環(huán)境介質(zhì)中有機(jī)磷農(nóng)藥殘留檢測(cè)方法的研究與進(jìn)展

繆宇騰，盧一辰，陸利霞，熊曉輝，劉澤皞

（南京工業(yè)大學(xué) 食品與輕工學(xué)院，江蘇 南京211800）

有機(jī)磷農(nóng)藥（organophosphorus pesticides，OPs）是一種應(yīng)用時(shí)間長(zhǎng)、使用范圍廣泛的殺蟲劑，常常用于控制耕種區(qū)域農(nóng)作物，防治植物病蟲草害。早期使用的有機(jī)磷農(nóng)藥如對(duì)硫磷、焦磷酸四乙酯（TEPP）等，雖然有強(qiáng)大的除蟲作用，然而在使用過程中對(duì)人類和動(dòng)物均具有毒性，并且容易在噴涂過程中產(chǎn)生安全事故。我國(guó)已于2007年全面禁止甲胺磷等5種高毒有機(jī)磷農(nóng)藥的使用［1］。隨后，一系列低毒的有機(jī)磷農(nóng)藥逐步被研發(fā)并推向市場(chǎng)，但在反復(fù)噴施后，昆蟲逐漸產(chǎn)生了抗藥性，殺蟲效率降低［2］。為維持防治效果，提高使用量成為許多農(nóng)業(yè)從業(yè)者的常用手段，這也導(dǎo)致了有機(jī)磷農(nóng)藥殘留超標(biāo)問題的不斷涌現(xiàn)。

目前，我國(guó)對(duì)有機(jī)磷農(nóng)藥的檢測(cè)定量方法主要包括高效液相色譜（HPLC）、氣相色譜（GC）等［3－5］。國(guó)家在2019年更新了我國(guó)食品中農(nóng)藥最大殘留限量（maximum residue limit，MRL）的食品安全國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)［6］，對(duì)有機(jī)磷農(nóng)藥限量也做了相應(yīng)調(diào)整。舉例而言，在不同食品種類中，敵百蟲的MRL為0.1～2 mg／kg；敵敵畏的MRL為0.1～0.5 mg／kg；毒死蜱的MRL為0.05～3 mg／kg；馬拉硫磷的MRL為0.05～8 mg／kg；水胺硫磷的MRL為0.01～0.05 mg／kg；對(duì)硫磷的MRL為0.01～0.02 mg／kg；樂果的MRL為0.05～3 mg／kg（含臨時(shí)限量）；內(nèi)吸磷的MRL為0.02～0.05 mg／kg。國(guó)外標(biāo)準(zhǔn)如美國(guó)食品藥品監(jiān)督管理局符合性政策指南（CPG Sec.575.100）中確立了農(nóng)產(chǎn)品在地表水、地下水中合法存在的最大農(nóng)藥殘留量：馬拉硫磷為2 μg／L，二嗪磷為3 μg／L，克線磷 為2 μg／L［7］。歐 盟 理 事 會(huì) 指 令（Council Directive）的4個(gè)法令對(duì)食品中農(nóng)藥的最大殘留量進(jìn)行了規(guī)定［8－11］，其中毒死蜱為0.05～5 mg／kg，二嗪磷為0.01～5 mg／kg，樂果為0.05～2 mg／kg，馬拉硫磷為0.02～8 mg／kg，甲基對(duì)硫磷為0.02～5 mg／kg。通過國(guó)內(nèi)外標(biāo)準(zhǔn)的對(duì)比可以發(fā)現(xiàn)，我國(guó)更新后的有機(jī)磷農(nóng)藥最大殘留限量已與國(guó)際接軌，并且要求更加嚴(yán)格。對(duì)于不斷嚴(yán)格的殘留限量，檢測(cè)方法的靈敏度成為研究的熱門。

目前針對(duì)有機(jī)磷農(nóng)藥的檢測(cè)方法有色譜法［12］、質(zhì)譜法［13］、電化學(xué)法［14］、酶聯(lián)免疫吸附法［15］和酶抑制法［16］。目前適用于法規(guī)檢測(cè)的方法有色譜法和質(zhì)譜法，此類方法需要大型儀器和專業(yè)檢測(cè)人員才能完成［17－18］。近年來，國(guó)家市場(chǎng)監(jiān)督管理總局出臺(tái)了幾項(xiàng)食品補(bǔ)充檢驗(yàn)方法和食品快速檢測(cè)方法，其中包括酶抑制法和酶聯(lián)免疫吸附法檢測(cè)有機(jī)磷農(nóng)藥。酶聯(lián)免疫吸附法能夠快速篩查農(nóng)殘超標(biāo)，在農(nóng)貿(mào)市場(chǎng)和批發(fā)市場(chǎng)被廣泛推廣使用。然而，酶抑制法因其基質(zhì)干擾嚴(yán)重，容易造成假陽性的結(jié)果［19］。因此，更靈敏、準(zhǔn)確和便捷的檢測(cè)方法開發(fā)仍然是研究的熱門。隨著納米材料研究的迅猛發(fā)展，基于納米材料的快檢方法研究報(bào)道也越來越多，其中利用納米材料優(yōu)良的光學(xué)性能進(jìn)行分析檢測(cè)的方法具有快速簡(jiǎn)便、檢出限低、靈敏度高、檢測(cè)儀器便攜等優(yōu)點(diǎn)，在農(nóng)殘快速檢測(cè)領(lǐng)域具有很好的應(yīng)用前景［20－22］。因此，本文綜述了用于有機(jī)磷農(nóng)藥傳統(tǒng)和快檢的相關(guān)方法以及前沿研究進(jìn)展，為研究有機(jī)磷農(nóng)藥殘留檢測(cè)提供參考。

