中藥材中農(nóng)藥應(yīng)用及殘留檢測方法研究進(jìn)展

王新雅 ，孫文松 *，溫 健

（1.遼寧省經(jīng)濟(jì)作物研究所，遼寧遼陽 111000；2.遼寧省農(nóng)業(yè)科學(xué)院藥用植物研究所，遼寧遼陽 111000）

中藥是中華民族傳承千年的產(chǎn)物，至今仍在臨床治療中發(fā)揮著不可替代的作用，隨著生活水平的日益提高，人們愈加關(guān)注自身的健康問題，中藥材制品如藥品、保健食品和化妝品被廣泛開發(fā)和應(yīng)用，中藥材的安全性也愈受重視。然而，由于目前的中藥材農(nóng)藥登記品種有限、種植過程中病蟲害種類復(fù)雜以及藥農(nóng)用藥規(guī)范性意識不足，導(dǎo)致中藥材種植期間出現(xiàn)農(nóng)藥應(yīng)用過量的現(xiàn)象，從而使農(nóng)藥殘留超標(biāo)并引發(fā)中藥材質(zhì)量安全問題。為提高中藥材種植中農(nóng)藥使用的有效性和規(guī)范性以及加強(qiáng)對中藥材中農(nóng)藥殘留的監(jiān)控，該文對中藥材中農(nóng)藥使用現(xiàn)狀和現(xiàn)代農(nóng)藥殘留檢測方法進(jìn)行匯總分析，并為中藥材中農(nóng)藥開發(fā)、利用和監(jiān)控提供參考依據(jù)。

1 中藥材中農(nóng)藥應(yīng)用現(xiàn)狀

1.1 中藥材中農(nóng)藥應(yīng)用問題

化學(xué)農(nóng)藥因其藥效強(qiáng)、起效快、成本低等特點(diǎn)而廣泛應(yīng)用于中藥材病蟲草害的預(yù)防和治理方面，主要農(nóng)藥殘留種類為有機(jī)氯類、有機(jī)磷類、擬除蟲菊酯類、氨基甲酸酯類、苯氧羧酸類和苯甲酰脲類等農(nóng)藥類型[1-2]。最早研究發(fā)現(xiàn)的有機(jī)氯類農(nóng)藥如滴滴涕、有機(jī)磷類農(nóng)藥如敵敵畏和部分?jǐn)M除蟲菊酯類農(nóng)藥因具有高毒、半衰期長和傳播較遠(yuǎn)的特性，現(xiàn)已被禁止生產(chǎn)、銷售和使用。然而根據(jù)文獻(xiàn)報(bào)道，對542 批中藥材進(jìn)行農(nóng)藥殘留檢測，結(jié)果表明，263 批樣品有農(nóng)藥殘留，檢出率達(dá)48.52%，共檢出184種農(nóng)藥，包括早已禁止使用的農(nóng)藥種類（如六六六）以及多種限用農(nóng)藥（如涕滅威、克百威和硫丹等），其中益母草、苦參的農(nóng)藥檢出率最高[3]。常用中藥材大多數(shù)為多年生藥材，在生長過程中經(jīng)常出現(xiàn)各種病蟲害現(xiàn)象，人參因含有多種有效成分，其制品受到人們普遍青睞，國內(nèi)外市場前景樂觀，但是我國人參種植戶對于病蟲災(zāi)害缺乏科學(xué)的認(rèn)識與處理方法，只通過頻繁使用農(nóng)藥、化肥等手段進(jìn)行防治，導(dǎo)致人參的質(zhì)量很難得到保證，在國際市場開發(fā)中，因品質(zhì)很難達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)水平，極大影響了我國人參種植產(chǎn)業(yè)鏈的發(fā)展前景[4]。

