摘 要：有機(jī)磷農(nóng)藥殺蟲譜寬、藥效明顯，可極大地提高農(nóng)作物產(chǎn)量，保證糧食豐產(chǎn)豐收。但是，農(nóng)藥的過度使用會導(dǎo)致其在農(nóng)作物表面、土壤和水源中殘留，經(jīng)過食物鏈進(jìn)入人體后，會對神經(jīng)系統(tǒng)中的乙酰膽堿酯酶產(chǎn)生抑制作用，造成乙酰膽堿代謝紊亂，損害人體健康。因此，有必要對食品中有機(jī)磷農(nóng)藥殘留的檢測方法進(jìn)行研究。

關(guān)鍵詞：光譜法；液相色譜法；液相色譜質(zhì)譜聯(lián)用法；氣相色譜法；氣相色譜質(zhì)譜聯(lián)用法

Abstract： Organophosphorus pesticides have wide insecticidal spectrum and obvious efficacy， which can greatly improve crop yield and ensure grain harvest. However， the overuse of pesticides will lead to residues on the surface of crops， soil and water sources， and after entering the human body through the food chain， it will inhibit theacetylcholinesterase in the nervous system， resulting in the disorder of acetylcholine metabolism and damage human health. Therefore， it is necessary to study the detection methods of organophosphorus pesticide residues in food.

Keywords： spectroscopic method; liquid chromatography; liquid chromatography-mass spectrometry; gas chromatography; gas chromatography mass spectrometry

隨著經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展，食品安全問題越來越受到公眾的重視。有機(jī)磷農(nóng)藥的廣泛應(yīng)用，使食品中農(nóng)藥殘留問題受到關(guān)注，因此有必要對其相關(guān)檢測技術(shù)展開研究。

1 有機(jī)磷農(nóng)藥殘留的危害

在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)過程中，蟲災(zāi)的侵害與雜草的大面積生長會極大地影響農(nóng)作物的正常生長。有機(jī)磷農(nóng)藥以其優(yōu)越的殺蟲除草能力被廣泛應(yīng)用在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中，在我國殺蟲劑用量中占比在70%以上[1]。但在噴灑含磷農(nóng)藥的過程中，若超過其使用劑量則會造成有機(jī)磷農(nóng)藥在環(huán)境和農(nóng)作物中的殘留，通過直接或間接的食物鏈富集效應(yīng)會累積在人體中。有機(jī)磷農(nóng)藥的結(jié)構(gòu)與乙酰膽堿類似，進(jìn)入生物體后會抑制其神經(jīng)突觸后膜上的乙酰膽堿酯酶的活性，進(jìn)而引發(fā)神經(jīng)系統(tǒng)紊亂。因此，對農(nóng)產(chǎn)品中有機(jī)磷農(nóng)藥含量的檢測尤為必要。目前，有機(jī)磷農(nóng)藥的檢測方法主要有光譜法、液相色譜法、液相色譜質(zhì)譜聯(lián)用法、氣相色譜法、氣相色譜質(zhì)譜聯(lián)用法以及電化學(xué)法。

2 食品中有機(jī)磷農(nóng)藥殘留檢測技術(shù)

2.1 光譜法

光譜法是利用有機(jī)磷農(nóng)藥的光學(xué)特性，借助相應(yīng)的光學(xué)儀器進(jìn)行檢測的方法。目前，光譜法主要包括分光光度法、近紅外光譜法、熒光光譜法和拉曼光譜法等。劉輝等[2]采用磷鉬藍(lán)分光光度法測定水中的有機(jī)磷。實驗首先催化降解水中的有機(jī)磷，再采用紫外吸收光譜對有機(jī)磷降解產(chǎn)物進(jìn)行分析，以確定有機(jī)磷的含量。與國標(biāo)法相比，該方法的實驗效果相當(dāng)，具有易于實現(xiàn)儀器化的優(yōu)勢。呂萍等[3]運(yùn)用近紅外光譜儀建立了生姜樣品全波段范圍內(nèi)的近紅外光譜，同時結(jié)合氣相色譜儀測定了生姜樣本中甲胺磷的含量，建立了對生姜中甲胺磷的定量分析模型，實現(xiàn)了無損檢測。程定璽等[4]建立了熒光光譜法測定有機(jī)磷農(nóng)藥殘留量的方法。線性相關(guān)系數(shù)為0.999 6，檢出限為0.03 mg·L-1。光譜法檢測有機(jī)磷農(nóng)藥殘留具有預(yù)處理較為簡單的特點(diǎn)，但往往一次只能檢測一種有機(jī)磷農(nóng)藥，而在實際檢測中，往往需要進(jìn)行多農(nóng)藥殘留的檢測。

