趙 鑫，付大友，李艷清

（四川理工學(xué)院 材料與化學(xué)工程學(xué)院， 四川 自貢 643000）

近年來，因果蔬中農(nóng)藥的不合理使用和過度使用，蔬菜、水果等農(nóng)產(chǎn)品中的農(nóng)藥殘留問題已成為我國社會(huì)高度關(guān)注的熱點(diǎn)問題[1,2]。其中有機(jī)磷和氨基甲酸酯類農(nóng)藥在我國應(yīng)用最為廣泛，本文重點(diǎn)分析了目前應(yīng)用于蔬菜水果中氨基甲酸酯類農(nóng)藥的各種前處理技術(shù)及檢測(cè)技術(shù)的優(yōu)缺點(diǎn)[3-6]，并對(duì)未來我國農(nóng)藥殘留檢測(cè)技術(shù)的發(fā)展進(jìn)行了展望。

1 樣品前處理技術(shù)

1.1 固相萃取技術(shù)(SPE)

固相萃取技術(shù)(SPE)[7-10]是一個(gè)包括液相和固相的物理萃取過程，利用吸附劑吸附液體樣品中的目標(biāo)化合物，再經(jīng)過洗脫，從而達(dá)到分離或富集目標(biāo)化合物的目的。SPE具有操作快速簡便、環(huán)境污染小等優(yōu)點(diǎn)，現(xiàn)已在農(nóng)藥殘留檢測(cè)工作中廣泛應(yīng)用。但需使用大量價(jià)格高并對(duì)身體有害的有機(jī)溶劑，操作繁瑣、費(fèi)時(shí)，同時(shí)容易造成分析物流失,重現(xiàn)性較差。姜俊等[11]采用乙腈提取樣品，NH2-SPE固相萃取柱凈化，甲醇-二氯甲烷溶液(5∶95，V/V)洗脫，氮?dú)獯祾邼饪s，丙酮定容，全二維氣相色譜-飛行時(shí)間質(zhì)譜檢測(cè)，基質(zhì)曲線外標(biāo)法定量，測(cè)定蔬菜中64種農(nóng)藥殘留量，其檢出限(S/N=3)和定量限(S/N=1 0)范圍分別為0.010~6.032 μg/kg和0.035~20.107 μg/kg，在一些蔬菜中的回收率范圍為68.3%~117.8%，相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差為0.6%~9.1%。

1.2 超臨界流體萃取技術(shù)(SFE)

超臨界流體萃取技術(shù)(SFE)[12]是利用超臨界流體對(duì)有效物質(zhì)的溶解作用，從而利用壓力和溫度影響超臨界流體的溶解能力，按沸點(diǎn)高低和極性大小，選擇性地將各種組分依次提取分離。常用的超臨界流體萃取劑有二氧化碳(CO2)、乙烯、甲醇、乙烷、苯、丙烷等，其中CO2是使用最廣泛的萃取劑：無毒、惰性、不可燃、廉價(jià)、易獲得高純度，且表面張力低、黏度低、擴(kuò)散性高。如今，在食品、醫(yī)藥、化工和材料等領(lǐng)域 SFE技術(shù)已經(jīng)得到廣泛應(yīng)用。

SFE萃取時(shí)間短、提取效率高、提取結(jié)果準(zhǔn)確度高、有機(jī)溶劑殘留少對(duì)環(huán)境污染小，且萃取溫度低，大大提高了分析方法的可靠性。但是需用大量高純CO2，測(cè)定方法的重現(xiàn)性較差。

1.3 加速溶劑萃取技術(shù)（ASE）

加速溶劑萃?。ˋSE）[13]是采用常規(guī)溶劑，在較高的溫度（50~200 ℃）和壓力（10.3~20.6 MPa）下對(duì)固體或半固體樣品進(jìn)行萃取的新穎的樣品前處理技術(shù)，具有操作簡便、省時(shí)省溶劑、減少有機(jī)溶劑對(duì)環(huán)境的污染、萃取操作自動(dòng)化的特點(diǎn)。與索氏萃取和微波萃取相比，ASE萃取效率高，選擇性好。王昭妮等[14]使用ASE溶劑萃取儀，對(duì)小麥粉中農(nóng)藥進(jìn)行檢測(cè)。其樣品加標(biāo)平均回收率為 74.3%~121.7%，相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差(RSD)為2.1%~6.6%，檢出限(LOD)為0.01~0.05 mg/kg。該法簡便、快速、靈敏，準(zhǔn)確，適合農(nóng)藥殘留的日常檢驗(yàn)。

