覃雙橋

湖北省松滋市疾病預(yù)防控制中心，湖北松滋 434200

試論食品中農(nóng)藥殘留的樣品前處理技術(shù)

覃雙橋

湖北省松滋市疾病預(yù)防控制中心，湖北松滋 434200

在農(nóng)業(yè)規(guī)模逐漸擴(kuò)大的背景下，生產(chǎn)方式也逐漸呈現(xiàn)出產(chǎn)業(yè)化的特點(diǎn)。但是，對于農(nóng)業(yè)生產(chǎn)而言，農(nóng)藥是不可或缺的。然而，因國家相關(guān)管理部門在對農(nóng)藥使用能力與使用力度方面的監(jiān)管力度不到位，亦或是使用單位在農(nóng)藥使用方面不規(guī)范，都會引發(fā)農(nóng)藥的殘留問題。為此，在檢測食品農(nóng)藥殘留的過程中，必須要重視食品農(nóng)藥殘留檢測的樣品前處理技術(shù)。文章將食品農(nóng)藥殘留的檢測作為研究重點(diǎn)，重點(diǎn)闡述了樣品前處理技術(shù)，以供參考。

食品；農(nóng)藥殘留；樣品前處理技術(shù)；研究

農(nóng)作物在實(shí)際生長的過程中，施用農(nóng)藥能夠有效地預(yù)防蟲病并保證農(nóng)作物的實(shí)際產(chǎn)量，因而，在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中發(fā)揮著不容小覷的作用。然而，農(nóng)藥使用會直接引發(fā)食品殘留部分農(nóng)藥的問題，對于生態(tài)環(huán)境以及空氣和水質(zhì)等都帶來不利的影響，甚至還會損害人們身體健康?；诖?，農(nóng)藥殘留檢測技術(shù)始終是該領(lǐng)域的研究重點(diǎn)。

1 食品中農(nóng)藥殘留樣品前處理技術(shù)發(fā)展解構(gòu)

1.1 食品中農(nóng)藥殘留的檢測技術(shù)

在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)長期發(fā)展的過程中，農(nóng)藥使用量不斷增加，一定程度上對生態(tài)環(huán)境與食品健康帶來了負(fù)面的影響，為此，農(nóng)藥殘留問題始終備受關(guān)注?，F(xiàn)階段，在食品農(nóng)藥殘留分析技術(shù)方面，有3種比較常見的方式：氣象色譜-質(zhì)譜聯(lián)用；超臨界流體色譜；毛細(xì)管電泳色譜[1]。而在科學(xué)技術(shù)快速發(fā)展的背景下，食品農(nóng)藥殘留檢測分析方法不斷創(chuàng)新，全面且靈活地應(yīng)用了檢測技術(shù)，同樣推動了食品農(nóng)藥殘留檢測樣品前技術(shù)的可持續(xù)發(fā)展。

對于食品農(nóng)藥殘留檢測的樣品前處理技術(shù)，具體指的就是提取所要檢測的物質(zhì)，并且去除其中的雜質(zhì)，確保有效凈化。而在試驗(yàn)過程中，應(yīng)盡可能去除待測物種的雜質(zhì)，以免對實(shí)際結(jié)果產(chǎn)生影響。這樣一來，可以確保檢測儀器與色譜柱不會受農(nóng)藥污染，同樣可以規(guī)避檢測儀器與色譜柱受農(nóng)藥污染，使實(shí)驗(yàn)效率得到保證。對于提取凈化而言，柱層析、液-液分配、震蕩提取、索氏提取法都是比較常見的。在進(jìn)行分析實(shí)驗(yàn)的過程中，最常使用有機(jī)溶劑，然而會對生態(tài)環(huán)境帶來嚴(yán)重危害。而在科技技術(shù)迅速發(fā)展的背景下，農(nóng)藥殘留檢測技術(shù)也取得了有效的發(fā)展，更多現(xiàn)代化高科技技術(shù)方法被應(yīng)用在實(shí)踐中。

