蔬菜中农药残留检测方法研究进展

司志威 郑思珩 王伟

在种植蔬菜时，为了增大产量往往会使用农药，但却会危及到人类生命健康和生态环境。据不完全统计资料显示，国内因蔬菜中农药残留而诱发的食物中毒事件时有发生，其中，农药残留量具有30%的超标率，甚至高浓度残留情况还达到了允许残留量的多倍乃至几十倍。相关实验显示，开水烫、清水冲或洗洁精清洗，均很难彻底清除蔬菜中残留的超标农药。因此，必须采用有效的方法，严格检测蔬菜中存在的残留农药，以保障蔬菜的食用安全。

一、色谱技术

1.气态色谱技术。气态色谱技术按照样品内气态化学物质的分配指数，经由气态载体把这些被汽化的样品带入检测色谱柱子里面运动，再通過运动重复分配样品中的气态、原状物，当最终离开适宜长度的柱子后，就能分离各物质，并且输送到另一个检测器容器，而离子流动形成信号，并在一定技术下扩大信号，这样便可以很便捷地在记录器上得到各物质的色谱值。气态色谱技术能够同步检测并分离农药，节省农药检测所需的人物力及时间。现阶段，气态色谱法一般会通过填充毛细管、气态色谱联用质谱的方法（GC-MS）展开检测。学者Alfonso DiMuccio等通过气相色谱法统一检测蔬菜中含有的拟除虫菊酯具体残留量，发现该方法简单省时，能够同步分析检测几个标样。学者Lehotaytt通过超临界萃取统一提取，并基于气相色谱-离子阱质谱法（GC-ITMS）深入分析了存在于水果和蔬菜内的有机磷农药、氨基甲酸酯类农药、拟除虫菊酯等，共检测分析出46个品种，效果十分理想。

2.液态色谱技术。液态色谱技术通常借助于检测器、高压泵、电脑等来检测蔬菜中的残留农药，需要液化样品并形成液态环境，一般用来检测、分离很难汽化或缺少高温稳定性的农药。

二、萃取法

1.固态萃取法。从混合物内，利用分离法分开溶液中的某种成分，并在柱子内留存，然后通过一定的溶剂脱洗净化溶液。这样方法检测蔬菜中的残留农药，既便利高效又安全。例如，赵延胜等通过Envi-Carb柱串联Florisil柱的固相萃取模式来净化韭菜样品，在Florisil柱进行净化时，通过9∶1的正己烷/乙酸乙酯（5mL）洗脱少量基质干扰，并且高比例回收目标农药。

2.微波萃取法。通过微波加热处理物质，基于微波吸收能力，从蔬菜中分离农药成分并净化，其效果优于传统方法。学者Shashi B.Singh等通过微波萃取法全面分析了甘蓝、土豆中的统扑净、汽化器，结果发现汽化器恢复度是69%-75%，统扑净却并未恢复。

3.超临界流体萃取技术（SFE）。通过二氧化碳等超临界流体，利用甲醇、丙醛等调节剂萃取样品农药成分，一般用来分离杀虫剂与除草剂。这项技术可以大量萃取残留农药并减少萃取杂质，在检测蔬菜残留农药方面的效果非常理想。学者Khan对比分析了使用、不使用甲醇充当SFE-CO2体系极性调节剂的洋葱和萝卜中有关C14农药残留物质的回收率，结果显示，使用甲醇充当SFE-CO2调节剂的C14农药残留回收率大幅提升。

三、酶抑制法

氨基甲酸酯和有机磷类农药可以有效抑制昆虫中枢和周围神经系统中AChE（乙酰胆碱酯酶）的活性，并阻碍神经传导而毒死昆虫。酶抑制法便是利用上述毒理学原理，使AChE和样品反应，按照AChE活性受抑制状况，来判断样品内有无氨基甲酸酯或有机磷类农药。不过，酶抑制法测定的农药品种有限，现仅适合蔬菜、水果中有机磷和氨基甲酸酯类农药的残留检测，并且无法得到定性定量结果。另据辣椒中procymidone的残留量分析显示，低于2μg/kg时仅可选择酶抑制法来进行检测。

