蔬菜水果中有机磷农药残留测定现状及展望

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1、有 机磷农 药具 有 高活性 ，在 环境 中低残 留等特 点 ，仍在世 界 范 围 内广 泛 应 用 ，有 着 极 为重 要 的地 位【l-2J。但是 ，某些有机 磷农 药属 于高毒农药 ，对哺 乳动 物急性 中毒较强 ，常 因使 用、保管 、运输等不慎 ， 污染 食品 ，造 成人 畜急 性 中毒 。故 食 品 中特 别是果 蔬等有 机 磷 农 药 残 留 的测 定 是 一 重 要 检 测 项 目。 1994年 美 国 食 品 市 场 研 究 所 的一 项 调 查 表 明 ，72 的消 费者 非常关心 食 品 中农 残 安全性 ，这一 比例大 大超过 了对 抗 生 素 、激 素 、亚 硝酸 盐

2、 和 添加 剂 的关 心【引。根据世 界卫生 组织 对 19个 国家 的统 计数 据估 计 ，全世界每年 发生 50万起农 药 急性 中毒事故 。 对 19451966年 间 66个 国家 34000起农药 中毒 的 资料分析 ：认 为农药 中毒发 生次数 与农 药用 量并 无 相关 ，而与农药 品种有关 。754的农药 中毒 系 由 有机磷农药 引起 ，其 中 80为对 硫磷L4J。随着人 们 生 活水平 的提高 ，种类各异 ，营养丰富 的果蔬类在人 们 日常饮食生活 中 占有越 来越 大 的 比例 ，而 有机磷 农药 是果 蔬 生 长 过 程 中病 虫 害 防 治 常 用 农 药 之J，

3、因此在果蔬 中经 常遇 到测 定有 机磷农 药残 留 量问题 。本文就 目前果 蔬 中有 机磷农药残留测定几 种方法做 一简单介 绍 ，并综 合 概述 新技术 与新 方法发展 动 向。1 气相色谱 法 气 相 色谱 法 中一般 采用火 焰光度 检测 器测定 ， 对有机磷具有很 好 的选 择性 和灵 敏度 ，同时 能一 次 性进行 多种有机磷农药残 留量测定。 由于计算机引 入仪器 ，提高 了仪 器 的 自动化程度 ，也提高 了测定 的 准确度 和精 密度 ，但 分析 中样 品 的前 处理仍 然 主要 依靠 手工操作 。不 同果 蔬 要用 不 同前 处 理方法 ，即 使同一 种作物 的不 同部位

4、 ，由于其 组成 不 同前 处 理 方法也不尽相 同。所 以在气相 色谱法测定果蔬 中有 机磷农 药残 留量 时 ，一 定要筛 选适 合样 品 的前 处 理 方法 ，这样 才能得 到 准确 的数据 ，做 出正确 的评估 。 样 品的前处理 主要 有 以下 四步 ：样 品制备 、提 取 、净 化 、浓 缩 。11 样品制备按蔬菜 水 果 种类 不 同 ，选择 适 宜 的检 测 部位 。 如：叶菜 类去 外 侧 腐 叶 、枯 叶及 芯 叶 ；瓜 果类 去 蒂 籽 ；根菜类洗去 泥土 ，去 掉须 根 ；水果 类 去 蒂去核 等 等C6J。样 品制 备 的原则 是 制 备 的样 品 一定 要 具 有代

5、表性 ，否则不能 如实 反映 出果蔬 有 机磷 农药残 留 水平 。12 样 品提取 、净化残 留农药一般在 mgkg至 tLgkg级 水平 ，所 以 在 使用 GC法测定农 残时 ，样 品要经 过反 复提取 ，最 大程度 地提取 出残 留与果蔬 中的有机磷 农药 。一般 常 用 的提 取 剂 有 丙 酮 、二 氯 甲烷 或 乙 腈 。 国 际 上 常 用乙腈作 为有 机磷 农药提 取剂 及 分配 净化 剂 ，但 由 于 乙腈毒性大 ，价格 昂贵 ，且 不易 购买 ，所 以国 内对 非脂类样 品常用 氧化铝 ，活性碳 和二氯 甲烷 一次 完成提取 、净 化L1 。1975年 Luke提 出以丙