2.2 電化學(xué)法

與傳統(tǒng)檢測方式相比，電化學(xué)具有不需要昂貴的儀器、響應(yīng)時間短、適合現(xiàn)場快速篩查等優(yōu)勢。苗向陽等[5]建立了一種金-乙酰膽堿酯酶納米復(fù)合物膜電化學(xué)檢測有機(jī)磷農(nóng)藥的方法。結(jié)果表明，方法的線性范圍為0.005～5.000 μg·mL-1，檢測限最低可達(dá)0.001 1 μg·mL-1，穩(wěn)定性與重復(fù)性良好。但是，乙酰膽堿酯酶對有些有機(jī)磷農(nóng)藥不敏感，檢測結(jié)果有時會出現(xiàn)假陰性現(xiàn)象。白文[6]研究分子印跡技術(shù)在有機(jī)磷農(nóng)藥毒死蜱檢測中的應(yīng)用。結(jié)果表明，微球與毒死蜱以氫鍵結(jié)合，在1×10-12～2×10-8 mol·L-1線性關(guān)系良好，檢出限為10-12 mol·L-1。王海博[7]研究納米氧化鋯電極的制備及其對有機(jī)磷農(nóng)藥檢測。實驗測得氧樂果檢測限為11.2 ng·L-1，說明循環(huán)伏安法測定有機(jī)磷具有較好的靈敏度。

2.3 氣相色譜法

對于有機(jī)磷農(nóng)藥檢測來說，氣相色譜法是一種經(jīng)典的檢測方法。其原理是利用有機(jī)磷農(nóng)藥在色譜柱中固定相與氣相間分配系數(shù)和運(yùn)行時間的不同，將目標(biāo)物分離出來，以出峰保留時間定性、以峰面積定量進(jìn)行分析檢測。該方法可通過采用混標(biāo)標(biāo)曲的方式同時對多種有機(jī)磷農(nóng)藥進(jìn)行檢測，具有靈敏度好、精確度高、重現(xiàn)性強(qiáng)等優(yōu)勢。根據(jù)目標(biāo)物的性質(zhì)不同，需選用不同的檢測器以匹配不同目標(biāo)物的檢測需求。目前常見的氣相色譜檢測器有氮磷檢測器、火焰光度檢測器、氫火焰離子化檢測器和電子捕獲檢測器。張杰等[8]利用氣相色譜法快速測定蔬菜水果中甲拌磷、甲基對硫磷殘留量。結(jié)果表明，方法的線性范圍為0.01～1.00 mg·L-1，相關(guān)系數(shù)在0.999以上，加標(biāo)回收率均在82.4%以上。氣相色譜法檢測有機(jī)磷的優(yōu)勢顯而易見，不僅可以同時檢測多種農(nóng)藥殘留，甚至對于部分有機(jī)磷的檢出限可低至痕量。但是，氣相色譜對目標(biāo)物判定的唯一標(biāo)準(zhǔn)是保留時間是否一致，當(dāng)目標(biāo)物增多時，對保留時間的準(zhǔn)確度要求更高，保留時間處如果出現(xiàn)雜峰有可能會影響結(jié)果的判定，同時一臺色譜儀往往需要配備多種檢測器。因此該方法的應(yīng)用范圍受到限制。

2.4 高效液相色譜法

高效液相色譜法與氣相色譜法原理類似，不同的是氣相色譜法的流動相是氣體，而高效液相色譜法的流動相是液體。相對于氣相色譜法，高效液相色譜法更適用于極性強(qiáng)、分子量大的離子型農(nóng)藥，尤其是不易氣化和熱穩(wěn)定性、熱重復(fù)性差的有機(jī)磷農(nóng)藥。陳珠靈等[9]針對極性較大的對硫磷類目標(biāo)物建立了蔬菜中3種有機(jī)磷農(nóng)藥殘留量的檢測方法?？紤]到3種有機(jī)磷農(nóng)藥的特征吸收波長，將紫外檢測波長設(shè)定為250 nm，通過調(diào)試流動相比例得出甲醇與水在85∶15比例下，混標(biāo)的分離效果最佳。方法的檢出限在1.0～5.0 μg·L-1，回收率在93.33%～101.67%。

