□ 魏 珂 趙 哲 趙婕妤 侯曉慧 周利航 許昌市農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安全檢測檢驗(yàn)中心
我國農(nóng)藥用量較大且種類繁多,其中化學(xué)農(nóng)藥的應(yīng)用最為廣泛,但如果施加不當(dāng),多余的農(nóng)藥進(jìn)入到土壤或水中,能夠破壞生態(tài)環(huán)境;長期施加還容易使病蟲害產(chǎn)生抗藥性;農(nóng)藥殘留在農(nóng)產(chǎn)品中,嚴(yán)重威脅人類的健康,是食品5大污染源之首,氨基甲酸酯類和有機(jī)磷農(nóng)藥容易引發(fā)急性農(nóng)藥中毒,輕者腹痛、頭暈等,重者可致死亡,慢性農(nóng)藥中毒能夠誘導(dǎo)細(xì)胞突變,誘發(fā)癌癥等一系列疾病,嚴(yán)重威脅人類健康。
農(nóng)產(chǎn)品中農(nóng)藥殘留檢測技術(shù)的應(yīng)用和分析有利于保證食品安全以及人類健康。
該技術(shù)目前應(yīng)用的最為廣泛,主要包括氣相色譜法(GC)、高效液相色譜法(HPLC)和超臨界流體色譜法(SFC)等。
2.1.1 氣相色譜法
氣相色譜法主要用于檢測有機(jī)磷、有機(jī)氯以及擬除蟲菊酯類農(nóng)藥等。先進(jìn)行樣品分離(目前多采用毛細(xì)管色柱),然后根據(jù)不同農(nóng)藥種類選擇不同的檢測器,如有機(jī)氯和擬除蟲菊酯類可以用電子捕獲器,有機(jī)磷及含硫農(nóng)藥選擇火焰光度檢測器。該技術(shù)分離效果好且靈敏度高,其流動相為氣體,擴(kuò)散快且粘度低,但只能用于熱穩(wěn)定性較好且沸點(diǎn)低的農(nóng)藥的檢測[1]。
2.1.2 高效液相色譜法
高效液相色譜法可以用于檢測分子量大、極性強(qiáng)以及離子型農(nóng)藥,如氨基甲酸酯類農(nóng)藥等,其試劑及器材主要有液體流動相、高壓泵以及高效固定相等,分離效果好、分析快速,檢測范圍廣泛,不受農(nóng)藥沸點(diǎn)等的限制。其檢測器多為紫外線、熒光以及兩極管陣列檢測器等。
2.1.3 超臨界流體色譜法
超臨界流體色譜法的流動相為超臨界流體,檢測范圍不受沸點(diǎn)等的限制,又具有較高的擴(kuò)散性等,分析更快,應(yīng)用范圍更廣。
該技術(shù)是將色譜儀與質(zhì)譜儀串聯(lián)起來,既有色譜法的高效分離能力,又有質(zhì)譜儀的鑒定能力,主要包括氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用技術(shù)(GC-MS)和液相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用技術(shù)(LC-MS)等。
氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用技術(shù)在氣相色譜法的基礎(chǔ)上,還可以同時進(jìn)行多種殘留農(nóng)藥的分析。液相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用技術(shù)在液相色譜法的基礎(chǔ)上,還可以對未完全分離的樣品進(jìn)行定性分析,主要通過分子量的不同進(jìn)行。
該技術(shù)又叫高效毛細(xì)管電泳法,適用范圍較廣,可以分離離子化樣品,主要用于除草劑類農(nóng)藥的分離檢測,驅(qū)動力為高壓電,通道為毛細(xì)管,具有較高的柱效,操作不復(fù)雜,靈敏度較高。
該技術(shù)不需要復(fù)雜的儀器,是利用抗體或抗原特異性進(jìn)行分析的方法。主要包括放射免疫技術(shù)(RIA)、酶免疫分析法(EIA)、化學(xué)發(fā)光免疫分析技術(shù)(CLIA)以及熒光免疫分析技術(shù)(FIA)等。
2.4.1 放射免疫分析技術(shù)
放射免疫分析技術(shù)是將標(biāo)記了放射性同位素的抗原或抗體與待檢測農(nóng)產(chǎn)品進(jìn)行競爭性抑制反應(yīng),通過檢測放射性標(biāo)記物的強(qiáng)度,計算農(nóng)產(chǎn)品中殘留的農(nóng)藥量,該技術(shù)測量精確,但危險性較高,要求有較高的操作技術(shù),限制了其的使用。
2.4.2 酶免疫分析技術(shù)
酶免疫分析技術(shù)主要是使用試劑(以酶標(biāo)記的抗體或抗原)進(jìn)行檢測,其穩(wěn)定性較差,但安全性高,可定量檢測微量有機(jī)物[2]。
2.4.3 化學(xué)發(fā)光免疫分析技術(shù)
化學(xué)發(fā)光免疫分析技術(shù),是用化學(xué)發(fā)光標(biāo)記物與待測農(nóng)產(chǎn)品進(jìn)行反應(yīng),農(nóng)產(chǎn)品中殘留的農(nóng)藥會氧化成化學(xué)發(fā)光分子,釋放光子,從而對其進(jìn)行檢測。該技術(shù)具有高靈敏度、強(qiáng)特異性,但化學(xué)發(fā)光原理多樣,通用性較差。
2.4.4 熒光免疫分析技術(shù)
熒光免疫分析技術(shù),是利用熒光物質(zhì)作為標(biāo)記物,制備農(nóng)藥濃度-熒光強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)曲線,發(fā)生免疫反應(yīng)后,通過熒光檢測計算殘留農(nóng)藥的量,分析時間短,不易受干擾。
該技術(shù)是利用農(nóng)產(chǎn)品中殘留的農(nóng)藥與生物傳感器的敏感層(用生物活性物質(zhì)制備)發(fā)生特異反應(yīng),釋放電、光或熱等信號,通過轉(zhuǎn)換器輸出并放大檢測信號后進(jìn)行分析。常用的傳感器主要包括酶傳感器(原理是靶標(biāo)酶活性受農(nóng)藥的抑制)以及免疫傳感器(原理是農(nóng)藥與抗體發(fā)生特異性結(jié)合反應(yīng))等。
近年來,農(nóng)藥殘留檢測技術(shù)有了很大進(jìn)展,在未來,技術(shù)將更加先進(jìn)。首先,復(fù)雜樣品的檢測能力需要不斷提高;其次,快速檢測方法的精確性、穩(wěn)定性以及靈敏度等還需不斷完善;再次,合理使用農(nóng)藥,加大生物農(nóng)藥或易降解農(nóng)藥的開發(fā)和推廣。