食品中亞胺硫磷殘留分析研究

宋洋，姚迪，李夢朦

（天津市動植物抗性重點實驗室，天津師范大學生命科學學院，天津300387）

食品中亞胺硫磷殘留分析研究

宋洋，姚迪，李夢朦

（天津市動植物抗性重點實驗室，天津師范大學生命科學學院，天津300387）

中國是農(nóng)業(yè)大國，同時也是農(nóng)藥的使用大國。亞胺硫磷作為一種中等毒性的有機磷農(nóng)藥，其工藝簡單，殘效期長，具有很大的使用潛力，近些年來被廣泛使用與關(guān)注。對于亞胺硫磷農(nóng)藥殘留檢測的報道目前很少，本文綜述了對農(nóng)產(chǎn)品中亞胺硫磷農(nóng)藥殘留主要的研究方法，為其最有效的檢測奠定了理論和實驗基礎(chǔ)。

亞胺硫磷；檢測方法；色譜；免疫檢測

亞胺硫磷（二硫代磷酸O，O-二甲基-S-鄰苯二（甲）酰亞胺基甲基，phomet）是一種中等毒性的有機磷農(nóng)藥。亞胺硫磷作為一種非內(nèi)吸性廣譜殺蟲劑和殺螨劑，具有觸殺及胃殺活性，被廣泛適用于水稻、棉花、果蔬等多種作物病害蟲的防治，因其殘效期較長，是代替對硫磷、久效磷、甲胺磷、敵百蟲等高毒農(nóng)藥的理想藥劑[1-2]。我國是一個農(nóng)業(yè)大國，農(nóng)藥的使用量居世界之首，并且每年農(nóng)藥的使用量在不斷的遞增，而且農(nóng)藥的品種單一，以高毒性、劇毒性為主。和其他國家相比，中國盛產(chǎn)蔬菜，而且品種齊全，所以有大量的殺蟲劑、除草劑、殺鼠劑等在使用，以確保蔬菜的豐產(chǎn)[3-4]。美國環(huán)保協(xié)會（EPA）農(nóng)藥項目報告，每年大約使用112.5萬t亞胺硫磷的活性成分。我國對亞胺硫磷在食品中殘留限量標準：原糧，蔬菜，水果，茶葉均≤0.5mg/kg。EPA對亞胺硫磷在9種作物上的使用（杳樹、蘋果、越橘、葡萄、海棠、李子、油桃、梨、桃）做出了限定使用次數(shù)的決定。2006年EPA又提出了增加在大部分作物上的限制使用時間間隔（REls），并要求附加工人生物監(jiān)控數(shù)據(jù)和使用限制，對亞胺硫磷噴灑對象及噴灑方式進行了具體的規(guī)定[5]。因此，準確地檢測出亞胺硫磷的食品中的殘留對保證食品安全具有重要的意義。

圖1 亞胺硫磷結(jié)構(gòu)Fig.1 Thestructureof phosm et

1 色譜分析法

目前檢測食品亞胺硫磷的方法主要是儀器法。包括：液相色譜法（LC）、液相色譜-質(zhì)譜法（LC-MS）、氣相色譜法（GC）、氣相色譜-質(zhì)譜法（GC-MS）等。由于這些方法需要昂貴的儀器設(shè)備，復(fù)雜的前處理，熟練的技術(shù)人員及較長的分析周期，而且只能用于單個樣本的檢測。

1.1 氣相色譜法（GC）

近些年來，由于毛細管柱的高分離性能，在農(nóng)藥殘留分析領(lǐng)域幾乎取代了填充柱。并且高靈敏度和高選擇性能的檢測器的出現(xiàn)使得殘留限量大大降低，氮磷檢測器（NPD）、火焰光度檢測器（FPD）、質(zhì)譜檢測器（MSD）在GC中用來檢測亞胺硫磷殘留的使用最廣泛的選擇性檢測器，這方面已有很多報道。亞胺硫磷的殘留分析方法國外早己研究，1972年Zweig就建立了對棉籽、馬鈴薯等作物中亞硫磷殘留的檢測分析方法[6]。

