農(nóng)藥殘留檢測中樣品前處理技術(shù)

劉霞

摘 要：為了控制病蟲害并促進農(nóng)作物穩(wěn)定生長，當前農(nóng)業(yè)種植中普遍使用了農(nóng)藥，然而農(nóng)藥殘留問題亦給人們帶來了不同程度的健康安全威脅，這使得農(nóng)藥殘留檢測工作的重要性日漸凸顯。樣品前處理階段是農(nóng)藥殘留檢測的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，對檢測結(jié)果的科學性具有重要影響。本文對目前農(nóng)藥殘留檢測樣品前處理技術(shù)類型進行深入分析，主要包括固相萃取技術(shù)、固相微萃取技術(shù)、基質(zhì)固相分散處理技術(shù)、微波輔助萃取技術(shù)和超臨界流體萃取技術(shù)，以期為前處理技術(shù)的應(yīng)用提供一定的借鑒參考。

關(guān)鍵詞：農(nóng)藥殘留量;檢測;樣品前處理;發(fā)展趨勢

食品農(nóng)藥殘留一直都是食品安全監(jiān)管領(lǐng)域的重要內(nèi)容之一，關(guān)系到人們基本日常飲食健康，相關(guān)工作不到位輕則造成人們健康受損，重則導致負面影響極大的公眾健康威脅事件，故而對農(nóng)藥殘留的檢測需要引起高度的重視[1]。樣品前處理階段是農(nóng)藥殘留檢測工作的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，如何在確保檢測結(jié)果準確性與科學性的前提下實現(xiàn)檢測效率的提升，需要技術(shù)人員根據(jù)樣品實際情況選擇合理的樣品前處理技術(shù)，本文即針對此問題開展相關(guān)研究。

1 農(nóng)藥殘留檢測樣品前處理技術(shù)

樣品前處理是指對待檢測食品的樣品進行預(yù)先處理，以獲取較為準確可靠食品檢測結(jié)論的技術(shù)?，F(xiàn)代分析化學在發(fā)展過程中，待測樣品的組成成分愈發(fā)復雜，同時其還會對測定過程產(chǎn)生不同程度的干擾，故而，各類樣品在采集后通常需進行前處理。前處理技術(shù)可以有效防止待檢測食品樣品對倍增器或是離子源產(chǎn)生污染，進而保障食品檢測效率。在農(nóng)藥殘留檢測的實踐過程中，技術(shù)人員應(yīng)密切結(jié)合食品種類、特征、檢測數(shù)據(jù)要求以及檢測儀器規(guī)格的實際情況，按照差異性原則選擇合理的前處理技術(shù)。需要注意的是，前處理技術(shù)的選擇應(yīng)保證富集倍數(shù)以及檢測靈敏度最佳，規(guī)避樣品前處理環(huán)節(jié)出現(xiàn)誤差的問題。

2 農(nóng)藥殘留檢測樣品前處理技術(shù)類型

2.1 固相萃取技術(shù)

固相萃取技術(shù)即采取吸附處理手段對樣品的不同成分進行分離，以此實現(xiàn)富集、分離目標化合物的目的。通過對熱解吸附術(shù)、洗脫液技術(shù)的運用，可以實現(xiàn)食品樣品與干擾性成分之間的分離，進而萃取待測物[2]。提取目標化合物之后，需要注意到食品農(nóng)藥殘留種類基質(zhì)較多的問題，并將其中色素、脂肪、含水量等因素的干擾納入考慮，技術(shù)人員還要對樣品展開進一步分析，運用不同的吸附劑來確定樣品中農(nóng)藥的種類與濃度，以將誤差縮小。

萃取過程、試劑以及處理方式的選擇要根據(jù)樣品的形態(tài)進行選擇。若樣品為液體形態(tài)，則采用固體吸附劑對其中的待測成本予以吸附;若樣品為固體形態(tài)，則需應(yīng)用其他技術(shù)提取，隨后予以凈化處理;若樣品富含油脂，應(yīng)在其中加入丙酮、乙烷予以處理。固相萃取技術(shù)的顯著優(yōu)勢在于能夠?qū)崿F(xiàn)樣品的濃縮富集，從而快速準確地測定樣品中的多項農(nóng)藥殘留，且濃度測定精確度較高，這亦使其在我國現(xiàn)階段食品農(nóng)藥殘留樣品前處理過程中的應(yīng)用較為廣泛。然而，其缺點亦比較明顯，如固相萃取柱與吸附劑的結(jié)合不可逆，此外，還會存在記憶效應(yīng)，應(yīng)用范圍受到了一定程度的限制。

2.2 固相微萃取技術(shù)

