蔬菜中农药残留检测方法研究进展

1、蔬菜中农药残留检测方法研究进展农药残留监测体系的建立，对农药残留的监测手段和检测水平提出了更高要求，并促进了农药残留快速检测方法的研究和应用进展，使农药残留检测技术朝着更加快速方便、灵敏可靠的方向发展，逐渐以农药残留专业检测机构的少量检测为中心，向现场检测及实验室的大量检测辐射。1  仪器分析法(Apparatus Analysis)1.1  固相萃取技术(Solid Phase Extraction，SPE)    固相萃取法是1种基于液相色谱分离机制的样品制备方法，已广泛应用于农药残留检测工作。它根据液相分离、解析、浓缩等原理，使样品溶液混

2、合物通过柱子后，样品中某一组分保留在柱中，选择合适的溶剂把保留在柱中的组分冼脱下来，从而达到分离、净化的目的。SPE克服了液-液萃取技术及一般柱层析的缺点，具有高效、简便、快速、安全、重复性好、便于前处理自动化等特点。根据柱中填料大体可分为吸附型(如硅胶、大孔吸附树脂等)、分配型(C8，C18、苯基柱等)和离子交换型。R.Rodriguez等人采用固相萃取法通过改变移动相中缓冲液的浓度、pH值、表面活性剂的浓度和类型对蔬菜中的木精、笨基苯酚、锑比灵和有机磷残留量进行分析，结果表明：pH9.2，缓冲液中含有4mmol/L硼酸和75mmol/L胆酸钠能够得到最好的结果。1.2  固相微萃

3、取(Solid Phase Micro-extraction，SPME)    加拿大Waterloo大学Pawliszyn 1990年首创的一种无需溶剂的萃取技术，它是在固相萃取的基础上发展起来的一种新型的预处理技术。SPME技术由固相萃取技术(SPE)发展而来，对目标化合物有较好的选择性，并且有较高的灵敏度，适用于微量、痕量分析。到目前为止，SPME在农药残留分析上的应用70%以上集中于有机氛、有机磷和三嗪类农药，60%以上集中于水环境样品，也有涉及蔬菜、土壤、生物等基质。H.Berada等人应用固相微萃取法对胡萝卜、洋葱和土豆3种蔬菜12个标样中利谷隆和精胺

4、残留量进行检测，发现仅有土豆3种标样的残留含量低于最大残留量。1.3  微波辅助萃取(Micro-wave Assistant Extraction，MAE)    利用不同的化学物质吸收微波的能力不同，对样品进行处理，MAE技术是惟一可以使所需组分直接从基体浸出的萃取方法。该技术是对样品进行微波加热，利用极性分子可迅速吸收微波能量的特性来加热一些具有极性的溶剂，达到萃取样品中目标化合物、分离杂质的目的。与传统的振荡提取法相比，微波辅助萃取蔬菜中农药残留量具有高效、安全、快速、试剂用量少和易于自动控制等优点。ShashiB.Singh等人应用微波辅助萃取

5、法对甘蓝和土豆中统扑净和汽化器进行分析，发现气化器恢复度在69%75%，而统扑净却没有恢复。1.4  气相色谱法(Gas Chromatography，GC)    气相色谱法是利用试样中各组分在气相和固定相间的分配系数不同，当汽化后的试样被载气带入色谱柱中运行时，组分就在其中的两相间进行反复多次分配，经过一定的柱长后，便彼此分离，按顺序离开色谱柱进入检测器，产生的离子流讯号经放大后，在记录器上描绘出各组份的色谱峰。使用气相色谱法，多种农药可以一次进样，得到完全的分离、定性和定量，再配置高性能的检测器，使分析速度更快，结果更可靠。目前气相色谱法多采用填充

