蔬菜中農(nóng)藥殘留分析檢測(cè)技術(shù)的研究進(jìn)展

楊 明，涂鳳琴，伊 鋆，許 晴，董秋花，陳 丹，胡筱靜，盧躍鵬，楊 永，江小明*，宮智勇，常 超，伍金娥

1.武漢食品化妝品檢驗(yàn)所，湖北 武漢 430012 2.武漢輕工大學(xué) 食品科學(xué)與工程學(xué)院，湖北 武漢 430030

自20世紀(jì)中期以來，1 000多種農(nóng)藥已廣泛應(yīng)用于全世界。我國作為一個(gè)農(nóng)業(yè)大國，農(nóng)作物的種植已經(jīng)離不開農(nóng)藥，它不僅能防蟲、防病還能增加農(nóng)作物產(chǎn)量。但農(nóng)藥不合理的使用嚴(yán)重破壞了生態(tài)環(huán)境，甚至威脅到人們的生命健康[1-2]，同時(shí)也影響我國蔬菜在國際市場(chǎng)上的銷售，尤其是在歐盟、日本、美國等國家出臺(tái)嚴(yán)苛的農(nóng)藥殘留限量標(biāo)準(zhǔn)后，我國出口的蔬菜因農(nóng)藥殘留超標(biāo)問題而拒收，嚴(yán)重阻礙了我國蔬菜出口貿(mào)易的發(fā)展。蔬菜是人們必不可少的食物，關(guān)于蔬菜中農(nóng)藥殘留引起的中毒事件時(shí)有發(fā)生，必須加大對(duì)蔬菜中農(nóng)藥殘留的監(jiān)測(cè)力度。隨著新型農(nóng)藥的研發(fā)與生產(chǎn)，農(nóng)藥限定標(biāo)準(zhǔn)的日益嚴(yán)格，這也提高了對(duì)農(nóng)藥檢測(cè)技術(shù)的要求[3-4]。儀器檢測(cè)分析是指樣品通過前處理后，用儀器對(duì)其進(jìn)行檢測(cè)分析。選擇適合的儀器分析技術(shù)可以有效提高分析的靈敏度和準(zhǔn)確性，對(duì)保障我國蔬菜安全和蔬菜產(chǎn)業(yè)的持續(xù)健康發(fā)展具有重要意義。作者簡(jiǎn)述了蔬菜中的農(nóng)藥殘留現(xiàn)狀，總結(jié)了農(nóng)藥分析檢測(cè)技術(shù)的研究進(jìn)展,旨在為蔬菜中農(nóng)藥殘留的檢測(cè)提供借鑒。

1 蔬菜中農(nóng)藥殘留現(xiàn)狀

人們對(duì)蔬菜的需求不斷擴(kuò)大，已經(jīng)不單單饜足于當(dāng)季蔬菜，而是希望吃到各類反季節(jié)新鮮蔬菜，這就加速了種植業(yè)的快速發(fā)展。溫室大棚得到規(guī)?；岣?，同時(shí)也有助于增加農(nóng)戶的收入。為保證農(nóng)產(chǎn)品的品質(zhì)，農(nóng)藥的使用必不可少[5]。然而不合理地使用農(nóng)藥來增加產(chǎn)量將不可避免地導(dǎo)致不同程度的農(nóng)藥殘留甚至超標(biāo)，這必然會(huì)威脅人們的生命健康，同時(shí)也會(huì)嚴(yán)重破壞生態(tài)環(huán)境[6]。從近幾年各地報(bào)道來看，蔬菜中農(nóng)藥殘留問題已經(jīng)相當(dāng)普遍了[7-8]。

嚴(yán)偉等[9]評(píng)價(jià)了115個(gè)干香菇樣品的農(nóng)藥殘留安全性，樣品采集于湖北、福建、山東、上海、北京等地。結(jié)果檢出11種農(nóng)藥，其中91%的農(nóng)藥未登記，且存在農(nóng)藥殘留多的現(xiàn)象。雖然根據(jù)相關(guān)限量值判定均未超標(biāo)，但是應(yīng)該大力開展這些農(nóng)藥在食用菌上的登記工作，以方便食用菌的監(jiān)管和風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估。張曉笑[10]對(duì)上海崇明區(qū)2014—2017年的蔬菜農(nóng)藥殘留情況進(jìn)行了研究，4年檢出率分別為1.33%、1.22%、1.06%和0.87%，超標(biāo)率分別為0.72%、0.44%、0.35%和0.22%，檢出率和超標(biāo)率均呈逐年下降趨勢(shì)，但還是檢出了一些高毒的農(nóng)藥殘留。荊建忠等[11]對(duì)2016—2018年濱州市市售398份蔬菜的農(nóng)藥殘留情況進(jìn)行了監(jiān)測(cè)分析，結(jié)果發(fā)現(xiàn)：共93份有農(nóng)藥檢出，檢出率為23.37%，其中31份超過國家規(guī)定限量值，超標(biāo)率為7.79%；檢出農(nóng)藥中有機(jī)磷和擬除蟲菊酯類農(nóng)藥的檢出率較高，分別為13.57%和9.55%。唐娜[12]抽查了濟(jì)寧市城區(qū)2017—2018年125份蔬菜樣品，并對(duì)其農(nóng)藥殘留情況進(jìn)行了監(jiān)測(cè)分析，結(jié)果顯示：有51份瓜果類蔬菜農(nóng)藥殘留檢出，但未超標(biāo)；20.7%的葉菜類樣品農(nóng)藥殘留量超標(biāo)，為白菜、油麥菜等樣品；葉菜類超標(biāo)率高于瓜果類蔬菜，由此得出，葉類蔬菜受有機(jī)磷農(nóng)藥污染較嚴(yán)重。上述調(diào)查表明，蔬菜中農(nóng)藥殘留問題在中國許多地方已經(jīng)很普遍了，如何降低農(nóng)藥殘留帶來的風(fēng)險(xiǎn)，已經(jīng)引起國內(nèi)外的重視。為此各國和各組織分別制定了蔬菜中各農(nóng)藥殘留的限量標(biāo)準(zhǔn)，同時(shí)也對(duì)檢測(cè)技術(shù)提出了更高的要求。

