影響農(nóng)殘快檢儀抑制率測定結(jié)果的因素

杜美紅，孫永軍，陳舜琮

(北京市理化分析測試中心，北京 100089)

影響農(nóng)殘快檢儀抑制率測定結(jié)果的因素

杜美紅，孫永軍，陳舜琮

(北京市理化分析測試中心，北京 100089)

考察不同因素對農(nóng)殘快檢儀抑制率的影響。以GDYN-1096SC型農(nóng)藥殘留快檢儀為例，考察快檢儀的重復(fù)性、穩(wěn)定性、吸光度線性、通道一致性4個技術(shù)參數(shù)，并使用乙酰膽堿酯酶和小麥酯酶兩種來源不同的酶，分別對甲胺磷、對硫磷、敵敵畏、氧化樂果、毒死蜱、甲萘威、滅多威、克百威8種農(nóng)藥進(jìn)行檢測。結(jié)果顯示：農(nóng)殘快檢儀各技術(shù)參數(shù)在滿足測試要求的情況下，不影響抑制率；來源不同的酶試劑是影響快檢儀抑制率測定結(jié)果的主要因素。

酶抑制法；農(nóng)藥殘留；農(nóng)殘快檢儀；乙酰膽堿酯酶；小麥酯酶

農(nóng)藥的不合理使用導(dǎo)致農(nóng)產(chǎn)品中農(nóng)藥殘留超標(biāo)，嚴(yán)重影響了消費(fèi)者的食用安全與身體健康[1-3]。由于蔬菜、水果保質(zhì)期短的特殊性，大量、快速檢測農(nóng)藥殘留成為必需，用于檢測蔬菜、水果中有機(jī)磷和氨基甲酸酯類農(nóng)藥殘留的酶抑制技術(shù)隨之得到廣泛應(yīng)用[4-6]，國內(nèi)外已經(jīng)開發(fā)出速測箱、速測卡、快速測定儀、生物傳感器等多種類型的產(chǎn)品[7-9]。其中，便攜式農(nóng)殘快速測定儀以其快速、靈敏、便捷、低成本等特點(diǎn)，被廣泛用于產(chǎn)品質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)、衛(wèi)生防疫、工商管理、蔬菜批發(fā)市場、蔬菜生產(chǎn)基地、超市、商場等部門的蔬菜和水果農(nóng)藥殘留初篩檢測中。但是，由于農(nóng)殘快檢儀基于酶抑制原理工作，其在檢測原理與方法上存在一定的局限性，從而大大影響了檢測結(jié)果，這在一定程度上限制了快檢儀的推廣與使用。

農(nóng)殘快檢儀與其他大型的檢測儀器不同，其構(gòu)造與檢測突顯“實(shí)時、快捷、便攜”的特點(diǎn)，除了檢測儀本身之外，還配備有檢測過程所用的酶試劑。因此，影響快檢儀檢測結(jié)果的因素主要存在兩個方面：一方面是儀器本身的性能；另一方面是配套試劑中酶的種類。本研究通過對影響檢測儀結(jié)果的不同因素進(jìn)行考察，旨在為農(nóng)殘快檢儀的使用、應(yīng)用及其推廣提供合理的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)和科學(xué)依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試劑與儀器

乙酰膽堿酯酶、小麥酯酶等試劑(快檢儀配套試劑)長春吉大小天鵝儀器有限有限公司；甲胺磷、對硫磷、敵敵畏、氧化樂果、毒死蜱、甲萘威、滅多威、克百威標(biāo)準(zhǔn)品(1mL，質(zhì)量濃度1mg/mL) 國家標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)樣品中心；重鉻酸鉀(分析純) 北京化學(xué)試劑公司。

GDYN-1096SC型農(nóng)藥殘留快檢儀 長春吉大小天鵝儀器有限公司；分析天平(感量0.1mg)。

1.2 檢測方法

采用國家標(biāo)準(zhǔn)方法GB/T 5009.199—2003《蔬菜中有機(jī)磷和氨基甲酸酯類農(nóng)藥殘留量的快速檢測》中的酶抑制法[10]。

