粮食中六六六和滴滴涕残留量的测定方法概述*

刘晓莉 单晓雪 侯少杰 董晓欢 杨 娟 杨业宏

(1 中储粮成都储藏研究院有限公司 610091)(2 四川省粮食和物资储备局 617000)(3 中央储备粮厦门直属库有限公司 350008)

民为国基，谷为民命。粮食事关国运民生，粮食安全是国家安全的重要基础[1]。随着老百姓的健康饮食理念不断加强，加之新冠肺炎疫情及经济的影响，粮食安全成为人们关心的焦点问题。目前，我国已初步建立了食品安全监督管理体系，相关的食品安全国家限量标准及技术标准更新较快，为推动落实粮食质量安全保障机制提供了技术保障。农业农村部指出，下一步将编制“十四五”农药残留限量标准制修订规划，进一步完善农药残留限量标准体系，推进“一律限量”标准制定，切实保障农产品质量安全。

农药是把“双刃剑”，对促进农业增产有极其重要的作用，但其本身固有的化学属性和对其使用不当，导致农产品农药超标时有发生，严重危害到人民群众的身体健康。六六六(Benzenchexachloride，BHC)、滴滴涕(Dichloro-di-phenyl-trchoroethane，DDT)等有机氯农药在20世纪60、70年代曾广泛使用，是使用最早、应用最广的杀虫剂。我国在1983年就禁止使用六六六、滴滴涕，但由于其结构稳定、难氧化、难分解，特别是滴滴涕，在土壤中的半衰期很长，在环境中可长期存留，经过生物富集和食物链作用，目前一些食品中仍然能检测出六六六、滴滴涕残留，对食品安全构成较大威胁。本文就粮食中六六六、滴滴涕残留量的测定采用的国家标准方法中的技术要点进行分析，便于实验室根据现有条件及实际情况选择适合的检测方法。

1 农药残留量及残留限量标准现状

农药残留物是指由于使用农药，残存在食品、农产品或动物饲料中的有毒理学意义的农药衍生物，包括农药转化物、代谢物、反应产物和杂质等[2]，残留的数量叫残留量。最大残留限量(MRL)在GB 2763-2021《食品安全国家标准 食品中农药最大残留限量》中有明确表述，指在食品、农产品内部或表面法定允许的农药最大浓度，用mg/kg表示，指每千克食品、农产品中农药残留的毫克数。制定最高残留限量，目的是控制食品中过量农药残留以保障食用者安全，对超标的产品采取措施，禁止食用。对一些毒性较大的农药，不管禁用多久，因难分解、难氧化，仍然长期存在于环境中，从而再次在食品、农产品中检出残留。为控制这类农药残留物对食品的污染，制定其在食品中的残留限量被称为再残留限量(EMRL)，用mg/kg表示，指每千克食品或农产品中农药残留的毫克数。GB 2763-2021《食品安全国家标准 食品中农药最大残留限量》是我国现行最新版本的农药残留限量标准，涵盖了564种农药在376种食品中共计10092项残留限量。其中规定六六六在谷物中最大残留限量为0.05 mg/kg，滴滴涕在稻谷、麦类、旱粮类谷物中最大残留限量为0.1 mg/kg，在杂粮类和成品粮中最大残留限量为0.05 mg/kg[2]。

2 国内粮食中六六六、滴滴涕残留量的测定方法标准及检测技术现状

2.1 粮食中六六六、滴滴涕残留量的测定方法标准现状

为确保我国农产品质量安全，建立起符合我国农业生产及农药监管要求的农药残留标准体系，我国农药残留限量标准及检测方法标准快速更新，数量不断增加，质量不断提高。2019年，我国农药残留限量标准为7107项，首次超过国际食品法典委员会数量。GB 2763-2021《食品安全国家标准 食品中农药最大残留限量》中推荐植物源性食品(蔬菜、水果除外)六六六、滴滴涕残留量的检测按照GB 23200.113-2018《食品安全国家标准 植物源性食品中208种农药及其代谢物残留量的测定 气相色谱-质谱联用法》和GB/T 5009.19-2008《食品中有机氯农药多组分残留量的测定》规定的方法测定，除此之外测定粮食中六六六、滴滴涕还可参照GB/T 5009.146-2008《植物性食品中有机氯和拟除虫菊酯类农药多种残留量的测定》、GB/T 14551-2003《动、植物中六六六和滴滴涕测定的气相色谱法》、GB 23200.9-2016《食品安全国家标准 粮谷中475种农药及相关化学品残留量的测定 气相色谱-质谱法》和GB/T 20770-2008《粮谷中486种农药及相关化学品残留量的测定 液相色谱-串联质谱法》等方法。[3-8]农药残留检测方法标准也由检测一种或几种农药发展到可同时测定上百种不同种类的农药，在多农残检测过程中，节约了人力、财力和物力，大大提升了社会经济效益。