1.2 樣品前處理技術(shù)分析

檢查農(nóng)藥殘留物的過程中，樣品前處理環(huán)節(jié)十分關(guān)鍵。原有的處理技術(shù)與凈化效果并不完善，實(shí)際操作復(fù)雜且需要的時間較長，會受到雜質(zhì)干擾物的影響。為了有效地解決上述問題，對于相關(guān)技術(shù)進(jìn)行了深入研究并不斷完善。其中樣品處理前技術(shù)已經(jīng)取得了突破性的進(jìn)展，研發(fā)出全新的技術(shù)。通過新技術(shù)的合理應(yīng)用，在提取農(nóng)藥方面的效率更高，且可以深入地分析提取的成分，對雜質(zhì)進(jìn)行全面凈化。

2 食品中農(nóng)藥殘留的樣品前處理技術(shù)

2.1 樣品前處理技術(shù)中的固相萃取

固相萃取技術(shù)最主要的原理就是通過對固體吸附劑的利用將液體樣品當(dāng)中的農(nóng)藥與代謝產(chǎn)物和樣品其他物質(zhì)進(jìn)行分離。完成上述步驟以后，可以再次使用洗脫液洗脫亦或是采用加熱的方式，實(shí)現(xiàn)待檢測物的分解性吸附，確保分離充分且富集。

固相萃取技術(shù)根據(jù)萃取柱填料種類的不同，可以進(jìn)行類型的細(xì)化。①正相固相萃取技術(shù)。這種萃取技術(shù)使用的填料是極性，主要的目的就是對極性化合物進(jìn)行萃取[2]。②反相固相萃取技術(shù)，其中使用填料的性質(zhì)是弱極性或者是非極性，而主要的萃取的是性質(zhì)處于中等級性至非極性之間的化合物。③離子交換型的固相萃取。這種萃取技術(shù)填料屬于帶電荷離子交換樹脂，而所萃取的主要是帶電荷化合物。④親和型固相萃取技術(shù)。該萃取技術(shù)通過抗原抗體反應(yīng)以及受體和配體結(jié)合原理進(jìn)行制備，而且洗脫的選擇性明顯。對固相萃取樣品前處理技術(shù)的應(yīng)用能夠?qū)⒋龣z測的組分經(jīng)由萃取柱，而在柱中所保留的則是非目標(biāo)的物質(zhì)。

在對這種技術(shù)應(yīng)用的過程中，首先需要對柱進(jìn)行預(yù)處理，其次加樣，再次就是將干擾組分洗去，最后將待檢測的成分回收。對于萃取柱而言，待測組分的性質(zhì)與濃度，甚至是基質(zhì)組分的濃度等都會對萃取柱添加樣品的量產(chǎn)生一定的影響。但是，固相萃取技術(shù)最大的不足之處就是難以達(dá)到吸納凈化樣品目標(biāo)物質(zhì)富集的目的，同樣也難以分離并保留弱于待測組分的雜質(zhì)。而該技術(shù)同樣具有一定的優(yōu)勢，能夠?qū)σ?液萃取技術(shù)以及柱層析的問題予以全面消除，進(jìn)而獲取更多目標(biāo)物質(zhì)，實(shí)現(xiàn)目標(biāo)和干擾物質(zhì)的有效分離。萃取的具體過程時間僅在5～10 min左右，且使用的溶劑量不多，具有理想的重現(xiàn)性特點(diǎn)。

2.2 樣品前處理技術(shù)中的固相微萃取

這一前處理技術(shù)對固相萃取技術(shù)的缺陷進(jìn)行了有效的克服，與此同時，將采樣、萃取以及濃縮等集中在一起，形成全新技術(shù)，而且在處理的過程中并不需要使用溶劑。固相微萃取使用的裝置，組成部分主要有手柄與萃取頭。其中，萃取頭采用的就是熔融石英纖維，但是涂抹了多種固定相，也可以涂抹吸附劑。另外，不銹鋼針與石英纖維相互連接，而不銹鋼管則是把石英纖維套在其內(nèi)部，但是，萃取頭則能夠在不銹鋼管的內(nèi)部實(shí)現(xiàn)自由地伸縮。