1.4 固相微萃取技術(shù)(SPME)

固相微萃取技術(shù)(SPME)[15,16]是在固相萃取的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的一種新型萃取技術(shù)，利用固體吸附劑吸附液體樣品中的目標(biāo)化合物，使之與基質(zhì)和干擾化合物分離，再用洗脫液洗脫或加熱解吸附，達(dá)到分離、富集目標(biāo)化合物的目的。該方法可重復(fù)多次使用，集提取、濃縮、進(jìn)樣為一體，全過程不需溶劑。具有操作簡單、成本低、回收率高以及避免使用有機(jī)溶劑等優(yōu)點(diǎn)。但由于商用探頭的種類有限,并且在不同程度上都存在熱穩(wěn)定性差、抗溶劑沖洗能力弱和使用壽命短等缺陷，常與溶膠-凝膠技術(shù)結(jié)合使用。胡彥學(xué)等[17]采用固相微萃取-高效液相色譜法的分析方法檢測(cè)番茄中氨基甲酸酯類農(nóng)藥殘留，檢出限為0.011~0.023 mg/kg。

1.5 濁點(diǎn)萃取技術(shù)(CPE)

濁點(diǎn)萃取法(CPE)[18]是基于表面活性劑溶液相分離現(xiàn)象的一種新興的液-液萃取技術(shù)，是利用表面活性劑富集相對(duì)樣品中的農(nóng)藥進(jìn)行提取與富集的方法。濁點(diǎn)萃取法具有安全低毒，萃取效率高，萃取速度快，萃取成本低等優(yōu)點(diǎn)，與傳統(tǒng)的液液萃取相比，此方法簡便、靈敏度高、消耗溶劑很少，已經(jīng)成功的與多種分析儀器聯(lián)用，用于農(nóng)藥殘留樣品的前處理中。Apichai等[19]利用1.5% Triton X-114提取并用高效液液相色譜紫外檢測(cè)器在 270 nm下檢測(cè)了水果中的 6種農(nóng)藥，方法的檢測(cè)限為 0.1~1.0 mg/kg，回收率為80.0%~107%。

2 檢測(cè)技術(shù)

2.1 色譜法

色譜法是根據(jù)待測(cè)物質(zhì)在固定相和流動(dòng)相之間分配系數(shù)不同，而達(dá)到將不同組分進(jìn)行分離的目的，將待測(cè)物質(zhì)的濃度轉(zhuǎn)換成電信號(hào)，并用計(jì)算機(jī)記錄。目前應(yīng)用于果蔬中氨基甲酸酯類農(nóng)藥檢測(cè)的色譜法主要有氣相色譜法(GC)、氣質(zhì)聯(lián)用技術(shù)（GC/MS）、高效液相色譜法(HPLC)、液質(zhì)聯(lián)用聯(lián)用技術(shù)（HPLC/MS）。

2.1.1 氣相色譜法（GC）

氣相色譜法(Gas chromatography)[20,21]是根據(jù)分析物質(zhì)在固定相和流動(dòng)相之間的分配系數(shù)不同而達(dá)到分離目的的一種分離分析方法。分離效能高、分析速度快、靈敏度高、選擇性高好，是國家測(cè)定農(nóng)藥的標(biāo)準(zhǔn)方法，現(xiàn)已成為應(yīng)用最廣的氨基甲酸酯類農(nóng)藥定量分析的方法。常用的檢測(cè)器主要有氮磷檢測(cè)器(NPD)、火焰光度檢測(cè)器(FPD)、電子捕獲檢測(cè)器(ECD)等。雖然氣相色譜法具有以上種種優(yōu)點(diǎn)，但因要使用大型儀器，故而要對(duì)樣品進(jìn)行復(fù)雜的前處理，常與固相萃取、液液萃取相結(jié)合使用，檢測(cè)精度受樣品的前處理技術(shù)影響比較大。