2.2 粮食中六六六、滴滴涕残留量检测技术现状

粮食中的农药残留分析是在不同性质的复杂的基质中对低浓度待测组分进行定性和定量分析。六六六、滴滴涕残留量的检测分析过程为样品采集、前处理及仪器分析。六六六、滴滴涕残留量检测经过长期发展形成了相对成熟的体系，包括农药残留限量标准、检测方法标准、检测体系等[9]。随着农药残留分析技术的不断发展，新型的、快捷高效的样品前处理方法和仪器检测方法也在不断完善和更新。

2.2.1 前处理方法 在粮食中六六六、滴滴涕残留量的检测中，样品的前处理过程直接影响到分析结果的可靠性和准确性。面临基质复杂多样、待测组分为微量或痕量等问题，样品前处理既要将待测组分尽可能完全提取出来，还要减少杂质对目标化合物的影响，避免对气相色谱仪或气质联用仪检测器和毛细管柱的污染，提高检测结果的灵敏度，确保数据的准确性。因此，必须采取适当的前处理方法，去除基质干扰、分离富集待测组分、提高检测灵敏度和准确性。

粮食中六六六、滴滴涕残留量检测的前处理过程一般包括样品提取、净化、浓缩。

2.2.1.1 传统的样品前处理方法 六六六、滴滴涕是脂溶性农药，一般采取提取脂肪的方法，将粮食样品用石油醚等溶剂提取，使样品中的脂肪和农残进入溶剂中，再净化浓缩即可分析。传统的样品前处理方法不需要昂贵的设备和仪器、操作简便，但耗时长、溶剂使用量大、污染环境。

表1 传统的样品前处理方法

2.2.1.2 新型的样品前处理方法 新型的样品前处理方法有凝胶渗透色谱(Gel Permeation Chromatography，简称GPC)、固相萃取(Solid Phase Extraction，简称SPE)、基质固相分散萃取(Matrix Solid-Phase Dispersion，简称MSPD)、固相微萃取(Solid-Phase Microextraction，简称SPME)、微波辅助萃取(Microwave Aided Extraction，简称WAE)、超临界流体萃取(Supercritical Fluid Extraction，简称SFE)、免疫亲和色谱技术(Immunoaffinity Chromatography，简称IAC)、加速溶剂萃取法(Accelerated Solvent Extraction，简称ASE)、QuEChERS技术(Quick、Easy、Cheap、Effective、Rugged、Safe)等。其中应用于六六六、滴滴涕农残检测国家标准方法中的有凝胶渗透色谱、固相萃取和QuEChERS技术。

①凝胶渗透色谱 凝胶渗透色谱由J.C.Moore在1964年首先研究成功，主要用于小分子物质及高分子同系物的分离和鉴定。凝胶渗透色谱技术的原理是根据被分离物质相对分子质量的差异，利用高分子凝胶颗粒的分子筛性质来分离物质。该法最初主要用来分离蛋白质，随着适用于非水溶剂分离的凝胶类型的增加，该技术应用于农药残留分析净化得以发展[10-11]。如今，凝胶渗透色谱技术发展到从进样到收集一体的全自动凝胶色谱净化系统，该前处理技术和装置也写入了GB 23200.113、GB/T 5009.146国家标准中。

②固相萃取(SPE) 固相萃取是上个世纪八十年代中期发展起来的一项样品前处理技术。利用一种或几种吸附剂对目标化合物与干扰物质的吸附能力的差异，按顺序在层析柱中加入吸附剂、待测样品提取液、洗脱液。适用于分离保留性质差别较大的化合物。采用选择性吸附、选择性洗脱的方式对样品进行富集、分离、纯化，目的在于降低样品基质干扰，提高检测灵敏度。目前无论是净化材料种类、商品化SPE种类还是应用方法都已经非常成熟[9]，在粮食的农残检测分析中也常用SPE技术。