2 農(nóng)藥殘留分析檢測(cè)技術(shù)研究進(jìn)展

新型農(nóng)藥的大量生產(chǎn)和農(nóng)藥限定標(biāo)準(zhǔn)的日益嚴(yán)格，都大大提高了對(duì)蔬菜中農(nóng)藥殘留檢測(cè)技術(shù)的要求，選擇適合的儀器分析技術(shù)可有效提高分析的靈敏度和準(zhǔn)確性。目前農(nóng)藥殘留分析檢測(cè)技術(shù)分為光譜法、免疫分析法、色譜法和色譜-質(zhì)譜聯(lián)用技術(shù)等。

2.1 光譜法

2.1.1 近紅外光譜

近紅外光譜分析技術(shù)(near infrared spectrum analysis technique,NISAT)是Herschel根據(jù)太陽光譜的紅外可見區(qū)域的能量，通過使用波長為780～1 100 nm的電磁波來提取含氫化合物如C—H和O—H，經(jīng)過倍頻、合頻和差頻振動(dòng)吸收疊加產(chǎn)生特異性光譜信息從而測(cè)定化合物含量的分析技術(shù)[13]。

張曉等[14]建立近紅外光譜測(cè)定阿克蘇紅富士蘋果毒死蜱農(nóng)藥殘留量的方法，當(dāng)采用一階導(dǎo)數(shù)預(yù)處理時(shí)結(jié)果最好，R為0.987 9, 預(yù)測(cè)標(biāo)準(zhǔn)差為0.173 6 μg/g，交互驗(yàn)證預(yù)測(cè)均方差(RMSECV)為0.120 5，準(zhǔn)確度為0.923 4，說明近紅外光譜能夠很好地應(yīng)用于阿克蘇紅富士蘋果毒死蜱農(nóng)藥殘留的檢測(cè)。嚴(yán)寒等[15]建立利用近紅外光譜技術(shù)聯(lián)合纖維濾膜測(cè)定大米中的微量毒死蜱農(nóng)藥殘留。以乙腈為提取溶劑，將提取液濃縮，纖維濾膜富集后冷凍干燥，利用近紅外光譜技術(shù)測(cè)定。在0.46～11.20 μg/g范圍內(nèi),R為0.979 8, 預(yù)測(cè)誤差均方根(RMSEP)為0.604 μg/g,預(yù)測(cè)值與實(shí)際測(cè)量值基本上一致。

2.1.2 拉曼光譜

拉曼光譜(raman scattering，RS)是Raman等在1928年發(fā)掘出的一種對(duì)經(jīng)照射目標(biāo)物獲得散射光譜進(jìn)行分析來實(shí)現(xiàn)定性和定量的分析方法[16]。常規(guī)RS技術(shù)的發(fā)展由于靈敏度低而受到制約。Hart等[17]提出了表面增強(qiáng)拉曼光譜(surface enhanced raman spectroscopy, SERS)技術(shù)，有效地解決了常規(guī)RS技術(shù)在定量分析中存在靈敏度低的問題，其中重要的環(huán)節(jié)是能夠刺激外表離子元結(jié)構(gòu)。靈敏度高、操作簡(jiǎn)單、快速、高效和無需破壞樣品等優(yōu)勢(shì)使得SERS在環(huán)境分析、藥物、材料和食品安全等方面得到快速發(fā)展且應(yīng)用廣泛。Luo等[18]利用SERS技術(shù)快速檢測(cè)蘋果汁中百草枯殘留,分別建立 840、1 189、1 294、1 645 cm-14個(gè)特征峰標(biāo)準(zhǔn)分析曲線，其最低檢測(cè)質(zhì)量濃度可達(dá)0.02 μg/mL。陳文等[19]利用SERS技術(shù)建立測(cè)定西瓜中殺螟硫磷殘留的分析方法，結(jié)果得出目標(biāo)物的校正模型和驗(yàn)證模型相關(guān)系數(shù)分別為0.998 7和0.996 8，校正集和驗(yàn)證集的均方根誤差分別為0.182和0.292。測(cè)定低限為0.1 μg/g，可用于定性、定量檢測(cè)。