1.3 快檢儀性能測定

1.3.1 重復(fù)性

重鉻酸鉀標(biāo)準(zhǔn)溶液的配制：將重鉻酸鉀放入稱量瓶中，置于烘箱內(nèi)，在(100±5)℃烘干2h，取出置于干燥器中冷卻至室溫。在分析天平上精確稱取2.8285g干燥后的重鉻酸鉀，倒入燒杯內(nèi)，用少量0.05mol/L硫酸溶解后倒入1000mL容量瓶中，再以0.05mol/L硫酸溶液洗燒杯3次以上，并將沖洗的溶液也倒入容量瓶中，最后用0.05mol/L硫酸溶液稀釋至刻度線，將此容量瓶反復(fù)搖勻到溶液混合均勻?yàn)橹?，即為含鉻量1000g/mL的標(biāo)準(zhǔn)溶液，將其置于陰涼干燥處備用。

以蒸餾水為參比溶液，用重鉻酸鉀標(biāo)準(zhǔn)溶液對檢測儀比色杯清洗3次，在412nm波長處再連續(xù)測量重鉻酸鉀標(biāo)準(zhǔn)溶液11次，計算相對標(biāo)準(zhǔn)偏差(RSD)。檢測儀重復(fù)測量的相對標(biāo)準(zhǔn)偏差應(yīng)為RSD≤1.0%。

1.3.2 通道一致性

采用快檢儀配套試劑和質(zhì)量濃度1mg/L甲胺磷標(biāo)準(zhǔn)溶液，連續(xù)測量3次，測量每個通道的抑制率，計算各通道平均值及全部通道最大值與最小值的差值。全部通道檢測結(jié)果的抑制率差值應(yīng)在±10%范圍內(nèi)。

1.3.3 吸光度線性

配制系列重鉻酸鉀標(biāo)準(zhǔn)溶液，其吸光度約為0.3、0.6、0.9、1.2、1.5、1.8(最大允許偏差為±5%)，以蒸餾水為參比溶液，按質(zhì)量濃度由低到高逐個進(jìn)行測定，每個質(zhì)量濃度測量3次，分別計算平均值，對吸光度及質(zhì)量濃度進(jìn)行線性回歸，計算相關(guān)系數(shù)。相對偏差在±5%范圍內(nèi)的最大吸光度應(yīng)≥1.8，線性相關(guān)系數(shù)應(yīng)≥0.99。

1975年末，董松江當(dāng)了聚合工段丁班班長。每次開車前，董松江都要指揮全班人員各司職守，三番五次進(jìn)行開車前的檢查。有一次，一個常開閥在檢修時被關(guān)閉了，董松江復(fù)查時及時發(fā)現(xiàn)打開，避免了一次事故。開車的關(guān)鍵時刻—投料升溫后，董松江總要守在壓力表前，不讓“炮聲”出現(xiàn)。

1.3.4 穩(wěn)定性

在波長412nm處，以蒸餾水為參比、檢測溶液，在20min內(nèi)每隔5min測量儀器的吸光度，取每通道變化量的最大值。蒸餾水吸光度的變化最大值應(yīng)不大于±0.005。

1.4 不同脂酶對農(nóng)藥的抑制檢測

在快檢儀上，分別使用乙酰膽堿酯酶和小麥酯酶，對甲胺磷、對硫磷、敵敵畏、氧化樂果、毒死蜱、甲萘威、滅多威、克百威8種農(nóng)藥不同質(zhì)量濃度水平的標(biāo)準(zhǔn)溶液進(jìn)行檢測，每個質(zhì)量濃度水平重復(fù)測量3次，按下式計算抑制率。

式中：ΔA0為空白溶液反應(yīng)吸光度變化；ΔAt為標(biāo)準(zhǔn)溶液反應(yīng)吸光度變化。

2 結(jié)果與分析

2.1 重復(fù)性測試結(jié)果

檢測儀的重復(fù)性是用檢測結(jié)果的相對標(biāo)準(zhǔn)偏差來體現(xiàn)的，測試方法中規(guī)定儀器的相對標(biāo)準(zhǔn)偏差≤1.0%。本研究以重鉻酸鉀標(biāo)準(zhǔn)溶液為待測樣品，考察其抑制率為大于50%時測量值的重復(fù)性，結(jié)果表明(表1)，快檢儀的相對標(biāo)準(zhǔn)偏差為0.15%，遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于1.0%。