高效液相色譜法可以檢測熱穩(wěn)定性差的有機(jī)磷農(nóng)藥，同時出峰時間更短。但是，色譜法對目標(biāo)物判定的唯一標(biāo)準(zhǔn)是保留時間是否一致。當(dāng)目標(biāo)物增多時對保留時間的準(zhǔn)確度要求更高，保留時間處如果出現(xiàn)雜峰有可能會影響結(jié)果的判定。因此，有必要對進(jìn)一步提高儀器的定性能力展開研究。

2.5 氣相色譜質(zhì)譜聯(lián)用技術(shù)

針對色譜檢測的一些弊端，質(zhì)譜檢測技術(shù)應(yīng)運(yùn)而生。氣相色譜的分離度與定量能力較好，但因僅憑保留時間定性存在誤判的問題。質(zhì)譜法的靈敏度高，定性能力強(qiáng)，但要求進(jìn)樣純度高、定量分析復(fù)雜。二者結(jié)合可以取長補(bǔ)短。氣相色譜相當(dāng)于質(zhì)譜檢測器的“進(jìn)樣器”，試樣經(jīng)過色譜柱在不同的保留時間以純物質(zhì)的形式進(jìn)入質(zhì)譜，而質(zhì)譜儀相當(dāng)于氣相色譜法的“檢測器”，可替代NPD、FPD、FID等檢測器，并且靈敏度較高。

鄔陽等[10]建立了固相萃取與氣相質(zhì)譜聯(lián)用測定甜瓜中11種有機(jī)磷農(nóng)藥殘留量的方法。方法的保留時間在4.825～29.371 min，線性范圍為0.05～2.00 mg·L-1，定量限在0.01～0.20 mg·kg-1。實驗通過特征離子進(jìn)行定性定量，準(zhǔn)確性好、抗干擾能力強(qiáng)。吳學(xué)進(jìn)等[11]將分散固相萃取技術(shù)與氣相質(zhì)譜技術(shù)聯(lián)用，對香蕉中包括有機(jī)磷在內(nèi)的40種農(nóng)藥進(jìn)行測定。40種農(nóng)藥殘留的保留時間在4.79～23.91 min，線性范圍在0.005～1.000 mg·kg-1，檢出限在0.005～0.010 mg·kg-1。氣相色譜質(zhì)譜聯(lián)用技術(shù)的定性定量能力較強(qiáng)，能一次檢測幾十種農(nóng)藥殘留，極大地提高檢驗效率。但其也存在一定的不足。例如，由于在進(jìn)樣時需要高溫氣化，氣相色譜質(zhì)譜聯(lián)用技術(shù)不適用于熱穩(wěn)定性差的有機(jī)磷農(nóng)藥檢測，同時在以上實例中可以看到，部分有機(jī)磷的保留時間比較長。

2.6 超高效液相色譜質(zhì)譜聯(lián)用技術(shù)

超高效液相色譜儀具有柱壓更大，出峰更快，定性能力強(qiáng)以及節(jié)省流動相等優(yōu)點(diǎn)，超高效液相色譜儀與質(zhì)譜聯(lián)用可有效提高檢測效率。梁達(dá)清等[12]運(yùn)用高效液相色譜-串聯(lián)質(zhì)譜法測定香菇中23種有機(jī)磷農(nóng)藥。結(jié)果表明，方法的定量限在0.01 mg·kg-1，回收率在70.2%～105.0%。23種有機(jī)磷農(nóng)藥的保留時間在2.47～20.24 min。質(zhì)譜法以特征離子定性定量的方式，解決了香菇中有機(jī)磷測定干擾組分多的難點(diǎn)。但是，普通的高效液相質(zhì)譜法依然存在部分目標(biāo)物保留時間較長的問題。陳慧菲等[13]采用QuEChERS-超高效液相色譜串聯(lián)質(zhì)譜法檢測糧谷中10種農(nóng)藥殘留。結(jié)果表明，10種農(nóng)藥可在2.87 min內(nèi)全部出峰，大大提高了檢測效率。同時方法的檢出限在0.08～5.00 μg·kg-1，具有很高的靈敏度。高振剛等[14]采用固相萃取-超高效液相色譜-串聯(lián)質(zhì)譜法對水樣中的16種有機(jī)磷農(nóng)藥進(jìn)行測定。該研究通過對質(zhì)譜條件中毛細(xì)管電壓、各母離子錐孔電壓、碰撞能等條件進(jìn)行探索，建立了固相萃取-超高效液相色譜-串聯(lián)質(zhì)譜法測定水樣中16種有機(jī)磷農(nóng)藥的方法。方法在1～100 μg·L-1線性良好，16種有機(jī)磷農(nóng)藥檢出限在0.004～0.238 ng·L-1，靈敏度較高，可滿足痕量檢測要求。超高效液相色譜質(zhì)譜聯(lián)用技術(shù)適用于熱穩(wěn)定性較差的有機(jī)磷農(nóng)藥檢測，同時具備出峰快、檢測效率高、定性定量能力強(qiáng)的優(yōu)勢。但是，配備超高效液相色譜質(zhì)譜儀需要較高的資金投入，且對儀器操作人員的要求也更高。

