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      敵敵畏在植物源性食品中的殘留及檢測技術(shù)研究

      2023-10-04 12:53:11余洋王秋華周佳俊梁佳豪譚依錦廖嬋娟
      糧食科技與經(jīng)濟(jì) 2023年3期
      關(guān)鍵詞:殘留檢測技術(shù)

      余洋 王秋華 周佳俊 梁佳豪 譚依錦 廖嬋娟

      摘要:敵敵畏是一種廣譜、高效、速效的磷酸酯類殺蟲劑,在植物源性食品中的使用率極高,主要施用于葉菜類蔬菜、番茄、黃瓜、菜椒類裸露果實(shí)蔬菜。文章簡述了有機(jī)磷類殺蟲劑敵敵畏在植物源性食品中的使用及殘留現(xiàn)狀,并分別從色譜法、光譜法、酶抑制法、免疫分析法和生物傳感技術(shù)5個方面概述了敵敵畏的殘留檢測技術(shù)應(yīng)用現(xiàn)狀。隨著技術(shù)的完善,敵敵畏的檢測將朝著簡單高速、精準(zhǔn)靈敏、現(xiàn)場快速檢測、多組分檢測和微型化自動化的方向發(fā)展,為敵敵畏殘留檢測的深入研究提供有力的技術(shù)支撐。

      關(guān)鍵詞:敵敵畏;植物源性食品;殘留;檢測技術(shù)

      中圖分類號:S482.3;O657 文獻(xiàn)標(biāo)志碼:A DOI:10.16465/j.gste.cn431252ts.20230318

      基金項(xiàng)目:湖南省教育廳重點(diǎn)項(xiàng)目(21A0129);湖南農(nóng)業(yè)大學(xué)大學(xué)生創(chuàng)新訓(xùn)練項(xiàng)目(xcx202210537030)。

      Dichlorvos residue and detection techniques in plant source food

      Yu Yang, Wang Qiuhua, Zhou Jiajun, Liang Jiahao, Tan Yijin, Liao Chanjuan

      ( College of Environment and Ecology, Hunan Agricultural University, Changsha, Hunan 410128 )

      Abstract: Dichlorvos is a broad-spectrum, highly-effective and fast-acting phosphate insecticide that is highly used in plant source food and it is mainly applied to leafy vegetables, tomatoes, cucumbers and peppers in bare fruit and vegetables. In this paper, the use and residual status of organophosphorus insecticide dichlorvos in plant source food were briefly described. It also summarised the current status of dichlorvos residue detection techniques from five aspects chromatography, spectroscopy, enzyme inhibition, immunoassay and biosensing technology. With the improvement of technology, detection will develop in the direction of simple and high-speed, accurate and sensitive, on-site rapid detection, multi-component detection and miniaturized automation, which will provide strong technical support for the in-depth research of dichlorvos residue detection.

      Key words: dichlorvos, plant source food, residue, detection techniques

      敵敵畏屬于磷酸酯類殺蟲劑,其揮發(fā)性強(qiáng)、微溶于水、易水解,在堿性或受熱條件下水解加速,在中性液體環(huán)境下的半衰期只有30 min[1]。水解后的產(chǎn)物無毒害,屬中等毒性農(nóng)藥,常用于果蔬、茶、桑及室內(nèi)殺蟲。