固相微萃取技術(shù)發(fā)端于固相萃取技術(shù)，是對后者的改進，與之相比最大的特征在于對吸附劑孔道堵塞缺點的彌補，能夠?qū)崿F(xiàn)采樣、濃縮、萃取等環(huán)節(jié)的一體化。固相微萃取技術(shù)所使用的裝置類似于普通液體注射器，可大致分為手柄、萃取頭兩個部分，萃取頭由套著不銹鋼管的石英纖維構(gòu)成，且纖維頭能夠?qū)崿F(xiàn)在鋼管內(nèi)部的自由伸縮。固相微萃取技術(shù)的萃取模式主要有兩種類型：①直接法，主要對應(yīng)的是具有半揮發(fā)性的氣體或是液體樣品，具體的操作為將石英纖維直接暴露在樣品中。②頂空法，主要對應(yīng)具有揮發(fā)性的固體以及廢水樣品，具體操作為將石英纖維置于樣品頂空。

固相微萃取技術(shù)快捷簡便，萃取效率較高，通常只需要15 min即可得出相應(yīng)的結(jié)果，且分析過程中所需要使用的樣品數(shù)量較少，減少了浪費。同時，不必依靠任何外部溶劑成分，顯著降低了萃取過程中的溶劑成本，在提升萃取效率的同時還消除了環(huán)境污染風險，技術(shù)的節(jié)能降耗優(yōu)勢較為突出，這使得其在食品的農(nóng)藥殘留檢測前處理中得到了較為廣泛的應(yīng)用[3]。另外，現(xiàn)階段固相微萃取技術(shù)通常與氣相色譜質(zhì)譜（GC/MS）聯(lián)用在涵蓋環(huán)境、食品、醫(yī)藥及動植物等領(lǐng)域的樣品農(nóng)藥殘留量分析之中。

2.3 基質(zhì)固相分散處理技術(shù)

基質(zhì)固相分散處理技術(shù)通常標的固相物質(zhì)載體，其實施流程如下：①萃取樣品之后，將混合萃取材料以及食品樣品混合均勻。②將待檢物質(zhì)和萃取材料的混合物作為對應(yīng)的填料進行裝柱;③采取淋洗的方式來對樣品予以分離?；|(zhì)固相分散處理技術(shù)最大的優(yōu)勢在于，其突破了單一樣品處理方式所具有的局限性，把均漿、提取、凈化等環(huán)節(jié)自然地融入到了萃取實際操作中，從而將固相分散技術(shù)、鍵合填料技術(shù)密切結(jié)合在一起。不同于其他的基質(zhì)處理方式，基質(zhì)固相分散處理技術(shù)實現(xiàn)了對各個操作環(huán)節(jié)的簡化，同時還有效地降低了投入溶劑的比例，萃取效果得到了提升。

目前的食品樣品檢測中，基質(zhì)固相分散處理技術(shù)的應(yīng)用較為廣泛。只要經(jīng)過萃取與提取操作，即可在萃取污染物時達到對超標有害物質(zhì)的準確判斷，操作流程的簡化節(jié)約了大量的時間成本，同時還保障了相對較高的樣品回收率[4]。以某一類型的化合物分離為例，基質(zhì)固相分散處理技術(shù)能夠有效避免所加入樣品量及溶劑量過多的問題，并保證分離待測物的時效性。緣于上述的優(yōu)勢，近些年來基質(zhì)固相分散處理技術(shù)的推廣速度日益加快。

2.4 微波輔助萃取技術(shù)

若是在樣品前處理環(huán)節(jié)出現(xiàn)了有機物，一般需要應(yīng)用微波輔助萃取技術(shù)，特別是在遇到樣品為土壤、飼料等情況時。具體的技術(shù)實施流程為，對食品樣品予以微波加熱并在其中加入一定量的極性溶劑，從而實現(xiàn)樣品與雜質(zhì)的有效分離。在這一過程中，物質(zhì)分子對微波能量的吸收程度會直接影響到樣品與雜質(zhì)分離操作的效果。另外，微波輔助萃取技術(shù)還可檢測豬肉產(chǎn)品、嬰兒配方奶粉中的有機農(nóng)藥亦或是毒害成分的殘留程度，從而判斷其是否超出最大限度，批量化的處理方式可以實現(xiàn)檢測物質(zhì)成本與人力成本的有效降低。

微波輔助萃取技術(shù)優(yōu)勢顯著，分離樣品操作的安全性、效率性、快捷性均得到了切實的保障。此外，在現(xiàn)代信息技術(shù)手段的助力下，相關(guān)技術(shù)人員能夠?qū)崿F(xiàn)對萃取試劑投入比例的自動化調(diào)節(jié)，以此滿足不同種類檢測物同時提取的較高要求。但是，應(yīng)用微波輔助萃取技術(shù)也存在一定的局限性，主要體現(xiàn)在對溶劑的極性要求方面，如提取具有較強揮發(fā)性的農(nóng)藥時，若遇到非極性透明溶劑，則這一技術(shù)的萃取效果會受到較大影響。