目前市场上有很多商品化的固相萃取小柱，常见的固相萃取小柱大都以聚乙烯为材料的注射针筒型装置。主要有C18柱、NH2柱、Florisil柱、氧化铝柱等，其中Florisil柱也被写进了NY/T 761有机氯农残检测的行业标准中，各实验室根据对待测样品提取和净化的需求选择不同的小柱。

③QuEChERS方法 2003年美国科学家发明了一种取代了固相萃取小柱提取净化的新样品前处理技术——QuEChERS方法，经过十多年的发展，该法在世界各国得到了广泛应用[12]，也写入了GB 23200.113中。QuEChERS的含义是快速、简单、便宜、有效、可靠和安全，原理与高效液相色谱(HPLC)和固相萃取(SPE)相似，都是利用吸附剂填料与基质中的杂质相互作用，吸附杂质从而达到除杂净化的目的[13]。具体净化过程如下：样品均质→用乙腈提取→先用萃取盐包分离，再利用PSA或其他吸附剂的基质分散萃取机理→与基质中干扰物结合→离心去除。

2.2.2 仪器检测方法 常规的农药残留分析方法为仪器检测法，即利用色谱、色谱-质谱联用、超临界流体等技术对农药含量进行快速准确的分析[14]。目前，国内农残检测使用的检测技术有气相色谱法、气相色谱-质谱联用法、液相色谱串联质谱法等[15]。以上色谱法不能满足收粮现场快速检测的要求，迫切需要开发一些方便快捷、结果准确的农药残留快速检测技术，包括酶抑制法、免疫分析法、活体生物测定法和生物传感器法等[14]。

2.2.2.1 气相色谱法(GC) 气相色谱法是农药残留检测常用的方法之一，是以气体作为流动相的分离与分析方法。测定原理为试样经汽化之后，被流动相带入到色谱柱中。试样中各组份分子受到柱内固定相的吸附，因吸附或溶解能力的差异，各组份从色谱柱中的流出时间不同而得以分离，最后进入检测器对各组分进行鉴定。六六六、滴滴涕残留量检测常用的检测器为电子捕获检测器(ECD)，根据色谱峰的保留时间定性，外标法定量。该法灵敏度高、适用性强、分析速度快、操作过程简便，但定性准确性差，有假阳性现象存在。GB/T 5009.19、GB/T 5009.146和GB/T 14551-2003采用的均为气相色谱法，六六六、滴滴涕检出限在0.035 μg/kg～4.87 μg/kg范围内。

2.2.2.2 气相色谱-质谱联用法(GC-MS) 气相色谱-质谱联用法(GC-MS)是一种结合气相色谱和质谱的特性，在试样中鉴别不同物质的方法。质谱分析是一种测量离子荷质比(电荷-质量比)的分析方法，是利用离子化器使待测样品中各组分电离，分子破碎成带电荷的碎片，经加速电场或磁场的作用，形成离子束，进入质量分析器。在质量分析器中，再利用电场和磁场使发生相反的速度色散，将它们分别聚焦而得到质谱图，从而确定其质量。近年来，色谱-质谱联用法应用更为广泛，具有色谱和质谱的双重特征和优势，逐渐成为农残检测的主流[16-18]。检测方法中食品安全国家标准GB 23200.9和GB 23200.113采用的气质联用法。GB 23200.113-2018《植物源性食品中208种农药及其代谢物残留量的测定 气相色谱-质谱联用法》是国内首部将气相色谱—三重四极杆联用系统用于数百种农药残留检测的分析标准，随着其颁布和执行，气相色谱-三重四极杆气质联用系统(GC/MS/MS)将逐渐成为食品等复杂基质中多农药残留分析的主力军。

2.2.2.3 液相色谱串联质谱法(LC-MS/MS) 液相色谱串联质谱法以液相色谱作为分离系统，串联质谱为检测系统。样品在液相色谱部分和流动相分离，被离子化后，经质谱的质量分析器将离子碎片按质量数分开，经检测器得到质谱图[19]。从技术应用效果来说，因为采取二级质谱的串联方式，因此检测灵敏度很高，检出限极低。GB/T 20770-2008中486种农药没有包含六六六、滴滴涕，王嘉楠等[20]建立了同时测定果蔬中57种农药的QuEChERS-超高液相色谱-串联质谱的分析方法，方法的定量下限为0.01 mg/kg，能够在10 min内完成57种农药的有效分离。