四、生物传感器法

作为现阶段农药残留速测领域的研究热点，生物传感器结合了生物反应和传感这两项技术，以抗体、抗原、酶、细胞等生物活性物充当识别元件，并辅以适宜的物化转换器。在传感器内，复杂样品和生物敏感层、特定分析物之间的识别反应会形成一定的物化信息的变化，这些变化均经由各种不同原理的传感器直接转换成第一信号，通过仪表放大显示，进而达到研究监测的目标。常用于农药残留检测的生物物质一般是酶、细胞器、全细胞、抗体或受体等，相应的是酶传感器、全细胞传感器、免疫传感器等，特别免疫传感器能够大幅提升检测灵敏性，明显缩短检测所需时间。使用有机磷水解酶与电化学、光学转换器结合检测蔬菜中的有机磷农药，能够实现简单、快速、高效、灵敏的目标。

五、免疫分析法

免疫分析法以抗原抗体的特异性识别和结合反应为基础。大分子量的农药能够直接充当抗原免疫动物，动物免疫体系则可保护性应对体内闯入的异源大分子量物质。小分子量的农药（MW<2500）通常没有免疫原性，无法刺激机体发生免疫反应，但是存在和抗体在体外吸附的能力，也就是说具备反应原性，所以在免疫学上称为“半抗原”。将农药小分子以半抗原形式连接到大分子量的蛋白载体上，并得到农药载体免疫原，也就是人工抗原。基于人工抗原免疫，便会使免疫体系产生应答反应，再生成可对该农药存在特异性的免疫球蛋白活性物（抗体），用以识别该农药和其结合情况。该反应既能在体内进行，又能在体外进行，集成了测定高灵敏性、抗体强特异性反应，在部分关键生物活性（如激素、蛋白质、药物等）领域的痕量检测方面成就卓越。免疫分析法主要涉及酶免疫、荧光免疫、放射免疫、流动注射免疫等测定方法，在农药残留领域，流动注射免疫法是十分先进的技术。利用酶免疫测定法分析茄子、生菜、菠菜、黄瓜、辣椒中的亚胺残留量，具有不必清洗、重现率徍、省时等优点。

六、活体检测法

活体检测法是通过活的生物来进行测定，例如农药和细菌发生作用后会左右细菌的发光情况，利用细菌发光测定结果，便能测出相应的农药残留量。再如农药残留会致使家蝇中毒，采用敏感品系的有关家蝇原材料，经样本喂食后，根据家蝇死亡率就能测得残留农药量，通常在4-6h就能测出蔬菜农药超量与否。不过，该法仅会与少数药剂反应，很难分辨残留的农药种类，整体结果不够准确。基于家蝇检测蔬菜时，过程简单，不涉及复杂仪器，农户能够自行检测，但检测所需时间长，只适合没有采收的蔬菜。

七、实验室机器人

当前，实验室机器人已经商品化，但是在分析农药残留量、监测环境领域却刚刚起步，这主是由于机器人作业程序不够灵活多变、实验室检测方法没有标准而造成的，而且机器人动作缓慢，通常需要宽阔的空间。如果实验室机器人能够更加灵活方便，实验方法也更加标准，便会扩大其应用范围。在连续发光的前提下，应用人造神经网分析蔬菜中的有机磷时，有机磷分解为正磷酸盐后，便可和钼酸形成分子结构不同的物质，进而产生各种强度的光谱，根据光谱强度便可明确蔬菜中的有机磷残留量。

综上所述，在人们日益注重蔬菜安全的情况下，蔬菜中残留农药的检测工作也备受关注。当前已经涌现出了诸多检测新方法，特别是农药种类检测领域，未来会朝着操作便捷、低投入、高灵敏性、高精准性、无毒害的趋势发展，并且开发出方便携带的先进仪器，用于科学检测蔬菜中的农药残留量。

作者简介：司志威（1992-），男，河南开封人，本科，助理工程师，研究方向为食品检测。