1 色譜分離儀器檢測(cè)法

利用精密的大型色譜儀器來檢測(cè)有機(jī)磷農(nóng)藥殘留是當(dāng)前有機(jī)磷農(nóng)藥殘留最重要的定量檢測(cè)方法，包括：高效液相色譜法（HPLC）和氣相色譜法（GC）。HPLC以液體為流動(dòng)相，采用高壓輸液系統(tǒng)，將具有不同極性的單一溶劑或不同比例的混合溶劑、緩沖溶液等流動(dòng)相泵入裝有固定相的色譜柱，柱內(nèi)樣品分離后，進(jìn)入檢測(cè)器檢測(cè)［23］。GC是有機(jī)磷農(nóng)藥檢測(cè)分析中應(yīng)用范圍最廣、技術(shù)最成熟的高靈敏度的儀器分析方法，其樣品用量少，分離效率高，是傳統(tǒng)的用于有機(jī)磷農(nóng)藥的檢測(cè)方法。后來又逐漸發(fā)展出液相色譜串聯(lián)質(zhì)譜法（LC -MS）、超高效液相色譜法（UPLC）等。

Mol等［24］建立了一種基于液相色譜-質(zhì)譜（LC -MS／MS）的方法，用于靈敏測(cè)定多種不適合氣相色譜測(cè)定的有機(jī)磷農(nóng)藥（例如：乙酰甲胺、甲胺磷、久效磷、氧化樂果、砜吸磷和蚜滅多）在卷心菜和葡萄中的殘留量。樣品前處理過程中，使用乙酸乙酯作為提取劑，提取物在帶有極性的C18色譜柱上進(jìn)行分析，在多反應(yīng)監(jiān)測(cè)模式（MRM）下，使用串聯(lián)質(zhì)譜儀將農(nóng)藥離子化。該方法的回收率在80%～101%，相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差（RSD）小于11%（n＝5），定量限為0.01 mg／kg，檢出限（LOD）為0.001～0.004 mg／kg。Harshit等［25］對(duì)比了高效液相色譜法和紫外分光光度法（HPLC -UV）同時(shí)測(cè)定蔬菜中的毒死蜱和馬拉硫磷2種農(nóng)藥的方法。其中，分光光度法對(duì)毒死蜱和馬拉硫磷的檢測(cè)線性范圍為6～16 μg／mL，其 相 關(guān) 系 數(shù)（R2）分 別 為0.997 9和0.999 3，其 檢 出 限（LOD）分 別 為0.44和0.33 μg／mL。采用HPLC -UV法后很大程度上提高了檢測(cè)靈敏度，其檢出限分別為0.000 53和0.000 94 μg／mL，檢 測(cè) 線 性 范 圍 在0.05～1.5 μg／mL，這是由于樣品在色譜柱中進(jìn)一步分離純化，理論塔板數(shù)顯著升高。此外，他們還對(duì)比了固相萃取和液-液萃取2種前處理方法，發(fā)現(xiàn)固相萃取更加便于檢測(cè)靈敏度的提高。?zer等［26］在氣相色譜-質(zhì)譜（GC-MS）分析水樣中萃取出的11種有機(jī)磷農(nóng)藥，通過N-甲基丙烯?；?L-色氨酸甲酯和二乙烯基苯（DVB）合成二乙烯基苯-N-甲基丙烯?；?L-色氨酸甲酯（PDMAT）微珠作為萃取柱填料，在水基質(zhì)中，OPs的平均相對(duì)回收率在69%～139%，RSD為0.58%～8.17%，LOD為0.002～0.118 μg／L。Taghani等［27］基于微型固相萃取，在填充注射器中進(jìn)行微萃取后用GC-MS分析，在該方法中，珍珠巖被首次用作吸附劑，分析物被吸附在固定相上，然后被解吸溶劑洗脫。二嗪農(nóng)和馬拉硫磷檢測(cè)限為0.1～0.38 μg／L。由此可以看出，前處理方法的選擇對(duì)基于色譜法檢測(cè)有機(jī)磷農(nóng)藥有著顯著的影響。