2.1.3 熒光光譜

熒光光譜(fluorescence spectrometry，F(xiàn)S)是通過對(duì)光子激發(fā)分子而產(chǎn)生特異性的熒光進(jìn)行分析來實(shí)現(xiàn)對(duì)目標(biāo)物的鑒別和測(cè)定的一種方法[20]，具有抗干擾能力強(qiáng)、靈敏度高、操作簡(jiǎn)便、分析快速和無損等優(yōu)點(diǎn)，在食品安全分析中前景廣闊，能滿足對(duì)大量樣品的有效分析篩查。張吉華等[21]利用二維熒光光譜技術(shù)對(duì)茶湯中氰戊菊酯和順式氯氰菊酯兩種菊酯類農(nóng)藥殘留進(jìn)行識(shí)別確證，識(shí)別率分別為80%和83%。葛學(xué)峰等[22]建立熒光光譜法測(cè)定蜂蜜中腐霉利殘留分析方法，蜂蜜中腐霉利含量與其對(duì)應(yīng)的熒光強(qiáng)度線性關(guān)系良好，R為0.99，模型預(yù)測(cè)準(zhǔn)確率為96.8%～100.0%，結(jié)果表明：熒光光譜法能夠滿足蜂蜜中的腐霉利殘留的測(cè)定，且能對(duì)其他食品中腐霉利殘留檢測(cè)提供技術(shù)支持。

2.2 免疫分析法

2.2.1 酶聯(lián)免疫分析法

酶聯(lián)免疫吸附分析(enzyme-linked immuno sorbent assay, ELISA)是基于特異性免疫反應(yīng)原理來檢測(cè)的一種免疫分析法，分為直接競(jìng)爭(zhēng)模式、間接競(jìng)爭(zhēng)模式(圖1)和非競(jìng)爭(zhēng)模式。ELISA法具有操作簡(jiǎn)單、成本低、適用于快速篩查等優(yōu)點(diǎn)，在醫(yī)學(xué)和食品檢測(cè)方面應(yīng)用較多，但操作中由于有洗滌步驟，難以實(shí)現(xiàn)全自動(dòng)，同時(shí)商品化試劑盒有效期短(約6個(gè)月)、需要在4 ℃條件下保存等因素給ELISA應(yīng)用帶來一定的制約。

圖1 農(nóng)藥分析中直接與間接ELISA競(jìng)爭(zhēng)模式Fig.1 Schematic diagrams of direct and indirect ELISA competition modes in pesticide assays

鄒茹冰等[23]利用對(duì)硫磷、甲基對(duì)硫磷和殺螟硫磷3種抗體的特異性，建立化學(xué)發(fā)光酶聯(lián)免疫分析方法及測(cè)定3種有機(jī)磷農(nóng)藥殘留方法。優(yōu)化各相關(guān)參數(shù)和反應(yīng)模式，半抑制濃度(IC50)為1.24～5.57 μg/kg，線性范圍為0.1～100.0 μg/kg。試驗(yàn)結(jié)果表明該方法能完全滿足谷物和果蔬中3種有機(jī)磷農(nóng)藥殘留的檢測(cè)要求。曾俊源等[24]建立ELISA直接競(jìng)爭(zhēng)法測(cè)定桃中的氰戊菊酯殘留的分析方法，在0.01～10.00 μg/mL范圍內(nèi)，IC50為197 ng/mL。在3個(gè)不同添加水平的條件下，氰戊菊酯的回收率為81%～106%，RSD為5.1%～7.7%，LOD為0.014 mg/kg。

2.2.2 免疫層析法

免疫層析(immuno chromatography assay，ICA)技術(shù)是一種新型檢測(cè)方法[25]。商品化的免疫層析試紙條是根據(jù)免疫層析原理測(cè)定待測(cè)液，其原理與結(jié)果判斷如圖2所示。特異性強(qiáng)、高效、廉價(jià)、無需特殊設(shè)備和靈敏度高等優(yōu)點(diǎn)使得其在環(huán)境污染、藥物分析和食品安全等領(lǐng)域中得到廣泛的應(yīng)用，特別適合現(xiàn)場(chǎng)快速檢測(cè)。

注：1.原理圖；2.陽性結(jié)果；3陰性結(jié)果；4、5表示試劑盒無效果。圖2 免疫層析試紙條原理和分析結(jié)果判斷Fig.2 Principle and analysis result of immunochromatographic strip