固相微萃取技術(shù)主要包括直接模式與頂空模式。對于直接模式而言，適應(yīng)纖維會暴露在樣品當(dāng)中，通常被應(yīng)用在半揮發(fā)性液體食品的萃取過程中。而頂空模式，適應(yīng)纖維會被安放在樣品頂空當(dāng)中，一般會應(yīng)用在揮發(fā)性固體食品的萃取當(dāng)中[3]。

對于固相微萃取技術(shù)，具體的過程有吸附與解吸兩部分。在吸附的過程中，涂層和樣品中的待測物分配處于平衡，且始終遵循相似相溶的基本原則。這種樣品前處理技術(shù)應(yīng)用的過程中，提取的速度要更快一些，而樣品使用量也不多。

2.3 樣品前處理技術(shù)中的微波輔助萃取

這種前處理技術(shù)主要是對微波進(jìn)行合理的運(yùn)用，將食物當(dāng)中有機(jī)物少溶劑樣品進(jìn)行萃取。通過微波將樣品加熱，而在整個加熱的過程中，微波充分發(fā)揮了輔助性的作用。因?yàn)闃O性分子能夠?qū)ξ⒉芰窟M(jìn)行快速地吸收，所以，當(dāng)極性溶劑受熱以后，能夠更好地萃取樣品當(dāng)中的目標(biāo)化合物，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)前處理工作的主要目的。

微波輔助萃取技術(shù)和傳統(tǒng)震蕩提取的方式相對比，其更加高效且安全，所使用的試劑量也不大，能夠進(jìn)行自動地控制。通常情況下，這種技術(shù)適用于農(nóng)藥中比較容易揮發(fā)物質(zhì)的提取方面，而且可以實(shí)現(xiàn)若干食物樣品的提取。

但是，這種技術(shù)的應(yīng)用重點(diǎn)就是溶劑的正確選擇，會對萃取的結(jié)果產(chǎn)生直接的影響。但是，因?yàn)榉菢O性溶劑的介電常數(shù)不大，對于微波而言是透明亦或是部分透明，所以，最終也不能夠滿足萃取分離的需求。在這種情況下，溶劑要具有極性，與此同時，還必須要具備對待檢測組分溶解的能力，以保證對后期檢測以及實(shí)際結(jié)果不會帶來不利的影響。而在實(shí)踐檢測的過程中，比較常使用的萃取劑主要有甲醇、乙醇以及丙酮等等[4]。

對萃取結(jié)果產(chǎn)生影響的主要因素就是實(shí)際使用的設(shè)備與溫度以及時間。其中，在溫度增加的情況下，萃取的實(shí)際回收率會不斷提高。但是，不同物質(zhì)最理想的萃取回收率溫度并不一致，所以，在具體操作的時候，一定要保證將溶劑的溫度控制在合理的范圍之內(nèi)，確保待檢測物質(zhì)不會被分解。

2.4 樣品前處理技術(shù)中的超臨界流體萃取

這種樣品前處理技術(shù)的溶劑采取的就是超臨界體，進(jìn)而對食物樣品當(dāng)中的待檢測組分進(jìn)行萃取。而超臨界流體萃取的主要過程有兩部分，即為萃取和分離。而超臨界流體所指帶的就是在臨界狀態(tài)下密度較高的流體。

對于這種技術(shù)進(jìn)行應(yīng)用的主要影響因素就是萃取劑。其中，萃取劑能否滿足臨界的條件、其溶解能力以及腐蝕性和毒性等都會產(chǎn)生一定程度的影響。在超臨界流體當(dāng)中，CO2是最常見的一種，屬于非極性溶劑，通常被應(yīng)用在萃取熱不穩(wěn)定非極性物質(zhì)當(dāng)中，但是，不適用在極性化合物萃取方面。然而，如果添加適量改進(jìn)劑，就可以萃取出極性化合物，而且實(shí)際的效果十分理想。

