強(qiáng)優(yōu)勢(shì)，目前應(yīng)用最為廣泛。目前農(nóng)獸藥殘留檢測(cè)使用較多的色譜-質(zhì)譜串聯(lián)儀器有氣相色譜質(zhì)譜聯(lián)用儀和超高效液相色譜-三重四極桿質(zhì)譜聯(lián)用儀，這兩種技術(shù)的使用，為檢測(cè)食物樣品中的農(nóng)藥獸藥殘留提供了較大支持[3]。

隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，高分辨質(zhì)譜儀具有高質(zhì)量精度、高掃描速度、高通量和數(shù)據(jù)庫(kù)檢索的優(yōu)勢(shì)，還可在無(wú)標(biāo)準(zhǔn)品情況下開(kāi)展分析，正被廣泛關(guān)注和使用，這類儀器能夠?qū)崿F(xiàn)多種類高通量的農(nóng)獸藥殘留篩查和定量分析，擴(kuò)大風(fēng)險(xiǎn)監(jiān)測(cè)范圍。但遺憾的是昂貴的設(shè)備價(jià)格和維護(hù)成本在一定程度上限制了高分辨質(zhì)譜儀的普及推廣。

3.2 免疫分析法

免疫分析法是以抗原-抗體間特異且可逆的結(jié)合反應(yīng)為基礎(chǔ)開(kāi)發(fā)出來(lái)的技術(shù)手段，優(yōu)點(diǎn)是靈敏度高、分析通量大、特異性強(qiáng)及快速安全。適合檢測(cè)農(nóng)獸藥，因?yàn)檗r(nóng)獸藥通常分子較小，往往不具備免疫原性，通過(guò)免疫動(dòng)物產(chǎn)生對(duì)其具有特異性的免疫活性物質(zhì)——抗體，與待測(cè)物體外發(fā)生反應(yīng)，進(jìn)而達(dá)到檢測(cè)目的。以標(biāo)記物或分析體系為指標(biāo)，可將免疫分析劃分為酶聯(lián)免疫測(cè)定法、熒光免疫測(cè)定、免疫層析測(cè)定、化學(xué)發(fā)光免疫分析等方法。

（1）酶聯(lián)免疫測(cè)定法延續(xù)了酶標(biāo)記的免疫分析方法長(zhǎng)處，彌補(bǔ)了以往方法使用過(guò)程中同位素標(biāo)記的放射性污染和標(biāo)記物衰變這些漏洞，操作簡(jiǎn)單便捷、易上手，在檢測(cè)食物農(nóng)獸藥殘留中得到迅速推廣、大力使用。在該技術(shù)不斷發(fā)展下，酶聯(lián)免疫測(cè)定法逐步商業(yè)化，研發(fā)的試劑盒滿足了食品農(nóng)獸藥殘留測(cè)定的穩(wěn)定性、安全性、靈敏性等方面要求，且價(jià)格低廉，可以在食品樣品檢測(cè)中廣泛使用。

（2）建立在免疫滲透技術(shù)基礎(chǔ)上的免疫層析膠體金法，一般以條狀層析材料為固相載體，特點(diǎn)是體積小、易攜帶、檢測(cè)快速。膠體金是其獨(dú)特標(biāo)記，可透過(guò)顏色差異及變化，快速評(píng)判食物中是否有農(nóng)獸藥殘留，不需要其他設(shè)備進(jìn)行輔助，所以在檢測(cè)通量和適用環(huán)境上具備強(qiáng)大優(yōu)勢(shì)。研究人員制作了鹽酸克倫特羅膠體金免疫試紙條，對(duì)豬尿中鹽酸克倫特羅進(jìn)行測(cè)定，通過(guò)對(duì)比發(fā)現(xiàn)，檢測(cè)精準(zhǔn)度較高且操作更便捷，整個(gè)檢測(cè)過(guò)程用時(shí)較短，檢測(cè)優(yōu)勢(shì)顯著。相比儀器分析法，免疫層析膠體金法大大縮短了檢測(cè)分析時(shí)間[4]。

（3）在免疫競(jìng)爭(zhēng)和熒光偏振原理基礎(chǔ)上發(fā)展出來(lái)的熒光偏振免疫分析技術(shù)，根據(jù)待測(cè)物和抗體結(jié)合后的分子體積增大，引發(fā)偏振光隨分析物濃度增大而增大，也是當(dāng)前備受關(guān)注的食品檢測(cè)技術(shù)。采用該項(xiàng)技術(shù)，無(wú)需花費(fèi)太多時(shí)間準(zhǔn)備，僅僅需要備好樣品、抗體和示蹤劑即可，較短時(shí)間內(nèi)就可獲得檢測(cè)結(jié)果，且無(wú)需擔(dān)心檢測(cè)受到內(nèi)濾作用影響，同時(shí)適用于有色或混濁樣品檢測(cè)，在復(fù)雜成分構(gòu)成的食物樣品檢測(cè)中具備較大發(fā)展?jié)摿?。研究人員研發(fā)了熒光示蹤劑，對(duì)氟喹諾酮類抗生素殘留進(jìn)行了快速檢測(cè)，在檢測(cè)雞肉、牛奶等樣品時(shí)，回收率達(dá)到了77.8%～116.0%，偏差低于17%，足以證明其檢測(cè)功效十分強(qiáng)大。研究人員研究與分析了熒光示蹤劑結(jié)構(gòu)、濃度、抗體稀釋等參數(shù)影響，也明確了這種檢測(cè)手段的快速性、精準(zhǔn)性的優(yōu)勢(shì)。

