农药残留检测方法

农药残留检测办法-01-2815:30:48来源：实验室设备信息网浏览：40次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规定，并增进了农药残留快速检测办法的研究和应用进展，使农药残留检测技术朝着更快速方便、敏捷可靠的方向发展，逐步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(ApparatusAnalysis)1.1

固相萃取技术(SolidPhaseExtraction，SPE)固相萃取法是1种基于液相色谱分离机制的样品制备办法，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，使样品溶液混合物通过柱子后，样品中某一组分保存在柱中，选择适宜的溶剂把保存在柱中的组分冼脱下来，从而达成分离、净化的目的。SPE克服了液-液萃取技术及普通柱层析的缺点，含有高效、简便、快速、安全、重复性好、便于前解决自动化等特点。根据柱中填料大致可分为吸附型(如硅胶、大孔吸附树脂等)、分派型(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变化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，成果表明：pH9.2，缓冲液中含有4mmol/L硼酸和75mmol/L胆酸钠能够得到最佳的成果。1.2

固相微萃取(SolidPhaseMicro-extraction，SPME)加拿大Waterloo大学Pawliszyn1990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解决技术。SPME技术由固相萃取技术(SPE)发展而来，对目的化合物有较好的选择性，并且有较高的敏捷度，合用于微量、痕量分析。到现在为止，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-waveAssistantExtraction，MAE)运用不同的化学物质吸取微波的能力不同，对样品进行解决，MAE技术是惟一能够使所需组分直接从基体浸出的萃取办法。该技术是对样品进行微波加热，运用极性分子可快速吸取微波能量的特性来加热某些含有极性的溶剂，达成萃取样品中目的化合物、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含有高效、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(GasChromatography，GC)气相色谱法是运用试样中各组分在气相和固定相间的分派系数不同，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重复多次分派，通过一定的柱长后，便彼此分离，按次序离开色谱柱进入检测器，产生的离子流讯号经放大后，在统计器上描绘出各组份的色谱峰。使用气相色谱法，多个农药能够一次进样，得到完全的分离、定性和定量，再配备高性能的检测器，使分析速度更快，成果更可靠。现在气相色谱法多采用填充毛细管。AlfonoDiMuccio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，办法简朴，省时，能够对几个标样同时进行分析。1.5

高效液相色谱法(HighPerformanceLiquidChromatography，HPLC)高效液相色谱法也是1种传统的检测办法。它能够分离检测极性强、分子量大的离子型农药，特别合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、高压泵和高敏捷度的检测器、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、敏捷度、速度和操作自动化程度，现已成为农药残留检侧不可缺少的重要办法。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它3种。1.6

超临界流体萃取(SupercriticalFluidExtraction，SFE)SFE技术于1986年由Capriel等应用于农药残留分析，现在应用于植物样品、动物组织、果实、土壤、水等样品中多个杀虫剂、杀菌剂和除草剂的萃取。SFE重要是以超临界流体替代多个溶剂来萃取样品中待测组分的萃取办法。现在最惯用的超临界流体为CO2，它兼有气体的渗入能力和液态的分派作用，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。也能够加入适量极性调节剂，如甲醇、乙醇、丙醛等来调节其极性，据此可最大程度地提取不同极性的农药残留而最低程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。NoboruMotohashi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，发现其是一种抱负的分离办法。1.7

分子印迹合成受体技术(MolecularImprintingSyntheticReceptor，MISR)MISR原理是：将模板分子(待分离、识别的分子)同含有适合官能团的功效单体互相作用，在交联剂和引发剂的作用下形成含有大孔、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，这样的空穴便能够与混合物中待分离的分析物进行可逆的特异性结合，从而达成分离、纯化、富集的目的。分子印迹技术能够用于药品、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、金属离子等多个化合物的分离工作。HuiSun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8.0×106～2.0×104mol/L时，抱负的恢复度在96%～103%，重现率(n=5)为4.6%～7.1%。1.8

毛细管电泳(CapillaryElectrophoresis，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。它含有敏捷度高、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，非常合用于那些难以用传统的液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，分离效果达成75%。FangguiYe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

酶克制法酶克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。酶克制法是运用有机磷与氨基甲酸酯类农药可特异性地克制昆虫中枢和周边神经系统中乙酰胆碱酯酶(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与样品反映，根据AChE活性受到克制的状况，可判断出样品中与否含有有机磷与氨基甲酸酯类农药。但是酶克制法测定样品和农药种类有限，现在只用于蔬菜、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成果。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8μg/kg，但是低于2μg/kg却只能用酶克制法。3