為了提高前處理提取的特異性和便捷性，許多特異性吸附材料和快速提取法被設(shè)計(jì)開發(fā)出來。印跡材料作為一類能夠識(shí)別靶標(biāo)分子形狀、大小和化學(xué)功能的材料，被應(yīng)用到有機(jī)磷農(nóng)藥的前處理過程中，提高了環(huán)境介質(zhì)的特異提取效率。Zhao等［28］以丙胺磷為模板，甲基丙烯酸為單體，乙二醇二甲基丙烯酸酯作為交聯(lián)劑合成了分子印跡材料，以此固相萃?。∕ISPE）劑用于丙胺磷的選擇并富集取得了良好的效果，實(shí)際樣品的加標(biāo)回收率高于80%。QuEChERS（Quick、Easy、Cheap、Effective、Rugged和Safe）是國(guó)際上最新發(fā)展起來的一種用于農(nóng)產(chǎn)品檢測(cè)的快速樣品前處理技術(shù)。毛建霏等［29］使用QuEChERS法對(duì)蔬菜樣品進(jìn)行提取、純化和濃縮，結(jié)合基于凝固的分散液-液微萃取漂浮的有機(jī)液滴技術(shù)（DLLME -SFO），通過正交試驗(yàn)優(yōu)化關(guān)鍵參數(shù)和統(tǒng)計(jì)分析后發(fā)現(xiàn)，標(biāo)準(zhǔn)曲線R2≥0.99，檢出限和定量限分別為0.3～1.5和0.9～4.7 μg／kg，農(nóng)藥的平均回收率為61.6%～119.4%，RSD小于16.1%。Su等［30］利用微型提取裝置（多壁碳納米管、硅藻土、中性Al2O3、無水MgSO4）對(duì)人參樣品進(jìn)行提取，使用超高效液相色譜儀進(jìn)行檢測(cè)后發(fā)現(xiàn)，分析物的回收率和RSD分別為82.6%～110.8%和1.0%～10.6%，檢測(cè)限為0.08～0.29 μg／kg。Gao等［31］利用基于氮雜大環(huán)的新型吸附劑，通過高效液相色譜法測(cè)定茶飲料中有機(jī)磷農(nóng)藥的殘留情況，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，標(biāo)準(zhǔn)曲線線性范圍為5～500 ng／mL，檢出限為0.10 ng／mL，加標(biāo)樣品中獲得高回收率90.4%～113.5%。

色譜法按物質(zhì)在固定相與流動(dòng)相間分配系數(shù)的差別進(jìn)行分離，具有選擇性高、分離效能高、靈敏度好的優(yōu)點(diǎn)，所以應(yīng)用廣泛。然而，就有機(jī)磷農(nóng)藥檢測(cè)而言，色譜法存在流動(dòng)相溶劑效應(yīng)、輸液程度低、成本高、檢測(cè)時(shí)間長(zhǎng)的問題。傳統(tǒng)的氣相色譜存在不能準(zhǔn)確定性待測(cè)組分的問題，對(duì)于極性較強(qiáng)的有機(jī)磷農(nóng)藥也難以做到精準(zhǔn)定量。此外，配合色譜法的前處理方法大多存在步驟繁瑣、有機(jī)溶劑使用量大的問題。

2 光譜法

光譜法，又稱光譜分析法，是根據(jù)物質(zhì)的光譜來鑒別物質(zhì)及確定其化學(xué)組成和相對(duì)含量的方法，是以分子和原子的光譜學(xué)為基礎(chǔ)建立起的分析方法。光譜數(shù)據(jù)可以提供2個(gè)重要的信息：吸收峰的位置和吸收光譜的吸收強(qiáng)度。近年來，納米貴金屬材料因其具有優(yōu)異的金屬特性和特殊的光、電、磁學(xué)性能以及納米材料帶來的如小尺寸效應(yīng)和大比表面積等結(jié)構(gòu)特性，使得其中一些常見的納米貴金屬，如納米金（Au NPs）和納米銀（Ag NPs）在污染物快速檢測(cè)領(lǐng)域應(yīng)用較廣泛。

Fahimi Kashani等［32］基于粒徑大小為13 nm的金納米顆粒（Au NPs）和有機(jī)磷農(nóng)藥功能基團(tuán)作用發(fā)生集聚而形成顏色改變的原理，開發(fā)了一種多色傳感器陣列，能夠在水稻基質(zhì)中快速識(shí)別谷硫磷、毒死蜱、克線磷、甲嘧硫磷和伏殺硫磷這5種有機(jī)磷農(nóng)藥的個(gè)體或組合殘留。該方法對(duì)5種農(nóng)藥的檢測(cè)線性范圍為120～400 ng／mL。Malarkodi等［33］通過硝酸纖維素條中紫金納米顆粒顯色的變化來檢測(cè)出食物樣品中不同濃度的有機(jī)磷酸酯，為了避免基質(zhì)或環(huán)境的干擾，在納米金表面修飾選擇性結(jié)合或反應(yīng)標(biāo)記，可增加檢測(cè)的特異性和靈敏度。Bai等［34］開發(fā)了一種基于適配體的快速Au NPs比色測(cè)定法，可通過使用55 nt單鏈DNA適配體同時(shí)檢測(cè)6種有機(jī)磷農(nóng)藥。盡管該方法的靈敏度還不夠高，但它為快速檢測(cè)有機(jī)磷農(nóng)藥提供了新的思路。Sun等［35］基于乙酰膽堿酯酶（AChE）的催化反應(yīng)，建立了一種簡(jiǎn)單的無標(biāo)記比色傳感方法，AChE和硫辛酸封端Au NPs的聚集是高度敏感的，所以該方法的檢測(cè)限達(dá)到pmol／L水平。