施海燕等[26]建立利用制備的氯噻啉膠體金增強(qiáng)免疫層析試紙條測(cè)定河水、大米、黃瓜、番茄、梨、甘藍(lán)和蘋果樣品中的氯噻啉， 試紙條可在 10 min 內(nèi)實(shí)現(xiàn)可視化判讀， 檢出限為 25 ng/mL，且在各樣品中的添加質(zhì)量分?jǐn)?shù)為 0.05、0.50、5.00 μg/g 時(shí)，檢測(cè)結(jié)果均滿足要求。胡靜等[27]建立免疫層析試紙條測(cè)定水果、蔬菜中12種菊酯類農(nóng)藥殘留的檢測(cè)方法，樣品經(jīng)過乙腈提取、磷酸鹽緩沖溶液稀釋，在8～10 min內(nèi)，能完成對(duì)目標(biāo)化合物的測(cè)定，且該結(jié)果與氣相色譜法的結(jié)果接近，因此該方法重現(xiàn)性好、抗干擾能力強(qiáng)且穩(wěn)定性強(qiáng)，能為菊酯類農(nóng)藥殘留檢測(cè)提供技術(shù)支持。

2.2.3 熒光免疫分析法

熒光免疫分析法(fluorescence immunoassay，F(xiàn)IA)是1941年CONS和KAPLAN首次提出一種基于熒光標(biāo)記抗體定量未知抗原的分析方法[28],有競(jìng)爭(zhēng)型和夾心型兩種模式。傳統(tǒng)的FIA因自身熒光干擾的原因，靈敏度偏低[29]?；趥鹘y(tǒng)FIA，時(shí)間分辨熒光免疫分析等各種熒光免疫分析法相繼被提出，而FIA高靈敏度、高通量、重現(xiàn)性好、穩(wěn)定和可多組分檢測(cè)等優(yōu)點(diǎn)使其在生物學(xué)、環(huán)境分析等方面得到快速發(fā)展，同時(shí)也廣泛應(yīng)用在食品安全分析中。張嬋[30]建立了基于寡核苷酸信號(hào)放大的三唑磷、對(duì)硫磷和毒死蜱農(nóng)藥多殘留熒光免疫分析方法，篩選出3種熒光強(qiáng)度高、激發(fā)與發(fā)射波長交叉少的熒光物質(zhì)、優(yōu)化探針和半抗原的工作溶液等條件，該方法在自來水、大米和蘋果等基質(zhì)中進(jìn)行了添加回收試驗(yàn),方法的平均回收率77.7%～113.6%,相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差為7.1%～17.1%，滿足試驗(yàn)要求，同時(shí)用LC-MS/MS進(jìn)行驗(yàn)證，結(jié)果無明顯差異。Zhang等[31]利用時(shí)間分辨熒光免疫分析技術(shù)建立了呋喃丹濃度與T/C(測(cè)試/對(duì)照)比之間的定量關(guān)系以確定分析物濃度的方法，其LOD為 0.04～0.76 mg/L，在農(nóng)產(chǎn)品中的加標(biāo)回收率為81% ～103%，滿足試驗(yàn)要求，且結(jié)果與標(biāo)準(zhǔn) HPLC 方法一致。

2.2.4 化學(xué)發(fā)光免疫分析法

化學(xué)發(fā)光免疫分析(chemiluminescence immunoassay，CLIA)是1977年Halman等[32]提出的一種新的免疫學(xué)分析方法，具有背景干擾低、無需外接光源、測(cè)定范圍廣、綠色無污染和自動(dòng)化程度高等優(yōu)點(diǎn)。在農(nóng)藥殘留方面，目前國內(nèi)外已建立了多種關(guān)于甲基對(duì)硫磷、氯氰菊酯等農(nóng)藥殘留的CLIA方法，其靈敏度高，檢出限低但是重現(xiàn)性較差[33]。近年來，隨著技術(shù)的發(fā)展，提出了CLIA與新興檢測(cè)技術(shù)的結(jié)合，新的標(biāo)記和標(biāo)記技術(shù)不斷涌現(xiàn)，使得CLIA應(yīng)用范圍不斷擴(kuò)大。

李明潔[34]建立了利用化學(xué)發(fā)光免疫分析測(cè)定甲萘威的方法。采用棋盤滴定法優(yōu)化各試驗(yàn)條件，得到最優(yōu)催化發(fā)光體系。結(jié)果表明：IC50為2.89 μg/L，檢測(cè)限為0.23 μg/L，線性范圍0.23～481.00 μg/L。楊麗華等[35]建立了一種化學(xué)發(fā)光酶免疫分析快速測(cè)定三唑磷殘留的方法，通過優(yōu)化增敏液等試驗(yàn)條件，其靈敏度為0.448 μg/kg，平均回收率為82.8%～118.4%，完全滿足對(duì)蘋果、大米、甘藍(lán)、柑橘等樣品中三唑磷殘留的快速檢測(cè)。

