農(nóng)藥殘留快速檢測

農(nóng)藥殘留快速檢測新技術(shù)的研究進(jìn)展摘要：農(nóng)藥殘留的快速檢測方法對(duì)食品安全、環(huán)境保護(hù)具有重要意義。本文綜述了農(nóng)產(chǎn)品中農(nóng)藥殘留檢測的各種檢測新技術(shù)，對(duì)近年來出現(xiàn)的一些新技術(shù)和新動(dòng)態(tài)作了簡要介紹，總結(jié)了農(nóng)藥殘留檢測技術(shù)的發(fā)展方向。關(guān)鍵詞：農(nóng)藥殘留;檢測技術(shù);酶抑制;免疫分析;生物傳感器引言農(nóng)藥在提高農(nóng)作物產(chǎn)量和保證人類食物供給方面貢獻(xiàn)巨大，但由于農(nóng)藥的過量使用和濫用，食品中的農(nóng)藥殘留對(duì)人類健康造成的負(fù)面影響越來越明顯，人類食入被農(nóng)藥污染的蔬菜食品后，殘留在其中的農(nóng)藥會(huì)在人體內(nèi)累積或富集，當(dāng)富集到一定濃度時(shí)，將造成人體急性或慢性中毒。因此，發(fā)展快速、可靠、靈敏的食品蔬菜農(nóng)藥殘留分析方法迫在眉睫。農(nóng)藥殘留分析是一項(xiàng)對(duì)復(fù)雜混合物中痕量組分的分析技術(shù)，它要求精細(xì)的微量操作手段，靈敏度高，特異性強(qiáng)。由于各類蔬菜食品樣品組成成分復(fù)雜，而且不同農(nóng)藥品種的理化性質(zhì)存在較大差異，因而沒有一種多組分殘留分析方法能夠覆蓋所有的農(nóng)藥品種。而且農(nóng)藥殘留的檢測方法大多以儀器分析為主，采用高效液相色譜法、氣相色譜法、薄層色譜法、氣質(zhì)聯(lián)用、液質(zhì)聯(lián)用等。針對(duì)傳統(tǒng)樣品前處理存在的單個(gè)樣品提取、凈化時(shí)間較長，有毒溶劑消耗量大等問題，美國農(nóng)業(yè)部農(nóng)業(yè)研究服務(wù)中心于2002年首次公開發(fā)表一種用于農(nóng)藥多殘留物檢測的快速(Quick)、簡便(Easy)、廉價(jià)(Cheap)、高效(Effective)、耐用(Rugged)、安全(Safe)(QuEChERS)法[1]。隨后這種農(nóng)藥多殘留物快速檢測技術(shù)不斷得到發(fā)展和完善[2-3]，并在蔬菜、水果等食品中農(nóng)藥殘留快速檢測得到廣泛應(yīng)用，所用檢測設(shè)備，除了GC-MS，還包括LC-MS、UPLC-MS/MS等。鑒于常規(guī)檢測所需儀器設(shè)備昂貴且龐大、笨重，需要熟練專業(yè)技術(shù)人員操作，只能在實(shí)驗(yàn)室內(nèi)進(jìn)行抽樣檢測，難以滿足樣品現(xiàn)場快速檢測的要求，各國科技工作者還應(yīng)用新原理、新技術(shù)試圖研究開發(fā)出一系列特異性強(qiáng)、靈敏度高、方便快捷、準(zhǔn)確安全、簡單廉價(jià)的快速檢測新方法。由于農(nóng)藥品種多、化學(xué)結(jié)構(gòu)和性質(zhì)各異、待測組分復(fù)雜，高效、低毒、低殘留農(nóng)藥品種不斷涌現(xiàn)，在農(nóng)產(chǎn)品中殘留量很低，直接測定非常困難。為此需對(duì)樣品前處理技術(shù)、分析檢測技術(shù)、快速檢測技術(shù)進(jìn)行改進(jìn)、開發(fā)和研究。農(nóng)藥殘留快速檢測技術(shù)近年來，一大批農(nóng)藥殘留快速分析方法涌現(xiàn)出來，如酶抑制法、免疫分析法、生物傳感器技術(shù)、生物活體測定技術(shù)、分子印跡技術(shù)等。