近年來，利用納米貴金屬增強(qiáng)拉曼光譜性能開發(fā)的定性或定量檢測(cè)方法成為熱門。Yaseen等［36］建立了一種基于涂銀金納米顆粒（Au@Ag NPs）的表面增強(qiáng)拉曼散射（SERS）方法，用于快速檢測(cè)桃果實(shí)中的多種有機(jī)磷農(nóng)藥（三唑磷和甲基對(duì)硫磷）。該方法的檢出限為0.001 mg／kg，實(shí)際樣品回收率為93.36%～123.6%，檢測(cè)時(shí)間可以縮短至25 min內(nèi)。Zhang等［37］開發(fā)了一種基于SERS活性基底，將基底便于搭建氧化石墨烯嵌入的Au@Ag NPs／GO／Au@Ag NPs三明治納米結(jié)構(gòu)，便于超靈敏的拉曼信號(hào)讀出，以檢測(cè)二硫代氨基甲酸酯，其檢出限低至0.03 mg／kg，檢測(cè)范圍為10－7～10－5mol／L。

此外，因?yàn)锳u NPs具有含氧官能團(tuán)，可以與Yb3＋發(fā)生很強(qiáng)的配位化合反應(yīng)，而OPs分子中的含氧硫代磷酸酯可以與Yb3＋結(jié)合，作為交聯(lián)分子產(chǎn)生不溶性磷酸鹽，導(dǎo)致Au NPs聚集并大大降低紫外可見（UV -vis）分光光度計(jì)在520 nm處的紫外吸收強(qiáng)度。利用這一特性，Li等［38］構(gòu)建了一種有機(jī)磷農(nóng)藥傳感器，有機(jī)磷農(nóng)藥檢測(cè)范圍為0.05～6.0 mg／L，檢出限為0.03 mg／L（信噪比S／N＝3），應(yīng)用于實(shí)際樣品的檢測(cè)中取得了良好的效果，回收率為83.9%～126%，且RSD小于4.4%。

熒光光譜分析（fluorescence analysis）是一種利用物質(zhì)的熒光特性對(duì)該物質(zhì)進(jìn)行定性或定量分析的方法，是目前較流行的光譜學(xué)方法。熒光法主要的原理是利用熒光共振能量轉(zhuǎn)移（FRET）使某些物質(zhì)處于激發(fā)態(tài)，激發(fā)態(tài)分子經(jīng)歷一個(gè)碰撞及發(fā)射的去激發(fā)過程，從而產(chǎn)生能反映出該物質(zhì)特性的熒光，可以進(jìn)行定性或定量分析。熒光光譜分析法是一種比紫外分光分析方法更加靈敏的檢測(cè)方法，特別在重金屬檢測(cè)中可以達(dá)到10－10g的數(shù)量級(jí)，同時(shí)其具有較好的選擇性，因此在藥物和食品檢測(cè)中被廣泛應(yīng)用。

量子點(diǎn)（quantum dots，QDs）作為一種具有優(yōu)良熒光性能的新型納米材料，其熒光探針技術(shù)是近年來應(yīng)用于食品檢測(cè)領(lǐng)域的熱門技術(shù)，具有快速、所需試劑簡(jiǎn)單等優(yōu)勢(shì)。Tang等［39］提出一種可以標(biāo)記適體QDs用于測(cè)定有機(jī)磷農(nóng)藥的方法，它們具有良好的穩(wěn)定性和強(qiáng)熒光性，目標(biāo)物甲拌磷、丙溴磷、水胺硫磷以及氧樂果的檢測(cè)范圍分別為0.6～10、0.3～10、0.5～10和0.7～10 μmol／L，此外，其檢出限分別為0.20、0.10、0.17和0.23 μmol／L。該方法應(yīng)用在實(shí)際樣品的檢測(cè)過程中，回收率為90.5%～104.0%，且RSD小于6.81%。Luo等［40］建立了一種基于羅丹明B（Rhodamine B，RB）和Ag／Au NPs的復(fù)合材料檢測(cè)有機(jī)磷農(nóng)藥的高度選擇性和敏感的探測(cè)平臺(tái)，其原理是利用Ag／Au NPs與OPs的結(jié)合能力強(qiáng)于Ag／Au NPs與RB的結(jié)合能力特點(diǎn)，當(dāng)基質(zhì)中存在OPs時(shí)，RB會(huì)被其從Ag／Au NPs表面置換出來，從而恢復(fù)熒光。伴隨著RB的熒光恢復(fù)，可以對(duì)有機(jī)磷農(nóng)藥進(jìn)行定量的檢測(cè)。該方法檢出限為0.001 8 ng／mL。同樣地，基于量子點(diǎn)熒光特性，Wang等［41］開發(fā)了一種高靈敏度的熒光可視化傳感器，用于多種實(shí)際樣品檢測(cè)，比如樂果、敵敵畏、內(nèi)吸磷。該方法應(yīng)用于90個(gè)樣本（15個(gè)樣本×6個(gè)濃度）的半定量檢測(cè)，取得了良好的效果。此外，Long等［42］基于NaYF4：Yb，Er上轉(zhuǎn)換納米顆粒（UC NPs）和金納米顆粒（Au NPs）之間的熒光共振能量轉(zhuǎn)移（FRET），構(gòu)建了一種新型納米金有機(jī)磷農(nóng)藥熒光傳感器，其中對(duì)目標(biāo)農(nóng)藥甲基對(duì)硫磷、久效磷和樂果的檢出限分別為0.67、23和67 ng／L。該方法應(yīng)用在實(shí)際樣品的檢測(cè)中并且取得了良好的效果，回收率為96%～110%，且RSD小于8.43%。