1.2 中藥材用農(nóng)藥登記情況

隨著科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步，農(nóng)藥品種逐漸增多，然而已登記用于中藥材的農(nóng)藥種類和數(shù)量卻十分有限。目前我國人工種植的中藥材大部分屬于小宗作物范疇，農(nóng)藥用量較少，農(nóng)藥開發(fā)投資回報(bào)率低，很多企業(yè)對中藥材進(jìn)行農(nóng)藥登記的積極性較低，因此導(dǎo)致已登記用于中藥材的農(nóng)藥品種極少，大部分中藥材尚沒有相應(yīng)的農(nóng)藥登記，中藥材種植時(shí)“無藥可用”現(xiàn)象已對中藥產(chǎn)業(yè)的發(fā)展產(chǎn)生嚴(yán)重影響。現(xiàn)階段有農(nóng)藥登記信息的中藥材品種主要包括人參、枸杞、鐵皮石斛、三七、貝母、白術(shù)、金銀花、地黃、黃精、杭白菊、元胡、黨參、玄參、菊花（非觀賞菊花）、板藍(lán)根、當(dāng)歸、黃連、大黃、蒼術(shù)和川芎共20種，其中農(nóng)藥登記種類較多的中藥材品種是人參、枸杞和鐵皮石斛等，農(nóng)藥有效成分共有81種，登記農(nóng)藥主要以殺菌劑和殺蟲劑為主[5]。在實(shí)際生產(chǎn)中，由于已登記農(nóng)藥遠(yuǎn)不能滿足實(shí)際需求，藥農(nóng)根據(jù)在其他作物中的使用經(jīng)驗(yàn)，將未登記農(nóng)藥用于中藥材生產(chǎn)，造成了中藥材禁用農(nóng)藥殘留或農(nóng)藥殘留超標(biāo)等產(chǎn)品質(zhì)量問題。因此，在中藥材生產(chǎn)規(guī)模急劇增加的情況下，加快中藥材用農(nóng)藥登記，并對藥農(nóng)進(jìn)行科學(xué)用藥指導(dǎo)至關(guān)重要。

2 中藥材農(nóng)殘檢測技術(shù)

通常農(nóng)藥殘留分析分為樣品前處理和殘留檢測兩個(gè)方面。最常用的樣品前處理技術(shù)為固相萃取技術(shù)，其中固相微萃取技術(shù)是一種新型的樣品前處理技術(shù)，集采樣、萃取、濃縮于一體，具有設(shè)備簡單、操作方便的特點(diǎn)；前處理技術(shù)還包括液液微萃取、微波萃取和超臨界流體萃取等[1]。有研究者對磁固相萃取在不同基質(zhì)（食品、中藥材、環(huán)境和生物樣品）農(nóng)殘?zhí)崛》蛛x中的應(yīng)用情況進(jìn)行分析，表明磁固相萃取技術(shù)具有操作簡便，可快速分離吸附劑與樣品溶液中的目標(biāo)化合物的優(yōu)點(diǎn)，在農(nóng)殘檢測領(lǐng)域被廣泛應(yīng)用[6]。另外，分子印跡技術(shù)是模擬抗原抗體、受體配體等識別體系，制備出空間結(jié)構(gòu)和識別位點(diǎn)與目標(biāo)物特異性結(jié)合的聚合物技術(shù)，可用于農(nóng)殘分析前處理過程，分子印跡中的新型材料主要包括石墨烯材料、碳納米管、磁性納米材料等[7]。陳艷麗[8]使用分子印跡技術(shù)與磁性納米材料結(jié)合的方式制得磁性分子印跡聚合物，對氟氯氰菊酯進(jìn)行提取富集，結(jié)果表明，磁性分子印跡聚合物可作為高效分離金銀花中氟氯氰菊酯的材料。吳肖肖等[9]分別從碳納米管、石墨烯和富勒烯3個(gè)部分詳細(xì)分析了碳納米材料作為萃取吸附劑用于有機(jī)磷農(nóng)藥檢測的獨(dú)特優(yōu)勢，碳納米材料具有的電子特性和導(dǎo)電性能，使其在有機(jī)磷農(nóng)藥檢測領(lǐng)域得到了良好的發(fā)展。

根據(jù)對農(nóng)藥殘留檢測文獻(xiàn)的統(tǒng)計(jì)與分析，目前以氣相色譜、液相色譜和光譜為主要分析方法，并將農(nóng)藥殘留檢測技術(shù)分為三類：一是氣相色譜、氣相-質(zhì)譜聯(lián)用、氣相-串聯(lián)質(zhì)譜聯(lián)用技術(shù)等；二是高效液相-串聯(lián)質(zhì)譜、超高效液相色譜、超高效液相色譜-串聯(lián)質(zhì)譜等；三是拉曼光譜、紅外光譜等，第一類技術(shù)應(yīng)用頻次最高，其次是第二類[10]。隨著分析技術(shù)的不斷提高以及農(nóng)藥檢測種類的增多和殘留限度標(biāo)準(zhǔn)的提升，單一的檢測技術(shù)已無法滿足現(xiàn)代農(nóng)殘檢測的需求，現(xiàn)將更高效、簡便且精準(zhǔn)的聯(lián)用技術(shù)和新型技術(shù)應(yīng)用現(xiàn)狀進(jìn)行列舉分析。