      在我國,敵敵畏于農(nóng)產(chǎn)品中使用頻繁,2018年其使用量居農(nóng)藥使用量前列[2],2020年對長江流域重慶段水體監(jiān)測中,其殘留量位13種農(nóng)藥之首[3]。敵敵畏無論短期或長期接觸都會對人體健康產(chǎn)生威脅,會導(dǎo)致人呼吸困難甚至昏迷死亡,對肝和腎功能均有負(fù)面影響[4]。我國現(xiàn)行的國家標(biāo)準(zhǔn)(GB 2763—2021)[5]規(guī)定植物源性食品中敵敵畏的最大殘留限量(maximum residue limit,MRL)為0.5 mg/kg。目前可達(dá)到安全無殘留的施藥方式是將敵敵畏乳油稀釋300~2 000倍噴灑于農(nóng)作物上,經(jīng)實(shí)地調(diào)研發(fā)現(xiàn),部分農(nóng)民在施藥過程中不按GAP(良好農(nóng)業(yè)規(guī)范)的標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行,施藥時對敵敵畏的稀釋倍數(shù)太小,導(dǎo)致敵敵畏殘留量超標(biāo)問題頻出。在國外,敵敵畏自20世紀(jì)50年代被開發(fā)出來后也經(jīng)歷了過量使用時期,因其濫用導(dǎo)致嚴(yán)重環(huán)境污染問題,現(xiàn)階段已限制使用。歐盟執(zhí)委會宣布,自2012年11月1日起,敵敵畏將不能在除農(nóng)用領(lǐng)域外作為殺蟲劑使用,且不給予敵敵畏農(nóng)藥登記和售賣[6]。新西蘭環(huán)保局指出敵敵畏高毒且存在不同水平的暴露風(fēng)險,擬對敵敵畏采取嚴(yán)格的限制使用措施[7]。敵敵畏在澳大利亞被用于豆類蔬菜、谷物及某些水果中,因其MRL和膳食暴露值數(shù)據(jù)不充分,澳大利亞相關(guān)部門限制其施用方式和使用間隔期[8]。但由于敵敵畏生產(chǎn)工藝成熟且售價低,仍被許多發(fā)展中國家廣泛使用。

      由此看來,規(guī)范和限制敵敵畏在果蔬中使用,進(jìn)一步完善其配套的殘留檢測技術(shù)也就顯得十分重要。本文通過對敵敵畏在植物源性食品中的多種檢測方法進(jìn)行綜述,并對其未來發(fā)展方向進(jìn)行展望,以期為敵敵畏殘留檢測技術(shù)深入研究提供參考。

      1 敵敵畏在植物源性食品中的殘留現(xiàn)狀

      1.1 敵敵畏在植物源性食品中最大殘留限量現(xiàn)狀

      不同國家和地區(qū)針對自身國情,對敵敵畏在植物源性食品中的MRL做出了不同規(guī)定。如表1所示,以中國在GB 2763—2021中41項(xiàng)敵敵畏于植物源性食品中的MRL目錄為對照,與歐盟和日本的標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行對比。不難看出,在世界范圍內(nèi),不同國家都比較重視敵敵畏在植物源性食品中的殘留量,尤其是歐盟,公布了312項(xiàng)敵敵畏MRL指標(biāo),范圍在0.01~0.1 mg/kg;在亞洲地區(qū),日本公布了131項(xiàng)敵敵畏MRL指標(biāo),范圍在0.1~0.5 mg/kg;我國公布了41項(xiàng)敵敵畏MRL指標(biāo),范圍在0.05~0.5 mg/kg??梢钥闯?,我國敵敵畏在植物源性食品中的最大殘留限量,無論從限定的種類上還是在限定的濃度范圍,與相對發(fā)達(dá)國家和地區(qū)還存在一定差距。

      自1981年開始,我國食品中農(nóng)藥MRL值依次經(jīng)歷了GB 2763—1981、GB 2763—2005、GB 2763—2012、GB 2763—2014、GB 2763—2016、GB 2763—2019、GB 2763—2021 7個標(biāo)準(zhǔn)階段。40年間,敵敵畏的最大殘留限量從最開始未列入GB 2763,到2012年正式納入GB 2763并公布了28項(xiàng)指標(biāo);2016年,新納入“棉籽”“蘋果”;2019年,新增“胡蘿卜”“調(diào)味料”,以及1種莖類蔬菜、3種葉菜類蔬菜和4種蕓苔類蔬菜;2021年,新納入“香蕉”后到達(dá)41項(xiàng)。從中可以看出,我國關(guān)于敵敵畏最大殘留限量的制定工作在不斷發(fā)展,尤其在近幾年備受重視,已逐步與世界接軌。