2.2.2.4 快速检测技术 要解决食品安全问题，就必须对食品的生产、加工、流通和销售等各环节实施全程管理和监控，而实验室检测方法和仪器是很难及时、快速而全面地从各环节监控食品安全状况，这就需要大量能够满足这一要求的快速、方便、准确、灵敏的食品安全分析检测技术。

快速检测是指包括样品制备在内，能够在短时间内出具检测结果。通常认为，理化检验方法一般在2 h内能够出结果的即可视为快速方法[21]。现场快速检测方法一般能在30 min内出结果，如果还能缩短到十几分钟内甚至几分钟内出具结果就是非常理想的现场快速检测方法。

食品安全快速检测技术经历了从20世纪80年代最早的纸片发展到当今的便携式仪器，从简单的几个项目的检测发展到上百个项目的检测，从初期的食物中毒突发现场处理到今天的全民食品安全预防。

现场快速检测方法与国家标准方法的仪器法相比具有操作简单、快速的优点。近年来，许多快速、便携、高性价比的现场快检设备，在食品安全检测中应用越来越广泛，如真菌毒素快检设备、重金属快检设备，成为食品质量安全日常监管、筛查把关的重要技术支撑。目前，粮食中的真菌毒素快检、重金属快检在样品前处理、上机操作等方面越来越规范，以上快检方法最初只能作为快速筛选手段，现在可以作为最终诊断依据。《粮食质量安全监管办法》第二十七条规定，粮食质量安全风险监测与抽查检验，可采用国家粮食行政管理部门认可的快速检验方法，快速检验结果可作为收购验质依据和质量安全风险监测与抽检筛查的依据[22]。

在粮食收购现场，大量的运粮车辆等待粮库检化验员扦样检测，来指导粮食收购和入库，快检技术对于提高收粮工作效率起着至关重要的作用。目前，粮食收购现场可以快速检测的指标局限于原粮水分、真菌毒素、个别重金属，农残检测等缺乏高效、准确、廉价的快检技术。

当前市场上农残快速检测仪器种类较多，快速检测方法、检测人员操作、试剂检测能力等参差不齐，亟待制定相关标准和技术规范[22]，对安全快速检测限量、快检操作等相关方面进行规范和统一。应用较为成熟的为有机磷和氨基甲酸酯类农药残留量的快速检测设备，也写入了GB/T 5009.199-2003《蔬菜中有机磷和氨基甲酸酯类农药残留量的快速检测》和LS/T 6139-2020《粮油检验粮食及其制品中有机磷类和氨基甲酸酯类农药残留的快速定性检测》标准中。

3 展望

近年来，农药残留检测技术发展迅速，主要体现在样品前处理的简单化、高效化和通用化，以及仪器检测的高通量化。对于样品的前处理，QuEChERS、SPE、GPC仍将是农药残留分析的主要样品前处理手段。SPE方法已经非常成熟，具有很好的样品净化能力，低成本、易操作，对于复杂样品基质包括谷物、茶叶等比QuEChERS方法更有优势，目前仍然是分析实验室最常用的样品前处理手段之一[9]。对于检测仪器，气相色谱和气相色谱-质谱联用法是应用最为广泛的手段，气相色谱-串联质谱无疑是将来农残检测方法开发的主要方向。

对于基层粮油检测实验室来说，农残检测大多用气相色谱法，多采用的是GB/T 5009.146-2008[12]，用乙腈提取弗罗里硅土小柱净化、ECD检测器检测。其对仪器要求低、适用性强、检测成本低。随着粮食经济的发展，粮食质量安全检验监测体系不断健全，粮食质量安全监管与风险监测预警进一步强化。但相比于其他农产品的检测来说，基层粮油检测实验室在粮食安全检测无论从设备、技术和能力上都亟待提升，有必要健全粮食质量安全监管监测体制机制，统筹规划、合理布局、完善功能，全面提升粮食质量安全监管监测能力，为我国粮食安全提供坚实的保障。