2.3 色譜法

2.3.1 薄層色譜

薄層色譜(thin layer chromatography, TLC)是1950年由科學(xué)家Kirchner 等根據(jù)被分離物質(zhì)在固定相和流動(dòng)相中吸附的差異性來實(shí)現(xiàn)目標(biāo)物的分離提出的一種簡(jiǎn)便的分析方法，因靈敏度低、重復(fù)性差和自動(dòng)化程度低等問題使其發(fā)展受到制約，直到1970年，高效TLC、假相TLC和微乳TLC等新技術(shù)的相繼出現(xiàn)[36]，大大提高了其準(zhǔn)確度、靈敏度和重現(xiàn)性等。在農(nóng)藥殘留檢測(cè)方面，傳統(tǒng)TLC定量、定性能力遠(yuǎn)遠(yuǎn)落后于氣相色譜法、液相色譜法等，然而高效TLC等新技術(shù)的出現(xiàn)大大提高了準(zhǔn)確度和靈敏度，使其與氣相色譜法、液相色譜法在農(nóng)藥殘留方面均同樣重要[37]。

梁睿等[38]建立了高效薄層色譜(HPTLC)測(cè)定蜂蜜中吡蟲啉、噻蟲胺和噻蟲嗪3種新煙堿類殺蟲劑的分析方法。在優(yōu)化各色譜條件下，3種農(nóng)藥在蜂蜜中添加回收率為71.58%～109.47%，相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差為7.79%～14.23%,均滿足要求。

2.3.2 毛細(xì)管電泳色譜

毛細(xì)管電泳色譜(capillary electrophoresis chromatography,CEC)是HPLC與CE相結(jié)合的一種檢測(cè)分析技術(shù)[39]，能夠有效應(yīng)用于帶電、中性以及手性化合物等物質(zhì)的分析檢測(cè)，具有快速、高效、選擇性高、重現(xiàn)性好、靈敏度高和可分離復(fù)雜樣品基質(zhì)等優(yōu)點(diǎn)，在食品、環(huán)境、藥品分析和醫(yī)學(xué)等多領(lǐng)域均有廣泛應(yīng)用。

陽仲斌等[40]建立了毛細(xì)管電泳測(cè)定5種有機(jī)雜環(huán)類除草劑(西瑪津、氰草津、西草凈、撲草凈、特丁津)的方法，在優(yōu)化緩沖液、pH值、進(jìn)樣壓力、進(jìn)樣時(shí)間等相關(guān)參數(shù)后，最終可以完成5種有機(jī)雜環(huán)類除草劑的快速檢測(cè)。劉翠翠等[41]建立了高效毛細(xì)管電泳同時(shí)測(cè)定果蔬中3種常見的苯并咪唑類殺菌劑(甲基硫菌靈、多菌靈和苯菌靈)的分析方法。在優(yōu)化試驗(yàn)條件后，在 8 min之內(nèi)可完成3 種苯并咪唑類殺菌劑分離及準(zhǔn)確定量，在各自線性范圍內(nèi)線性關(guān)系良好，R>0.99；LOD為5.0～ 10.0 μg/L，且在葡萄、番茄及黃瓜的加標(biāo)回收率為93.5%～ 103.0%，RSD≤8.0%。

2.3.3 氣相色譜

氣相色譜(gas chromatography,GC)技術(shù)是將被測(cè)物質(zhì)經(jīng)過氣化后被N2、Ar等高純度氣體作為流動(dòng)相(載氣)帶入色譜柱，各組分在色譜柱中因分配系數(shù)不同從而達(dá)到有效分析目標(biāo)物，再用檢測(cè)器進(jìn)行檢測(cè)[42]，主要用于低沸點(diǎn)、可揮發(fā)、分子量小和熱穩(wěn)定好等特點(diǎn)的物質(zhì)。具有操作簡(jiǎn)單、分析速度快、靈敏度高、選擇性好和多組分分析等特點(diǎn)。為滿足不同農(nóng)藥的檢測(cè)，需配備不同檢測(cè)器[43]。氫火焰離子化檢測(cè)器(hydrogen flame ionization detector, HFID)具有響應(yīng)快、結(jié)果可靠和靈敏度高等優(yōu)點(diǎn)，適用于對(duì)含碳化合物的檢測(cè)；電子捕獲檢測(cè)器(electron capture detector, ECD)適用于有機(jī)氯、擬除蟲菊酯類化合物，但其線性范圍窄，且容易受溫度和流速的影響；火焰光度檢測(cè)器(flame photometric detector, FPD)對(duì)有機(jī)磷、含硫農(nóng)藥應(yīng)用較多，靈敏度和選擇性高，且成本低，但穩(wěn)定性較差，對(duì)載氣質(zhì)量要求高[44]；氮磷檢測(cè)器(nitrogen phosphorus detector, NPD)對(duì)含磷和氮的化合物具有高選擇性，且對(duì)磷的靈敏度比氮好，有機(jī)磷、氨基甲酸酯及其代謝物和殺真菌劑均能用NPD檢測(cè)，但重現(xiàn)性差，使用壽命短，需定期更換銣珠，故增大了使用成本[45]。