6、 酮 代替 乙腈，对水果 和蔬菜进行 多残 留检测 。丙酮无 毒 ，沸点适中容易纯化 ，液一 液分配时容易分层 ，价格也较便 宜 ，虽然同时提 出的共提物较 多 ，仍然得 到众多分析 家的偏爱 。已经 证实 丙酮适 用 于 多种类 型 的样 品 可测 定百多种农药 (除离 子 型农药 )，特 别适 合 于富 含水分的植物样品。 甲 醇 也 是 常 用 的 提 取 剂。 Wheeler用 CM标记 的有机磷农药施于芥菜 、草莓、萝卜，研究三种常用极 性 溶剂 丙酮 、乙腈 、甲醇 的提 取率 ，以甲醇 对植 物 样 品 的提 取 效 果 最好，乙腈次之，丙酮又次之。根 系吸收 的农药 较难提取

7、，丙 酮和 甲 醇对 萝卜中呋喃丹的提取 率低 于 70。可见 ，农 药结合在不同样品 的基质 中 ，被提取的程度不同 ，不能从一 种 作物 的情 况 去 推 论 另一 种 。提 取 是 否完 全 ，是残 留分析 的关键 ，如果 没有 现成 的资料可 循 则一定要对提取率进行验iEC8。过滤后 的提 取液 中含有 多种 干扰 物质 ，常 采用液一 液分配和柱层 析法来 净化 。对 于一些易挥发 的 有机磷提取液 国外 常采用 扫集 共蒸 法 (SweeDCo distilation)净 化 ，它利 用 吹 蒸法 将 农药 与共 提 物分 开 ，不需吸附剂 ，也不 需要 大量 溶 剂 ，适用 于

8、脂 及植 物类样 品 中多种农 药 的分离 净化 ，此外 国外 有 的实 验室用 自动凝胶 色谱作 为通 用净 化法 ，根据 分子 的 大小进行分离 ，主要用 于食 品和饲料 中多种 农药 分 析L7 。我国 目前采用凝 聚法用 于果蔬 提取 液 的净 化；它利用凝聚剂 (氯 化铵加 磷酸 )将植 物 共提 物沉 淀 ，经过滤除去 ，此法适合果蔬 中多种有 机磷农药测定 。由于 GC测 定有 机磷农药 时 ，干扰较少 ，故对净化方法要 求不高 ，有人提 出不净 化方法 。 即样 品提取液经液一 液分 配后 ，不经柱层析净化 ，直接注入色 谱 中检测 。但 为 了保 持 仪器 的灵 敏度 ，可

9、以经 常更 换 色谱 中的石英棉及 柱前 端少量填充物L71。 13 样 液 浓 缩用 GC测定 有机 磷 农药 时 ，进 样量 一般 是 几 微 升 ，所 以提取后 的净化 液要经浓缩处理至适宜体积 。 目前浓缩装 置常用 的是 真空旋 转 蒸发 器 ，也有 用室 温 下 于 通 风 橱 中溶 剂 自然 挥 发 实 现 样 液 的浓 缩 。 目前 ，国 内外普遍采用 的气相色谱 法检测蔬菜 、 水果 中有 机 磷农 药 残 留是 一 项 很好 的分离 测 试 技 术 ，但耗费时 间长 ，费 用高 ，不 宜普及 ，往往分析结果 出来 ，果蔬早 已被食用 ，很难起到保护消 费者健康 的 作用 。

10、为了防止因滥用农药引起 的有机磷农药 急性 中毒 ，人们希望 能有 一种操 作 简便 、快速 、灵 敏度 高 的农残 测定方法 。使 用酶抑制法检测农药残 留量从 20世 纪 50年代 开始陆续有报 道 。酶法分析与 其它 分析方法相 比 ，最 大 的特点 和优 点就是 它 的特异 性 强 ，分析速度也 比较快 l9j。现在 就后种 基于 酶抑 制 原理检测 果 蔬 中有 机 磷农 药 残 留的方 法做 如 下 介绍 。2 薄 层一酶抑 制法21 原 理农 药 在薄层板上展 开后 ，喷酶液 ，农药 抑制斑点 上 酶活性 ，而其 它部 分不 被抑 制 ，可 以使基质 水解 ， 水解产 物与显色

11、剂染料 发 生特 定反应 ，形 成某 一特 定颜色 ，与农药 斑 点颜 色 区分 开来。根 据检 出样 品 斑点 的大小 、清晰度 与农药标 准斑点 比较 ，进行定性 分析 与概 略 定 量 分 析 J。22 薄层一 酶抑 制法 可采 用酶源植 物酶 源如 ：面 粉酶 、玉 米面酶 、大米 (或小米 ) 酶 液 ，也 可采 用动物酶源 ，如 ：马血清 、牛肝 、蜂脑 等。 基质通 常用 乙酸 萘酯 ，呈 色剂 常用 蓝光 重氮色 盐蓝 (又称牢 固蓝染料 B)。采 用薄层一 酶抑制 法测 定果 蔬 中有机磷农药 残 留时对 E一1605、4049、乐果等硫 代磷酸酯类有 机磷农 药进 行 活化

