食品中有機(jī)磷農(nóng)藥檢測方法綜述.doc

食品中有機(jī)磷農(nóng)藥檢測方法綜述摘要:有機(jī)磷農(nóng)藥作為一類高效、廣譜的殺蟲劑、除草劑等正被廣泛地用于農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中,但其大量使用后對人、動物和環(huán)境產(chǎn)生的危害也日益嚴(yán)重。由于近些年來食品安全問題已經(jīng)引起了越來越多人的關(guān)注,對食品中有機(jī)磷農(nóng)藥殘留的檢測研究已經(jīng)引起了包括我國在內(nèi)的世界各國的重視。在總結(jié)前人工作的基礎(chǔ)上對食品中有機(jī)磷農(nóng)藥常用的檢測方法做一綜述。關(guān)鍵詞:有機(jī)磷;檢測;色譜法;酶抑制法;酶聯(lián)免疫吸附分析(ELISA)有機(jī)磷農(nóng)藥(OPs)作為一類高效、廣譜的殺蟲劑、除草劑等正被廣泛地用于農(nóng)業(yè),但大量使用后對人、動物和環(huán)境產(chǎn)生的危害也日益嚴(yán)重。農(nóng)藥殘留通過食物鏈作用在人體累積而引起的致畸、致癌、致突變危害，如農(nóng)藥的急慢性中毒，特別是果蔬食品污染后引發(fā)的群體（如家畜、人）中毒事件屢有發(fā)生。為此,世界各國投入大量資金、人力和物力,一方面加強(qiáng)無公害綠色農(nóng)藥的研制開發(fā)和應(yīng)用;另一方面,制定愈來愈嚴(yán)格的農(nóng)藥殘留限量標(biāo)準(zhǔn)來控制食品的質(zhì)量,使食品的安全性得到提高。GB5127-1998食品中敵敵畏、樂果、馬拉硫磷、對硫磷最大殘留限量衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定:原糧中敵敵畏0.1mg/kg、樂果0.05mg/kg、馬拉硫磷8mg/kg、對硫磷0.1mg/kg,果蔬中敵敵畏0.2mg/kg、樂果1.0mg/kg,其余兩種不得檢出。加強(qiáng)對有機(jī)磷農(nóng)藥檢測方法的研究,特別是快速、靈敏、準(zhǔn)確、簡便的檢測方法,對保護(hù)生態(tài)環(huán)境,保障人類健康有著重要意義,在這方面前人作了大量的工作,因此在總結(jié)前人工作的基礎(chǔ)上對常見的有機(jī)磷農(nóng)藥檢測的研究情況作一綜述”。根據(jù)有機(jī)磷農(nóng)藥的物理化學(xué)及生物學(xué)特性,對其檢測的常用方法有:即波譜法、色譜法和酶抑制法,免疫法等。1波譜法該方法是根據(jù)OPs中某些官能團(tuán)或水解、還原產(chǎn)物與特殊的顯色劑在一定的條件下，發(fā)生氧化、磺酸化、酯化、絡(luò)合等化學(xué)反應(yīng)，產(chǎn)生特定波長的顏色反應(yīng)來進(jìn)行定性或定量（限量）測定。檢限在g級水平，見表1。表1反映的是微量化學(xué)試驗(yàn)法，主要用于商品農(nóng)藥的鑒別試驗(yàn)，靈敏度不高，試驗(yàn)干擾因素多，含不同基團(tuán)的OPs的反應(yīng)也不一樣，易出現(xiàn)假陰性。為提高靈敏度，用分光光度計(jì)等來測定OPs的方法（即波譜法）逐漸代替了微量化學(xué)試驗(yàn)。AOAC規(guī)定了用紅外光譜法檢測敵敵畏，保棉磷，甲拌磷，用分光光度法檢測馬拉硫磷，對硫磷等。RasulianM.對果蔬樣品中的OPs就采用分光光度法，檢出限量小于1g，回收率為94%。GarciaSanchezE用分光熒光光度法測定土壤中的OPs檢出限為0.01g，而RajuJ.改進(jìn)了OPs的萃取方法，用分光光度法測定六種OPs，檢出限達(dá)到ng級。但波譜法一次只能測定一種或相同基團(tuán)的一類OPs，且靈敏度不高，一般只能作為鑒別方法粗選，對含有各種不同OPs殘留的樣品，呈陽性的樣品還需用其它檢測方法來進(jìn)行確證試驗(yàn)。2色譜法2.1薄層色譜法（TLC）TLC法是一種較成熟的、應(yīng)用也較廣的微量快速檢測方法，先用適宜的溶劑提取OPs，經(jīng)純化濃縮后，在薄層硅膠板上分離展開，顯色后與標(biāo)準(zhǔn)OPs比較Rf值進(jìn)行定性測定，用薄層掃描儀進(jìn)行定量測定，檢出限達(dá)0.10.01g。