      1.2 敵敵畏在植物源性食品中的抽檢殘留現(xiàn)狀

      在中國,由于生產(chǎn)經(jīng)營的分散性,生產(chǎn)技術(shù)不能適應(yīng)食品生產(chǎn)的新要求,敵敵畏在蔬果中都存在不同程度的殘留,部分地區(qū)的蔬果抽檢合格率較低。孫勝龍等[9]分析了吉林長春主要蔬菜中的農(nóng)殘,主要農(nóng)殘種類為敵敵畏、氧化樂果和甲胺磷,農(nóng)殘平均超標(biāo)率為11%。黃久紅等[10]抽檢了江蘇泰州市區(qū)蔬菜試驗(yàn)基地和農(nóng)貿(mào)市場的部分蔬菜樣品,發(fā)現(xiàn)農(nóng)殘超標(biāo)率達(dá)38%,其中敵敵畏超標(biāo)率為5%。郭忠等[11]對從河北唐山隨機(jī)采集的新鮮蔬菜進(jìn)行檢測,其中有機(jī)磷農(nóng)殘超標(biāo)最多的是菜花和韭菜,超標(biāo)率高達(dá)80%,其中敵敵畏超標(biāo)率為3%。高海紅[12]發(fā)現(xiàn)河北邯鄲果蔬上存在著不同程度的敵敵畏殘留污染,在果菜類蔬菜上超標(biāo)率12%,在豆類蔬菜上超標(biāo)率16%,在塊根類蔬菜上超標(biāo)率13%。張瑩等[13]在黑龍江哈爾濱市售蔬果中抽檢了共300余份蔬菜水果,發(fā)現(xiàn)敵敵畏的檢出率分別為4%和3%。唐娜[14]監(jiān)測分析了山東濟(jì)寧城區(qū)蔬菜中的有機(jī)磷農(nóng)藥殘留量,結(jié)果顯示敵敵畏殘留超標(biāo)率為33.3%,排在了超標(biāo)農(nóng)藥前三位。我國敵敵畏殘留量超限的問題不容忽視。

      在國外,蔬菜也檢出了不同程度的敵敵畏殘留。Esturk等[15]分析了土耳其哈代省的歐芹、萵苣和菠菜樣品,所有樣品均含有3種或更多種活性物質(zhì)的殘留物,其中敵敵畏檢出率100%,敵敵畏在3種蔬菜中的檢出量范圍為0.002~0.071 mg/kg。因樣品中的農(nóng)藥殘留量較高,土耳其已禁止敵敵畏在大部分果蔬上的使用。Sinyangwe等[16]從贊比亞盧薩卡市的幾個研究地點(diǎn)隨機(jī)抽取了一些蔬菜,檢測結(jié)果顯示63%的樣品敵敵畏殘留量超標(biāo)。Ngabirano等[17]抽檢了烏干達(dá)西南部的蔬菜,發(fā)現(xiàn)超過50%的蔬菜樣品存在農(nóng)殘超標(biāo)的現(xiàn)象,其中敵敵畏的檢出濃度為0.002 40~0.341 02 mg/kg。

      2 植物源性食品中敵敵畏的檢測方法

      常見的檢測果蔬等植物源性食品中敵敵畏的方法可分為色譜法、光譜法、酶抑制法、免疫分析法以及生物傳感技術(shù)五類[18]。

      2.1 色譜法

      色譜法是使用得最廣泛的儀器分析法,也被認(rèn)作是最典型的檢測方式[19]。目前常用于檢測敵敵畏的色譜法有氣相色譜法(gas chromatography,GC)、氣相色譜-質(zhì)譜法(gas chromatography-mass spectrometry,GC-MS)、高效液相色譜法(high performance liquid chromatography,HPLC)和液相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用法(high performance liquid chromatography-mass spectrometry,HPLCMS)。

      2.1.1 氣相色譜法

      GC法是以氣體作為流動相,利用物質(zhì)性質(zhì)差異實(shí)現(xiàn)化合物分離的一種檢測方法,可以用來分析氣體以及能汽化且不分解的物質(zhì)。敵敵畏常用的檢測器為火焰光度檢測器(flame photometric detector,F(xiàn)PD)和氮磷檢測器(nitrogen phosphorus detector,NPD)。由于GC對分析樣品有較高標(biāo)準(zhǔn),其使用的前處理技術(shù)也顯得尤為關(guān)鍵。目前GC使用得比較多的前處理技術(shù)有SPE固相萃取技術(shù)、SPME固相微萃取技術(shù)、QuEChERS技術(shù)等。GC法分析快速,分離效果佳,有較高靈敏度。