6、毛细管。Alfono Di Muccio等人应用气相色谱法对蔬菜中的拟除虫菊酯的残留量进行检测，方法简单，省时，可以对几个标样同时进行分析。1.5  高效液相色谱法(High Performance Liquid Chromatography，HPLC)    高效液相色谱法也是1种传统的检测方法。它可以分离检测极性强、分子量大的离子型农药，尤其适用于对不易气化或受热易分解农药的检测。近年来，采用高效色谱柱、高压泵和高灵敏度的检测器、柱前或柱后衍生化技术以及计算机联用等，大大提高了液相色谱的检测效率、灵敏度、速度和操作自动化程度，现已成为农药残留检侧不可

7、缺少的重要方法。Mohammde等人应用高效液相色谱法对黄瓜、茄子、辣椒和西红柿4种蔬菜瓜果中CM的残留量进行检测，发现黄瓜由于生长速度快，使得CM在其中残留量的消失时间短于其他3种。1.6  超临界流体萃取(Supercritical Fluid Extraction，SFE)    SFE技术于1986年由Capriel等应用于农药残留分析，目前应用于植物样品、动物组织、果实、土壤、水等样品中多种杀虫剂、杀菌剂和除草剂的萃取。SFE主要是以超临界流体代替各种溶剂来萃取样品中待测组分的萃取方法。目前最常用的超临界流体为CO2，它兼有气体的渗透能力和液态

8、的分配作用，流出液中的CO2在常压下挥发。待测物用溶剂溶解后进行分析。也可以加入适量极性调节剂，如甲醇、乙醇、丙醛等来调节其极性，据此可最大限度地提取不同极性的农药残留而最低限度地减少杂质的提取。其特点是避免了使用大量的有机溶剂、提高萃取的选择性、减少了分析时间、实现操作自动化。Noboru Motohashi应用超临界流体萃取技术对蔬菜、瓜果、土壤和生化织品中有机农药进行测定，发现其是一种理想的分离方法。1.7  分子印迹合成受体技术(Molecular Imprinting Synthetic Receptor，MISR)    MISR原理是：将模

9、板分子(待分离、识别的分子)同具有适合官能团的功能单体相互作用，在交联剂和引发剂的作用下形成具有大孔、网状的聚合物，通过溶剂洗脱或在一定条件下水解除去模板分子，聚合物中就留下了空间、形状及官能基团与原来模板分子完全匹配的“记忆”空穴，这样的空穴便可以与混合物中待分离的分析物进行可逆的特异性结合，从而达到分离、纯化、富集的目的。分子印迹技术可以用于药物、激素、蛋白质、农药、氨基酸、多肤、碳水化合物、辅酶、核酸碱基、甾醇、涂料、金属离子等各种化合物的分离工作。Hui Sun等人采用分析印迹合成受体技术对蔬菜中抗蚜威进行分析，当抗蚜威的浓度在8.0×1062.0×104mol/L

10、时，理想的恢复度在96%103%，重现率(n=5)为4.6%7.1%。1.8  毛细管电泳(Capillary Electrophoresis，CE)    毛细管电泳技术是在电泳技术的基础上发展的1种分离技术。其工作原理是使毛细管内的不同带电粒子(离子、分子或衍生物)在高压场作用下以不同的速度在背景缓冲液中定向迁移，从而进行分离。自20世纪80年代Jorgenson把CE应用于分析化学以来，这一技术已发展成为分离科学中最活跃的领域之一。它具有灵敏度高、耗资少、样品消耗量很小(每次进样只是纳升级)、分离柱效高、使用方便等优点，非常适用于那些难以用传统的液

11、相色谱法分离的离子化样品的分离与分析，其分离效率可达数百万理论塔板数。R.Rodriguez等人用毛细管电泳对草莓、西红柿、梨子、苹果、葡萄和桔子中的涕比灵残留量进行分离，当甲酸胺和蚁酸缓冲液的pH值3.5和含有2%甲醇时，分离效果达到75%。Fanggui Ye等人用加压毛细管电泳法对甘蓝中拟除虫菊酯残留进行分析，在最佳的缓冲液浓度、pH值、有机溶剂的条件下，能够在20min内分离6个标样。 2  酶抑制法    酶抑制法是研究最多且相对成熟的1种对部分农药进行残留快速检测技术。酶抑制法是利用有机磷与氨基甲酸酯类农药可特异性地抑制昆虫中枢和周围神经系统