由于樣品中農(nóng)殘成份復(fù)雜，OPs含量較低，為此，國內(nèi)外針對該方法的不同實(shí)驗(yàn)步驟，如提取方法，純化，濃縮方法，薄層板的吸附劑種類，展開劑的配制，展開方式（如單向和雙向展開）以及顯色方法都作了深入的研究和改進(jìn)。ShermaJ.用C18柱固相萃取水中的OPs，VahKevichO.V.用酶抑制顯色的高效薄層色譜法（HTLC）來檢測馬鈴薯中的OPs，檢測限提高到0.015ng。2.2氣相色譜法（GC）隨著現(xiàn)代儀器分析方法的發(fā)展，氣相色譜法已成為目前典型的，應(yīng)用最廣的儀器分析方法。AOAC對大部份OPs，如乙拌磷、豐索磷、馬拉硫磷，對硫磷，在八十年代就建立了氣相色譜檢測方法。我國食品理化檢驗(yàn)國家標(biāo)準(zhǔn)方法也采用了氣相色譜檢測OPs，檢出限為1ng。該方法是利用經(jīng)提取、純化、濃縮后的OPs注入氣相色譜柱，程序升溫氣化后，不同的OPs在固定相中分離，經(jīng)不同的檢測器檢測掃描繪出氣相色譜圖，通過保留時(shí)間來定性，通過峰或峰面積與標(biāo)準(zhǔn)曲線對照來定量。一次可同時(shí)測定多個(gè)組份，簡便快捷，靈敏度高，準(zhǔn)確性也好。而色譜條件的最佳設(shè)定是氣相色譜技術(shù)的關(guān)鍵。日本學(xué)者OmuraM.研究了七種不同極性的固定相來分離檢測不同極性的OPs，檢測限達(dá)0.0510ng。MarbleL.K比較了萃取法和固相凈化柱來純化OPs，認(rèn)為DB-1柱能獲得最佳效果。而ManesJ用C18反相柱從水中分離濃縮OPs，得到很好的回收率。其它研究還報(bào)道了用凝膠滲透色譜法凈化谷物、飼料中的OPs殘留，檢出限達(dá)0.010.05ng。近年來毛細(xì)管氣相色譜法（CGC）得到了不斷發(fā)展和完善，使毛細(xì)管柱基本替代了原來的填充柱，不僅提高了靈敏度、分辨率和檢測速度而且穩(wěn)定性，使用壽命都比填充柱優(yōu)良。國外MiyabaraM.和JonogaiY.分別用電子俘獲檢測和火焰光度檢測的CGC法測定了食品中幾十種OPs。而國內(nèi)專家陳泉、樓小華和余建新用CGC法分別檢測了13種、25種和7種不同樣品中的OPs，檢出限0.120ng，回收率和重復(fù)性都很好。目前，隨著氣相色譜儀的普及，對可能存在OPs殘留的樣品如食品、果蔬、谷物、飼料、茶葉、水產(chǎn)品、土壤、植物材料、水體以及血液、化妝品、羊毛脂、牛奶都建立了氣相色譜檢測方法。2.3高效液相色譜法（HPLC）HPLC法是在液相柱層析的基礎(chǔ)上，引入氣相色譜理論并加以改進(jìn)而發(fā)展起來的色譜分析方法。與GC相比，不僅分離效能好，靈敏度高，檢測速度快，而且應(yīng)用面廣。對氣相色譜不能測定的如沸點(diǎn)太高不能氣化以及對熱不穩(wěn)定，易裂解變質(zhì)的OPs都可以用HPLC來檢測。AOAC中有近半數(shù)的OPs都建立了HPLC法。研究報(bào)道也很多，BrancaP.，SharpG.J.用HPLC分別測定了食品和水中，谷物及其制品，水稻中的OPs。MartindaleR.W.比較了HPLC和GC測定馬鈴薯中的OPs。不斷改進(jìn)的HPLC技術(shù)也擴(kuò)大了HPLC檢測OPs的應(yīng)用范圍。MalletV.N.研究了7種不同的萃取方法提取環(huán)境水中的OPs，用HPLC來檢測。Carabias采用紫外HPLC來檢測水果中的OPs。由于高效液相色譜儀價(jià)格不菲，所以，推廣和普及該方法有一定的困難，但隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，HPLC以其無可比擬的優(yōu)點(diǎn)必將在OPs檢測領(lǐng)域占重要地位。3酶抑制法(EIM)有機(jī)磷類農(nóng)藥能抑制昆蟲中樞和周圍神經(jīng)系統(tǒng)中乙酰膽堿酯酶的活性,乙酰膽堿酯酶(AChE)是與神經(jīng)化學(xué)傳遞有關(guān)的乙酰膽堿(ACh)的水解酶,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),過量的乙酰膽堿累積會造成許多行為系統(tǒng)功能失調(diào),有時(shí)甚至造成呼吸系統(tǒng)癱瘓而死亡。酶抑制法檢測是將這一原理用在了對農(nóng)藥殘留的檢測中。目前應(yīng)用酶抑制法來檢測OPs的方法主要有紙片法和膜電極法。