基質(zhì)固相分散（MSPD）是近期發(fā)展起來的樣品前處理技術(shù)，集樣品的提取、凈化于一體。TorresCM等報道了基質(zhì)固相分散和氣相色譜檢測柑橘中亞胺硫磷等18種農(nóng)藥殘留的方法，回收率可達到67％～102％，RSD為2％～10％，檢測限在2mg/kg～171mg/kg，比歐盟規(guī)定的最大殘留限量（MRL）低出10倍[7]。采用微波凈化去除大蔥中硫醚干擾、氣相色譜-火焰光度檢測（GCFPD）實現(xiàn)了大蔥基質(zhì)中包括亞胺硫磷等25種有機磷農(nóng)藥多殘留的快速檢測。采用乙腈水提取，有機相鹽析后經(jīng)硅膠柱凈化，以雙毛細柱GC-FPD定性定量，加標回收率為85.2％～119.6％，相對標準偏差為2.1％～14.8％。檢出限為0.200mg/L[8]。近期出現(xiàn)了采用雙柱-NPD氣相色譜法同時定性、定量測定40種有機磷和氨基甲酸酯農(nóng)藥殘留方法，樣品經(jīng)乙腈提取，固相萃取CARB/NH2小柱凈化，在蔬菜、水果、糧食、茶葉中平均回收率為61.4％～116.4％，變異系數(shù)為1.7％～15.7％，最低檢出濃度為0.005mg/kg～0.1mg/kg[9]。2010年韓梅等利用GC-EDC方法，采用乙腈提取，弗羅里硅土SPE（Florisil）柱層析凈化，以DB-5毛細管柱，對果蔬中亞胺硫磷農(nóng)藥殘留檢測進行了系統(tǒng)研究。該方法檢出限為1.6 ng/mL在6種蔬菜中的回收率均在76％～97％之間。較好的滿足了這6種蔬菜中亞胺硫磷殘留檢測的需要[10]。

質(zhì)譜檢測器與傳統(tǒng)檢測器相比，在定性和定量方面都有很大的優(yōu)點，并且可以得到被測物的分子結(jié)構(gòu)信息，而其它檢測器只能通過流出物的保留時間來定性，對多殘留分析來說既浪費時間又有一定的難度，因此有研究人員用質(zhì)譜（MSD）檢測器對被測物進行確證。MS-MS聯(lián)用技術(shù)近年來發(fā)展很快，它能大大提高方法的靈敏度。如Cunha SC等利用MSPD-GC-MS測定橄欖油中的亞胺硫磷及其代謝物中的農(nóng)殘，檢測限達到0.06mg/kg[11]。2011年上官良敏建立了一種基于氣相色譜-離子阱二級質(zhì)譜（GC-MS/MS）檢測茶葉中亞胺硫磷殘留的方法。樣品采用乙腈提取后經(jīng)活性炭小柱凈化，濃縮，定容后上機分析。采用HP-5MS毛細管柱分離，電子轟擊電離源二級質(zhì)譜監(jiān)測模式檢測，外標法定量。方法的線性關(guān)系為0.997 0，檢出限為0.02mg/kg，添加回收率在102.0％～105.0％之間，該方法操作簡單，靈敏度高，可作為茶葉中亞胺硫磷農(nóng)藥殘留量的測定方法[12]。

1.2 液相色譜法（LC）

農(nóng)藥殘留分析大都采用配以選擇性檢測器的氣相色譜，但對那些極性強、揮發(fā)性低以及熱不穩(wěn)定的農(nóng)藥作用不大，高效液相色譜就成為農(nóng)藥殘留檢測領(lǐng)域中的又一主要技術(shù)。高效液相色譜常用的檢測器有紫外檢測（UVD）、二級管陣列檢測器（DAD）、熒光檢測器（FD），質(zhì)譜檢測器（MS）。葉江雷等[13]應(yīng)用高效液相色譜法建立了茶葉中4種有機磷農(nóng)藥水胺硫磷、亞胺硫磷、甲基對硫磷和伏殺硫磷殘留的測定方法，以Eclipse XDB-C8色譜柱、乙腈-水混合液梯度洗脫分離、二極管陣列檢測器，樣品中添加的待測組分能定量回收，回收率89.0％～108.0％，相對標準偏差為1.89％～5.96％；亞胺硫磷檢出限為7.88μg/kg。

1.3 液質(zhì)聯(lián)用色譜法（LC-MS）

HPLC進行農(nóng)藥殘留目標物分離時，分離條件相對溫和，但經(jīng)常遇到檢測器靈敏度低、選擇性差的問題，為此經(jīng)常使用質(zhì)譜檢測器或?qū)δ繕宋镞M行衍生改性后檢測[14-16]。HPLC-MS主要難點是接口問題，因為MS需要在高真空條件下工作，最近十幾年來的研究已經(jīng)攻克了這一技術(shù)難題，使其應(yīng)用越來越廣泛[17]。使用質(zhì)譜檢測器的另一突出特點是樣品被萃取后不經(jīng)凈化直接進LC-MS進行檢測[18]，能取得很好的回收率和檢出限。RodriguesAM等人利用固相萃取，液質(zhì)聯(lián)用方法建立了亞胺硫磷等多種有機磷農(nóng)藥的在水樣中的檢測方法，進行較為靈敏的定性定量分析，檢出限在0.004mg/L～0.048 0mg/L，RSD＜9.18％[19]。