與紫外分光光度法相比，熒光分析法檢測(cè)效率更好，靈敏度高，在實(shí)際樣品的檢測(cè)過程中可以取得良好的效果，適合于定量測(cè)定生物大分子。然而熒光法使用范圍有限，部分有機(jī)磷農(nóng)藥本身不具有熒光性，故熒光法相關(guān)報(bào)道文獻(xiàn)較少。開展有機(jī)磷農(nóng)藥與熒光探針相互作用機(jī)制的研究及染料的開發(fā)與選擇成為熒光法檢測(cè)有機(jī)磷農(nóng)藥的關(guān)鍵步驟。

綜上，光譜分析法具有分析速度快、操作容易、除定量檢測(cè)外還可視化定性目標(biāo)物以及結(jié)果比較直觀等優(yōu)勢(shì)，在食品快速檢測(cè)中有很大的應(yīng)用空間。但是對(duì)于一些有復(fù)雜光學(xué)干擾背景的樣品來說，適當(dāng)?shù)那疤幚矸椒ㄩ_發(fā)必不可少。同時(shí)，在面對(duì)多殘留農(nóng)藥快速檢測(cè)中需要大量樣品進(jìn)行化學(xué)分析建模，對(duì)小批量的樣品檢測(cè)準(zhǔn)確性還有適當(dāng)欠缺。

3 酶抑制法

酶分析法檢測(cè)耗時(shí)短、操作簡(jiǎn)單、成本低，可直接進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)和大批樣品的篩選檢測(cè)。目前，用于農(nóng)藥檢測(cè)的酶分析法主要有兩類：一類是酶抑制型，利用酶對(duì)農(nóng)藥的抑制作用對(duì)其進(jìn)行間接檢測(cè)；一類是酶水解型，通過酶對(duì)農(nóng)藥的水解作用對(duì)其直接進(jìn)行檢測(cè)［43－44］。在有機(jī)磷農(nóng)藥的檢測(cè)過程中，主要采用間接法通過農(nóng)藥對(duì)乙酰膽堿酯酶酶活的抑制進(jìn)行定性或半定量檢測(cè)。

Chen等［45］開發(fā)了一種使用薄膜電聲諧振器（FBAR）檢測(cè)有機(jī)磷農(nóng)藥的分析方法，其原理是將乙酰膽堿酯酶（AChE）固定在薄膜電聲諧振器的表面上，在有機(jī)磷農(nóng)藥存在的情況下，乙酰膽堿酯酶的活性受到抑制，造成諧振器頻移的變化，從而實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)有機(jī)磷農(nóng)藥的濃度，該方法的檢測(cè)限為1.8×10－11mol／L。Lang等［46］構(gòu)建了一種基于金納米棒（Au NRs）的靈敏安培乙酰膽堿酯酶（AChE）生物傳感器，該傳感器可以在1 nmol／L～5 μmol／L的線性范圍內(nèi)檢測(cè)對(duì)氧磷，并在5 nmol／L～1 μmol／L線性范圍內(nèi)檢測(cè)樂果，對(duì)氧磷和樂果的檢出限為0.7 nmol／L和3.9 mol／L，生物傳感器可適用于實(shí)際水樣的測(cè)量。Jiang等［47］使用離子層自組裝技術(shù)，將膠體金納米顆粒（Au NPs）和重氮樹脂（DAR）固定在對(duì)氨基苯磺酸改性的玻碳電極表面，形成用于乙酰膽堿酯酶（AChE）抑制的有機(jī)磷農(nóng)藥生物傳感器，傳感器對(duì)馬拉硫磷和甲基對(duì)硫磷濃度范圍1.0×10－12～1.0×10－8g／L，檢測(cè)線性良好，其檢出限分別為5.12×10－13和5.85×10－13g／L。Thakkar等［48］用多壁碳納米管固定AChE，采用循環(huán)伏安電化學(xué)方法檢測(cè)OPs抑制后的AChE酶活來定量檢測(cè)水源中有機(jī)磷農(nóng)藥，其檢測(cè)范圍為10～50 nmol／L。該傳感器可以重復(fù)使用，有望用于檢測(cè)痕量有機(jī)磷農(nóng)藥。

除AChE外，有研究表明有機(jī)磷農(nóng)藥對(duì)堿性磷酸酶的活性也有一定的影響。Chu等［49］使用分子對(duì)接技術(shù)分析了堿性磷酸酶和有機(jī)磷農(nóng)藥（OPP）相互作用的模式、有機(jī)磷農(nóng)藥與堿性磷酸酶的相互作用、不同有機(jī)磷農(nóng)藥和堿性磷酸酶結(jié)合的對(duì)接能量、抑制常數(shù)、氫鍵相關(guān)的位置和氨基酸、氫鍵的數(shù)量和氫鍵長(zhǎng)度，結(jié)果證實(shí)了部分有機(jī)磷農(nóng)藥對(duì)堿性磷酸酶的活性存在一定的抑制作用。因此，堿性磷酸酶有望用作特異性的酶抑制法檢測(cè)有機(jī)磷農(nóng)藥。Lü等［50］開發(fā)了一種基于堿性磷酸酶觸發(fā)的Au@Ag NPs的比色法，其原理是利用堿性磷酸酶催化金納米表面鍍銀反應(yīng)，Au種上Ag殼的厚度受到堿性磷酸酶（ALP）活性和含量的有效控制，導(dǎo)致紫外線吸收和比色變化。當(dāng)體系中存在OPs時(shí)，生成的Ag殼特征紫外吸收依賴于有機(jī)磷農(nóng)藥抑制堿性磷酸酶的程度，從而實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)單而可靠的OPs的定性和定量檢測(cè)。利用該方法對(duì)甲胺磷和馬拉硫磷檢測(cè)，線性范圍為0.05～500 μg／L，檢出限分別為0.025和0.036 μg／L。

