果蔬中氨基甲酸酯类农药残留量的检测方法

果蔬中氨基甲酸酯类农药残留量的检测方法摘要:由于氨基甲酸酯类农药的诸多优点，使其在农业生产过程中得到广泛地应用。但其若进入人体可生成具有致癌作用的亚硝基化合物。所以在果蔬中其残留量的检测有非常重要的意义。只有测定其残留量在允许的范围内，我们的饮食安全才能得到保证。本文简单介绍了几种最常见的检测氨基甲酸酯类农药残留量的方法。关键词：果蔬氨基甲酸酯类农药残留检测方法DetectionmethodsofCarbamatepesticideresiduesinfruitsandvegetablesAbstract：Duetomanyadvantagesofcarbamatepesticides,ithasbeenwidelyusedintheprocessofagriculturalproduction.Butifitentersthebody,therewillgeneratecarcinogenicnitrosocompounds.SodetectionmethodsofCarbamatepesticideresiduesinfruitsandvegetablesareofveryimportantsignificance.Onlybymeasuringitsresidueintheallowedrange,canourfoodsafetybeguaranteed.Thisarticlesimplyintroducesseveralkindsofthemostcommonmethodofdetectingcarbamatepesticideresidues.Keywords:fruitsandvegetablesCarbamatepesticideresiduesdetectionmethods氨基甲酸酯类农药因其杀虫谱广、用药量少但药效快、持效期长、选择性高、低残留、低毒等优点在农业生产中得到广泛大量地应用。但若其进入人体，可生成具有致癌作用的亚硝基化合物，可抑制人体内胆碱酯酶，从而影响人体内神经冲动的传递。所以用正确的方法检测果蔬中氨基甲酸酯类农药的残留量非常重要。下面就分别论述几种最常用最高效的检测氨基甲酸酯类农药残留量的分析方法。简单介绍其原理和优缺点等内容。1.色谱法色谱法是根据待测物质在固定相和流动相之间分配系数不同，而达到将不同组分进行分离的目的，将待测物质的浓度转换成电信号，并用计算机记录。目前应用于果蔬中氨基甲酸酯类农药检测的色谱法主要有高效液相色谱法(HPLC)、气相色谱法(GC)、高效液相色谱法-分光检测、气质联用技术（GC/MS）、液质联用技术（HPLC/MS）。1.1高效液相色谱法高效液相色谱法［1］［2］又称作高压液相色谱法，是近年来迅速发展起来的一项分离技术，应用于食品安全指标快速检测取得了良好效果。高效液相色谱法是在高压条件下溶质在固定相和流动相之间进行的一种连续多次交换的过程。它借溶质在两相间分配系数“亲和力”吸附力或分子大小不同引起排阻作用的差别使不同溶质得以分离。它可以分离检测极性强、分子量大及离子型农药，尤其对不易气化或受热易分解的化合物更能显示出它的突出优点。较常用的色谱柱有C8柱、c18柱、氨基柱、硅胶柱等，检测器有紫外检测器、荧光检测器等。一般来说，高效液相色谱法的检出限比气相色谱的要高。高效液相色谱法对于气相色谱法不能分析的高沸点或热不稳定的农药可以进行有效的分离检测。1.2气相色谱法氨基甲酸酯类农药在高温条件下容易分解，这给用GC对氨基甲酸酯类农药残留量进行测定带来了不便。在实际工作中，常常考虑将氨基甲酸酯类农药水解，生成稳定的氨基甲酸酯类农药的水解产物一甲胺或酚，或通过衍生化反应提高氨基甲酸酯类农药的热稳定性，从而实现用GC［3］［4］对氨基甲酸酯类农药的测定。若希望将GC应用于氨基甲酸酯类农药残留量的测定，采用冷柱头进样(OCI)也是较好的选择，这样可以较大限度地保证样品在进样过程中不分解。