文档介绍：蔬菜中农药残留的无损检测的研究
一、引言
农药的使用始于20世纪40年代,农药在农作物病虫害的综合防治中具有不可替代的作用。在蔬菜中使用农药可提高产量,但对生态环境、人类生命造成威胁。据卫生部统计资料表明,1999年我国由于农药残留引起的食菜性食物中毒事件共有37起。2000年5月,农业部农药检定所组织北京、上海、重庆、山东和浙江5省(市)的农药检定所,对50个蔬菜品种、1 293个样品的农药残留进行抽样检测,农药残留量超标率达30%,残留浓度高者为允许残留量的几倍甚至几十倍。有关实验[还证实,清水冲、开水烫或者用洗洁精清洗,都难以根除残留在蔬菜上的超标农药,因此必须加强对蔬菜中的农药残留检测,以确保蔬菜消费的安全。
所谓农药残留,是指施用农药以后在食品内部或表面残存的农药,包括农药本身、农药的代谢物和降解物以及有毒杂质等。农药残留有两种形式,一是附着在蔬菜、水果的表面;另外一种是植物在生长过程中,农药直接进入蔬菜、水果的根茎叶中。农药在保证促进农、林、畜牧业发展上发挥重大作用的同时,各种残留影响也越来越引起人们的关注。农药残毒会对食用者身体健康造成危害,严重时会造成身体不适、呕吐、腹泻甚至导致死亡的严重后果。如果农民未按照国家安全使用规定施用农药和进行农产品采收,或违反国家规定使用高毒农药,或者违反安全间隔期规定,在接近收获期使用农药,就会在蔬菜水果中造成农药残留。
目前蔬菜农药残留的检测方法有色谱法、速测法和光谱检测法两三大类。色谱法是农产品中农药残留定量、定性精确检测的方法,一般能检测到痕量级(10-12~10-9),用于农产品质量安全的仲裁和鉴定;速测法主要用于农药残留的定性分析,一般能检测到2~5 mg/kg即10-6,可防止农产品中农残过高引起急中毒事故的发生。
每种检测方法都各有优缺点。色谱法样品前处理复杂,耗时长,仪器条件要求高,对样品有破坏性,检测分析时间长且难以满足现场、实时在线、快速、大规模生产检测的需要;而速测法虽然测试的速度快,但它检测的精度不够高。下面是快速检测的最低检出浓度、最高允许残留限量(MRL)、引起中毒的残留量、气相色谱等仪器最低检出浓度之间的关系,从上图可以很容易的看出速测法检测蔬菜中的农药残留的检测精度还有待提高。
虽然前两累方法对农药的测试已有较成熟的方法,但这些方法都需要对样品进行一系列的处理,不但费时费力,而且对样品大都是破坏性的。用于实际残留量测量时,结果也不理想。如能在施用过农药的蔬菜表面直接进行非破坏性的测试,那将是十分理想和有实用价值的工作,因此,建立一套简便、快速、灵敏的药物残留的检测方法,同时采取有效的监控措施,减少和控制药物残留的发生势在必行。
二、国内外研究现状
1、一样品的前处理方法
液-液萃取法(LLE)
LLE法是最早使用的一种样品提取净化方法,在早期的AOAC(国际官方分析家协会)方法和我国现有的国家标准方法中,是较多使用的一种方
法。该方法较为简单,通常是将样品和萃取剂置于匀浆机或组织捣碎机中高速捣碎匀浆,以使农药萃取完全,然后过柱净化。常用的柱填料吸附剂为硅酸镁(florisil)、氧化铝、硅胶等,常见的萃取剂是乙***,***。早期使用乙***先对样品进行提取,然后用石油醚-二***甲烷进行液-液分配,最后用硅酸镁柱净化。由于乙***高毒性且价格昂贵,1985年以后逐步改用***作提取剂,原因是***相对于乙***不仅具有毒性低、价格便宜等优点,而且它既能萃取极性物质又能萃取非极性物质。AOAC
也不断修改其方法,部分方法已由乙***改为***作萃取剂,美国食品和药品管理局也将***萃取法写入1987年的农药分析手册的修正本。同时,剧毒的二***丙烷液逐步被环己烷、轻油等取代。由于LLE使用大量有毒溶剂,对环境和操作人员有潜在危害,并且提取净化过程费时费力,已逐步被其他方法所取代。
固相萃取法(SPE)
SPE法于1978年得到开发,是目前常用的一种非常重要的提取净化手段,它可以将农药从非常稀的溶液中富集起来,从而更有利于分析[8]。SPE的原理基本与一般色谱相同,是根据物质极性的不同来进行样品分离。选择具一定极性的填料,将待分离样品过柱,样品中的某些组分会选择性地吸附于填料上,然后再选择合适的溶剂进行洗脱,从而达到分离净化的目的。根据填料可分为吸附型、分配型和离子交换型,常用的填料有硅酸镁载体(florisil)、氧化铝、硅胶、C18、C8、、聚二***硅烷(PDMS)和聚丙烯酸盐(PA)等聚合物。对液体样品,选择合适的萃取柱、洗脱液和其他优化条件后,可以一步完成萃取、富集、净化
3个步骤,然后应用GC或HPLC进行分析,可以实现许多农药残留的全自动分析。
超临界流体萃取法(SFE)
SFE法是近几年