農(nóng)產(chǎn)品農(nóng)藥殘留分析技術(shù)進(jìn)展

艾合買(mǎi)提江·買(mǎi)買(mǎi)提

0引言

隨著食品安全行動(dòng)計(jì)劃和農(nóng)產(chǎn)品市場(chǎng)準(zhǔn)入制度的推行，農(nóng)產(chǎn)品農(nóng)藥殘留監(jiān)控將備受關(guān)注。農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安全關(guān)注的是農(nóng)產(chǎn)品中各種農(nóng)藥的殘留，要求檢測(cè)能夠快速、準(zhǔn)確地提供檢測(cè)數(shù)據(jù)，其關(guān)鍵是選定技術(shù)參考標(biāo)準(zhǔn)、檢測(cè)方法。以農(nóng)藥殘毒快速檢測(cè)為初篩和色譜法定性定量檢測(cè)的兩步分析檢測(cè)模式，將成為農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安全檢測(cè)實(shí)驗(yàn)室首先應(yīng)考慮的問(wèn)題。

1農(nóng)藥殘留技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)

農(nóng)藥殘留標(biāo)準(zhǔn)是農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安全農(nóng)藥殘留檢測(cè)數(shù)據(jù)判定的依據(jù)。目前，我國(guó)已制定79種農(nóng)藥在32種農(nóng)副產(chǎn)品中的197項(xiàng)農(nóng)藥最高殘留限量標(biāo)準(zhǔn)(MRL值)的強(qiáng)制性國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)農(nóng)藥最高殘留限量(MRIs)，160種農(nóng)藥在19種作物上的351項(xiàng)推薦性最高殘留限量標(biāo)準(zhǔn)。

日本在蔬菜產(chǎn)品中農(nóng)藥殘留限量標(biāo)準(zhǔn)共有1743項(xiàng)。其中對(duì)十字花科、菊科、傘形科、茄科、百合科、食用菌、薯芋類(lèi)、瓜類(lèi)等蔬菜制定了1712個(gè)農(nóng)藥殘留限量標(biāo)準(zhǔn)，其他蔬菜作出了31個(gè)限量標(biāo)準(zhǔn)。美國(guó)對(duì)58種農(nóng)藥在葉類(lèi)蔬菜、球莖蔬菜、葫蘆類(lèi)蔬菜、果類(lèi)蔬菜及番茄、黃瓜、甘藍(lán)、花椰菜、洋蔥、茄子、甜瓜、佛手瓜、蘑菇、黃秋葵等單項(xiàng)蔬菜共制定出677項(xiàng)農(nóng)藥殘留限量標(biāo)準(zhǔn)，農(nóng)產(chǎn)品方面的農(nóng)藥殘留最高限量多達(dá)9635項(xiàng)。

WHO／FAO制定的殘留限量標(biāo)準(zhǔn)有3000多項(xiàng)，針對(duì)不同種類(lèi)及單項(xiàng)蔬菜上分別使用的農(nóng)藥作出了最高殘留限量標(biāo)準(zhǔn)，總計(jì)7大類(lèi)及單種蔬菜42種上對(duì)不同使用的79種農(nóng)藥作出了723個(gè)最高農(nóng)藥殘留限量指標(biāo)。

2殘留分析方法的趨勢(shì)

(1)待測(cè)組分越來(lái)越復(fù)雜。除原來(lái)農(nóng)藥的幾大類(lèi)型外，新開(kāi)發(fā)的農(nóng)藥包括了各種各樣新的結(jié)構(gòu)基團(tuán)。其中不少化合物，或分子量大，或極性極強(qiáng)威對(duì)熱不穩(wěn)定。除母體化合物外，代謝產(chǎn)物(有活性或有毒性)的分析受到重視。代謝產(chǎn)物常留分析技術(shù)提出了更高要求。

(2)由于人類(lèi)對(duì)環(huán)境和食品質(zhì)量要求越來(lái)越高，以及檢測(cè)技術(shù)的不斷進(jìn)步，使農(nóng)藥殘留檢出靈敏度進(jìn)一步提高。目前。水樣一般測(cè)到ppb至ppt水平，檢測(cè)到PPq水平也時(shí)有報(bào)道。作物、飼料、土壤和其他生物樣品一般在較低的ppm到ppb水平。新的食品殘留檢測(cè)下限必須低于最大允許殘留量。在定量分析方面，為了提高方法的精密度和準(zhǔn)確度，越來(lái)越多的方法采用內(nèi)標(biāo)法代替過(guò)去常用的外標(biāo)法。