表1 GDYN-1096SC型農(nóng)藥殘留快檢儀性能測試結(jié)果Table 1 Performance test results of GDYN-1096SC type rapid pesticide residue analyzer

2.2 通道一致性測試結(jié)果

快檢儀檢測系統(tǒng)由光源、光電傳感器、信號放大器組成。對于高通量快檢儀來說，要求光源均勻、一致透過每個通道。各個通道的吸光度差值越小，說明光路通過每個通道均一性越好，所得的結(jié)果誤差就越小。測定結(jié)果顯示(表1)，通道差為4.7%，在±10%范圍之內(nèi)，快檢儀的檢測器性能良好。

2.3 吸光度線性測試結(jié)果

根據(jù)1.3.3節(jié)吸光度線性測定方法中規(guī)定，相對偏差在±5%范圍內(nèi)的最大吸光度應(yīng)≥1.8，線性相關(guān)系數(shù)應(yīng)≥0.99。本研究以重鉻酸鉀溶液為檢測溶液，所得吸光度線性方程y=1.2692x＋0.043，相關(guān)系數(shù)為0.9946，說明質(zhì)量濃度在(0.25～1.5mg/L)范圍內(nèi)，標(biāo)準(zhǔn)曲線線性較好。

2.4 穩(wěn)定性測試結(jié)果

在20min內(nèi)每隔5min測吸光度，結(jié)果顯示(表1)，各通道吸光度變化最大值為0.001，在±0.005范圍之內(nèi)。

2.5 不同酶對農(nóng)藥的抑制率結(jié)果

本研究選取了兩種來源不同的酶：動物性酶——乙酰膽堿酯酶與植物性酶——小麥脂酶，對8種農(nóng)藥的抑制率有明顯差別(表2)。另外，從表2結(jié)果還可以看出，對硫磷的質(zhì)量濃度高于國標(biāo)最低限值時，酶對此農(nóng)藥的抑制率依然達(dá)不到50%。自從用酶抑制法檢測有機(jī)磷與氨基甲酯類農(nóng)藥以來，人們對脂酶的提取、應(yīng)用進(jìn)行了大量的研究[11-13]。黃志勇等[14]用這兩種酶對蔬菜中的有機(jī)磷農(nóng)殘進(jìn)行比較研究，表明這兩種酶均可用于蔬菜中有機(jī)磷農(nóng)殘的測定，但用植物脂酶測量的精密度較好。

表2 乙酰膽堿酯酶與小麥酯酶對農(nóng)藥的抑制率結(jié)果Table 2 Inhibition rates of acetylcholinesteras and wheat esterase against 8 kinds of pesticides

3 結(jié) 論

農(nóng)殘快檢儀是近幾年來為滿足實(shí)際需求發(fā)展起來的檢測儀器，國家還沒有制定統(tǒng)一的檢定規(guī)程。本研究參考DB35/T 809—2008《食品安全快速檢測儀通用技術(shù)條件》[15]，首先對快檢儀的重復(fù)性、穩(wěn)定性、吸光度線性、通道一致性等技術(shù)條件進(jìn)行考察?？鞕z儀的各技術(shù)參數(shù)都在參考值范圍之內(nèi)，說明儀器的測試性能良好，可以進(jìn)行正常的測試工作，儀器本身對檢測結(jié)果造成的影響較小，所以，儀器的技術(shù)參數(shù)不是影響檢測結(jié)果的主要因素。

本研究中，針對市場上廣泛使用的乙酰膽堿酯酶和小麥脂酶，在同一臺快檢儀上進(jìn)行了測試，所得抑制率結(jié)果有差異，說明酶試劑對快檢儀的檢測結(jié)果有直接影響。因此，在應(yīng)用農(nóng)殘快檢儀進(jìn)行快速篩查檢測時，對同一批樣品，最好使用同一批次、同一來源的酶，以減少酶試劑對結(jié)果的影響。

[1] 羅軍, 向曉霞, 周江, 等. 蔬菜及水果中12種有機(jī)磷農(nóng)藥殘留抽檢結(jié)果與分析[J]. 中國衛(wèi)生檢驗(yàn)雜志, 2007, 17(4): 663-664.

[2] 孫彩霞, 徐俊鋒, 董國堃. 中國24種出口蔬菜農(nóng)殘超標(biāo)研究[J]. 中國農(nóng)學(xué)通報, 2009, 25(6): 262-265.

