胡仁莉 周鋒杰 楊劍波

（蘇州市農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安全監(jiān)測中心 江蘇蘇州 215000）

1 前言

表面增強(qiáng)拉曼光譜（SERS）技術(shù)是一種通過增強(qiáng)試劑將待測物的拉曼散射信號放大從而對待測物進(jìn)行定性定量的檢測方法，SERS技術(shù)具有操作簡單、分析速度快、適用范圍廣等優(yōu)勢[1-3]。目前廣泛采用的農(nóng)殘速測技術(shù)主要是酶抑制技術(shù)，本研究通過開展對SERS農(nóng)殘速測新技術(shù)的研究驗證以及與傳統(tǒng)酶抑制技術(shù)的對比試驗，客觀評價2種方法，從而更好地指導(dǎo)蘇州市農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安全監(jiān)測工作，提升蘇州市農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安全水平。

2 研究內(nèi)容與結(jié)果

本研究從靈敏度、檢測范圍、準(zhǔn)確性、抗基質(zhì)干擾以及操作過程等方面，將SERS技術(shù)與酶抑制技術(shù)進(jìn)行比較。

2.1 靈敏度更高

本研究采用測定標(biāo)準(zhǔn)溶液的方式，對已建成譜庫的農(nóng)藥進(jìn)行了檢出限測定，比較SERS技術(shù)和酶抑制技術(shù)測定同一農(nóng)藥的檢出限。同時，本文用酶抑制技術(shù)測定的實際檢出限與GB/T 5009.199—2003《蔬菜中有機(jī)磷和氨基甲酸酯類農(nóng)藥殘留量的快速檢測》[4]規(guī)定的檢出限進(jìn)行了對比，發(fā)現(xiàn)部分農(nóng)藥的實際檢出限達(dá)不到標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的值，結(jié)果詳見表1。

2.2 檢測范圍更廣

基于酶抑制原理生產(chǎn)的速測儀和速測卡只能檢測有機(jī)磷和氨基甲酸酯類農(nóng)藥，SERS技術(shù)除了能檢測這2類農(nóng)藥外，還能檢測有機(jī)氯類、苯并咪唑類、煙堿類等其他類型化學(xué)結(jié)構(gòu)的農(nóng)藥，詳見表2。

表1 不同速測技術(shù)的檢出限比較（單位：mg/kg）

表2 SERS與速測卡和速測儀檢出限結(jié)果（單位：mg/kg）

2.3 準(zhǔn)確度更高、不易受基質(zhì)干擾

為了比較SERS技術(shù)和酶抑制技術(shù)測定樣品的準(zhǔn)確性，本研究進(jìn)行了2方面的試驗。

選取青菜、黃瓜、土豆、番茄和草莓常見果蔬品種，在其中加入GB/T 5009.199—2003規(guī)定檢出限濃度較高的樂果、甲基異柳磷、甲胺磷、馬拉硫磷4種農(nóng)藥，添加濃度為該標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的檢出限濃度，同時采用SERS技術(shù)和酶抑制技術(shù)（速測卡、速測儀）進(jìn)行檢測，比較結(jié)果詳見表3。

表3 不同速測技術(shù)的樣品檢測結(jié)果比較

續(xù)表3

由表3可知，SERS技術(shù)檢測所有空白基質(zhì)樣品結(jié)果均為陰性；添加農(nóng)藥的樣品均為陽性。酶抑制技術(shù)檢測空白基質(zhì)樣品中，草莓檢出假陽性。選取酶抑制技術(shù)中基質(zhì)干擾嚴(yán)重的韭菜、大蒜、生姜為試驗對象，通過添加和不添加農(nóng)藥2種處理后進(jìn)行樣品檢測，結(jié)果詳見表4。

表4 不同速測技術(shù)在不同產(chǎn)品中的檢測結(jié)果比較

由表4可知，酶抑制技術(shù)檢測這3種蔬菜空白基質(zhì)均為假陽性，同時韭菜中添加樂果的檢測為假陰性；SERS技術(shù)檢測其空白基質(zhì)樣品結(jié)果均為陰性，添加農(nóng)藥的樣品均為陽性。

2.4 定性更準(zhǔn)確

酶抑制技術(shù)只能確定樣品中是否含有農(nóng)藥殘留，但SERS技術(shù)除了能定性外，還能明確殘留樣品中具體含有哪種農(nóng)藥[5]。例如，待測樣品甲胺磷超標(biāo)，酶抑制技術(shù)檢測只能知道該樣品中有農(nóng)藥殘留，而通過SERS技術(shù)能直接從結(jié)果中得知該樣品中含有甲胺磷，為后期實驗室定量檢測縮小了檢測范圍。

2.5 檢測時間更短

酶抑制技術(shù)檢測完成一個樣品需要15～30 min，其中顯色反應(yīng)需要5～15 min，而SERS技術(shù)前處理簡便，儀器讀取結(jié)果的時間只需等待幾秒鐘，能夠有效縮短單位樣品的檢測時間，詳見表5。

表5 實際操作時間對比

2.6 擴(kuò)展性更強(qiáng)

酶抑制技術(shù)只能檢測2種農(nóng)藥類別，SERS技術(shù)不受限于某一種農(nóng)藥類別，只要該農(nóng)藥有拉曼效應(yīng)，就可以在數(shù)據(jù)庫中建立該物質(zhì)的拉曼光譜圖，結(jié)合前處理方法進(jìn)行優(yōu)化，即可采用SERS技術(shù)進(jìn)行測定。

3 總結(jié)

本研究可初步得出SERS技術(shù)具有靈敏度和準(zhǔn)確性更高、檢測范圍更廣、定性更準(zhǔn)確、擴(kuò)展性更強(qiáng)、操作時間更短以及不易受基質(zhì)干擾等優(yōu)點(diǎn)。但由于目前SERS技術(shù)在農(nóng)殘檢測方面的應(yīng)用還屬于摸索、驗證階段，導(dǎo)致該技術(shù)跟傳統(tǒng)速測技術(shù)相比，檢測成本較高，隨著SERS技術(shù)在農(nóng)殘速測方面的應(yīng)用被認(rèn)可和推廣，其檢測成本將會下降到企業(yè)可接受的水平。