李勁峰等[16]采用固相萃取法用乙腈作溶劑提取蔬菜中氨基甲酸酯類農(nóng)藥。提取液經(jīng)氨基柱凈化，洗脫液濃縮近干用丙酮定容，并用氮磷檢測(cè)器進(jìn)行測(cè)定。農(nóng)藥的檢出限(3S/N)在0.008~0.034 mg?L-1之間。

2.1.2 氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用技術(shù)（GC/MS）

氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用技術(shù)（GC-MS）[22,23]既有氣相色譜的高分離性能，又可利用質(zhì)譜準(zhǔn)確鑒定化合物結(jié)構(gòu)，當(dāng)遇到組分不明的干擾物與被測(cè)物的峰相重疊或兩者的保留時(shí)間非常接近時(shí)，可同時(shí)定性、定量，比單獨(dú)使用氣相色譜檢測(cè)法更為有效。但分析對(duì)象多局限于分析氣體和沸點(diǎn)較低的化合物，對(duì)于占有機(jī)物種類80%以上的高沸點(diǎn)、不穩(wěn)定的物質(zhì)則難以應(yīng)用。

王雯雯等[24]采用乙腈勻漿提取，氯化鈉鹽析離心，Carbon/NH2柱凈化，乙腈/甲苯(3∶1，V/V)洗脫，DB-1701氣相色譜柱分離，在三重串聯(lián)四極桿多反應(yīng)監(jiān)測(cè)模式下進(jìn)行測(cè)定，40 min內(nèi)即完成大蔥中170種農(nóng)殘檢測(cè)，絕大多數(shù)農(nóng)藥檢出限為0.01 mg?L-1，方法操作簡單、快速、靈敏度高，能夠準(zhǔn)確定性、定量分析大蔥中痕量多組分農(nóng)藥殘留。

2.1.3 高效液相色譜法(HPLC)

高效液相色譜法(High performance liquid chromatography)[25-26]是利用溶質(zhì)在固定相和流動(dòng)相中的分配系數(shù)不同，在高壓條件下將各組分進(jìn)行分離的一種定量分析方法。對(duì)于大多數(shù)高沸點(diǎn)、熱穩(wěn)定性差、摩爾質(zhì)量大，用氣相色譜法難以檢測(cè)的有機(jī)物，主要采用高效液相色譜法進(jìn)行分離和分析。常用的檢測(cè)器有紫外（UV）和紫外-可見分光光度檢測(cè)器(UV-Vis)、示差折光檢測(cè)器(RID)、熒光檢測(cè)器(FLD)和電化學(xué)檢測(cè)器(ECD)。采用高效液相色譜發(fā)進(jìn)行樣品分析，分離效果好、靈敏度高、分析速度快，但同樣受樣品的前處理技術(shù)影響較大，若要改進(jìn)高效液相色譜法方法，通過改善樣品的前處理技術(shù)是一大關(guān)鍵。

瞿德業(yè)等[26]采用固相微萃取制樣，熒光檢測(cè)器高效液相色譜法測(cè)定了蔬菜中氨基甲酸酯類農(nóng)藥殘留，檢測(cè)出蔬菜中氨基甲酸酯類農(nóng)藥的檢出限為0.4×10-9~40×10-9g/g。

2.1.4 高效液相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用技術(shù)（HPLC/MS）

單獨(dú)使用高效液相色譜無法檢測(cè)出未知物質(zhì)，因此常用高效液相色譜-串聯(lián)質(zhì)譜[27,28]的方法，對(duì)樣品一次性進(jìn)行定性定量分析。姚家彪等[29]建立了用丙酮和乙腈提取，凝膠滲透色譜和固相萃取柱2種方法凈化，超高效液相色譜-串聯(lián)質(zhì)譜(UPLC-MS/MS)同時(shí)檢測(cè)多種蔬菜中氨基甲酸酯類農(nóng)藥，檢出限均為1×10-5g/kg，所用檢測(cè)方法實(shí)用、準(zhǔn)確、靈敏度高。