2 酶聯(lián)免疫法

近年來，食品安全突發(fā)事件頻發(fā)，對食品中大容量，高靈敏度的快速檢測技術(shù)的需要越來越迫切。酶聯(lián)免疫（ELISA）具有特異性強靈敏度高、分析容量大、方便快捷、設(shè)備簡單等優(yōu)點，采用該技術(shù)開發(fā)的檢測試劑盒已廣泛應(yīng)用于現(xiàn)場樣品和大量樣品的快速檢測。酶聯(lián)免疫方法一般建立在抗體制備的基礎(chǔ)上，亞胺硫磷在國內(nèi)外研究中少有發(fā)表，主要原因是穩(wěn)定性較差，結(jié)構(gòu)簡單，其半抗原的合成存在一定的難度，因為難以得到特異性較高的抗體。

2008年Liang等根據(jù)硫代磷酸酯半族衍生合成半抗原制備出多克隆通用抗體，對包括亞胺硫磷在內(nèi)的8種有機磷農(nóng)藥進行了檢測，其中亞胺硫磷的IC50為159.7 ng/mL，但由于對于亞胺硫磷的靈敏度較低，特異性較差，無法進行實際樣品的檢測[20-21]。2009年Song等報道了利用半族結(jié)構(gòu)衍生制備的半抗原，得到了特異性抗體，IC50為20 ng/mL，運用ELISA的檢測方法對其在水果和果汁中的殘留進行了檢測，檢測限遠低于MRL[22]。

3 傳感器方法

農(nóng)藥被廣泛使用于農(nóng)業(yè)生產(chǎn)，環(huán)境中即使原始農(nóng)藥污染量是很低，然而通過生物和食物鏈的富集后，各類食品中農(nóng)藥的殘留濃度劇增，必將對食物鏈造成巨大的影響。因此便攜式，低成本，穩(wěn)定，敏感的傳感器技術(shù)在食品安全領(lǐng)域的運用成為了進入21世紀后的研究重點[23-24]。

長期以來，厚度場激勵（Thickness field excitation，TFE）模式的壓電體聲波器件被廣泛應(yīng)用于生物化學傳感器的研究，如石英晶體微天平（Quartz Crystal Microbalance，QCM）[25]。但是，傳統(tǒng)的體聲波傳感器在實際應(yīng)用中存在許多明顯的不足。2009年Hu Yihe等利用橫向場激勵（lateral-field-excitation，LFE）壓電傳感器在液相檢測性能的優(yōu)勢，對亞胺硫磷農(nóng)藥作為研究平臺，以（PECH）聚環(huán)氧氯丙烷聚合物薄膜應(yīng)用于感應(yīng)表面，結(jié)果PECH-涂層的LFE傳感器顯示接近線性響應(yīng)，信號變化為20 Hz/PPM，可以對ng/mL范圍內(nèi)的亞胺硫磷進行檢測[26]。

近幾年來，基于抗原抗體特異性結(jié)合的等離子共振免疫傳感器技術(shù)（SPR）作為新興的快速檢測方法，通過高通量、高質(zhì)量的分析數(shù)據(jù)，跟蹤監(jiān)控固定的配體的穩(wěn)定性；無需標記，保持了分子活性，由于SPR基于對未穿透樣品的反射光的測量，因此對樣品的預(yù)處理簡單，甚至可以在渾濁樣品中進行檢測。目前運用等離子共振傳感器技術(shù)對亞胺硫磷農(nóng)藥殘留的檢測還未有報道，但相信在不久的將來，其技術(shù)優(yōu)勢將更突出的顯現(xiàn)出來。

4 結(jié)論

亞胺硫磷在有機磷農(nóng)藥中具有較大應(yīng)用潛質(zhì)，近幾年來使用量逐年增加，因此加大對亞胺硫磷農(nóng)藥的檢測監(jiān)督尤為重要。本文綜述了在農(nóng)產(chǎn)品中亞胺硫磷殘留的檢測方法，各種方法具有其不同的優(yōu)勢特點，為便于在實際樣品中對亞胺硫磷的監(jiān)督檢測提供了重要的理論和技術(shù)支撐。

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Investigation for Analysis Method of Phosmet Residues in Food

SONG Yang，YAO Di，LI Meng-meng
（Tianjin Key Laboratory of Animal and Plant Resistance，Tianjin Normal Uiversity，Tianjin 300387，China）

China is a large agricultural country，but also the use of pesticides power.Phosmet as a moderately toxic organophosphate pesticide，the process is simple，vinca long，has great potential for use，is widely used in recent years with concern.For phosmet pesticide residues present have few reports，this overview introduces the major research detection methods of phosmet residues in food.The article can be considered as a basis for the research on the most efficient determination methods.

phosmet；analysis method；chromatogram；immunoassay

10.3969/j.issn.1005-6521.2014.04.032

2012-11-14

天津市自然科學基金（13JCQNJC14800）；天津師范大學博士基金（52XB1103）

宋洋（1983—），女（漢），講師，博士，研究方向：食品安全與檢測。