2.1 氣相色譜-（串聯(lián)）質(zhì)譜聯(lián)用法

氣相色譜法具備分離效率高、分析速度快以及靈敏度高的特點(diǎn)，特別適用于農(nóng)作物和中藥材中有機(jī)磷類、有機(jī)氯類及氨基甲酸酯類農(nóng)藥殘留的檢測[11]。王海艷[12]采用GC-MS 法進(jìn)行中藥材農(nóng)藥殘留檢測，結(jié)果顯示，6種農(nóng)藥中僅敵敵畏在中藥材中的殘留量＜0.15 mg/kg，GC-MS 法適用于中藥材中多種農(nóng)藥殘留的檢測分析。相關(guān)研究顯示，氣相色譜-串聯(lián)質(zhì)譜（GC-MS/MS）不僅能排除假陽性，而且具有高靈敏度和準(zhǔn)確性，比單一的氣相色譜（GC）和氣質(zhì)聯(lián)用（GC-MS）更適于農(nóng)殘檢測[13]。鄧永麗[14]以三七藥材為代表，建立QuEChERS 結(jié)合氣相色譜串聯(lián)質(zhì)譜法（QuECh-ERS-GC-MS/MS）同時(shí)檢測其中18種有機(jī)磷農(nóng)藥殘留，結(jié)果表明所建立的分析方法線性關(guān)系良好、準(zhǔn)確度高、精密度高、加標(biāo)回收率良好。已有研究表明，采用QuEChERS結(jié)合GC-MS/MS 的分析方法，可同時(shí)測定人參中41種農(nóng)藥殘留，且方法簡單、靈敏度高、準(zhǔn)確性良好[15]。黃學(xué)者等[16]建立了QuEChERS-GC-MS/MS 方法數(shù)據(jù)庫，可以一次準(zhǔn)確檢測出中藥材中400 余種農(nóng)藥殘留，經(jīng)試驗(yàn)數(shù)據(jù)表明，此方法具有簡便、快速和高通量的特性。

2.2 液相色譜-（串聯(lián)）質(zhì)譜聯(lián)用法

液相色譜結(jié)合質(zhì)譜技術(shù)可有效地對沸點(diǎn)較高和熱穩(wěn)定性差的多種農(nóng)藥殘留進(jìn)行定性和定量分析。熊穎等[17]采用SPE-LC-MS/MS 和SPE-GC-MS/MS 方法，對絞股藍(lán)中109種農(nóng)藥（含禁用農(nóng)藥49種）殘留情況進(jìn)行檢測，建立的方法線性關(guān)系良好，檢測限為0.001～0.060 mg/kg，能夠快速、有效地檢測絞股藍(lán)的農(nóng)藥殘留。有關(guān)研究報(bào)道，采用快速濾過型凈化法結(jié)合HPLC-MS/MS，同時(shí)對人參中嘧菌酯、苯醚甲環(huán)唑、吡蟲啉、茚蟲威和噻嗪酮的殘留進(jìn)行分析，確定的方法檢出限和定量限均較低、回收率較好且方法穩(wěn)定，能夠更快速、準(zhǔn)確地檢測人參中農(nóng)藥殘留[18]。

2.3 超高效液相色譜-串聯(lián)質(zhì)譜聯(lián)用法

張振山等[19]基于QuEChERS-超高效液相色譜-串聯(lián)質(zhì)譜（QuEChERS-UPLC-MS/MS）檢測技術(shù)對砂仁中氨基甲酸酯類的10種農(nóng)藥成分進(jìn)行分析，此方法具有簡便快捷、靈敏度高、基質(zhì)效應(yīng)小、準(zhǔn)確度高的優(yōu)勢，適用于砂仁中氨基甲酸酯類農(nóng)藥的檢測。據(jù)相關(guān)研究報(bào)道，采用UPLC-MS/MS 法對半夏中農(nóng)藥進(jìn)行檢測，建立了79種農(nóng)藥殘留量的檢測方法，并從217 批半夏樣品中檢出農(nóng)藥27種，該方法操作簡單、指標(biāo)針對性較強(qiáng)、靈敏度高、準(zhǔn)確性好，適用于半夏中農(nóng)藥殘留的快速篩查和定量檢測[20]。