Grcgory等采用毛细管GC、OCI进样技术和化学电离离子阱检测器，对植物组织中的西维因、呋哺丹以及其他的农药进行了分析，获得了较好的结果。张艳等采用毛细管GC-NPD测定了枸杞中有机磷和氨基甲酸酯类农药；杨大进等采用毛细管GC-NPD测定大米中6种氨基甲酸酯类农药，其准确度和精密度均较好。虽然将氨基甲酸酯类农药衍生化后进行GC分析具有较高的稳定性，较好的分离效果和较高的灵敏度，但操作复杂，耗时长，具有局限性。1.3高效液相色谱法-分光检测目前大多数NMCs的HPLC检测都是采用反相c18或c8柱，常用的流动相为甲醇-水或乙腈-水。甲醇-水具有较低的紫外截止点，比较便宜，但黏度大：乙腈-水的黏度仅为相应比例的甲醇-水混合物的一半，在较高流速下使用不会产生严重的反压，但价格较高且毒性大。在NMCs测定中，早期常用的检测手段就是紫外吸收。复杂基质中NMCs多残留分析常用的检测波长是254nm，而在分析测定克百威及其代谢产物残留时多采用280nm。样品经SFE处理后，再用LC-UV检测，结果优于GC-氢火焰离子化检测或HPLC-S-化学发光检测。近年采用二极管矩阵检测器，经用sFE净化后，测定马铃薯中涕灭威及其代谢产物，其检测限达15ug／kg。近20年来，柱后水解和衍生后进行荧光检测复杂基质中NMCs的方法已经越来越普遍。这是一个两步系统，NMCs在90℃下柱后水解生成甲胺，甲胺在有2-巯蒸乙醇存在的碱溶液中与邻苯醛酸反应，生成强烈的荧光物质。有人用该方法测定了26个样品中的24种NMCs，回收率为70％-100％。柱后衍生需在柱后安两个试剂运送泵，一个输送NaOH，另一个输送OPA／2-ME，并有可能产生混合和流动脉冲。此外流动相中分析物的稀释导致谱带扩展，为此，很多人做了改进工作，包括固相反应器、UV-发光反应器等。Simon等提出了一个以NaOH、邻苯醛磷和N，N-二甲基-2-巯基乙胺盐酸盐作为一步柱后衍生反应系统。thiofluor的应用使得衍生此样品比在其它溶剂系统中更稳定。1.4色谱与质谱连用检测技术气相色谱一质谱［5］［6］(GC-MS)连用技术是将气相色谱仪和质谱仪串联起来，成为一个整机使用的分析检测技术。气相色谱仪是质谱法的理想“进样器”，质谱仪是气相色谱法的理想“检测器”。它既具有气相色谱的高分离性能，又具有质谱准确鉴定化台物结构的特点，可达到同时定性、定量检测的目的，多用于农药代谢物、降解物的检测和多残留检测。农残检测过程中，即使样品经过了净化，其本底对检测造成的干扰也是不容忽视的。仅依靠保留时间进行定性分析是很困难的，必须有质谱数据即化合物结构信息才能进行准确判断。欧盟和美国要求农残的确认必须要有质谱数据。气相色谱．质谱联用可对样品中不同种类的上百种农药残留同时进行快速定性以及定量，使得它在农残检测中显的尤其重要。液相色谱-质谱［7］［8］(HPLC-MS)联用法可用于易挥发、热不稳定、分子量较大、难以用气相色谱分析的化合物的检测。样品经过前处理，如称量、离心等处理后再用乙酸乙酯、丙酮、乙酸乙酯-正已烷、乙腈、乙醚-正已烷等作为提取液，采用涡旋和超声波等提取方法。接着用C18柱、中性氧化铝柱和活性炭柱净化再用甲醇、乙酸乙酯、乙酸乙酯-正已烷、甲醇-二氯甲烷、乙醚-正已烷等洗脱剂进行洗脱，最后进行标准曲线和方法的检测低限，根据各离子对的峰面积对浓度绘制标准曲线以得出结果。它具有检测灵敏度高、选择性好、定性定量同时进行、结果可靠等优点。将液相色谱和质谱联接起来的是一种内喷射式和粒子流式接口技术。样品从HPLC出来不被破坏，使得HPLC和可以联用其它先进的结构鉴定技术，如HPLC-NMR(高效液相色谱-核磁共振)、HPLC—NMR-MS。后者检测灵敏度可以达到ng级，可以测定未知化合物的准确结构。由于LC-MS仪器价格昂贵，液相色谱和质谱技术尚不十分成熟。2.快速检测法快速检测法操作简便快捷、灵敏度高、特异性强，相对于色谱分析法，在现场筛选和大量样本的快速监测中具有独特的优势。