      李雄等[20]用GC-NPD法測定敵敵畏在水稻中的殘留,檢出限為0.01~1.00 mg/kg。邰亮等[21]用GC-FPD法測定敵敵畏在大米中的殘留,檢出限為0.015 mg/kg,RSD為1.73%~1.94%。陳光強(qiáng)等[22]采用GC-FPD法檢測大米中的有機(jī)磷農(nóng)藥殘留,在0.05~1.00 μg/mL添加范圍內(nèi)敵敵畏的線性關(guān)系良好,其回收率為89%~93%,RSD為1.52%~3.11%,檢出限為0.001 1 mg/kg。張舸等[23]采用GC-FPD法測定敵敵畏等6種有機(jī)磷農(nóng)藥在糧食中的殘留,在0.001~8.000 μg/mL范圍內(nèi)農(nóng)殘質(zhì)量濃度與峰面積的線性關(guān)系良好,RSD為2.85%~4.86%。Trivedi[24]研究了印度勒克瑙市果蔬中有機(jī)磷農(nóng)藥殘留,敵敵畏回收率為74%,檢出限為0.003 mg/kg。Srivastava等[25]運(yùn)用GC法檢測162種芒果中的有機(jī)磷農(nóng)藥殘留量,敵敵畏在0.05~0.50 mg/kg添加水平中回收率為78%~85%。

      綜上,GC法能有效檢測敵敵畏殘留,并獲得高回收率、低檢出限和高精度的檢測結(jié)果,但因基質(zhì)、色譜柱和檢測器等因素之間的差異,會導(dǎo)致敵敵畏添加回收率產(chǎn)生誤差。

      2.1.2 氣相色譜法-質(zhì)譜法

      GC-MS普遍應(yīng)用在多組分的離析和辨別上。該技術(shù)以分析沸點(diǎn)較低、熱穩(wěn)定性好的化合物為主,簡便快捷。常用的離子源有電子轟擊離子源(electron impact ion source,EI)和化學(xué)離子源(chemical ion source,CI),所使用的前處理技術(shù)包括SPE固相萃取技術(shù)、膜處理技術(shù)和紫外光解技術(shù)等。GC-MS法分離效率高,能定性定量分析待測樣品,對組分結(jié)構(gòu)有較為精確的判斷。

      王洪濤等[26]使用GC-MS技術(shù)檢測有機(jī)磷農(nóng)藥在綠茶中的殘留,得出在25.0~200.0 μg/L范圍內(nèi)農(nóng)藥的線性關(guān)系良好,在0.010~1.010 mg/kg加標(biāo)水平下敵敵畏回收率為83.6%~89.4%,RSD為3.1%~6.4%,能夠簡單快速地檢測敵敵畏殘留。Tripathy等[27]用GC-MS檢測印度藥用植物中的敵敵畏殘留,其線性范圍為0.01~1.00 mg/L,相關(guān)系數(shù)大于0.98,回收率為70%~120%。Ventura等[28]用GC-MS定量分析5種有機(jī)磷農(nóng)藥,通過對樣品的分析,發(fā)現(xiàn)在0.08~0.32 mg/L范圍內(nèi)敵敵畏的線性關(guān)系良好,且回收率為97%~115%,RSD為1.6%~4.9%。Amirahmadi等[29]用GC-MS檢測大米中17種農(nóng)藥的殘留,其中不同添加水平敵敵畏的回收率分別為96%~109%,RSD為2.6%~17.0%。

      GC-MS法分析速度快,靈敏度較GC高,適應(yīng)性強(qiáng),對敵敵畏樣品的分離與鑒定可同時完成,準(zhǔn)確性顯著提升。

      2.1.3 高效液相色譜法

      HPLC法屬于色譜法重要旁支,以液體作為流動相,把不同極性和配比的流動相泵入色譜柱,經(jīng)分離后進(jìn)入高靈敏度的檢測器中進(jìn)行檢測。目前國內(nèi)外液相色譜通常采用的前處理方法有SPE固相萃取技術(shù)、SFE超臨界萃取技術(shù)和SPME固相微萃取技術(shù)。HPLC法檢驗(yàn)效率高、應(yīng)用范圍廣,檢測敵敵畏常用紫外檢測器(ultraviolet detector,UVD)、二極管陣列檢測器(hoto-diode array,DAD)以及熒光檢測器(fluorescence detector,F(xiàn)LD)。