生物传感器法生物传感器法是现在农药残留速测技术中的研究热点，生物传感器是生物反映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，配以适宜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映会产生某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，从而达成分析监测的目的。用于研究农药残留检测的生物传感器所使用的生物物质重要为酶、全细胞、细胞器、受体或抗体等，对应有酶传感器、全细胞传感器和免疫传感器等，特别是免疫传感器的应用可大大提高检测敏捷度并大大缩短了检测时间。AshokMulChandani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，可达成快速、简朴、敏捷、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映为基础的分析办法。分子量大的农药能够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映。分子量小的农药(MW<2500)普通不含有免疫原性，不能刺激机体产生免疫反映，但有与对应抗体在体外发生吸附反映的能力，即有反映原性，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映，产生对该农药含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，这种反映不仅可在体内进行，也可在体外进行。它集测定的高敏捷性和抗体反映的强特异性于一体，在某些重要生物活性物质(如蛋白质、激素、药品等)的痕量检测方面获得了很大成就。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。EikiWatanabe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：相对高效液相色谱法其不必清洗，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，通过测定细菌发光状况，则可测出农药残留量。又如农药残留会造成家蝇中毒，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，普通在4～6h内可测出蔬菜与否含超量农药。但该法只对少数药剂有反映，无法分辨残留农药的种类，精确性较低。使用家蝇检测蔬菜中的农药残留，过程简朴，不必复杂仪器，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和环境监测方面的应用还处在起步阶段，重要是由于机器人工作程序的变更缺少灵活性和实验室检测办法缺少原则化所造成；另外，机器人系统动作缓慢，普通规定宽敞的空间。当实验室机器人变得更方便、灵活，实验办法也更加原则化时，它的使用将会增加。BaoxinLin应用人造神经网络标尺在持续发光的前提下对蔬菜中的有机磷进行分析，当有机磷被分解成正磷酸盐时，正磷酸盐能够与钼酸生成分子构造不同的物质，从而来氧化发光胺来产生不同强度的光谱，通过检测光谱强度来拟定残留量，该种办法已成功的应用于3种蔬菜标样中有机磷残留量的测定。农产品农药残留检测技术首先，无公害农产品生产过程中控制的重点是农药使用。一是品种控制，二是安全间隔期的控制。另首先，无公害农产品原则中检测的重点是农药残留（种植业产品）。一、农药残留检测技术类别1.农药残留的生物测定技术运用批示生物的生理生化反映来判断农药残留及其污染状况。例如，能够用实验室养的敏感性家蝇为测定材料，以其接触待测样品后的中毒程度来表达该样品中的杀虫剂残留；以病菌生长受克制的程度来检测杀菌剂的残留，以玉米或其它批示植物根长受克制的程度来检测土壤中磺酰脲类除草剂残留等。该办法无需对样品前解决比较简朴快速或无需进行前解决，但对批示生物规定较高，测定成果不能拟定农药品种，并且可能出现假阳性或假阴性的状况，该办法可作为快速检查办法用于农产品引发中毒或在现场使用。2.农药残留的理化检测用于农药残留的化学检测办法有分光光度法、极谱法、原子吸取光谱法、薄层层析法、气相色谱法、液相色谱法、同位素标记法、核磁共振波谱法、色质联使用方法等。自二十世纪九十年代以来，当代化学分析技术日新月异，许多新技术已进入实用阶段，如毛细管电脉仪技术（CZE），色质联用技术（GC-MS、HPLC-MS）超临界流体色谱技术（SFC），直接光谱分析技术等。这些新技术的应用，大大提高农药残留分析的敏捷度，简化分析环节，提高了分析效率。但是，这些分析办法有的敏捷度不高，如分光光度法、薄层层析法等。有的需要昂贵的仪器，如色质联使用方法、核磁共振波谱法等。