2.5 超臨界流體萃取技術(shù)

超臨界流體萃取技術(shù)屬于近年來新興的一種物質(zhì)分離技術(shù)，選擇非凝縮性高密度流體作為溶劑，實現(xiàn)對樣品化合物的層層溶解分離，以萃取待檢組分。其中，較為常見的超臨界流體萃取劑為CO2，在萃取非極性物質(zhì)時，能夠充分發(fā)揮其無毒害、化學惰性、提純便捷的優(yōu)勢，但CO2對于極性物質(zhì)的適用性較差。具體到實踐流程，可將該技術(shù)分為萃取與分離兩個先后階段，與固相萃取技術(shù)的流程大體上類似[5]。超臨界流體萃取技術(shù)實施過程中，萃取劑的選擇是重中之重，而在此之外，壓力、溫度、改性劑也是影響到萃取效率的重要因素。

壓力方面，流體試劑處在既定溫度下的超臨界狀態(tài)時，密度一旦發(fā)生變化，對應(yīng)的溶質(zhì)對物質(zhì)的溶解度也會發(fā)生變化，從而影響到萃取結(jié)果，故而，試劑壓力密度的調(diào)整能夠提升萃取速度。溫度方面，超臨界流體密度以及檢測物蒸氣壓會因溫度的改變而產(chǎn)生相應(yīng)的變化，在流體臨界點處在高壓狀態(tài)時提高溫度，溶劑與檢測物之間的融化力會增強，從而提升萃取效率，然而，把控溫度對設(shè)備和技術(shù)的要求較高，會明顯提升所需成本，實際情況中并不常用。改性劑方面，加入部分化學試劑于萃取溶劑中，能夠便利對萃取結(jié)果的顯示觀測，實踐中會按照檢測物基質(zhì)、種類，科學合理地添加相應(yīng)的改性劑。

3 農(nóng)藥殘留檢測樣品前處理技術(shù)發(fā)展趨勢

現(xiàn)階段，食品檢測技術(shù)發(fā)展較快，信息技術(shù)的蓬勃發(fā)展加之其與樣品前處理環(huán)節(jié)的日益融合，使得前處理操作誤差得到了有效減少，在保障民眾日常飲食方面發(fā)揮了十分積極的作用[6]。然而，目前食品農(nóng)藥殘留檢測技術(shù)的發(fā)展并不健全，還需要相關(guān)技術(shù)人員進行持續(xù)探索與優(yōu)化，以期實現(xiàn)食品檢測的日漸效率化、安全化、無毒化。另外，技術(shù)人員還應(yīng)對樣品前處理技術(shù)的風險評估予以充分重視，秉持綜合性的原則利用相關(guān)學科原理開展工作，以此達到對食品加工中農(nóng)藥殘留風險的準確評估，為食品安全保障體系的完善奠定堅實的基礎(chǔ)。

4 結(jié)語

食品農(nóng)藥殘留檢測中，樣品前處理技術(shù)的應(yīng)用是重中之重，影響著檢測結(jié)果的準確性與精細度，也決定著檢測結(jié)果的科學性。實踐過程中，相關(guān)技術(shù)人員應(yīng)充分明晰不同的前處理技術(shù)優(yōu)劣勢，并緊扣檢測樣品的基質(zhì)特點予以合理地選擇，以實現(xiàn)對食品農(nóng)藥殘留安全風險的準確把握，切實保障人們的基本日常飲食安全。此外，還應(yīng)在具體的實踐中不斷總結(jié)反思，持續(xù)優(yōu)化前處理技術(shù)，使其向著更為高效科學的方向發(fā)展。

參考文獻

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[2]劉佳銘，李雯婷，潘惠勤，等.多種樣品前處理方法在高分辨質(zhì)譜法檢測農(nóng)藥殘留中的應(yīng)用[J].食品安全質(zhì)量檢測學報，2020，11（2）：433-442.

[3]周潔，趙麗燕，葛金萍.合理使用樣品前處理技術(shù)提高食品中農(nóng)藥殘留檢測效果[J].中國食品，2019（10）：124-125.

[4]王青，黃錚.食品中擬除蟲菊酯類農(nóng)藥殘留檢測前處理技術(shù)研究進展[J].食品研究與開發(fā)，2018，39（11）：186-191.

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[6]羅銀.科學選用樣品前處理技術(shù)準確檢測食品中農(nóng)藥殘留[J].中國食品，2020（14）：128-129.