2.1酶抑制法酶抑制法是利用有機(jī)磷及氨基甲酸酯類農(nóng)藥可特異性地抑制昆蟲中樞和周圍神經(jīng)系統(tǒng)中乙酰膽堿酯酶(AChE)的活性，造成神經(jīng)傳導(dǎo)介質(zhì)乙酰膽堿的積累，影響正常傳導(dǎo)，使昆蟲中毒致死這一毒理學(xué)原理，將AChE與樣品反應(yīng)，如果樣品中沒有農(nóng)藥殘留或者殘留量極少，AChE的活性就不被抑制，反之，如果農(nóng)藥殘留量比較高，AChE的活性就會(huì)被農(nóng)藥所抑制。在酶反應(yīng)試驗(yàn)中加入底物和顯色劑觀察顏色的變化或測定某種特定化合物反應(yīng)的物理化學(xué)信號(hào)的變化，可判斷是否存在有機(jī)磷或氨基甲酸酯類農(nóng)藥殘留。目前，依據(jù)酶抑制法原理設(shè)計(jì)的農(nóng)藥殘留檢測方法主要有速測卡法（紙片法）、比色法（分光光度法）和膽堿酯酶生物傳感器。經(jīng)過多年的酶抑制法研究開發(fā)和實(shí)踐應(yīng)用，中國先后頒布了2個(gè)國家標(biāo)準(zhǔn)和1個(gè)農(nóng)業(yè)部行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，其中《GB/T5009.199—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]提供速測卡法（紙片法）和比色法（分光光度法）2種快速檢測方法，《GB/T18630—2002蔬菜中有機(jī)磷及氨基甲酸酯農(nóng)藥殘留量的簡易檢驗(yàn)方法--酶抑制法[5]和《NY/T448—2001蔬菜上有機(jī)磷和氨基甲酸酯類農(nóng)藥殘留毒快速檢測方法》[6]均為比色法（分光光度法）。2.2免疫分析法免疫分析法是利用抗原與抗體特異性結(jié)合反應(yīng)檢測各種物質(zhì)（藥物、激素、蛋白質(zhì)、微生物等）的分析方法?？乖悄軌蛞鹈庖叻磻?yīng)的分子，它是形成特異性免疫反應(yīng)的必備條件。一個(gè)完整的抗原應(yīng)包括2個(gè)基本性質(zhì)：一是免疫原性；二是反應(yīng)原性（又稱抗原性或免疫反應(yīng)性）。具備這2種性質(zhì)為完全抗原，僅具有反應(yīng)原性的物質(zhì)稱為半抗原。農(nóng)藥是典型的半抗原，只有反應(yīng)原性而無免疫原性，不能誘導(dǎo)抗體產(chǎn)生，只有將它們與大分子蛋白質(zhì)載體結(jié)合，才能刺激機(jī)體免疫系統(tǒng)產(chǎn)生抗體。抗原和抗體的制備是免疫分析的關(guān)鍵和基礎(chǔ)的步驟。制備抗原時(shí)，如果農(nóng)藥分子自身帶有供偶聯(lián)的活性官能團(tuán)（如氨基、羧基等），則可將農(nóng)藥分子直接與蛋白質(zhì)載體進(jìn)行偶聯(lián)反應(yīng)，否則就必須對(duì)農(nóng)藥分子進(jìn)行衍生化，接上供偶聯(lián)反應(yīng)的活性官能團(tuán)以合成人工抗原。有許多因素直接影響到能否制備出高質(zhì)量的人工抗原，如選擇合適的中間體、活性官能團(tuán)引入位點(diǎn)的選擇、半抗原產(chǎn)物的分離、間隔臂的長短、半抗原與載體分子的偶聯(lián)比等[7]?？贵w制備主要有3種途徑：動(dòng)物免疫（多克隆抗體）、雜交瘤（單克隆抗體）技術(shù)和重組抗體技術(shù)。根據(jù)標(biāo)記物的不同，目前用于農(nóng)藥殘留分析的傳統(tǒng)免疫分析法主要有4種：放射免疫分析(RIA)、酶免疫分析/酶聯(lián)免疫吸附分析(EIA/ELISA)、熒光免疫分析(FIA/PFIA)、化學(xué)發(fā)光免疫分析(CLIA)。其中，EIA/ELISA是最為常用的農(nóng)藥殘留檢測方法。3.展望農(nóng)藥殘留的快速檢測技術(shù)是防止有毒物質(zhì)污染食品和環(huán)境的重要手段，隨著公眾對(duì)食品安全、生態(tài)環(huán)境的重視，對(duì)農(nóng)藥殘留的檢測技術(shù)顯得越來越重要，發(fā)展各種快速、新型的快速檢測技術(shù)，將會(huì)成為農(nóng)殘檢測的研發(fā)熱點(diǎn)和發(fā)展趨勢。