[3] 呂蘭, 周思敏, 李常英, 等. 東川區(qū)蔬菜農(nóng)藥殘留超標(biāo)的原因及控制措施[J]. 云南農(nóng)業(yè)科技, 2008(增刊1): 134-135.

[4] 桑園園, 柴麗娜, 魏朝俊, 等. 酶抑制法檢測4種辛辣蔬菜農(nóng)藥殘留假陽性消除的研究[J]. 中國農(nóng)學(xué)通報, 2009, 25(11): 60-64.

[5] 王志波. 酶抑制法檢測蔬菜有機(jī)磷和氨基甲酸酯類農(nóng)藥殘留試驗(yàn)[J].長江蔬菜, 2009(18): 73-74.

[6] 林春綿, 胡曉燕, 張安平. 酶抑制法快速檢測有機(jī)磷農(nóng)藥殘留的研究進(jìn)展[J]. 浙江工業(yè)大學(xué)學(xué)報, 2009, 37(4): 386-391.

[7] 于永, 安衛(wèi)東, 謝志國, 等. 多通道農(nóng)藥殘留快速檢測儀[J]. 中國儀器儀表, 2009(8): 53-57.

[8] 欒云霞, 韓平, 陸安祥, 等. 果蔬類污染物三合一便攜式檢測儀的應(yīng)用[J]. 農(nóng)藥機(jī)械學(xué)報. 2009, 40: 146-149.

[9] 楊正先. 蔬菜有機(jī)磷農(nóng)藥殘留快速檢測儀的研制[D]. 青島: 中國海洋大學(xué), 2005.

[10] GB/T 5009.199—2003 蔬菜中有機(jī)磷和氨基甲酸酯類農(nóng)藥殘留量的快檢測[S].

[11] 王小瑜, 孫霞, 王相友, 等. 不同來源酶快速檢測有機(jī)磷農(nóng)藥的靈敏度比較[J]. 農(nóng)業(yè)機(jī)械學(xué)報, 2008, 39(9): 83-86.

[12] 肖建軍, 華澤釗, 徐斐, 等. 用于測量農(nóng)藥殘留的小麥酯酶的選擇[J].分析測試學(xué)報, 2002, 21(2): 11-14.

[13] 丁運(yùn)華, 陳勇智. 用于檢測農(nóng)藥殘留的膽堿酯酶酶源的研究進(jìn)展[J].熱帶農(nóng)業(yè)科學(xué), 2007, 27(5): 73-77.

[14] 黃志勇, 袁園, 呂禹澤. 蔬菜中有機(jī)磷農(nóng)藥殘留的兩種酶抑制快速檢測方法的比較研究[J]. 食品科學(xué), 2003, 24(8): 135-137.

[15] DB35/T 809—2008 食品安全快速檢測儀通用技術(shù)條件[S].

Factors Influencing the Determination of Enzymatic Inhibition Rate of Pesticide Residues on A Rapid Analyzer

DU Mei-hong，SUN Yong-jun，CHEN Shun-cong
(Beijing Center for Physical and Chemical Analysis, Beijing 100089, China)

A wide variety of analytical instruments have been recently developed for the rapid determination of pesticides using the principle of enzymatic inhibition. In this study, a GDYN-1096SC type rapid pesticide residue analyzer was selected to determine 8 kinds of pesticides such as methamidophos, prarathion, dichlorvos, omethoate, chlorpyrifos, carbaryl, methomyl and carbofuran with acetylcholinesteras or wheat esterase, two enzymes from different sources based on measurements of repeatability, stability, absorbance linearity and channel consistency of the instrument. When various technical parameters met the requirements for testing, the analyzer could accurately determine pesticides. Enzymes from different sources, however, were the main factors that influence the determination of enzymatic inhibition rate of pesticide.

enzyme inhibition；pesticide residue；rapid pesticide residue analyzer；acetylcholinesterase；wheat esterase

TS207.5

A

1002-6630(2011)04-0200-03

2010-04-06

科技部基礎(chǔ)性工作專項(xiàng)(2008IM0401400)

杜美紅(1974—)，女，助理研究員，博士，研究方向?yàn)槭称钒踩治鰴z測。E-mail：dumeihong@hotmail.com