      陳若虹等[30]建立了果汁中有機(jī)磷的HPLC檢測方法,其中敵敵畏質(zhì)量濃度為0.5~10.0 mg/L時相關(guān)性良好,在0.8、1.5、4.0 mg/L 3個加標(biāo)水平的平均回收率為83%~96%,RSD為3.2%~6.5%,表明該方法穩(wěn)定且適用于檢出敵敵畏殘留。宓鶴鳴等[31]以丙酮—乙腈為萃取劑提取稻谷中殘留的敵敵畏,經(jīng)柱層析凈化,HPLC法檢測,結(jié)果表明敵敵畏質(zhì)量濃度為2~25 mg/L時線性關(guān)系良好,檢出限為0.5 mg/kg,稻殼平均添加回收率為81%,RSD為3.9%;糙米平均添加回收率為79%,RSD為4.0%。

      HPLC檢驗(yàn)敵敵畏殘留,分離效果佳,檢測結(jié)果更加穩(wěn)定,較GC檢測靈敏度高,但由于溶質(zhì)在液體中的擴(kuò)散系數(shù)小,被檢測的組分容易滯留在進(jìn)樣器、柱接頭、檢測池等死空間中,會導(dǎo)致柱效有所降低。

      2.1.4 液相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用法

      HPLC-MS是把液相色譜的強(qiáng)分離能力和質(zhì)譜的高選擇性、高靈敏度有效地結(jié)合而產(chǎn)生的一種檢測方法。HPLC-MS法能夠準(zhǔn)確地提供化合物結(jié)構(gòu)用于定性分析,常用電離源有大氣壓電噴霧電離源(electron spray ionization,ESI)、大氣壓化學(xué)電離源(atmospheric pressure chemical ionization,APCI)和光電電離(photoionization,PI)等。液質(zhì)聯(lián)用不需要對樣品進(jìn)行繁雜的前處理,目前液質(zhì)聯(lián)用使用較多的前處理技術(shù)包括QuEChERS技術(shù)、固相萃取技術(shù)、液液萃取技術(shù)、蛋白沉淀技術(shù)等。該方法能夠有效解決樣品檢驗(yàn)過程中出現(xiàn)的定性困難、離子干擾嚴(yán)重、化合物含量較低等問題。

      招鈺娟等[32]構(gòu)建了韭菜中16種有機(jī)磷農(nóng)藥殘留的HPLC-MS方法,檢測顯示,敵敵畏質(zhì)量濃度為5×10-4~2×10-2 mg/L時線性關(guān)系良好,平均回收率為80%~94%,RSD為0.34%~4.30%。梁達(dá)清等[33]用HPLC-MS法測定了香菇中的23種有機(jī)磷農(nóng)殘,結(jié)果顯示在0.005~0.100 mg/L范圍內(nèi)敵敵畏線性關(guān)系良好,平均回收率為75%~80%,RSD為8.5%~12.0%。Chamkasem等[34]通過LC-MS/MS分析了鱷梨中136種農(nóng)藥的殘留,將鱷梨切碎后經(jīng)乙腈提取直接注入LC-MS/MS,在0.1、0.5、2.0 mg/kg的添加水平下,敵敵畏的平均回收率為74%~94%,RSD為5.7%~15.0%。Deme等[35]基于SPE和液相色譜-電噴霧離子化串聯(lián)質(zhì)譜(LC-ESI-MS/MS)的簡單特異性分析法,測定椰子水中有機(jī)磷農(nóng)藥殘留物,在10-4~1 mg/L的質(zhì)量濃度范圍內(nèi),線性回歸系數(shù)良好,在0.01、0.05、1.00 mg/L 3個添加水平下敵敵畏回收率達(dá)到86%~104%,RSD為3.9%~7.9%。Ozkan[36]使用LC-MS/MS分析一些油籽和堅(jiān)果中的農(nóng)藥殘留量,在開心果樣品中敵敵畏平均回收率為72%,RSD為1.7%。