12、中乙酰胆碱酯酶(AChE)的活性，破坏神经的正常传导，使昆虫中毒致死这一毒理学原理，将AChE与样品反应，根据AChE活性受到抑制的情况，可判断出样品中是否含有有机磷与氨基甲酸酯类农药。但是酶抑制法测定样品和农药种类有限，目前只用于蔬菜、水果中有机磷和氨基甲酸酯类农药的残留检测，且不能给出定性和定量结果。AmadeoR.FernandezAlba在对辣椒中procymidone残留量进行研究发现，和气相色谱法相比同时检测下限在8g/kg，但是低于2g/kg却只能用酶抑制法。3  生物传感器法    生物传感器法是目前农药残留速测技术中的研究热点，生物传感

13、器是生物反应技术与传感技术有机结合的产物，是用生物活性物质如酶、抗体、抗原、细胞等作识别元件，配以适当的物理或化学信息转换器所构成的分析工具。传感器的生物敏感层与复杂样品中特定的分析物之间如酶与底物、抗体与抗原、外源凝集索与糖、核酸与其互补片段之间的识别反应会产生一些物理化学信息如光、热、声、颜色、电化学等的变化，这些变化通过不同原理的传感器如光敏答、压电装置、热敏电阻、离子选择性电极等转换成第一信号，经仪表放大显示，从而达到分析监测的目的。用于研究农药残留检测的生物传感器所使用的生物物质主要为酶、全细胞、细胞器、受体或抗体等，相应有酶传感器、全细胞传感器和免疫传感器等，尤其是免疫传感器的应用

14、可大大提高检测灵敏度并大大缩短了检测时间。Ashok MulChandani等采用有机磷水解酶结合电化学、光学转换器检测有机磷农药，可达到快速、简单、灵敏、高效。4  免疫分析法    免疫分析法就是基于抗原抗体的特异性识别和结合反应为基础的分析方法。分子量大的农药可以直接作为抗原免疫动物，动物的免疫系统对进入体内的异源大分子量物质发生保护性应答反应。分子量小的农药(MW<2500)一般不具备免疫原性，不能刺激机体产生免疫反应，但有与相应抗体在体外发生吸附反应的能力，即有反应原性，这类小分子物质在免疫学上称为半抗原。将农药小分子以半抗原的形式连接到

15、分子量大的载体蛋白上，形成农药载体蛋白结合物免疫原，即人工抗原，以人工抗原免疫动物，使动物的免疫系统发生应答反应，产生对该农药具有特异性的活性物质免疫球蛋白(即抗体)，来识别该农药分子与之结合，这种反应不仅可在体内进行，也可在体外进行。它集测定的高灵敏性和抗体反应的强特异性于一体，在某些重要生物活性物质(如蛋白质、激素、药物等)的痕量检测方面取得了很大成就。免疫分析法可分为荧光免疫测定法、酶免疫测定法、放射免疫测定法和流动注射免疫测定法，其中流动注射免疫分析是农药残留分析中较为先进的技术。Eiki Watanabe等人用酶免疫测定法对黄瓜、茄子、生菜、菠菜和辣椒中亚胺残留量进行分析表明：相对高

16、效液相色谱法其无须清洗，省时、重现率好等优点。5  活体检测法    活体检测法是使用活的生物直接测定。如农药与细菌作用后可影响细菌的发光程度，通过测定细菌发光情况，则可测出农药残留量。又如农药残留会导致家蝇中毒，使用敏感品系的家蝇为材料，用样本喂食敏感家蝇后，根据家蝇死亡率便可测出农药残留量，一般在46h内可测出蔬菜是否含超量农药。但该法只对少数药剂有反应，无法分辨残留农药的种类，准确性较低。使用家蝇检测蔬菜中的农药残留，过程简单，无须复杂仪器，农户便可自行检测，缺点是检测时间较长，仅适于田间未采收的蔬菜。6  实验室机器人    实验室机器人现已商品化，但在农药残留量分析