尚有的需要特殊的设备，犹如位素标记法等。因此，现在，普遍采用的还是气相色谱法和液相色谱法，它们含有简便、快速、敏捷以及稳定性和重现性好，线性范畴宽、耗资低等优点。（1）气相色谱法（GC）采用气体作流动相的色谱法，用于挥发性农药的检测，含有高选择性、高分离效能、高敏捷度、快速和特点，是农药残留量检测最惯用的办法之一，现在用于农药残留检测的检测器重要有电子捕获检测器（ECD）、微池电子捕获检测器（u-ECD）、火焰光度检测器（FPD）、脉冲火焰光度检测器（P-FPD）、氮磷检测器（NPD）等。（2）液相色谱法（HPLC）采用液体作流动相的一种色谱法，它能够分离检测极性强、分子量大及离子型农药，可用于不易气化或受热易分解的农药的检测。近年来，采用新型高效固定相、高压泵和高敏捷度的检测器，柱前和柱后衍生技术、以及计算机联用等，大大提高了检测效率、敏捷度、速度和操作自动化程度。现在用于农药残留检测最多是紫外吸取检测器（UV）、两极管阵列检测器（DAD）和荧光检测器（FLD）（3）色质联使用方法（GC-MS,HPLC-MS）气相或液相与质谱联用，它既含有了色谱的高分离效能优点，并且含有了质谱精确鉴定化合物构造的特点，可同时达成定性、定量的检测目的，特别适合于农药代谢物、降解物的检测和多残留检测等，但是此法需要贵重仪器且操作繁杂困难，不适合于经常性的检测。普通可用来做最后确实认工作。（4）超临界流体色谱（SFC）是以超临界流体作为流动相的色谱体系，超临界流体是指物质处在临界温度和临界压力时的状态，介于气、液态之间，兼有气体和液体的某些物理特性，因此，超临界流体色谱现有气谱的快速、高效、敏捷的特点，又有能检测对热不稳定和大分子化合物的液谱的特点。（5）毛细管电泳法（CE）该办法是运用毛细管及高电压(15-30KW)分离多个农药残留物，非常适合于某些难于用传统色谱法分离的离子化样品的分离和分析，比HPLC有高10-1000倍的分析能力，并且所需之缓冲液含有不危害环境之特点，在短时间(30分钟)内就能够完毕定性及定量分析。3.惯用农药残留的快速检测办法（1）酶克制法：有机磷与氨基甲酸酯农药共为神经系统乙酰胆碱脂酶克制物，因此能够运用农药靶标酶-乙酰胆用碱酯酶（AChE）受克制的程度来检测有机磷和氨基甲酸酯类农药。该办法现在已开发出了对应的多个速测卡和速测仪。该办法检测时，蔬菜中的水份、碳水化合物、蛋白质、脂等物质不会对农药残留物的检测造成干扰，不必进行分拜别杂，节省了大量预解决时间，从而能达成快速检测的目的，因此该办法含有快速方便、前解决简朴、无需仪器或仪器相对简朴，合用于现场的定性和半定量测定，现在的农药残留快速检测就是用了该办法，已上升为农业部行业原则。但该办法只能用于测定有机磷和氨基甲酸酯类杀虫剂，其敏捷度和所使用的酶、显色反映时间和温度亲密有关，经酶法检测出阳性后，需用原则仪器检查办法进一步检测，以鉴定残留农药品种及精确残留量。（2）免疫分析法：有放射性免疫分析、酶免疫分析、多组份分析物免疫分析、免疫传感器分析等。最为惯用的是酶联免疫法（ELISA法），它重要是以抗原与抗体的特异性、可逆性结合反映为基础的农药残留检测办法。该法运用化学物质在动物体内能产生免疫抗体的原理，先将小分子农药化合物与大分子生物物质结合成大分子，做成抗原，并使之在动物体内产生抗体，对抗体筛选制成试剂盒，通过抗原与抗体之间发生的酶联免疫反映，依靠比色来拟定农药残留，它含有专一性强、敏捷度高、快速、操作简朴等优点，试剂盒可广泛用于现场样品和大量样品的快速检测，可精拟定性、定量。但由于受到农药种类多，抗体制备难度大、在不能必定样本中的农药残留种类时检测有一定的盲目性以及抗体依赖国外进口等影响，酶联免疫法的应用范畴受到较大的限制，现在，我国市场上酶联免疫法成品试剂盒依赖从国外进口。（3）化学法—速测灵法“速测灵”法应用的原理是含有强催化作用的金属离子催化剂，使各类有机磷农药（磷酸酯、二硫代酸酯、磷酸胺）在催化作用下水解为磷酸与醇，水解产物与显色剂反映，使显色剂的紫红色退去变成无色。重要针对的是有机磷农药的残留检测，特别是甲胺磷、对硫磷农药。这种办法采用化学反映原理，避免了普通所使用生化办法（酶法）的缺点（酶的制备、保存以及反映需比较严格的条件），敏捷度也达成一定的规定。但是此办法重要针对的是甲胺磷、对硫磷等较高毒性的有机磷农药残留的定性检测。该办法的特点是操作简便、价格便宜、检测速度快，通过进一步改善试剂性能，规范测定技术，可提高检测的敏捷度和精确性，从而为现在广大城乡农产品生产和销售者所青睐。二、几个检测农药残留办法的比较气相色谱仪是现在比较权威的办法，能够精拟定量，可测出多个不同种类农药。但检测成本高，仪器操作须专业人员，前解决规定较高，时间长。活体生物检测不需要仪器，不必前解决，对多个毒物都能够测定。但难以找到与该产品同时种植的未施农药产品做对照，只能估算，不能精拟定量分析，受诸多因素影响。免疫法检测特异性强，敏捷度高，快速简便，可精拟定性，定量，合用于