      HPLC-MS技術(shù)適應(yīng)范圍廣,可解決敵敵畏分析過程中熱不穩(wěn)定難題,且能獲得較低的檢出限,方法穩(wěn)定、可靠。相對LC-MS單級質(zhì)譜技術(shù),LC-MS/MS二級串聯(lián)質(zhì)譜技術(shù),可以給出多級質(zhì)譜結(jié)果,對有機(jī)物檢測的定性分析更加精準(zhǔn)。然而該系列儀器運(yùn)行成本高,且對操作人員技術(shù)要求高,不適用現(xiàn)場檢測分析,在多數(shù)基層農(nóng)產(chǎn)品、食品安全檢測部門推廣難度大。

      2.2 光譜法

      光譜法利用物質(zhì)的光譜特征,對已知物進(jìn)行定性、定量分析。因光譜法流程簡單,能直接測量3種相態(tài)樣品的優(yōu)點(diǎn),相比于色譜法,光譜技術(shù)在農(nóng)藥殘留檢測中有很強(qiáng)的應(yīng)用潛力,被廣泛應(yīng)用在農(nóng)藥生產(chǎn)以及在線質(zhì)量監(jiān)測??捎糜跈z測敵敵畏的光譜法有紅外光譜法(infrared Radiation,IR)、原子熒光光譜法(atomic fluorescence spectrometry,AFS)、紫外-可見分光光度法(ultraviolet and visible spectrophotometry,UV-VIS)和分子磷光光譜法(molecular phosphorescence spectroscopy,MPS)等。

      龔瑞昆等[37]用傅里葉變換紅外光聲光譜檢測生菜中的敵敵畏,光譜掃描范圍為300~800 nm,調(diào)制頻率為8~200 Hz,線性關(guān)系在0.014~0.885 mg/L范圍內(nèi)良好,檢出限為0.012 mg/kg。李文秀等[38]用中紅外誤差全反射光譜測定蔬菜中的敵敵畏,結(jié)果顯示在中紅外波段,在不考慮色素影響的情況下,敵敵畏的檢出限為0.015 mg/kg。王清路等[39]用熒光光譜法測定了敵敵畏在大白菜葉面的半衰期,當(dāng)激發(fā)波長為280 nm時,敵敵畏發(fā)射峰位于328 nm處,半衰期為48 h。Janghel等[40]將敵敵畏在堿性條件下水解后用二苯胺基脲二氯乙醛進(jìn)行耦合,發(fā)現(xiàn)通過紫外-可見分光光譜法檢測,其摩爾吸光系數(shù)、桑德爾靈敏度和相關(guān)系數(shù)分別達(dá)到2.9×105 L/(mol·cm)、0.013 μg/cm2、0.999 9。Santos等[41]基于敵敵畏與六肽之間的強(qiáng)相互作用,通過紫外-可見分光光譜法監(jiān)測了新型乙酰膽堿酯酶仿生六肽的分子建模設(shè)計(jì)及其與敵敵畏的相互作用。

      與色譜法相比,光譜法屬于非破壞性檢測技術(shù),優(yōu)點(diǎn)在于檢測速率高、操作簡單、儀器運(yùn)行成本低,可達(dá)到氣相色譜法檢測精度要求,測量結(jié)果精確高、儀器穩(wěn)定性好。然而該檢測方法在測定敵敵畏時易受光學(xué)系統(tǒng)參數(shù)等因素影響,且特定顯示劑一次只能匹配一種特定農(nóng)藥[42],具有局限性。

      2.3 酶抑制法

      酶抑制法(enzyme inhibition,EI)是通過比較特定農(nóng)藥對檢測酶的抑制力強(qiáng)弱來進(jìn)行農(nóng)殘分析,是一種較成熟的農(nóng)藥快速分析法,具有快速、簡捷,檢測成本較低等優(yōu)點(diǎn)。該法常用的酶類有乙酰膽堿酯酶、羧酸酯酶、動植物酯酶和丁酰膽堿酯酶。