此外，高熳熳等［51］研究發(fā)現(xiàn)，有機(jī)磷水解酶對(duì)甲基對(duì)硫磷、對(duì)硫磷、喹硫磷和敵敵畏具有高效降解作用，對(duì)其他有機(jī)磷農(nóng)藥也有一定的降解作用。利用 這 一 特 性，趙 玉 蓮［52］將 有 機(jī) 磷 水 解 酶PoOPHM9固定在濾紙片上，通過比色法可以定量檢測(cè)0.1～2.0 mmol／L的馬拉硫磷，檢測(cè)相關(guān)系數(shù)為0.983 8。

酶抑制法檢測(cè)有機(jī)磷農(nóng)藥是我國(guó)近年來推廣得較快的方法，主要包括試紙法、比色法和酶?jìng)鞲衅鞯取Ｃ敢种票壬ǖ拇罅渴褂脤?duì)有機(jī)磷農(nóng)藥的快速檢測(cè)有著非常重要的意義。然而該方法依舊存在一定局限性：一些含有過多的葉綠素、花青素和植物次生物質(zhì)的食品樣品，如芹菜、韭菜、蘑菇和胡蘿卜等對(duì)檢測(cè)結(jié)果容易造成干擾，造成假陽性的影響；膽堿酯酶等用于抑制反應(yīng)的靶標(biāo)酶的保存不當(dāng)容易造成酶活力下降，最終影響檢測(cè)結(jié)果。

4 免疫學(xué)技術(shù)

免疫分析方法大致有5類，分別是放射免疫分析法、酶聯(lián)免疫分析法、金標(biāo)記免疫分析法、熒光免疫分析法和化學(xué)發(fā)光免疫分析等。近年來酶聯(lián)免疫（ELISA）方法檢測(cè)有機(jī)磷農(nóng)藥逐漸成為研究的熱門，其成本低廉、靈敏度高、操作簡(jiǎn)單，在定性檢測(cè)有機(jī)磷農(nóng)藥的同時(shí)還可以做到定量分析檢測(cè)，檢測(cè)靈敏程度也隨著抗體的發(fā)展可以達(dá)到納克級(jí)（ng）［53－54］。

Xu等［55］開發(fā)了具有廣泛特異性的直接競(jìng)爭(zhēng)酶聯(lián)免疫吸附測(cè)定（dcELISA）方法，可以同時(shí)分析42個(gè)樣品，該方法可以在40 min內(nèi)完成12種不同類型有機(jī)磷農(nóng)藥的檢測(cè)，檢測(cè)限為20 μg／L，實(shí)際樣品的回收率為70.0%～133.3%。該方法具有良好的準(zhǔn)確性和可重復(fù)性，可以快速有效地對(duì)有機(jī)磷農(nóng)藥進(jìn)行檢測(cè)。Kim等［56］使用膠體金免疫色譜分析（ICA）技術(shù)檢測(cè)有機(jī)磷殺蟲劑毒死蜱，通過對(duì)比7種膜材料性能后發(fā)現(xiàn)，硝酸纖維素膜是最合適的，在實(shí)際樣品的檢測(cè)過程中，檢出限分別為10和50 ng／mL，檢測(cè)時(shí)間小于10 min。Kolosova等［57］將單克隆抗體的熒光偏振免疫分析（FPIA）用于檢測(cè)蔬菜、水果和土壤中的對(duì)甲基對(duì)硫磷（PM），在25～10 000 μg／L時(shí)線性良好，檢出限為15 μg／L，實(shí)際樣品回收率為85%～110%。Tang等［58］建立一種間接競(jìng)爭(zhēng)ELISA的方法用于分析食品中甲拌磷和內(nèi)吸磷的殘留，該方法對(duì)于甲拌磷和內(nèi)吸磷的檢測(cè)限分別為0.003和0.033 mg／L，可以應(yīng)用在實(shí)際樣品的檢測(cè)過程中，實(shí)際樣品的回收率為108.00%～112.00%，檢測(cè)效果良好。

免疫分析技術(shù)是一種方便快捷、穩(wěn)定性強(qiáng)、不需要特殊設(shè)備和試劑、結(jié)果判斷直接的檢測(cè)方法，適合廣大基層檢驗(yàn)人員大批量檢測(cè)和大面積普查有機(jī)磷農(nóng)藥，具有非常廣闊的應(yīng)用前景。但不同農(nóng)藥抗體的制備需要花費(fèi)大量時(shí)間和財(cái)力，這也是限制免疫分析法發(fā)展的原因之一。

