1、糧食中有機(jī)磷農(nóng)藥殘留檢測(cè)技術(shù)概述我國(guó)是一個(gè)農(nóng)業(yè)大國(guó)，同時(shí)也是人口大國(guó)。國(guó)家以人為本，人以食為天。保 證糧食的安全供應(yīng)，一直是政府最為關(guān)注的頭等大事。糧食安全是一個(gè)亙古不變 的課題，它包括糧食的數(shù)量安全、供給安全、質(zhì)量安全三方面的內(nèi)容。為了確保 糧食數(shù)量安全，糧食從種植、生產(chǎn)到儲(chǔ)藏各個(gè)階段都要使用農(nóng)藥防治蟲(chóng)害，致使 糧食中農(nóng)藥殘留，一直影響著消費(fèi)者的食用安全。因此，糧食中農(nóng)藥殘留污染問(wèn) 題是關(guān)系人民生命安全、健康的切身問(wèn)題，并影響到我國(guó)對(duì)外農(nóng)業(yè)貿(mào)易的發(fā)展， 越來(lái)越受到社會(huì)的關(guān)注和科學(xué)工作者的高度重視。有機(jī)磷農(nóng)藥作為一類高效、廣譜、易于被降解的殺蟲(chóng)劑正被廣泛地用于糧食 生產(chǎn)與儲(chǔ)藏過(guò)程中，是化學(xué)防治

2、最常用的選擇。有機(jī)磷農(nóng)藥占?xì)⑾x(chóng)劑的70%。有 機(jī)磷農(nóng)藥的使用對(duì)糧食的生產(chǎn)起了推動(dòng)作用，在世界范圍內(nèi)每年可減少許多因農(nóng) 作物病、蟲(chóng)危害造成的產(chǎn)值損失。但是農(nóng)作物和糧食上大量使用有機(jī)磷農(nóng)藥后， 其殘留對(duì)人、動(dòng)物和環(huán)境產(chǎn)生嚴(yán)重的危害。長(zhǎng)期食用有機(jī)磷殘留超標(biāo)的糧食，將 引起人體急性毒性和慢性毒性，包括致突變、致畸、致癌和對(duì)繁殖及下一代的影 響。盡管有機(jī)磷農(nóng)藥屬非持久性農(nóng)藥，但大量使用必然會(huì)對(duì)環(huán)境產(chǎn)生負(fù)面影響。 在某些環(huán)境條件下也可以轉(zhuǎn)化為某種持久性的有機(jī)污染物。因此，加強(qiáng)研究快速、可靠、靈敏、實(shí)用的有機(jī)磷農(nóng)藥殘留分析技術(shù)，不僅 是控制有機(jī)磷農(nóng)藥殘留對(duì)人體健康的危害和保證糧食食用安全的基礎(chǔ)，更是使法 規(guī)

3、的落實(shí)更加便捷有效，促進(jìn)我國(guó)產(chǎn)糧和儲(chǔ)糧安全的必要之舉。有機(jī)磷農(nóng)藥檢測(cè) 方法的方便性、可靠性和靈敏性，是檢測(cè)方法的關(guān)鍵，也是現(xiàn)在眾多學(xué)者研究和 關(guān)注的重點(diǎn)。目前，有機(jī)磷農(nóng)藥殘留常用檢測(cè)方法主要有兩種：一種是現(xiàn)場(chǎng)快速 檢測(cè)，另一種是實(shí)驗(yàn)室定量檢測(cè)。兩者各有所長(zhǎng)。1現(xiàn)場(chǎng)快速檢測(cè)現(xiàn)場(chǎng)快速檢測(cè)是農(nóng)藥殘留檢測(cè)方法中一項(xiàng)迫切需要的技術(shù)。快速檢測(cè)具有快 捷、簡(jiǎn)單、方便和成本低等優(yōu)點(diǎn)，適合一些準(zhǔn)確度與精密度要求不是很高的檢測(cè)。 快速檢測(cè)對(duì)于蔬菜的現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)和質(zhì)量控制有很重要的意義。目前對(duì)有機(jī)磷農(nóng)藥殘 留快速測(cè)定方法研究較多的有酶抑制法、免疫分析法和生物傳感器法等。1.1酶抑制法酶抑制法是一種相對(duì)成熟且適合于有機(jī)磷

4、農(nóng)藥的快速檢測(cè)方法。該方法根據(jù) 有機(jī)磷農(nóng)藥致死昆蟲(chóng)的毒理學(xué)原理，用乙酰膽堿酯酶與樣品反應(yīng)，并依據(jù)乙酰膽 堿酯酶受到抑制的情況，判斷出樣品中是否含有機(jī)磷類農(nóng)藥。酶抑制法中所用的 酶主要有膽堿酯酶、動(dòng)物酯酶和植物酯酶3種。據(jù)報(bào)道從敏感家蠅體內(nèi)提取的乙 酰膽堿酯酶效果佳。目前的檢測(cè)中的應(yīng)用范圍較廣是植物酯酶。將酶抑制法與其它方法相結(jié)合是現(xiàn)階段酶抑制法發(fā)展的方向。例如薄層一酶 抑制法技術(shù)綜合了薄層分析和酶抑制技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)，靈敏度高，適應(yīng)性廣泛。趙建 莊等提出了用薄層一抑制乙酰膽堿酯酶法，檢查蔬菜、水果、糧食中農(nóng)藥殘留的 方法，并通過(guò)實(shí)驗(yàn)證明此法對(duì)大多數(shù)有機(jī)磷和氨基甲酸酯類農(nóng)藥來(lái)說(shuō)，其檢測(cè)限 為0.51.