      姜露[43]用未經(jīng)純化的麥麩酯酶,在最佳酶活抑制率測定的基礎(chǔ)上以加標(biāo)回收率為指標(biāo),對酶抑制法快速檢測農(nóng)殘的前處理方法進(jìn)行優(yōu)化,結(jié)果顯示敵敵畏的回收率為91%~102%,RSD為1.2%~6.3%。曲林姣等[44]構(gòu)建了基于植物酯酶-Cu3(PO4)2雜化納米花雙酶活性的酶抑制型檢測法,該法對敵敵畏的檢出限為0.26 pmol/L,在實(shí)際果蔬樣品中回收率為96.8%~107.4%,RSD≤3.7%。羅俊霞等[45]用酶抑制法測定50種有機(jī)磷類農(nóng)藥的檢出限,結(jié)果顯示敵敵畏在農(nóng)藥取用量為1.25 μL的情況下,抑制率為57.8%,當(dāng)樣品濃度到達(dá)一定值后,敵敵畏抑制率接近100%,可用于檢測敵敵畏殘留。Pimsen等[46]成功開發(fā)了一種基于聚二亞乙基和乙酰膽堿酯酶的抑制劑檢測敵敵畏的新比色法,可以從比色響應(yīng)百分比確定敵敵畏濃度,其檢出限為6.7×10-3 mg/kg,表明該方法對敵敵畏選擇性好。美國的Giang于1951年首先將酶抑制法用于微克級的農(nóng)藥殘留分析[47]。

      酶抑制法檢測敵敵畏,操作簡單,速度快,適合大批量篩選檢測,減少了檢測時間,而且酶來源方便,不過不同的酶對敵敵畏的抑制強(qiáng)度不同,穩(wěn)定性和靈敏度也存在差異。另外,不同批次酶的質(zhì)量、處理時間、反應(yīng)溫度、pH等對結(jié)果有較大影響,需嚴(yán)格控制檢測過程,以降低因處理?xiàng)l件的不同而導(dǎo)致的檢測結(jié)果誤差。

      2.4 免疫分析法

      免疫分析法(immunoassay,IA)是一種生物化學(xué)分析方法,是利用抗體與抗原之間的高選擇性反應(yīng)建立的,其選擇性高、檢出限低。一般使用酶聯(lián)免疫法(enzyme-linked immunosorbent assay,ELISA)來測定敵敵畏,常用的檢驗(yàn)儀器有微孔板固相酶免疫測定儀(酶標(biāo)儀)、半自動微孔板ELISA分析儀和全自動微孔板ELISA分析儀。

      胡寅等[48]研究發(fā)現(xiàn),納米磁珠間接競爭ELISA對敵敵畏有較好的識別作用,敵敵畏的半抑制質(zhì)量濃度為1.29~6.34 mg/L,較傳統(tǒng)方法降低68%~96%,靈敏度大幅度提高。Yaneva等[49]通過將敵敵畏的半抗原與牛血清的載體蛋白綴合,產(chǎn)生敵敵畏多克隆抗體,測定敵敵畏免疫原,并使用間接酶聯(lián)免疫吸附測定來表征抗體與半抗原共軛物的反應(yīng)性。結(jié)果表明,在1×10-5~5×10-3 mg/L的線性范圍內(nèi),敵敵畏半抑制質(zhì)量濃度為5×10-4 mg/L,檢出限為6×10-6 mg/L,變異系數(shù)為5.9%,這種免疫測定法對敵敵畏的定量篩選具有較大潛力。

      免疫分析法選擇性強(qiáng)、靈敏度高,能夠批量檢測且成本較低,可滿足現(xiàn)場快速檢測的需要,與理化分析對樣品的前處理要求相比,簡便且檢出限靈敏度高。而敵敵畏抗體的制備是個難點(diǎn),因?yàn)榭贵w對溫度、制備時間、試劑濃度等因素都有嚴(yán)格的要求,對結(jié)構(gòu)相似的化合物也有一定程度的交叉反應(yīng),因此比較容易產(chǎn)生假陰性的結(jié)果。

      2.5 生物傳感技術(shù)

