浅谈现代农药残留检测技术

崔凌峰 司 闯 舒利贤 高安勤 文登鸿

（六盘水市农产品质量安全检测中心 贵州 六盘水 553000）

1 引言

农药在防治植物疾病、改善农产品质量等方面起着十分重要的作用。但随着农业产业化的发展，农产品的生产越来越依赖于农药、抗生素和激素等外源物质。我国农药在粮食、蔬菜、水果、茶叶上的用量居高不下，而这些物质的不合理使用必将导致农产品中的农药残留超标，影响消费者食用安全。据报道，长期食用农药残留超标的食品，体内蓄积的药物浓度达到一定量时会使人体产生急慢性中毒，严重者甚至有致癌、致畸、致突变的风险。因此，为保障人民健康，当农产品流通市场前，有关部门会对农产品进行一系列农药残留检测。

2 现代农药残留检测技术

近年来，随着人们对食品安全越来越重视，现代农药残留检测技术得到了快速发展。目前农药残留检测技术主要有气相色谱-质谱联用技术、液相色谱-质谱联用技术、超临界流体色谱技术、光谱技术、毛细管电泳技术、生物传感器等技术[1～3]。

2.1 气相色谱-质谱联用技术。气相色谱质谱联用仪(GC-MS)由气相色谱部分、质谱部分以及数据处理系统部分组成。气相色谱(GC)具有极强的分离能力，而质谱(MS)对未知化合物具有独特的鉴定能力，且灵敏度极高，因此GC-MS是分离和检测复杂化合物的最有力工具之一，能够达到同时定性、定量的检测目的。在农产品检测方面常用于农药残留检测。李俊玲建立了全自动固相萃取-气相色谱-串联质谱法同时测定蔬菜和茶叶中49种农药残留的方法[4]。结果发现：49种农药的线性范围为0.01～10 μg/L，线性相关系数r在0.990 0～0.999 9之间，检出限为0.01～3.0 μg/kg，加标回收率为80.0%～108.9%，该方法用于检测农残具有简便、快速、重现性好等特点，适合蔬菜和茶叶中多种农药残留的测定。姚铭栋通过优化气相色谱与质谱条件，选择了最佳的实验条件，并建立了一种气相色谱-串联质谱分析茶叶中49农药残留的方法[5]，最终发现该方法检测茶叶农残操作简单，准确度与精确度较高，适用于茶叶中多种农药残留量的检测和确证，满足国家标准要求。李勇等采用气相色谱-质谱法测定了蔬菜中有机磷的农药残留量[6]，其对同一样品做6个平行样并在样品中进行加标，测得平均加标回收率为65.3%～117.5%，相对标准偏差在3.4%～6.8%范围，说明该方法具有较好的精密度和回收率，能够满足相关的测定要求。

2.2 液相色谱-质谱联用技术。液相色谱串联质谱法(液质联用)作为一种新型的现代仪器分析手段，因其高灵敏性、高准确性、分析范围宽、时间短以及其定性、定量方面的强大功能等特点，在农产品分析检测领域得到了广泛的应用。目前多应用于蔬菜与水果农药残留方面的检测。王海涛等研究了中药材中有机磷农药残留量的高效液相色谱-串联质谱同步检测的方法[7]。潘见等对菠菜中各个农药化合物的特征离子对、碰撞电压等参数进行了优化，同时分析了各农药的线性范围和定量限[8]，通过液质联用方法，最终建立了华东地区叶菜中常用有机磷类农药多残留的快速定量检测方法。王雯等建立了液相色谱-串联质谱同时检测黄瓜中敌百虫、敌敌畏、毒死蜱、乐果、杀螟硫磷5种有机磷农药残留的方法[9]，结果表明该方法标准曲线线行良好，R2≥0.998，回收率为 72%～98%，RSD≤3.6%，说明该方法能够实现同时对5种有机磷农药的快速测定，能够为生食蔬菜风险评估研究提供准确有效的数据支撑。佘永新等以C18和PSA为吸附剂、酸化乙腈为萃取剂，建立同时检测黄瓜、西红柿、苹果等蔬果中唑菌酯等甲氧基丙烯酸酯类农药的液质联用分析方法[10]，发现以黄瓜为基质时，该方法醚菌酯和唑菌酯的检出限分别为0.001 mg/kg、0.005 mg/kg。当在黄瓜等不同基质中添加质量分数为0.005 mg/kg、0.01 mg/kg、0.02 mg/kg水平下，醚菌酯和唑菌酯的平均回收率为70.6%～108.4%，相对标准偏差为5.8%～11.5%。最终得到液质联用简单、快速、经济并具有较高灵敏度，可用于蔬菜和水果的实际监测。

2.3 超临界流体色谱技术。超临界流体色谱技术是20世纪80年代发展起来的一种崭新的色谱技术。超临界流体色谱是以超临界流体作为色谱流动相的，可以在较低温度下分析分子量较大、热不稳定的化合物和极性较强的化合物。由于它具有气相和液相所没有的优点，并能分离和分析气相和液相色谱不能解决的一些对象，因此应用十分广泛。超临界流体具有气体和液体的双重性质，其粘度小、传质阻力小、扩散速度快，其分离能力和速度可与气相色谱相比。而其密度、溶解力和速度又可与高效液相色谱相当。由此弥补了气相色谱和高效液相色谱各自的不足，现已成为一种强有力的分离和检测农药残留的手段。