5 電化學(xué)傳感器

電化學(xué)傳感器的基本原理即工作電極與目標(biāo)物質(zhì)發(fā)生反應(yīng)從而產(chǎn)生感應(yīng)信號(hào)，隨后通過轉(zhuǎn)換系統(tǒng)中的轉(zhuǎn)換器將感應(yīng)信號(hào)轉(zhuǎn)化為可以測(cè)量的電信號(hào)。由于電信號(hào)與目標(biāo)物質(zhì)的濃度呈比例關(guān)系，故可以對(duì)有機(jī)磷農(nóng)藥進(jìn)行定性或定量的分析。電化學(xué)傳感器具有檢測(cè)范圍廣、方便快捷、檢出限低的優(yōu)勢(shì)，是一種實(shí)用性強(qiáng)的熱點(diǎn)研究方法［59－60］。

Dong等［61］通過在石墨烯量子點(diǎn)（GQD）上附加吡咯肟（PAM）制備了改性玻碳電極用于檢測(cè)倍硫磷，在最佳條件下，倍硫磷的檢測(cè)范圍為1.0×10－11～5.0×10－7mol／L，檢出限為6.8×10－12mol／L。對(duì)實(shí)際樣品的檢測(cè)同樣取得了良好的效果，其回收率為95.6%～105.3%，RSD值均小于5.6%。Dutta等［62］將乙酰膽堿酯酶固定在聚吡咯的厚導(dǎo)電層中，通過電化學(xué)方法檢測(cè)乙酰膽堿酯酶催化底物產(chǎn)生的電信號(hào)來表征其酶活，并利用酶活的抑制率間接檢測(cè)有機(jī)磷農(nóng)藥。該方法對(duì)氧磷的檢出限為1.1 g／L，實(shí)際樣品檢測(cè)過程中RSD為0.742%。Song等［63］以AgNPs- N -F-MoS2納米復(fù)合材料為基礎(chǔ)構(gòu)建了用于檢測(cè)OPs的高度靈敏的電化學(xué)檢測(cè)平臺(tái)。該生物傳感器可以靈敏地檢測(cè)久效磷和毒死蜱，并有較寬的線性范圍，其中久效磷線性范圍為10－10～10－6mg／mL，檢出限為0.2 pmol／L；毒死蜱線性范圍為10－7～10－4mg／mL，檢出限為3 pmol／L。Qiu等［64］通過構(gòu)建TiO2NPs-AAs研制具有水解活性的納米酶復(fù)合材料，并基于此材料，設(shè)計(jì)一種可以快速檢測(cè)某些OPs的電化學(xué)傳感器。該方法對(duì)甲基對(duì)氧磷、甲基對(duì)硫磷和乙基對(duì)氧磷3種農(nóng)藥的檢出限為0.2 μmol／L。

電化學(xué)傳感器法相對(duì)于其他方法具有檢測(cè)便捷、靈敏度極高的特點(diǎn)，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)有機(jī)磷農(nóng)藥的檢測(cè)“微型化”，受到廣泛關(guān)注。然而在實(shí)際樣品檢測(cè)過程中，易受環(huán)境因素干擾，出現(xiàn)平行性不好、假陽性等問題。

6 不同檢測(cè)方法的比較

有機(jī)磷農(nóng)藥作為世界范圍內(nèi)使用最廣泛的農(nóng)藥，對(duì)其檢測(cè)方法的更新和開發(fā)一直沒有間斷。有機(jī)磷農(nóng)藥的檢測(cè)方法各有特點(diǎn)，但也存在自身的短板。目前，基于色譜分離的儀器法是國(guó)際上公認(rèn)的有機(jī)磷農(nóng)藥殘留檢測(cè)方法，也是我國(guó)有機(jī)磷農(nóng)藥法檢的重要手段。其中，氣相色譜作為食品中有機(jī)磷檢測(cè)的主要方法，在我國(guó)許多食品標(biāo)準(zhǔn)中使用，例如：GB／T 14553—2003糧食、水果和蔬菜中有機(jī)磷農(nóng)藥測(cè)定的氣相色譜法；GB 23200.93—2016食品中有機(jī)磷農(nóng)藥殘留量的測(cè)定（氣相色譜-質(zhì)譜法）等。此類方法可以精準(zhǔn)定量檢測(cè)各類有機(jī)磷農(nóng)藥，并且有非常低的檢出限，可以同時(shí)檢測(cè)多種有機(jī)磷農(nóng)藥。但是由于前處理手段繁瑣、儀器運(yùn)行成本高，無法做到快速現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)，難以適應(yīng)當(dāng)前食品抽檢頻繁、樣品量大的現(xiàn)狀。

為了滿足實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)的現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)管需求，快速檢測(cè)方法的開發(fā)也在蓬勃發(fā)展。酶抑制法憑借其對(duì)有機(jī)磷農(nóng)藥的檢測(cè)特異性和操作簡(jiǎn)便性，成為首個(gè)引入市場(chǎng)的農(nóng)產(chǎn)品農(nóng)殘快篩方式，成為果蔬生產(chǎn)基地、市場(chǎng)、超市和監(jiān)管部門常用的快速檢測(cè)手段?？上У氖?，乙酰膽堿酯酶不能識(shí)別單一特定的有機(jī)磷農(nóng)藥，無法準(zhǔn)確判斷有機(jī)磷農(nóng)藥超標(biāo)種類。更嚴(yán)重的是，果蔬樣品中色素、內(nèi)源酶等基質(zhì)嚴(yán)重干擾該方法的準(zhǔn)確性和靈敏度，導(dǎo)致假陽性或假陰性結(jié)果的出現(xiàn)。