除此之外，對這一萃取技術(shù)的應(yīng)用，溫度、壓力以及改性劑都會對萃取的效果產(chǎn)生一定的影響。其中，溫度影響萃取效果十分復(fù)雜，因?yàn)榱黧w的密度以及待檢測物的蒸氣壓很容易受溫度影響。如果處于臨界狀態(tài)周邊低壓區(qū)域，在溫度上升的情況下，應(yīng)當(dāng)將待檢測物的蒸氣壓適當(dāng)提高。若在這種情況下，流體密度的快速下降必然會影響萃取劑溶劑化的能力[5]。如果是位于高壓區(qū)域內(nèi)，溫度的上升會將待檢測組分的蒸氣壓快速提高，一定程度上增加了萃取的效率。而在流體的溫度一定，而且正處超臨界的狀態(tài)，那么流體密度則會隨之發(fā)生變化，最終使溶質(zhì)溶解度也同樣變化，最終導(dǎo)致萃取的效果改變。由此可見，必須要充分考慮流體當(dāng)中待檢測組分的溶解度，并且在實(shí)際萃取的過程中，對壓力范圍進(jìn)行適當(dāng)?shù)恼{(diào)整，以保證萃取效率的全面提升。而改性劑屬于溶劑的一種，對改性劑使用的主要目的就是要使待檢測物體溶解度不斷提高，并且使分離選擇性隨之提升。但值得注意的是，改性劑的使用需要充分考慮實(shí)際應(yīng)用情況。

3 結(jié)語

綜上所述，通過以上研究與分析發(fā)現(xiàn)，樣品前處理技術(shù)在農(nóng)藥殘留檢測當(dāng)中發(fā)揮著重要的作用。因?yàn)槭止げ僮飨鄬μ厥猓?，對于?shí)際檢測結(jié)果的準(zhǔn)確程度存在直接的影響，如果有機(jī)溶劑的使用量較大，會直接影響到人們的身體健康與生態(tài)環(huán)境。針對這種情況，在未來應(yīng)用過程中，食品中農(nóng)藥殘留的樣品處理技術(shù)需要致力于自動化的發(fā)展，以保證檢測的效率更加精準(zhǔn)與安全，為我國食品安全提供有力保障。文章詳細(xì)地闡述了食品中農(nóng)藥殘留樣品前處理技術(shù)的實(shí)際發(fā)展，并從固相萃取、固相微萃取、微波輔助萃取和超臨界流體萃取4個方面分析了樣品前處理技術(shù)，以期有所幫助。

[1]韓華,紀(jì)元兵,李紅梅，等.食品中農(nóng)藥殘留檢測樣品前處理技術(shù)研究進(jìn)展[J].安徽農(nóng)業(yè)科學(xué),2013(7):3109-3110,3112.

[2]王慧卿,于勁松,徐斐，等.食品農(nóng)藥殘留檢測中樣品前處理技術(shù)研究進(jìn)展[J].廣東農(nóng)業(yè)科學(xué),2013,40(8):111-114.

[3]陳杰良,姚德祥,梁錦填，等.淺談食品農(nóng)藥殘留檢測中樣品前處理技術(shù)研究進(jìn)展[J].農(nóng)業(yè)科技與信息,2016(27):40-41.

[4]劉曉敏.常用食品農(nóng)藥殘留快速檢測樣品前處理技術(shù)[J].中國醫(yī)藥指南,2015(17):296-297.

[5]胥榮燕.食品中農(nóng)藥殘留檢測的樣品前處理技術(shù)[J].科技創(chuàng)新導(dǎo)報,2012(20):10.

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A

1672-5654（2017）04（b）-0041-02

2017-01-12）

覃雙橋（1971-），男，湖北松滋人，大專，主管技師，研究方向：理化檢驗(yàn)。

10.16659/j.cnki.1672-5654.2017.11.041