(3]一向十分費(fèi)事的樣品預(yù)處理工作，正向著省時(shí)、省力、廉價(jià)、減少溶劑、減少對(duì)環(huán)境的污染、微型化和自動(dòng)化方向發(fā)展。如固相萃取(SPE)、超臨界液體萃取(SFE)、微波輔助萃取、樣品(matrix)固相分散萃取、自動(dòng)索氏萃取，在線HPLC萃取等都取得很大進(jìn)步。尤其是SPE的應(yīng)用已相當(dāng)普遍。

(4)定量分析方面出現(xiàn)了許多新變化。高效液相色譜的應(yīng)用越來(lái)越廣泛。其原因主要是HPLC能適合測(cè)定熱不穩(wěn)定和強(qiáng)極性農(nóng)藥及其代謝物。這些農(nóng)藥用GC測(cè)定時(shí)，必須先進(jìn)行衍生化處理。其次是HPLC可以與柱前提取、純化及柱后熒光衍生化反應(yīng)和MS等系統(tǒng)聯(lián)用，容易實(shí)現(xiàn)分析過(guò)程的自動(dòng)化。同時(shí)，一些新的檢測(cè)器的使用，一定程度上提高了HPLC的檢出靈敏度。

(5)免疫分析法(IA)尤其是酶免疫分析(EIA)的研究十分活躍。應(yīng)用方面也取得較大進(jìn)展。IA被稱(chēng)為使用抗體作為“生物化學(xué)檢測(cè)器”的分析技術(shù)。其開(kāi)發(fā)過(guò)程需要投入較多資金和較長(zhǎng)時(shí)間。一旦開(kāi)發(fā)成功，則具有簡(jiǎn)單、快速、靈敏度高、特異性強(qiáng)(對(duì)某一個(gè)或某一類(lèi)化合物)、廉價(jià)、樣品所需量少等優(yōu)點(diǎn)。Kaufman等[12、13]先后綜述了IA在農(nóng)藥殘留分析中的研究和應(yīng)用概況，以及美國(guó)官方機(jī)構(gòu)對(duì)發(fā)展IA技術(shù)的態(tài)度和將酶標(biāo)試劑盒應(yīng)用于實(shí)踐中的準(zhǔn)則。

(6)以往發(fā)表的殘留分析方法，大都是針對(duì)生物樣品、環(huán)境樣品和食品。1993年在華盛頓舉行的AOAC國(guó)際會(huì)上，進(jìn)行了關(guān)于人體內(nèi)農(nóng)藥和化學(xué)污染物殘留分析方法的專(zhuān)題討論會(huì)。強(qiáng)調(diào)了人體樣品如血、尿和母乳等與農(nóng)產(chǎn)品和環(huán)境樣品相比時(shí)，新的殘留分析方法非常缺乏。因而對(duì)人體樣品分析方法的研究，在今后相當(dāng)長(zhǎng)一段時(shí)間內(nèi)，對(duì)各種類(lèi)型的農(nóng)藥來(lái)說(shuō)都非常需要。

(7)目前農(nóng)藥殘留分析的成分大都是化學(xué)合成的化學(xué)品，分子量一般在500以下。而未來(lái)的15～20年，有可能發(fā)生由化學(xué)品向用生物工程生產(chǎn)出來(lái)的生物制品的轉(zhuǎn)化。那時(shí)，分析對(duì)象的分子量將會(huì)大得多。要將分析對(duì)象與原動(dòng)植物組織中的蛋白質(zhì)、多肽、核酸、細(xì)菌或病毒等分離將會(huì)更加困難。新的分析技術(shù)將要求有細(xì)胞化學(xué)、發(fā)酵化學(xué)、免疫化學(xué)和多肽排列結(jié)構(gòu)等多方面學(xué)科知識(shí)的支持，這些將會(huì)是殘留工作者面臨的新課題。

3殘留檢測(cè)技術(shù)

3.1快速檢測(cè)技術(shù)

3.1.1比色卡

利用此方法，早期的比色卡通常檢測(cè)樣本中有機(jī)磷農(nóng)藥總體殘留量，受操作條件的影響較大。經(jīng)改進(jìn)后，比色卡與儀器結(jié)合，提高了檢測(cè)穩(wěn)定性和重現(xiàn)性，檢測(cè)的農(nóng)藥范圍拓寬到有機(jī)磷、氨基甲酸酯和部分菊酯在樣本中的總體殘留量。