2.4 免疫分析技術(shù)

免疫分析技術(shù)以抗原抗體的特異性結(jié)合為基礎(chǔ)，通過對抗原或抗體進(jìn)行標(biāo)記達(dá)到信號檢測的目的，其操作簡單、快速、靈敏度高，在農(nóng)藥殘留分析方面的應(yīng)用飛速發(fā)展，根據(jù)技術(shù)原理和檢測形式的不同，可分為放射免疫分析、酶聯(lián)免疫分析、熒光免疫分析、免疫層析技術(shù)、化學(xué)發(fā)光免疫分析、毛細(xì)管電泳免疫分析、免疫芯片和免疫傳感器[21]。歐陽輝[22]將化學(xué)發(fā)光分析與免疫傳感技術(shù)相結(jié)合，建立人參和西洋參中甲基對硫磷和吡蟲啉的高靈敏檢測方法，線性范圍均是1.0～500 ng/mL，檢出限均為0.33 ng/mL（S/N=3）。有關(guān)研究表明，采用膠束毛細(xì)管電泳在線推掃技術(shù)（MEKC on-line Sweeping）可準(zhǔn)確檢測麻黃、金銀花、大青葉中啶蟲瞇和吡蟲啉殘留量，該方法預(yù)處理操作簡單，回收率高，精密度高且省時(shí)經(jīng)濟(jì)，適用于中藥材的農(nóng)藥殘留檢測[23]。目前，最多用于中藥分析的免疫分析技術(shù)為酶聯(lián)免疫檢測吸附試驗(yàn)（ELISA）和免疫膠體金試紙條技術(shù)（GICA），具有操作簡單、靈敏度高、高通量檢測和現(xiàn)場快速檢測等優(yōu)點(diǎn)，為中藥材品質(zhì)優(yōu)劣及安全性評價(jià)方面提供判斷依據(jù)[24]。

2.5 表面增強(qiáng)拉曼光譜技術(shù)

表面增強(qiáng)拉曼光譜（SERS）是基于拉曼光譜和納米技術(shù)建立的一種新型光譜檢測技術(shù)，廣泛應(yīng)用于農(nóng)藥殘留、重金屬等中藥常見污染物的檢測。相關(guān)文獻(xiàn)顯示，有機(jī)磷類和氨基甲酸酯類農(nóng)藥因分別含有S 原子、N 原子，能夠與Ag 和Au 納米基底結(jié)合，從而被SERS 技術(shù)準(zhǔn)確檢測，此外，也可利用SERS 技術(shù)檢測有機(jī)氯類、噻菌靈、氯菊酯等其他類型農(nóng)藥，且達(dá)到大幅降低定量限和檢出限的檢測效果[25]。

2.6 高能射線成像技術(shù)

陳述通過高能射線成像技術(shù)成功檢測中藥農(nóng)藥殘留量，且比光譜和激光檢測法的檢測精度更高，研究者首先采用高能射線成像處理和中藥農(nóng)藥殘留的高能射線圖像邊緣輪廓檢測及顯著特征點(diǎn)提取，之后根據(jù)特征提取結(jié)果進(jìn)行中藥農(nóng)藥殘留檢測優(yōu)化，最終完成對中藥農(nóng)藥殘留的優(yōu)化檢測[26]。這種基于高能射線成像技術(shù)，將視覺圖像識別和分塊特征匹配相結(jié)合的分析方法，可有效提高農(nóng)藥殘留分析的準(zhǔn)確性，在中藥材農(nóng)藥殘留研究中具有很好的應(yīng)用前景[27]。

2.7 毛細(xì)管電泳-質(zhì)譜聯(lián)用技術(shù)