為了彌補(bǔ)酶抑制法抗干擾能力不足的缺點(diǎn)，基于抗原-抗體特異性反應(yīng)的免疫分析法孕育而生。該方法特異性強(qiáng)、靈敏度高、安全可靠，但是特異性抗體制備的復(fù)雜性和批次穩(wěn)定性成為該方法沒有廣泛運(yùn)用的主要限制性因素。開發(fā)新的、快速、靈敏的有機(jī)磷農(nóng)藥檢測(cè)方法仍然勢(shì)在必行。近年來，一些納米材料，如納米貴金屬、量子點(diǎn)、碳納米管等，因其具有優(yōu)秀的光學(xué)性能、導(dǎo)電性和催化特性，被作為構(gòu)建各類有毒有害物質(zhì)的檢測(cè)探針或傳感器，例如拉曼光譜、膠體金、熒光檢測(cè)及電化學(xué)檢測(cè)等［65－66］。這些方法都借助了納米材料的性能實(shí)現(xiàn)信號(hào)放大，增加了檢測(cè)靈敏度和穩(wěn)定性，在食品檢測(cè)和污染監(jiān)管中具有廣泛的研究?jī)r(jià)值［67］。

7 展望

由于源頭管控困難，食品中化學(xué)污染物特別是農(nóng)藥殘留仍是我國(guó)食品安全面臨的主要問題。各級(jí)政府對(duì)食品全鏈條及時(shí)有效的監(jiān)管和治理工作非常重視，不斷擴(kuò)大的檢測(cè)需求和傳統(tǒng)耗時(shí)的檢測(cè)方式是監(jiān)管過程中的主要矛盾。便捷的檢測(cè)設(shè)備、簡(jiǎn)潔的檢測(cè)方法和準(zhǔn)確靈敏的檢測(cè)結(jié)果是解決矛盾的重要途徑。筆者認(rèn)為，比色法是一種最直觀的檢測(cè)方式，憑借溶液顏色改變可實(shí)現(xiàn)對(duì)目標(biāo)物的定性“裸眼”檢測(cè)，借助分光光度計(jì)檢測(cè)溶液吸光度，通過外標(biāo)法也可對(duì)目標(biāo)物進(jìn)行定量檢測(cè)，該方法使用少量的樣品和便攜的技術(shù)，適用于現(xiàn)場(chǎng)的快速檢測(cè)。而基于納米材料的有機(jī)磷比色傳感器將是原位快速檢測(cè)的發(fā)展方向。近年來，納米傳感器大量應(yīng)用在食品污染檢測(cè)過程中，農(nóng)藥納米傳感器的應(yīng)用省去了復(fù)雜儀器的使用。

目前有機(jī)磷農(nóng)藥的前處理方法取得了一定的進(jìn)展，但是大多數(shù)前處理方法都存在一定的缺陷，不能完全脫離傳統(tǒng)的前處理方法單獨(dú)應(yīng)用。有機(jī)磷農(nóng)藥的前處理方法應(yīng)當(dāng)向著環(huán)境友好的方向發(fā)展，有機(jī)磷農(nóng)藥的提取過程中應(yīng)當(dāng)減少有機(jī)溶劑的使用，合成高選擇性的固相聚合物材料。前處理技術(shù)應(yīng)當(dāng)與新型儀器設(shè)備組合使用，實(shí)現(xiàn)萃取進(jìn)樣的智能化，使得分析更加快速簡(jiǎn)潔化。固相微萃取技術(shù)（SPEM）是一種無溶劑萃取技術(shù)，該方法可以與氣相色譜、液相色譜技術(shù)聯(lián)用，在農(nóng)藥殘留分析過程中有良好的應(yīng)用前景。為了滿足食品全鏈條、全方位的監(jiān)管，高通量的快速篩查也是快檢發(fā)展方向。特別對(duì)于種類繁多的有機(jī)磷農(nóng)藥而言，“Onsite”現(xiàn)場(chǎng)高通量快篩能夠極大緩解批發(fā)市場(chǎng)或大型農(nóng)貿(mào)市場(chǎng)入市檢測(cè)的壓力。目前，便攜式原位電離質(zhì)譜可以做到一次性篩查50種農(nóng)藥，但其還存在基質(zhì)干擾、平行性不好和靈敏度低等問題。

此外，由于有機(jī)磷農(nóng)藥的使用對(duì)人體的健康存在有害影響，所以在日常使用農(nóng)藥的過程中，應(yīng)當(dāng)遵循良好的農(nóng)業(yè)規(guī)范，最大限度地減少化學(xué)農(nóng)藥的使用。開發(fā)化學(xué)農(nóng)藥的替代品，設(shè)計(jì)具有特定作用的殺蟲劑，并且減少有害物質(zhì)的殘留。