3 結(jié)語

綜上，在實驗室儀器檢測方面，氣相色譜法、液相色譜法等在食品農(nóng)藥殘留檢測過程中呈現(xiàn)出不同的特點(diǎn)。相對于傳統(tǒng)的檢測方式，超高效液相色譜質(zhì)譜聯(lián)用技術(shù)具有檢測周期更短、靈敏度更高、普適性更好等優(yōu)勢，因此具有廣闊的應(yīng)用前景。

參考文獻(xiàn)

[1]陳進(jìn).有機(jī)磷農(nóng)藥分析方法的研究[D].金華：浙江師范大學(xué)，2010.

[2]劉輝，陳國松.磷鉬藍(lán)法測定水中有機(jī)磷農(nóng)藥殘留方法改進(jìn)[J].農(nóng)業(yè)環(huán)境科學(xué)學(xué)報，2007（5）：1843-1848.

[3]呂萍.基于近紅外光譜技術(shù)的塊莖類蔬菜中有機(jī)磷農(nóng)藥殘留的無損檢測研究[D].南昌：江西農(nóng)業(yè)大學(xué)，2012.

[4]程定璽，趙亞鵬，左國強(qiáng).熒光光譜法測定有機(jī)磷農(nóng)藥殘留量[J].理化檢驗（化學(xué)分冊），2010，46（6）：645-647.

[5]苗向陽，劉閃閃，戴志暉.金-乙酰膽堿酯酶納米復(fù)合物膜電化學(xué)檢測有機(jī)磷農(nóng)藥[J].中國科學(xué)：化學(xué)，2015，45（7）：740-746.

[6]白文.分子印跡技術(shù)在有機(jī)磷農(nóng)藥毒死蜱檢測中的應(yīng)用研究[D].長春：吉林大學(xué)，2011.

[7]王海博.納米氧化鋯電極的制備及其對有機(jī)磷農(nóng)藥檢測的研究[D].哈爾濱：哈爾濱工業(yè)大學(xué)，2015.

[8]張杰，許家勝，劉連利.氣相色譜法快速測定蔬菜水果中甲拌磷、甲基對硫磷殘留量[J].科學(xué)技術(shù)與工程，2011（13）：3049-3051.

[9]陳珠靈，陳飛，陳紅青.高效液相色譜法測定蔬菜中3種有機(jī)磷農(nóng)藥殘留量[J].福州大學(xué)學(xué)報（自然科學(xué)版），2005（1）：98-100.

[10]鄔陽，郭艷瓊，王建軍，等.固相萃取-氣相色譜-質(zhì)譜法同時測定甜瓜中11種有機(jī)磷農(nóng)藥殘留量[J].中國瓜菜，2019（8）：124-128.

[11]吳學(xué)進(jìn)，王明月，李春麗，等.QuEChERS-氣相色譜-串聯(lián)質(zhì)譜法同步測定香蕉中40種農(nóng)藥殘留[J].農(nóng)藥，2020（3）：202-208.

[12]梁達(dá)清，蘇肯明，張菊梅，等.高效液相色譜-串聯(lián)質(zhì)譜法測定香菇中23種有機(jī)磷農(nóng)藥[J].食品科學(xué)，2014（4）：159-162.

[13]陳慧菲，郁海菲.QuEChERS-超高效液相色譜串聯(lián)質(zhì)譜法檢測糧谷中10種農(nóng)藥殘留[J].糧食與油脂，2020（9）：86-89.

[14]高振剛，曾莎莎，曾鴻鵠，等.固相萃取-超高效液相色譜-串聯(lián)質(zhì)譜法測定水中16種有機(jī)磷農(nóng)藥殘留[J].分析科學(xué)學(xué)報，2021，37（1）：22-28.

作者簡介：魏然（1988—），女，河南內(nèi)黃人，碩士，工程師。研究方向：食品檢測。