黃田田等[46]建立了氣相色譜檢測(cè)茶葉中32種有機(jī)磷農(nóng)藥殘留的分析方法。樣品經(jīng)丙酮提取，QuEChERS技術(shù)凈化，空白基質(zhì)外標(biāo)法定量。32種農(nóng)藥在0.02～1.0 mg/L內(nèi)的r>0.986 5，LOD為0.01～0.02 μg/g，LOQ為0.03～0.06 μg/g，且其平均回收率為81.8%～107.2%，RSD為1.2%～7.2%，該方法高效快速、準(zhǔn)確性高，完全滿足茶葉中32種有機(jī)磷農(nóng)藥殘留的測(cè)定。吳巍等[47]建立了GC-ECD檢測(cè)人參提取物中五氯苯胺、腐霉利、烯酰嗎啉 3種農(nóng)藥殘留的方法。人參提取物經(jīng)水分散溶解，環(huán)己烷提取后用GC-ECD檢測(cè)，3種目標(biāo)物在0.01～10.00 μg/mL范圍內(nèi)線性關(guān)系良好，LOD為1.0～20.0 ng/g，加標(biāo)回收率為97.71%～107.45%，RSD為1.61%～5.09%，該方法完全滿足人參提取物中3 種農(nóng)藥殘留的檢測(cè)分析。

2.3.4 液相色譜

液相色譜法(liquid chromatography,LC)是由科學(xué)家Tswett在1903年提出的一種以液體作為流動(dòng)相來實(shí)現(xiàn)分離的方法。隨著技術(shù)的發(fā)展和研究的深入，高效液相色譜法(high performance liquid chromatography, HPLC)是從1960年開始基于經(jīng)典GC和LC提出的一種檢測(cè)技術(shù)。HPLC采用高壓液流系統(tǒng)，流動(dòng)相快速流動(dòng)，不同組分根據(jù)其不同分配系數(shù)在色譜柱中快速分離，再通過檢測(cè)器檢測(cè)分析[48]。HPLC根據(jù)待測(cè)化合物結(jié)構(gòu)和性質(zhì)選用不同類型的檢測(cè)器，以滿足檢測(cè)結(jié)果靈敏度高、重現(xiàn)性好等要求。常用的檢測(cè)器有熒光檢測(cè)器(fluorescent detector,FLD)、紫外光檢測(cè)器(ultraviolet detector,UVD)和光二極管陣列檢測(cè)器(photodiode array detector, PDAD)等。絕大多數(shù)有機(jī)物都有紫外吸收使得UVD和PDAD應(yīng)用最廣泛，其靈敏度高，精密度及線性范圍好，不容易受環(huán)境溫度、流動(dòng)相以及流速等影響，在一定程度上增加了結(jié)果的可靠性。FLD選擇性高、靈敏度高且只能檢測(cè)熒光物質(zhì)或經(jīng)化學(xué)反應(yīng)后可發(fā)熒光的物質(zhì)。HPLC適用于高沸點(diǎn)、強(qiáng)極性、難揮發(fā)、熱穩(wěn)定性差、高分子量等特點(diǎn)的物質(zhì)，彌補(bǔ)了GC不能分離檢測(cè)高沸點(diǎn)或不穩(wěn)定物質(zhì)的缺點(diǎn)[49]，同時(shí)HPLC也因其高效、快速和準(zhǔn)確度高等優(yōu)點(diǎn)[50]，在食品中檢測(cè)農(nóng)藥和獸藥殘留等方面應(yīng)用廣泛。

黃霞等[51]建立了高效液相色譜測(cè)定牛奶中速滅威、克百威(呋喃丹)、異丙威3種農(nóng)藥的檢測(cè)方法。3種目標(biāo)物的r為0.990～0.996；LOD為6.13～7.87 ng/g，回收率為70.4%～102.5%。Safari等[52]建立磁性納米粒子輔助超分子溶劑萃取結(jié)合高效液相色譜測(cè)定三嗪類除草劑的分析方法。在優(yōu)化pH值、溫度和萃取時(shí)間等條件后，4種除草劑的預(yù)富集系數(shù)和相對(duì)回收率分別為183%～256%和90.3%～105.0%。在0.3～250.0 μg/mL范圍內(nèi)，LOD為0.3～0.5 μg/mL，在100 μg/mL分析物中提取和測(cè)定的RSD為4.6%～6.5%，完全滿足要求。

2.4 色譜-質(zhì)譜聯(lián)用技術(shù)

2.4.1 氣質(zhì)聯(lián)用技術(shù)

氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用(gas chromatography-mass spectrometry,GC-MS)是20世紀(jì)60年代基于GC而提出的一種新的檢測(cè)分析技術(shù)。采用GC在分析復(fù)雜基質(zhì)樣品時(shí)僅僅通過保留時(shí)間來確定目標(biāo)化合物會(huì)造成結(jié)果的誤判[53]。GC-MS是在GC分離的基礎(chǔ)上用質(zhì)量分析器進(jìn)一步分析待測(cè)組分的碎片離子，通過保留時(shí)間和特征碎片離子來定性、定量檢測(cè)目標(biāo)化合物，克服了GC可能出現(xiàn)的誤判情況[54]。GC-MS具有GC高分離度和MS高準(zhǔn)確度、高靈敏度的特點(diǎn)，在農(nóng)藥多殘留的研究中得到廣泛應(yīng)用，可同時(shí)分析幾百種熱穩(wěn)定強(qiáng)、易揮發(fā)等農(nóng)藥化合物。但是與氮磷檢測(cè)器等專用型檢測(cè)器相比，GC-MS在定量某些化合物時(shí)靈敏度會(huì)出現(xiàn)降低現(xiàn)象[55]。因此，在20世紀(jì)80年代提出的串聯(lián)質(zhì)譜技術(shù)(MS/MS)，不僅解決了GC檢測(cè)出現(xiàn)的誤判問題，也防止了GC-MS測(cè)量某些化合物靈敏度低而出現(xiàn)假陰性的問題。GC-MS/MS通過一級(jí)質(zhì)譜將獲得的特定母離子進(jìn)行二級(jí)裂解，檢測(cè)二級(jí)碎片離子獲得二級(jí)質(zhì)譜圖，更加精準(zhǔn)的進(jìn)行定量、定性分析，很好地排除了基質(zhì)干擾，有效提高了靈敏度和準(zhǔn)確度[56]。但GC-MS/MS在高通量快速篩查分析方面還難以滿足其要求，具有高分辨率、高質(zhì)量精確度、全質(zhì)量數(shù)據(jù)采集和無需標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)定性等優(yōu)點(diǎn)的飛行時(shí)間質(zhì)譜法(time of flight mass spectrometry, TOF/MS)在高通量篩查分析中表現(xiàn)出了明顯的優(yōu)勢(shì)[57-58]。

崔淑華等[59]建立了GC-MS測(cè)定蔬菜和水果中193種農(nóng)藥殘留的方法。優(yōu)化提取和凈化條件后，193種目標(biāo)物在10～1 000 ng/mL線性范圍內(nèi)線性關(guān)系良好，r>0.996 7，LOD為0.04～8.26 ng/g，平均回收率為71.6%～117.9%，RSD為3.0%～11.8%。Shendy 等[60]建立了GC-MS/MS測(cè)定蜂蜜中200種常見農(nóng)藥的分析方法。分別單獨(dú)優(yōu)化各目標(biāo)分析物的質(zhì)譜條件，在10.0～500.0 ng/mL的范圍內(nèi)呈線性關(guān)系，R>0.996,平均回收率為60.0%～140.0%，并采用此方法對(duì)64份商業(yè)蜂蜜進(jìn)行分析，只有1個(gè)蜂蜜樣品被檢出陽性。該研究方法適用于國家監(jiān)管部門和認(rèn)可實(shí)驗(yàn)室對(duì)蜂蜜中農(nóng)藥殘留的監(jiān)測(cè)，有助于確保此類產(chǎn)品的安全。

2.4.2 液質(zhì)聯(lián)用技術(shù)

液相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用技術(shù)(liquid chromatography-mass spectrometry, LC-MS)是一種結(jié)合液相色譜(LC)和質(zhì)譜(MS)兩者特點(diǎn)新的檢測(cè)和分析技術(shù)。LC-MS離子源ESI源和APCI源，其中，ESI針對(duì)中、極性化合物進(jìn)行分析檢測(cè)，APCI適應(yīng)于弱極性、小分子化合物。LC-MS具有較寬的質(zhì)量分析范圍，適用于熱不穩(wěn)定和難揮發(fā)性等大分子物質(zhì)。相比于HPLC，LC-MS具有抗干擾能力強(qiáng)、穩(wěn)定性好和靈敏度高等優(yōu)點(diǎn)。隨著質(zhì)譜技術(shù)的發(fā)展和更新，LC-MS已逐漸從單級(jí)質(zhì)譜發(fā)展到串聯(lián)質(zhì)譜(LC-MS/MS)。LC-MS/MS是對(duì)一級(jí)碎片離子進(jìn)行二級(jí)碎片化后通過MRM多反應(yīng)監(jiān)測(cè)模式對(duì)特征離子定性和定量分析，進(jìn)一步降低了基質(zhì)干擾，提高了準(zhǔn)確度。四極桿-飛行時(shí)間質(zhì)譜(quadrupole time of flight mass spectrometry, Q-TOF/MS)為高靈敏度、高選擇性的高分辨質(zhì)譜，能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)未知物進(jìn)行高通量篩查得到高質(zhì)量質(zhì)譜圖以及精確相對(duì)分子質(zhì)量[61]。液質(zhì)聯(lián)用技術(shù)結(jié)合了色譜的高分離度和質(zhì)譜的強(qiáng)鑒別性，具有選擇性好、靈敏度高和實(shí)用性強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)[62]，在食品中農(nóng)藥殘留檢測(cè)方面應(yīng)用非常廣泛。