杜雪純等建立了毛細(xì)管電泳-質(zhì)譜聯(lián)用（CE-MS）檢測方法，用于白芍中19種有機(jī)氮類農(nóng)藥殘留檢測，結(jié)果表明，該方法在檢測濃度范圍內(nèi)線性良好，回收率為80.1%～108.4%，檢測限為0.503～10.100 μg/kg，方法專屬性強(qiáng)、重現(xiàn)性好，能夠準(zhǔn)確分析白芍中有機(jī)氮類農(nóng)藥的殘留情況[28]。

2.8 熒光光譜分析技術(shù)

熒光光譜技術(shù)具有靈敏度高，能夠根據(jù)熒光特性反映農(nóng)藥殘留量隨時(shí)間的變化規(guī)律，檢測中不破壞樣品，對檢測的專業(yè)性要求偏低等優(yōu)勢，為提高農(nóng)殘檢測的多樣化和廣譜性，現(xiàn)已開發(fā)出同步-導(dǎo)數(shù)熒光光譜、三維熒光光譜、與人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)相結(jié)合熒光光譜、熒光生物傳感器、與金屬納米材料相結(jié)合熒光光譜等分析方法[29]。張舉成等采用三維熒光光譜法檢測茯苓中異丙威含量，建立的分析方法穩(wěn)定性良好，在一定濃度范圍內(nèi)呈線性，重現(xiàn)性好且檢測限低，檢測簡便快速，適用于茯苓中異丙威殘留量的分析研究[30]。

2.9 超臨界流體色譜串聯(lián)質(zhì)譜技術(shù)

超臨界流體色譜串聯(lián)質(zhì)譜（SFC-MS/MS）比液質(zhì)聯(lián)用技術(shù)消耗的有機(jī)溶劑量少、分析效率高，有研究者采用在線超臨界流體萃取-超臨界流體色譜串聯(lián)質(zhì)譜技術(shù)開發(fā)一種用于玉米粉、茶葉基質(zhì)中71種農(nóng)殘的檢測方法，結(jié)果說明此方法檢出限、線性、相對標(biāo)準(zhǔn)偏差、回收率良好，方法靈敏、快速簡便[31]。為改善菊花農(nóng)藥殘留測定中的基質(zhì)效應(yīng)問題，有研究者采用SFC-MS/MS 技術(shù)建立7種菊花中112種農(nóng)藥殘留的測定方法，驗(yàn)證結(jié)果表明該方法線性良好，檢出限范圍為0.01～31.41 μg/L，在改善農(nóng)藥基質(zhì)效應(yīng)方面作用顯著，并且提高了分析效率[32]。

3 結(jié)論與展望

為保障中藥材產(chǎn)業(yè)可持續(xù)發(fā)展，解決中藥材中農(nóng)藥殘留問題勢在必行，可采取以下幾個(gè)措施進(jìn)行逐步完善。一是開展中藥材種植實(shí)際用藥情況調(diào)研，針對不同中藥材對其生長過程中發(fā)生的病蟲草害和農(nóng)藥需求情況進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，借鑒其他農(nóng)作物的施藥方法，在學(xué)?；蚩蒲袡C(jī)構(gòu)中開展農(nóng)藥試驗(yàn)研究，積累中藥材防治用藥數(shù)據(jù)，為制定中藥材中農(nóng)藥應(yīng)用提供科學(xué)依據(jù)；二是加快中藥材用農(nóng)藥登記進(jìn)度，國家以政策紅利或補(bǔ)貼方式鼓勵(lì)農(nóng)藥企業(yè)開展中藥材用農(nóng)藥登記；三是完善中藥材中農(nóng)藥殘留標(biāo)準(zhǔn)的制定，通過開發(fā)現(xiàn)代檢測技術(shù)不斷提升農(nóng)殘檢測水平，并制定中藥材中各種農(nóng)藥殘留限度，對中藥材質(zhì)量進(jìn)行嚴(yán)格監(jiān)控，可有效防止禁用農(nóng)藥的應(yīng)用或農(nóng)藥超標(biāo)現(xiàn)象，保障中藥材產(chǎn)品質(zhì)量；四是深入探索中藥材初加工、炮制和制劑制備過程中農(nóng)藥殘留脫除率，對最終農(nóng)藥的攝入安全性進(jìn)行風(fēng)險(xiǎn)評估；五是加強(qiáng)對藥農(nóng)用藥知識的培訓(xùn)，提高藥農(nóng)的專業(yè)技術(shù)水平、用藥規(guī)范性和用藥安全性意識。