2.2 快速檢測(cè)法

快速檢測(cè)法操作簡便快捷、靈敏度高、特異性強(qiáng)，相對(duì)于色譜分析法，在現(xiàn)場(chǎng)篩選和大量樣本的快速監(jiān)測(cè)中具有獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)。

2.2.1 免疫分析技術(shù)

免疫分析[30]是利用抗原與抗體的特異性結(jié)合，來選擇識(shí)別和測(cè)定待測(cè)物。由于操作簡單、反應(yīng)靈敏，近幾年得到了較快的發(fā)展，尤其在在農(nóng)藥殘留等方面發(fā)揮著重要作用。在農(nóng)殘檢測(cè)方面應(yīng)用較多的是酶免疫技術(shù)(EIA)、金免疫技術(shù)(ICG)和放射免疫技術(shù)(RIA)。免疫分析與氣相色譜、液相色譜已被美國化學(xué)學(xué)會(huì)(AOAC)同列為農(nóng)藥殘留的三大支柱技術(shù)。但由于基質(zhì)干擾，免疫分析的靈敏度和可靠性大大降低。張奇等[31]建立了速滅威間接競爭酶聯(lián)免疫吸附分析(ELISA)測(cè)定法，檢測(cè)線性范圍為1~10 000 μg/L。

2.2.2 酶抑制法

果蔬中常用的農(nóng)藥對(duì)膽堿酯酶催化水解的功能有抑制作用，其抑制率與農(nóng)藥的濃度呈正相關(guān)。酶抑制法[32]正是利用這一原理來判斷是否有農(nóng)藥殘留：在實(shí)驗(yàn)中加入底物和顯色劑來觀察顏色變化或測(cè)定酶與某種特定化合物反應(yīng)的物理化學(xué)信號(hào)。酶抑制法操作簡單，快速，因此在檢測(cè)蔬菜、水果中的農(nóng)藥快速檢測(cè)方面?zhèn)涫苤匾?。但是酶是一種生物催化劑，其反應(yīng)速度受溫度、pH值、環(huán)境中離子、酶抑制劑等因素影響，對(duì)條件要求較高，靈敏度不高。胡小寧等[33]用丁酰膽堿酯酶對(duì)果蔬中農(nóng)藥殘留進(jìn)行檢測(cè)，酶最佳用量為0.05 mL，檢測(cè)靈敏、快捷。

2.2.3 生物傳感器

生物傳感器是一類特殊形式的傳感器，由生物分子識(shí)別元件與各類物理、化學(xué)換能器組成，用于各種生命物質(zhì)和化學(xué)物質(zhì)的分析和檢測(cè)。電化學(xué)生物傳感器[34,35]靈敏度高、特異性強(qiáng)、易于自動(dòng)化，非常適合大批量農(nóng)藥殘留的初步篩查，該技術(shù)更適用于快速檢測(cè)環(huán)境中的有害物質(zhì)。但是穩(wěn)定性、靈敏度和使用壽命仍需進(jìn)一步提高，成本較高。趙鵬林等[36]以固定化丁酰膽堿酯酶為識(shí)別元件，以分光光度計(jì)為換能器，構(gòu)建流動(dòng)注射型酶生物傳感器，在西維因的質(zhì)量濃度范圍為 0.2~50μg/mL范圍內(nèi)具有良好線性關(guān)系。

3 展 望

近些年，隨著人民生活水平的不斷提高，人們?cè)絹碓絹黻P(guān)注果蔬的質(zhì)量安全問題，尤其是農(nóng)殘超標(biāo)問題。隨著環(huán)保意識(shí)的加強(qiáng)，人們對(duì)農(nóng)藥殘留檢測(cè)下限的要求會(huì)更低。所以未來幾年降低農(nóng)藥殘留的研究重點(diǎn)在于加緊研制新型、低毒、高效的農(nóng)藥，研究推廣快速農(nóng)藥降解技術(shù)，并且開發(fā)出更加快速、靈敏、可靠的檢測(cè)技術(shù)。

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