具體就是將Ach-E吸附在載體上（紙片或電極），當(dāng)檢測含有OPs的樣品時(shí)，Ach-E活性被抑制，從紙片的顏色變化或電極的讀數(shù)指示變化上可以定性檢測OPs，與標(biāo)準(zhǔn)OPs比較則可定量。酶抑制法操作簡便,速度快,不需昂貴的儀器,特別適合現(xiàn)場檢測及大批樣品的篩選檢測,但靈敏度較差,并且對各類不同有機(jī)磷農(nóng)藥檢測的靈敏度不同,重復(fù)性、回收率還有待提高。4酶聯(lián)免疫測試法酶聯(lián)免疫法是六十年代發(fā)展起來的一種新的檢測方法, 該方法起初主要用于病毒、細(xì)菌、蛋白等較大結(jié)構(gòu)或分子的檢測, 應(yīng)用范圍主要集中于醫(yī)學(xué)方面。七十年代后期, 隨著科技的發(fā)展, 酶聯(lián)免疫檢測方法開始向檢測生物毒素、農(nóng)藥殘留、抗生素殘留等小分子物質(zhì)方向延伸。它作為一種新興的檢測農(nóng)藥殘留的檢測方法, 肯定有它的優(yōu)勢和特點(diǎn):1、 靈敏度高, 一般最低檢測濃度為1Lg/ kg , 如果應(yīng)用單克隆抗體, 檢測靈敏度可達(dá)0. 01Lg/ kg 。2 、檢測過程操作簡便快捷, 一次可以檢測多份樣品。3、 可進(jìn)行定性或定量檢測。4、 安全性好。缺點(diǎn)是:1、 特異性強(qiáng), 一種試劑盒只能檢測一種有機(jī)磷農(nóng)藥, 不能檢測農(nóng)藥殘留總量。2、 有機(jī)磷農(nóng)藥分子只能作為半抗原, 如果要制備抗體,要將有機(jī)磷農(nóng)藥分子與大分子蛋白結(jié)合后, 再制備抗體, 因而難度較大。3 、易出現(xiàn)假陽性、假陰性的現(xiàn)象。綜上所述,對于食品中有機(jī)磷農(nóng)藥的幾種檢測方法各有優(yōu)劣。其中對于在OPs檢測中要求檢測靈敏度好、定量分析有較高準(zhǔn)確度以及選擇性高時(shí)應(yīng)該首選GC和HPLC。但是用色譜方法檢測需要的儀器設(shè)備比較貴,不利于大量樣品的篩選。用酶法檢測時(shí)可以實(shí)現(xiàn)快速檢測,但是檢測靈敏度不高。免疫法作為近年來研究和應(yīng)用較多的技術(shù),因操作便捷,適合大批樣品的檢測,適用于食品中農(nóng)藥殘留檢測的初篩,且具有很高的靈敏度,使用前景極為廣闊。酶聯(lián)免疫法雖好, 但試劑盒商品化還有所欠缺, 因?yàn)檗r(nóng)藥殘留的品種很多, 每一種農(nóng)藥就必須一種試劑盒, 再加上抗體的制備難度大, 費(fèi)用高, 所以國內(nèi)還沒有一家公司或科研院所經(jīng)營和銷售檢測農(nóng)藥殘留的試劑盒產(chǎn)品。參考文獻(xiàn)：1唐除癡,李煜昶,陳彬,等.農(nóng)藥化學(xué)M.天津:南開大學(xué)出版社,1998:3.2黎其萬,潘燦平.農(nóng)藥殘留免疫分析方法及其應(yīng)用研究進(jìn)展J.西南農(nóng)業(yè)學(xué)報(bào),2004,17(2):248252.3湯亞飛,王焰新,等.有機(jī)磷農(nóng)藥的使用與污染J.武漢化工學(xué)院學(xué)報(bào),2004,26(1):1114.4潘燦平,王麗敏,等.凝膠色譜凈化-毛細(xì)管氣相色譜法測定黃瓜、番茄和青椒中15種有機(jī)磷農(nóng)藥J.色譜,2002,20(6):565568.5劉長武,翟廣書,等.蔬菜水果中27種有機(jī)磷農(nóng)藥殘留快速掃描檢測方法研究J.農(nóng)業(yè)環(huán)境科學(xué)學(xué)報(bào),2003,22(3):360363.6祖東云.毛細(xì)管氣相色譜法測定多種有機(jī)磷農(nóng)藥在蔬菜上的殘留J.中國衛(wèi)生檢驗(yàn)雜志,2000,10(5):570571.7王建,林秋萍,等.氣相色譜-質(zhì)譜法測定蔬菜中有機(jī)磷殺蟲劑和克百位的殘留量J.分析試驗(yàn)室,2002,21(2):2730.8HenryK.ROTICH,張卓勇,等.環(huán)境水中甲基對硫磷、對硫磷和辛硫磷農(nóng)藥殘留的SPEHPLC分析J.分析測試學(xué)報(bào),2002,21(5)5053.9黃士忠等GC測定水、土中有機(jī)氯和有機(jī)磷農(nóng)藥的多殘留