      生物傳感技術(shù)(biosensor technology,BT)是將生物化學(xué)反應(yīng)信號轉(zhuǎn)換成可檢測的電信號,信號大小與待測農(nóng)藥的濃度成比例,由生物敏感部件(如酶、抗體、核酸等)和檢測器(光、電化學(xué)等)集成。最初檢測有機(jī)磷農(nóng)殘的生物傳感器是基于一種或幾種分析物對乙酰膽堿酯酶的抑制程度進(jìn)行判斷[50]。

      侯菊英等[51]構(gòu)建了乙酰膽堿酯酶抑制劑熒光傳感器,并在6.0×10-6~6.0×10-5 mg/L的線性范圍內(nèi)檢測到敵敵畏。姜海洋等[52]制出新型乙酰膽堿酯酶生物傳感器,結(jié)果表明在6.5×10-8~6.5×10-3 mg/L的范圍內(nèi)敵敵畏抑制程度與其濃度的負(fù)對數(shù)有良好線性關(guān)系,檢出限為6.46×10-8 mg/L。王曉朋等[53]建立了一種高靈敏度生物傳感器用來檢測敵敵畏殘留,結(jié)果顯示當(dāng)敵敵畏質(zhì)量濃度為0.08~10.00 mg/L時,R2為0.990 3,檢出限為0.054 mg/L,并且在最佳條件下使用該傳感器對敵敵畏進(jìn)行多次測定,得到RSD值都低于7.0%,精密度好。Wei等[54]制備了基于離子液體的乙酰膽堿酯酶生物傳感器,敵敵畏的檢出限為6.61×10-8 mg/L。Itoh等[55]將酶包封在雜合介孔二氧化硅膜(F127-MST)中,成功制出具有乙酰膽堿酯酶固定單元的酶傳感器,測試結(jié)果顯示,在0~0.1 mg/L范圍內(nèi)敵敵畏的抑制率與其質(zhì)量濃度呈良好的線性關(guān)系,R2為0.996,檢出限為1.4×10-2 mg/L,該生物傳感器對敵敵畏具有良好的分析特性。

      生物檢測技術(shù)作為農(nóng)藥檢測的前景替代方法,已經(jīng)成為食品、環(huán)境等研究領(lǐng)域中的一種重要檢測方法[56]。相比于傳統(tǒng)的檢測技術(shù),它具有儀器體積小、響應(yīng)速度快、靈敏度高、選擇性和抗干擾性強(qiáng)[57]、可重復(fù)多次使用等特點(diǎn)。在對敵敵畏的檢測中,生物傳感法的分析速度快,準(zhǔn)確度高、費(fèi)用低,大大縮短了檢測周期,但生物固化膜的穩(wěn)定性及其使用壽命有待提升。

      3 結(jié) 論

      隨著生活水平提高,人們對植物源性食品的質(zhì)量安全也愈發(fā)重視。由于果蔬和糧食種類多樣、農(nóng)藥數(shù)量豐富,對敵敵畏在農(nóng)產(chǎn)品上殘留檢測方法的深入研究仍是未來發(fā)展趨勢。檢測時應(yīng)針對不同需求選擇合適方法,目前使用最廣泛的是色譜法,其靈敏度高,分離效果好,可進(jìn)行多殘留檢測,檢測結(jié)果準(zhǔn)確、可靠。如需快速、低成本、現(xiàn)場檢測,可考慮光譜法、酶抑制劑法、免疫分析法或者生物傳感法。

      在學(xué)科交叉發(fā)展的情況下,植物源性食品中敵敵畏的檢測技術(shù)已從傳統(tǒng)物理分離、化學(xué)分析發(fā)展到混合體系的生物檢測技術(shù),儀器也由大型向便攜式發(fā)展。生物檢測手段相對于傳統(tǒng)色譜檢測,其主要優(yōu)點(diǎn)在于簡便且成本低,能滿足現(xiàn)場檢測的大眾市場需求。在未來,生物檢測技術(shù)依舊是發(fā)展的重點(diǎn)方向,進(jìn)一步提高其穩(wěn)定性與精確度,研發(fā)出更多高效可實(shí)用的酶、抗原和生物傳感器是廣大研究者們繼續(xù)努力的目標(biāo)。

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