3.1.2速測(cè)儀

利用膽堿酯酶的水解生理活性，模擬有機(jī)磷、氨基甲酸酯類(lèi)農(nóng)藥殺蟲(chóng)毒理。采用紫外分光光度計(jì)比色法來(lái)判斷樣本中的農(nóng)藥殘留總體情況。采用該方法研制的農(nóng)藥殘毒快速檢測(cè)儀器是目前最主要的速測(cè)設(shè)備，有些檢測(cè)靈敏度高達(dá)0.5 mg／L(甲胺磷)、0.003 mg／L(呋喃丹)，可以與色譜儀的靈敏度相媲美。儀器的設(shè)計(jì)也逐漸自動(dòng)化、小型化、便攜化，使得農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安全檢測(cè)流動(dòng)實(shí)驗(yàn)室迅速發(fā)展。

3.2色譜檢測(cè)技術(shù)

3.2.1氣相色譜(GC)及其聯(lián)用技術(shù)

氣相色譜是色譜技術(shù)中最為成熟的技術(shù)，也是目前農(nóng)產(chǎn)品農(nóng)藥殘留定量檢測(cè)的主要設(shè)備。由于毛細(xì)管氣相色譜的發(fā)展。農(nóng)藥多殘留檢測(cè)、快速氣相色譜、聯(lián)機(jī)技術(shù)等得到了很大的提高。

質(zhì)譜是目前最常用的農(nóng)藥殘留定性確證手段，大部分農(nóng)藥可用GC-MS進(jìn)行檢測(cè)。近年來(lái)，質(zhì)譜聯(lián)用技術(shù)發(fā)展迅速，相繼有報(bào)道利用GC-IT-MS(氣相色譜一離子捕獲質(zhì)譜)、GC-CI-MS、GC-CID-MS(碰撞誘導(dǎo)解離質(zhì)譜)、GC-MS-MS(多極質(zhì)譜串聯(lián))等技術(shù)分析蔬菜、水果上農(nóng)藥殘留，并獲得較好的實(shí)驗(yàn)結(jié)果。負(fù)化學(xué)電離NCI在農(nóng)藥殘留分析中可以非常方便地獲得分子離子峰。提高了定性的準(zhǔn)確性。

3.2.2液相色譜及其聯(lián)用技術(shù)

相對(duì)于GC，液相色譜適應(yīng)的范圍更廣，可分析高沸點(diǎn)、熱不穩(wěn)定、非揮發(fā)性化合物，與質(zhì)譜聯(lián)用(HPLC-MS)對(duì)痕量殘留農(nóng)藥分析可一次進(jìn)樣完成定性定量目的。由于樣品從HPLC出來(lái)不被破壞。使得HPLC和可以聯(lián)用其他先進(jìn)的結(jié)構(gòu)鑒定技術(shù)，如HPLC-NMP,(高效液相色譜一核磁共振)、HPLC-NMR，-MS。后者檢測(cè)靈敏度很高，可以測(cè)定未知化合物的準(zhǔn)確結(jié)構(gòu)。

3.2.3其他色譜及聯(lián)用技術(shù)

為了使一些較為復(fù)雜的樣品得到有效的分離測(cè)定，以連續(xù)色譜分離測(cè)定的GC-GC(多維氣相色譜)、HPLC-GC(液相色譜一氣相色譜)、GPC-HPLC(凝膠滲透色譜一液相色譜)等技術(shù)得到了逐步的應(yīng)用。雙柱雙檢測(cè)器氣相色譜在蔬菜水果農(nóng)藥多殘留快速掃描(MP,Ms)中以1～1.5 h就可確定農(nóng)產(chǎn)品中是否含有禁限用農(nóng)藥成分和殘留農(nóng)藥的殘留量。

3.2.4前處理技術(shù)

農(nóng)藥殘留分析工作中大部分的時(shí)間都花在前處理上，如何解決前處理技術(shù)瓶頸是農(nóng)殘分析工作者不可回避的問(wèn)題。近年來(lái)，固相萃取(sPE)、固相微萃取(sPME)、超臨界流體萃取(SFE)、微波萃取(MAE)、快速溶劑萃取(ASB)、凝膠滲透色譜(GP)等前處理技術(shù)不同程度地出現(xiàn)了自動(dòng)化儀器裝置。比較成熟的SPE、SPME、GPC技術(shù)已經(jīng)有商品化的色譜聯(lián)用儀器上市，如SPE-GC-MS、SPE-HPLC、SFE-HPLC等，大大加快了農(nóng)藥殘留檢測(cè)的速度。