5、0g/mL。酶抑制法與比色法相結(jié)合，進(jìn)行有機(jī)磷農(nóng)藥殘留檢測(cè)，提高 了檢測(cè)的可靠性與靈敏性，是目前應(yīng)用的主要方法之一。1.2免疫分析法免疫分析法是是一種以抗體作為生物化學(xué)檢測(cè)器對(duì)化合物、酶或蛋白質(zhì)等物 質(zhì)進(jìn)行定性和定量分析的分析技術(shù)。具有特異性強(qiáng)、靈敏度高、方便快捷、分析 容量大、檢測(cè)成本低和安全可靠等優(yōu)點(diǎn)，受到農(nóng)藥殘留檢測(cè)工作者的重視，正逐 漸成為農(nóng)藥殘留快速檢測(cè)的一個(gè)熱點(diǎn)，并顯示出獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)性。世界糧農(nóng)組織 (FAO)世界糧農(nóng)組織(FAO)已向許多國(guó)家推薦此項(xiàng)技術(shù)，美國(guó)化學(xué)學(xué)會(huì)將免疫 分析技術(shù)、色譜分析技術(shù)(氣相和液相)共同列為農(nóng)藥殘留分析的主要技術(shù)，其檢 測(cè)的結(jié)果具有法律效應(yīng)。酶聯(lián)免疫法是

6、以酶或者輔酶作為標(biāo)記物，標(biāo)記抗原或者抗體，用酶促反應(yīng)的 放大作用來(lái)顯示初級(jí)免疫學(xué)反應(yīng)和酶促反應(yīng)，來(lái)鑒定樣品是否含有機(jī)磷農(nóng)藥的一 種快速檢測(cè)方法。酶聯(lián)免疫法檢測(cè)農(nóng)藥殘留試劑盒或試紙條在歐美國(guó)家已大量使 用，是農(nóng)藥殘留普查和田間實(shí)地檢測(cè)的基本方法。酶聯(lián)免疫反應(yīng)技術(shù)條件要求低、 攜帶方便，具有快速、靈敏度高、特異性強(qiáng)、價(jià)廉等優(yōu)點(diǎn)。1.3生物傳感器法生物傳感器指由一種生物敏感材料對(duì)特定種類化學(xué)物質(zhì)或生物活性物質(zhì)具 有選擇性和可參加反應(yīng)的分析裝置。其工作原理是傳感器的生物敏感層與樣品中 特定的目標(biāo)分析物之間的識(shí)別反應(yīng)會(huì)產(chǎn)生一些物理化學(xué)信號(hào)，通過(guò)傳感器轉(zhuǎn)換放 大并記錄，以此測(cè)定樣品中是否含有有機(jī)磷農(nóng)藥的殘

7、留。生物傳感器法測(cè)定有機(jī) 磷農(nóng)藥具有體積小、成本低、抗干擾能力強(qiáng)和響應(yīng)快等優(yōu)點(diǎn)。一般不需對(duì)樣品進(jìn) 行前處理，適合現(xiàn)場(chǎng)和在線監(jiān)測(cè)。生物傳感器法在食品農(nóng)藥殘留速測(cè)方面已有很多研究,在日本、美國(guó)等國(guó)家 發(fā)展較快，在我國(guó)還主要停留在研究開(kāi)發(fā)階段。目前生物傳感器法在測(cè)定方法多 樣化、提高測(cè)量靈敏度、縮短響應(yīng)時(shí)間、提高儀器自動(dòng)化程度和適應(yīng)現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)能 力等方面都得到了提高。在有機(jī)磷農(nóng)藥檢測(cè)的應(yīng)用中，研究得較多的是基于膽堿 酯酶作分子識(shí)別元件的電化學(xué)生物傳感器，均是基于有機(jī)磷對(duì)膽堿酯酶活性的抑 制作用而設(shè)計(jì)的。如有機(jī)磷農(nóng)藥可抑制膽堿酯酶活性而影響pH值的變化，通過(guò) 檢測(cè)pH值變化來(lái)間接測(cè)定有機(jī)磷農(nóng)藥。這種方法