Kim等[63]建立了LC-MS/MS同時(shí)測(cè)定豆芽中的植物生長調(diào)節(jié)劑和農(nóng)藥的方法，在優(yōu)化方法后，6-芐氨基嘌呤、多菌靈和噻菌靈3種化合物的回收率為89.5%～103.2%，RSD<3.0%，LOD和LOQ分別為2.1～3.7 ng/g和6.3～11.1 ng/g。并且利用此方法監(jiān)測(cè)從當(dāng)?shù)厥袌?chǎng)采集的126個(gè)豆芽樣品，以驗(yàn)證實(shí)際樣品的適應(yīng)性，結(jié)果沒有檢測(cè)到農(nóng)藥，但在3個(gè)樣品中發(fā)現(xiàn)了6-芐氨基嘌呤。故優(yōu)化后的方法適用于短時(shí)間內(nèi)監(jiān)測(cè)豆芽中6-芐氨基嘌呤、多菌靈和噻菌靈的殘留。楊明等[64]建立了HPLC-Q-TOF/MS快速篩查蔬菜中32種農(nóng)藥殘留方法。樣品經(jīng)乙腈溶解、提取，氯化鈉鹽析后，32種目標(biāo)物在線性范圍內(nèi)呈現(xiàn)良好的線性關(guān)系，LOD為0.3～1.3 μg/g，LOQ為1.0～4.0 μg/g。3個(gè)添加水平下平均回收率為70.41%～103.10%，RSD為1.2%～11.2%，該方法準(zhǔn)確快速，適用于32種農(nóng)藥的快速篩查。

3 農(nóng)藥殘留分析檢測(cè)技術(shù)的比較

光譜法、免疫分析法、色譜法和色譜-質(zhì)譜聯(lián)用等技術(shù)在檢測(cè)不同農(nóng)藥時(shí)具有良好的靈敏度、準(zhǔn)確度等，回收率也符合相應(yīng)的試驗(yàn)要求，但是各分析檢測(cè)技術(shù)在應(yīng)用方面還是存在差異。比較各分析檢測(cè)技術(shù)針對(duì)有機(jī)磷類、菊酯類、煙堿類、苯并咪唑類、氨基甲酸酯類、生長調(diào)節(jié)劑等農(nóng)藥的檢測(cè)情況及優(yōu)缺點(diǎn)，結(jié)果如表1所示。

表1 農(nóng)藥殘留分析檢測(cè)技術(shù)的比較 Table 1 Comparison of analytical detection techniques for pesticide residues

4 展望

農(nóng)藥殘留問題一直阻礙著我國蔬菜產(chǎn)業(yè)持續(xù)健康發(fā)展，蔬菜中農(nóng)藥殘留的分析檢測(cè)技術(shù)作為檢驗(yàn)和評(píng)價(jià)蔬菜質(zhì)量安全的重要手段之一，已經(jīng)引起了人們的重視。隨著人們不斷提高食品安全意識(shí)，蔬菜樣品本身的多樣性、復(fù)雜性，以及農(nóng)藥種類與數(shù)量的不斷豐富，更深入研究蔬菜中的農(nóng)藥殘留檢測(cè)技術(shù)必然是未來的發(fā)展趨勢(shì)。其一，開發(fā)出方便攜帶、檢驗(yàn)快速準(zhǔn)確的儀器，如超快速氣相色譜儀；其二，將發(fā)酵學(xué)、細(xì)胞學(xué)和生物芯片等生物技術(shù)和化學(xué)分析技術(shù)相結(jié)合，其高選擇性和靈敏度應(yīng)用于蔬菜中農(nóng)藥殘留檢測(cè)分析也將是今后研究的重點(diǎn)；其三，同時(shí)研究和開發(fā)出快速、準(zhǔn)確度高且能同時(shí)進(jìn)行高通量篩查的檢測(cè)技術(shù)將是未來有效解決監(jiān)測(cè)蔬菜中農(nóng)藥殘留問題的關(guān)鍵技術(shù)之一。相信這些檢測(cè)技術(shù)的開發(fā)應(yīng)用必然將農(nóng)藥殘留分析技術(shù)提升到一個(gè)新的水平。同時(shí)也要意識(shí)到蔬菜的質(zhì)量安全必須從源頭開始管控，而不僅僅是加強(qiáng)檢測(cè)技術(shù)手段，推廣高效、低毒、低殘留的農(nóng)藥，提倡盡量少用、不用和合理使用，同時(shí)做好提前預(yù)防工作，大力推行理化、生物防治等綠色防控技術(shù)，從源頭上避免蔬菜農(nóng)藥的使用，提高蔬菜產(chǎn)品的安全水平，促進(jìn)我國蔬菜產(chǎn)業(yè)的持續(xù)健康發(fā)展。