2.4 光谱技术。光谱技术在检测农药残留方面应用前景广泛。该技术可直接检测固体、液体及气体样品，对样品前期处理简单，对环境无污染，可以实现快速检测。目前比较常用的主要有傅里叶转换红外光谱技术、紫外-可见光分光光谱法、荧光光谱技术等。朱春艳对敌百虫和辛硫磷两种农药的红外光谱进行了测量和分析并通过试验方法验证了FTIR/ATR技术快速检测蔬菜中有机磷农药残留的可行性[11]。刘辉等使用紫外-可见光分光光谱法测定水中有机磷农药残留的含量[12]，并与国标法对比，发现该方法可达到与国标法同样的降解效果，且比现行国标法更为方便。荧光光谱技术在农药残留检测中还处于起步阶段，但取得的研究成果表明，荧光光谱技术在农药残留检测方面有其独特的优势。王玉田设计出了一套能够测量农药含量的荧光光谱仪器，并用该仪器实现了对黄瓜中西维因农药残留的快速测定[13]。

2.5 毛细管电泳技术。毛细管电泳技术是一种在电泳技术的基础上发展的一种现代分离技术，兼有高压电泳及高效液相色谱等优点。该技术分析速度快，分辨率高，灵敏度高；且实验成本低，操作简便，可广泛应用于环境、药物、食品等领域分析。在农产品上常被用于食品添加剂、农药残留量、生物毒素等检测分析。

2.6 生物传感器。生物传感器是一种新型的分析工具，在农药残留的检测中具有极其重要的应用价值。具有专一性强、分析速度快、准确度高、成本低、操作简单等特点。目前生物传感器在农药残留检测方面的应用主要分为4种：酶生物传感器、免疫传感器、微生物传感器、压电生物传感器。不同种类的生物传感器特点不同，根据不同农药来研制相应的生物传感器进行检测。利用农药对靶标酶(如乙酰胆碱酯酶)活性的抑制作用研制酶传感器，利用农药与特异性抗体结合反应特性研制免疫传感器，可用于对相应农药残留进行快速定量定性检测[14]。

3 现代农药残留检测技术的发展趋势

随着科技进步与生产条件的不断发展，当前市场上不断涌现出许多化学结构和性质各异、待测组分复杂的农药新品种，这就给农药残留检测带来了新的问题。加之我国农药残留检测技术相比于美国、日本、欧盟等西方国家还处于落后阶段。因此，我国还需借鉴国外先进经验与技术，加强科研资金的投入，不断提高我国农药残留检测技术水平，不断提高农产品质量安全，让人民买的放心，吃的安心。

[1]李爱军，王明泰，牟峻，等.气相色谱-质谱法测定动物源食品中10种有机磷农药残留量 [J].理化检验 (化学分册)， 2010， 46(9)： 1 000～1 002.

[2]王明泰，牟峻，吴剑，等.蔬菜及水果中77种有机磷和氨基甲酸酯农药残留量检测技术研究 [J].食品科学，2007，28(3)：247～253.

[3]李永香，李发生，刘江华，等.GC/MS外标法测定食品中18种有机磷农残的实验研究 [J].河南预防医学杂志，2005，16(2)：73～75.

[4]李俊玲.全自动固相萃取-气相色谱/串联质谱法测定蔬菜和茶叶中49种农药残留 [J].现代预防医学， 2014， 41(9)： 1 662～ 1 666.

[5]姚铭栋.固相萃取-气相色谱/串联质谱法测定茶叶中49种农药残留量 [J].中国卫生检验杂志，2014(15)： 2 170～2 173.

[6]李勇，夏骏，徐国贸，等.气相色谱-质谱法测定蔬菜中有机磷农药残留 [J].食品安全导刊，2015(24)：53.

[7]王海涛，张睿，姚燕林，等.高效液相色谱-串联质谱法检测中药材中有机磷农药残留量 [J].分析试验室，2011，30(1)：72～75.

[8]潘见，夏潇潇，杨毅，等.菠菜中13种有机磷农药残留快速检测方法研究 [J].食品科学，2008， 29(4)： 318～ 320.

[9]王雯，梁颖，沈燕，等.液相色谱-串联质谱法检测黄瓜中5种有机磷农药残留 [J].南京农业大学学报， 2012， 5(1)：45～50.

[10]佘永新，江泽军，秦迪，等.分散固相萃取-高效液相色谱串联质谱同步检测蔬果中醚菌酯和唑菌酯农药残留 [J].农药，2014，53(9)：670～673.

[11]朱春艳.蔬菜表面有机磷农药残留FTIR/ATR检测方法的研究 [D].黑龙江：黑龙江八一农垦大学，2008.

[12]刘辉，陈国松.磷钼蓝法测定水中有机磷农药残留方法改进 [J].农业环境科学，2007，26(5)：1 843～1 848.

[13]王玉田，王忠东.蔬菜中西维因农药残留监测用荧光光谱仪的研究 [J].应用光学，2005，26(5)：10～12.

[14]李颖娇，张荣全，叶非.生物传感器在农药残留分析中的应用 [J].农药科学与管理，2003，24(8)： 11～13.