12、 处理 ，使 之转变 成 磷酸酯或其 他氧化 同系物 ，提高对酯酶抑制能力 ，提 高测 定灵 敏度l10】。常用熏溴蒸汽 、滴 加饱 和溴水 及 一 定浓度氨水 、紫外照射等方法进行 活化处理 。23 薄层一 酶抑制 法特 点薄 层一 酶抑 制法结 合 了薄层色谱法和酶抑制方 法 ，对有 机磷农 药测 定灵 敏 度高 、适用 性广 ，同,j-x,t 样 品净化要求不高 ，与气相色谱法 相 比 ，技术更容易 掌 握 ，不 需 要 贵 重仪 器 等 优 点 。但 影 响 因素 很 多 ， 如 ：酶液种类 、酶 液喷洒 浓 度显 色 剂种类 等 等 ，使得 此法 重现性 差 ，所 以采用 薄层一 酶

13、 抑 制法 时仅能概 略定 量 。 3 酶活性抑 制法31 原 理有机磷 杀虫剂可 以不 可逆地 抑制 乙酰胆碱 酯酶 (Ache)活性 ，将含有 乙酰胆碱酯 酶 的酶 液 与果蔬提 取 液反应。若酶 的活性受 到抑制则表示果蔬 中有有 机磷 农药残 留，并 可根 据酶 活性 抑 制程 度来 进行 定 量分析 。AchE酶活性受 到抑制时 ，与底物氯化 乙酰 胆碱 (或碘化硫代 乙酰胆 碱 )作 用 ，产 物 之一醋 酸生成 量相应减少 ，根据 反应 前 后 ApH 变 化情 况 ，来 推 断 醋酸生 成量 减 少 情 况 ，进 而 判 断 有 机磷 对 Ache 酶活性抑制程度大小 。有 机

14、磷农药 的污染程度与反 应液 的 A pH值相互关 系见 表 1。表 1 有 机磷 农药 污 染程 度与 pH相 互 关 系*酶抑制 百分翠 是 参 照 蔬 菜 中农 药 残 毒 配套 监 测 技 术 而设定 。福建省测试技术研究 所黄文风等人 在 自行研制 的小型专用便 携式 农药 残 留毒性 快 速测 定仪 上 ，通 过 比较特定酶催 化反 应显 色反 应 的动 力学 曲线 ，直 接显示有 机磷 和氨基 甲酸酯类农药 对 乙酰胆碱酯酶 的抑 制率 ，报告 以酶抑 制率 为结 果求 得农 药残 留毒 性水平 ，此法 对敌 敌畏 检 出限 为 2210一 gml。 早期采用 的酶化学纸 片法把

15、 底物和指示剂 按适 当比 例混合之后 ，制成基质片 ，与马血 清中胆碱酯酶进行 反应 ，根据指 示剂变 色情 况来 判 断果蔬 中是否 存在 有机磷农药 并可粗 略定量 。32 酶 源 筛选以抑制 胆 碱酯 酶 (chE)技术 为 依 据 的酶 抑 制 法 ，其检测下 限随着 选用 不 同 的酶 源而不 同。表 示 一 种酶和基质亲合力大小 的米 氏常数 km 和 50酶 被抑制时 的抑 制剂 浓度 I50之 间呈 反 相关 系。酶 的 km越大 ，l50和检测下 限越 低 ，灵 敏度 就越高 。酶 源 chE的 km、I5o和有 机 磷农 药 检 测 下 限 的关 系 见 表111 O 33 AchE存 在 状 态注 ： 除检 测下 限外 ，其余 均 为 6个 数的平均 值 ； 括号 内为 I50(10。M)。 当 AchE 以液体 状 态存 在 时 ，关键 是 酶 活力 保护问题 。可 以选用适宜 的稳定 剂及防腐剂来保护液 体 AchE酶 活力 。 已报道过 的稳 定剂是 一些无 机或有机的盐 类 及醇 类【 】。从 马 血 清 中提 取 AchE可 以添加 适量硫 柳 汞来保 存 AchE活性。把 AchE液 态