目前，農(nóng)藥殘留分析總的發(fā)展方向和趨勢有以下幾個(gè)方面：(1)應(yīng)用簡便、快捷的分析方法進(jìn)行現(xiàn)場快速初測，成本低，結(jié)果準(zhǔn)確可靠，對(duì)呈陽性反應(yīng)的樣品進(jìn)行實(shí)驗(yàn)室進(jìn)一步確證。(2)隨著人類對(duì)蔬菜食品質(zhì)量要求的提高，加上檢測技術(shù)的不斷進(jìn)步，使農(nóng)藥殘留檢出的靈敏度大大提高。新的蔬菜食品殘留檢測下限必須低于最大允許殘留量，在定量方面，采用內(nèi)標(biāo)法代替過去的外標(biāo)法。(3)前處理工作正向著省時(shí)、省力、低廉、減少溶劑、減少對(duì)環(huán)境的污染、系統(tǒng)化、規(guī)范化、微型化和自動(dòng)化方向發(fā)展；各種在線聯(lián)用技術(shù)可避免樣品轉(zhuǎn)移的損失，減少各種人為的偶然誤差，將是農(nóng)藥殘留分析方法研究的重點(diǎn)。(4)生物技術(shù)與現(xiàn)代理化分析手段相結(jié)合不斷開發(fā)出新的分析技術(shù)，對(duì)于極性強(qiáng)、難揮發(fā)、熱不穩(wěn)定、易分解的農(nóng)藥殘留分析有著得天獨(dú)厚的優(yōu)勢，發(fā)展迅速，前景誘人。(5)現(xiàn)在使用和生產(chǎn)的都是化學(xué)農(nóng)藥，其主要成份都是分子量較小的有機(jī)物，今后生物源農(nóng)藥將代替化學(xué)農(nóng)藥，分析重點(diǎn)將轉(zhuǎn)向與生物組織成份很難區(qū)分的生物大分子農(nóng)藥，因此未來的分析工作者必須掌握細(xì)胞化學(xué)、發(fā)酵化學(xué)、免疫化學(xué)等方面的基礎(chǔ)知識(shí)。ADDINNE.Bib參考文獻(xiàn)[1]LehotaySJ.Quick,Easy,Cheap,Effective,RuggedandSafe(QuEChERS)approachforthedeterminationofpesticideresidues[M].EuropeanPesticideResiduesWorkshop,EPRW,Rome,BookofAbstracts,2002.[2]AnastassiadesM,TasdelenB,ScherbaumE.NewDevelopmentsinQuEChERSmethodology[M].EPRW2006.Korfu,BooksofAbstracts,2006.[3]AnastassiadesM,ScherbaumE,TasdelenB,etal.RecentDevelopmentsinQuEChERSMethodologyforPesticideMultiresidueAnalysisQuEChERSPesticideChemistry[M].CropProtection,PublicHealth,EnvironmentalSafety;editedbyHOhkawa,HMiyagawaandPWLee;WILEY-VCHVerlagGmbH&Co.KGaA,Weinheim,2007.[4]GB/T5009.199—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[S].中華人民共和國衛(wèi)生部,中國國家標(biāo)準(zhǔn)化管理委員會(huì)發(fā)布,2003.[5]GB/T18630—2002蔬菜中有機(jī)磷及氨基甲酸酯農(n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