2.1酶联免疫吸附技酶联免疫吸附技术［9］［10］是基于抗原、抗体的免疫反应和酶的催化作用有机结合的一种分析检测技术。它的基本原理是首先将酶与抗体或抗原偶联，形成酶标记物；或将酶与酶的抗体结合起来，形成免疫复合物。然后用酶标记物或免疫复合物检测相应的抗原或抗体，使与酶标记物或免疫复合物反应的抗原或抗体带上酶标记，称之为免疫复合物。随后，加入标记酶的相应底物，酶会发挥催化作用，催化底物发生水解，产生可用仪器检测的信号，如颜色或荧光等，依据这些信号进行残留物的定性、定量分析。ELISA法所需仪器设备简单，可同时检测几十个样品，检测结果快速、灵敏，检测成本低。此外，该方法还不需复杂的样品前处理步骤，液体食品，如牛奶、果汁、菜汁等经简单的前处理即可检测或不经前处理直接取样检测；固体食品，如谷物等需经抽提、浓缩等步骤，再重新溶于水溶液中，才可检测。ELISA法既可用来进行定性检测以判定残留量是否超标的，也可用来进行农药残留的定量分析，对有些农药的检测水平可达10r9甚至10。12克。正因为ELISA法具有如此多的优点，相对复杂且昂贵的仪器分析来说，更适合于实地应用检测。自ELISA开始应用于食品农药残留检测以来，国内外均进行了大量的研究。已建立了多种农药残留的ELISA检测技术，有很多已制成了商品化的试剂盒。2.2酶抑制法酶抑制法［11］［12］检测氨基甲酸酯类农药残留量的主要原理是：在一定的条件下，氨基甲酸酯类农药可抑制胆碱酯酶的催化水解，其抑制率与农药的浓度呈正相关。利用这一特性，可通过检测酶活性被抑制的程度来间接检测农产品中氨基甲酸酯类农药残留量的大小。检测的大致过程为在待检的样本提取液中加入胆碱酯酶，通过检测手段(颜色变化或其他物理化学信号)检测酶的抑制程度。通过检测数据计算出农药对胆碱酯酶的抑制率，依据抑制率的大小来判断蔬菜中氨基甲酸酯类农药的残留状况。电化学检测是针对具有电化学活性的农药分子，在电极表面发生氧化或还原时，失去或得到电子，产生与待检测农药浓度成正比的电极电流，通过检测电极电流的变化，计算出待检测农药含量的一种分析方法。电化学检测有三种基本类型，分别为电导法、电位法和安培法。安培法是电化学检测中应用最普遍的一种方法，故人们常直接将将安培检测称为电化学检测。电化学检测具有很多优点，如检出限低、选择性好、设备简单、成本低、快速、检测范围广等优点，是最常用的农药残留快速检测技术之一。2.3生物传感器生物传感器［13］［14］是一类特殊形式的传感器，由生物分子识别元件与各类物理、化学换能器组成，用于各种生命物质和化学物质的分析和检测。电化学生物传感器[34,35]灵敏度高、特异性强、易于自动化，非常适合大批量农药残留的初步筛查，该技术更适用于快速检测环境中的有害物质。但是稳定性、灵敏度和使用寿命仍需进一步提高，成本较高。赵鹏林等以固定化丁酰胆碱酯酶为识别元件，以分光光度计为换能器，构建流动注射型酶生物传感器，在西维因的质量浓度范围为0.2~50μg/mL范围内具有良好线性关系。3.小结氨基甲酸酯类农药的优良杀虫效果使其得到广泛应用，尽管它不是绝对地安全我们也不能将其取缔。因为只要用正确的方法检测其在水果蔬菜中的残留量，确定其在允许的范围内就能保证其安全性，让消费者放心食用。故其检测方法的研究和改进才是关键所在。食品的安全是与我们的健康息息相关的，只有认真对待检测工作才能维护好食品行业的整体形象，才能保障消费者的权益。4.参考文献：［1］李岗,柯春晖.蔬菜和水果中氨基甲酸类农药的柱后衍生HPLC法的改进[J].中国卫生检验杂志,2010,20(12):3511-3512.［2］程盛华,唐斌,郑龙,等.在线柱后衍生-荧光检测-高效液相色谱法测定果蔬中残留氨基甲酸酯农药[J].理化检验-化学分册,2010,46(7):816-819.［3］陈霞,张雪梅,杨华梅,等.凝胶渗透色谱-气相色谱法测定蔬菜中24种有机磷和氨基甲酸酯类农药残留[J].中国卫生检验杂志,2009,19(1):75-