8、的優(yōu)點(diǎn)是用量少，響應(yīng)快，缺 點(diǎn)是所用的酶活性不穩(wěn)定，成本高。生物傳感器的趨勢(shì)是將應(yīng)用分子印跡聚合物取代天然物質(zhì)制備傳感元件，使 傳感器在保持較高的靈敏度的同時(shí)，耐受性提高，并使壽命延長(zhǎng)。2實(shí)驗(yàn)室定量檢測(cè)我國(guó)對(duì)有機(jī)磷農(nóng)藥殘留實(shí)驗(yàn)室檢測(cè)技術(shù)已有較多的研究報(bào)道，主要包括極比 色法、碘量法、紫外分光光度計(jì)法、色譜法、毛細(xì)管電泳法、毛細(xì)管電泳與質(zhì)譜 聯(lián)用技術(shù)、同位素標(biāo)記法、化學(xué)分析法、紅外光譜法和實(shí)驗(yàn)室自動(dòng)化等方法，但 在實(shí)際研究與應(yīng)用中使用最多的還是色譜法。色譜法主要包括氣相色譜法(GC)、 高效液相色譜法(HPLC)、色譜-質(zhì)譜聯(lián)用分析法等。2.1氣相色譜法(GC)GC利用試樣中各組份在氣相和固定液

9、液相間的分配系數(shù)不同，當(dāng)汽化后的 試樣被載氣帶入色譜柱中運(yùn)行時(shí)，組份就在其中的兩相間進(jìn)行反復(fù)多次分配，經(jīng) 過(guò)一定的柱長(zhǎng)后，便彼此分離，按順序離開(kāi)色譜柱進(jìn)入檢測(cè)器,產(chǎn)生的離子流訊號(hào) 經(jīng)放大后，在記錄器上描繪出各組份的色譜峰。農(nóng)藥殘留中最常用的檢測(cè)器為電 子捕獲檢測(cè)器(ECD)、氮磷檢測(cè)器(NPD)、火焰光度檢測(cè)器(FPD)、質(zhì)譜檢測(cè)器 (MSD)等。ECD、NPD、FPD在GC中是最廣泛使用的選擇性檢測(cè)器。操作簡(jiǎn)便、 分析速度快、分離效能高、靈敏度高以及應(yīng)用范圍廣。目前，農(nóng)藥殘留物檢測(cè)70% 采用氣相色譜法來(lái)進(jìn)行。氣相色譜法是一種相當(dāng)成熟的農(nóng)藥殘留分析方法，使用氣相色譜法，多種農(nóng) 藥可以一次進(jìn)樣

10、，得到完全的分離、定性和定量,再配置高性能的檢測(cè)器,使分析 速度更快，結(jié)果更可靠，是有機(jī)磷農(nóng)藥殘留檢測(cè)最基本最常用的方法。毛細(xì)管柱 突出的分離能力特別適用于農(nóng)藥的多殘留檢測(cè)，檢測(cè)器的不同、色譜柱的選擇以 及其它一些條件都會(huì)影響到檢測(cè)的靈敏性與準(zhǔn)確性。因此，研究毛細(xì)管柱氣相色 譜法檢測(cè)有機(jī)磷農(nóng)藥成了熱門(mén)課題。2.2液相色譜法(HPLC)HPLC可以分離檢測(cè)極性強(qiáng)、分子量大以及離子型的農(nóng)藥，尤其是對(duì)GC不能分 析的高沸點(diǎn)或熱不穩(wěn)定的農(nóng)藥。HPLC的檢出限比氣相色譜高，是一種傳統(tǒng)的檢測(cè) 方法。HPLC在進(jìn)行農(nóng)藥殘留分析時(shí)，一般七、C8做填料，以甲醇一已腈等水溶性溶 劑作流動(dòng)相的反相色譜。與GC相比，

11、HPLC的流動(dòng)相參與分離機(jī)制,其組成比例和 pH值可靈活調(diào)節(jié)，這樣更有利于分離。但其只能檢測(cè)對(duì)紫外線有吸收和本身發(fā)射 熒光的農(nóng)藥。有機(jī)磷農(nóng)藥中大多數(shù)化合物的吸收都在遠(yuǎn)紫外，所以液相色譜應(yīng)用 在檢測(cè)糧食中有機(jī)磷農(nóng)藥的比較少。2.3色譜-質(zhì)譜聯(lián)用技術(shù)色譜-質(zhì)聯(lián)用技術(shù)是將色譜儀和質(zhì)譜儀串聯(lián)起來(lái)，成為一個(gè)整體使用的檢測(cè) 技術(shù)，主要指氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用(GC-MS)和液相色譜-質(zhì)譜聯(lián)(LC-MS)技術(shù)。色譜 -質(zhì)譜聯(lián)用法是目前質(zhì)量檢測(cè)機(jī)構(gòu)實(shí)驗(yàn)室中主要應(yīng)用的方法之一，已在一些行業(yè) 標(biāo)準(zhǔn)(SN 0683-1997)和國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)檢測(cè)方法中被采用(GB/T 19649-2005)。色譜 -質(zhì)譜檢測(cè)法既能準(zhǔn)確定量，又能通過(guò)保留時(shí)間和特征離子碎片及其豐度比定性。 通過(guò)聯(lián)用，充分發(fā)揮色譜的分離、定量功能和質(zhì)譜的定性功能。GC-MS聯(lián)用利用GC的高分離性能和MS能準(zhǔn)確鑒定化合物結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)，既可用 于定性，又可用于定量，特別是對(duì)農(nóng)藥代謝物、降解物和多殘留檢測(cè)等具有突出