3.3 傳感器芯片技術(shù)

生物傳感器主要指采取科學(xué)手段將生物活性物質(zhì)放置于換能器表面，將分析物和活性物之間的某種特異性反應(yīng)產(chǎn)生的信號(hào)捕捉并轉(zhuǎn)化為可識(shí)別信號(hào)，從而達(dá)到殘留物測(cè)定目的的一種有效手段，其中的生物活性物質(zhì)包括抗體、酶、生物組織等，基于特異性產(chǎn)生的信號(hào)可能是光、熱、電等。傳感器技術(shù)是在傳統(tǒng)檢測(cè)技術(shù)基礎(chǔ)上研發(fā)的新興技術(shù)，近幾年被廣泛應(yīng)用于食品安全領(lǐng)域，可以有效捕捉異常信號(hào)，并明確食物樣品殘留物質(zhì)，優(yōu)點(diǎn)是靈敏度高、特異性強(qiáng)，具有非常廣闊的應(yīng)用前景。生物傳感器體積較小、易攜帶，可排除戶外各種干擾以保證其檢測(cè)質(zhì)量，所以經(jīng)常出現(xiàn)在戶外檢測(cè)作業(yè)場(chǎng)景中，這些特質(zhì)都使該項(xiàng)技術(shù)在短時(shí)間內(nèi)迅速推廣應(yīng)用，特別是在食品農(nóng)獸藥殘留檢測(cè)領(lǐng)域，具備一定影響力。

有研究以硫代乙酰膽堿為底物，構(gòu)建了一種全新的檢測(cè)有機(jī)磷和氨基甲酸酯類農(nóng)藥的電化學(xué)傳感器，這種傳感器可以敏銳檢測(cè)氧磷和克百威殘留物，日內(nèi)和日間精密度高達(dá)0.742%和6.560%。該傳感器多存儲(chǔ)于0 ℃的干燥環(huán)境中，可保存長(zhǎng)達(dá)4 個(gè)月，酶活性依舊可以保持在70%，其穩(wěn)定性較強(qiáng)。研究人員用溶膠-凝膠方法在玻碳電機(jī)表面固定了單克隆抗體，研發(fā)了硝基呋喃類抗生素AHD 阻抗免疫傳感器，參與一系列研究，結(jié)果均標(biāo)明溶膠-凝膠方法可以有效保持抗體分子的特異性識(shí)別能力，其穩(wěn)定性、靈敏度、檢測(cè)精準(zhǔn)度有較大提升。

就目前掌握的情況來(lái)看，生物傳感器在食品農(nóng)獸藥殘留中的檢測(cè)依舊處于初級(jí)階段，后續(xù)仍要加大研發(fā)力度。因?yàn)樯镒R(shí)別元件的特性有所限制，所以固定過(guò)程存在較大難度，如何將樣品有效固定于換能器表面成為一項(xiàng)難點(diǎn)。通常來(lái)說(shuō)，經(jīng)濟(jì)成本的高昂現(xiàn)狀，也造成高特異性識(shí)別能力的生物材料獲取有較大難度，這也是阻礙生物傳感器發(fā)展的重要因素。同時(shí)，生物傳感器再生能力薄弱，只能在實(shí)驗(yàn)室內(nèi)使用，讓生物傳感器大批量生產(chǎn)并循環(huán)再生是今后的發(fā)展任務(wù)。研究人員將金納米顆粒裝飾于石英晶體微天平作為信號(hào)增效，研發(fā)了靈敏度更強(qiáng)的壓電免疫傳感器，用于檢測(cè)農(nóng)藥，可重復(fù)使用，得益于其自身抗原-抗體結(jié)合再生的優(yōu)勢(shì)，靈敏度依舊可觀[5]。

近幾年，有關(guān)分子印跡聚合物的研究越來(lái)越多，這些研究也被農(nóng)獸藥殘留檢測(cè)機(jī)構(gòu)參考并用于仿生傳感器的研究工作中。分子印跡聚合物主要分析樣品結(jié)構(gòu)，優(yōu)點(diǎn)是可大量合成、高選擇能力、環(huán)境穩(wěn)定性好，適用于生物傳感器的生物識(shí)別元件的替代品。研究重心主要放在分子印跡體系和傳感分析體系間的相容性上。以分子印跡聚合物為傳感識(shí)別元件的其他類型的傳感器被依次研發(fā)出來(lái)，集合了較多技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)，增強(qiáng)了食品樣品農(nóng)獸藥殘留檢測(cè)力度。

4 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，食品種類日益豐富，人們對(duì)食品安全問(wèn)題較為關(guān)心，為保障人們的身體健康及社會(huì)和諧發(fā)展，需要將更多的精力和目光聚焦食品農(nóng)獸藥殘留檢測(cè)技術(shù)上，合理應(yīng)用檢測(cè)技術(shù)，依托檢測(cè)技術(shù)的強(qiáng)大功能保障食品具備安全性，從而構(gòu)建健康食品市場(chǎng)。當(dāng)然，面對(duì)當(dāng)前食品檢測(cè)諸多挑戰(zhàn)，相關(guān)部門也要提前做好準(zhǔn)備，及時(shí)研發(fā)、升級(jí)檢測(cè)技術(shù)，確保食品安全隱患在檢測(cè)技術(shù)面前無(wú)所遁形，進(jìn)而達(dá)到理想的檢測(cè)效果，具有重要意義。