农产品农药残留检测技术研究

作者:未知

  摘 要:随着农业的发展,农药的消耗量与日俱增。农药残留直接通过植物果实或者水到达人、畜体内,或通过环境、食物链最终传递到人体,引起人和动物的急性或者慢性中毒。为了保护人们的饮食健康,各国均制定了严格的标准以控制食品中农药的残留量。
  关键词:农药残留;前处理;检测技术
  随着农业的发展,农药的消耗量与日俱增。农药残留引起的各种问题越来越受到人们的关注。农药残留,是农药使用后一段时期内没有被分解而残留于农作物、生物体、环境中的微量农药、有毒代谢物、降解物等的总称。农药残留直接通过植物果实或者水到达人、畜体内,或通过环境、食物链最终传递到人体,引起人和动物的急性或者慢性中毒。农药残留的检测分析方法包括样品提取、净化和样品检测。因为植物中的残留农药含量比较低,因此,应当先用溶剂从样品中提取农药,通过净化消除干扰物,仪器检测计算样品中农药残留结果。
  一、农药残留分析样品前处理技术
  食品农药残留分析的前处理过程就是痕量农药的提取和净化过程。食品基质复杂,净化效果不好的样品中会存在的大量杂质,不仅干扰阻碍残留农药的分析,影响仪器的分辨率和重现性,而且还有损坏仪器的危险。通过样品前处理的方法除去这些杂质后,分析的重现性和准确度将大大提高。同时前处理还能浓缩样品,使样品中含量非常低的待测组分达到仪器的最低检测限。20世纪90年代以后,样品净化技术飞速发展,出现了很多新的前处理技术,如固相萃取法、固相微萃取、凝胶渗透色谱法、QuEChERS法等等。这些方法不仅大大简化了前处理过程,而且比传统方法节省试剂、农药待测物损失小、净化效果好。
  1.固相萃取技术。固相萃取技术是在70年代发展起来的一种相对较早的样品净化手段。早在1962年的时候,Anton AH等人就首次对该技术进行了研究,他们用氧化铝作为吸附剂净化样品。
  2.固相微萃取技术。固相微萃取技术是在固相萃取技术的基础上发展起来的,加拿大的Pawliszyn教授和Arhturhe教授在上个世纪80年代末率先提出这种简便、自动、一步完成、无溶剂的样品前提取技术。目前在农药残留检测中,固相微萃取技术主要应用于食品中有机磷、有机氯和三嗪类几种农药的分析检测,其中大多数都是液体样品,如果汁、葡萄酒和蜂蜜。
  3.凝胶渗透色谱技术。凝胶渗透色谱技术是根据样品溶质分子大小不同来进行分离的一种色谱技术。预处理样品通过多孔性凝胶固定相,然后使用溶剂进行淋洗,借助凝胶孔径的大小,让样品中的大分子物质(如油脂、色素、聚合物等)先被洗脱出来、小分子物质(农药及污染物等)后被洗脱出来。凝胶渗透色谱柱所使用的填充凝胶种类很多,选择使用不同孔径和性能的凝胶决定了待测物的分离净化效果。凝胶渗透色谱作为一种快速的前处理方法,几十年其应用范围不断扩大,近年来已经成为农药残留分析中一种重要的分离、净化手段。
  4.QuEChERS法。QuEChERS方法是将固相萃取吸附剂分散到提取液中,从而起到吸附提取液杂质的作用,目前被广泛应用于各实验室中食品中多种药物残留分析的样品前处理方法,具有简便、快速、高效等特点,近年来广泛应用于兽药和农药残留检测领域。QuEChERS方法在处理新鲜的水果、蔬菜样品时应用较为广泛,业取得了满意的效果。
  二、农药残留检测技术
  传统农药残留检测技术主要有气相色谱法、液相色谱法、气相色谱质谱联用法、液相色谱质谱联用法等,这些技术精确度高,可达到选择性定量分析的效果,但相对来说投入成本高,过程比较繁琐,对样品的破坏性也较大,随着新技术的不断涌现,一些新型的快速检测技术逐渐被推广应用,能够在很短的时间内完成对样品农药残留的检测,过程也更加简便、快速,能够随时随地进行农药残留快速检测。
  1.色谱技术。目前,农药残留常用的仪器检测方法有气相色谱法、液相色谱法、色谱-质谱联用法。随着样品前处理技术发展越来越好,以及色谱柱和进样系统的完善,色谱的应用得到广泛的发展。为了避免干扰物质的影响,选择合适的检测器是测定的关键。虽然色谱法检测农残定量准确,但存在假阳性的情况,容易造成结果误判,色谱-质谱联用法通过保留时间和特征离子及丰度比进行定性,既具有色谱高分离效能,又具有质谱准确鉴定化合物结构的特点,保证了定性、定量分析的可靠性,成为目前研究的主流方向。
  2.免疫分析技术。免疫分析方法因其在灵敏度、特异性、操作步骤和材料价格上的优势,适用于快速筛选及检测,已逐渐成为一种重要的农药残留检测手段。其中酶联免疫分析和化学发光酶联免疫分析已在临床诊断、农 (兽) 药残留、环境检测、食品安全和药物分析等领域得到应用。邹茹冰等建立了同时测定3 种有机磷农药残留的化学发光酶联免疫分析方法,基本能满足对硫磷、甲基对硫磷和杀螟硫磷在谷物和果蔬中最大残留限量的检测要求。
  3.表面增强拉曼散射技术。表面增强拉曼散射(SERS)是吸附在特定纳米级粗糙界面的分析物的拉曼散射被极大增强的一种效应。SERS 技术具有分析速度快、所需样品浓度低、样品无需预处理、不需破坏样品、灵敏度较高、水溶液体系对拉曼测试无干扰等优点,是一种快速发展,逐渐成熟、超灵敏的前沿表征技術,引起了科学家们广泛的研究兴趣。王海阳等通过表面增强拉曼光谱技术采集脐橙表皮中的农药残留,结合化学计量学方法对采集的拉曼光谱经预处理后,建立模型,对混合农药进行定性和定量分析。
  4.分子印迹技术。分子印迹是一项具备特异识别功能的新兴技术,能够从复杂基质中特异性识别和捕捉目标化合物,可使待测样品中的痕量农残通过分子印迹聚合物吸附得到富集,为后续分析检测提供了很大的便利。该技术具有成本低、易于合成、稳定性高、理化性质稳定、重复性好等优点,目前已广泛应用到磺酰脲类、三嗪类、有机磷类以及其它种类农药的检测中,并取得了很好的效果。
  三、结语
  传统农药残留检测技术虽然准确性高,但过程比较繁琐,且相对成本高。一些过程更加简便、快速的检测技术逐渐被推广应用,这些技术能够在很短的时间内完成对样品的农药残留检测,可以与传统检测技术互补。研究农药残留的检测技术,对保障饮食安全、守护百姓健康具有非常重要的意义。
  参考文献:
  [1]邹茹冰,柳颖等. 化学发光酶联免疫分析法同时检测 3 种有机磷农药残留[J].农药学学报,2017,19(1):37-45.
  [2]王海阳,刘燕德,张宇翔. 表面增强拉曼光谱检测脐橙果皮混合农药残留[J].农业工程学报,2017,133(2):291-296.
  [3]郑亚丽,顾丽莉等. 分子印迹技术及其在农药残留检测中的研究进展[J].化工科技,2017,25(2):70-75.
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