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果蔬中有机磷农药残留检测方法的研究进展

作者:代写论文  来源:星论文网  发布时间:2011-11-01 13:43:55

摘要:有机磷农药残留主要检测方法有气相色谱法、液相色谱法、免疫分析法、生物传感器检测法等,本文综述了近年来有机磷农药检测技术的研究进展,评述了各种方法的特点。
  关键词:果蔬;有机磷农药;残留;检测方法
  
  近年来,由蔬菜、瓜果等农产品的农药残留引起的食物中毒事件频频发生。据报道,全国因食用农药污染的食品而发生农药中毒的人数,年均近20万人,约占食物中毒总人数的1/3。人若长期食用有农药残留的蔬菜、瓜果等农产品,对身体极为有害:低剂量的有机磷农药可使人产生慢性中毒,对人体具有致癌、致畸、致突变的危害;急性中毒可引起肌肉痉挛、瞳孔收缩、呼吸困难,甚至引发死亡。
  有机磷农药属于磷酸酯或硫代磷酸酯类化合物,包括敌敌畏、速灭磷、久效磷、甲拌磷、巴胺磷、二嗪农、乙嘧硫磷、甲基嘧啶硫磷、甲基对硫磷、稻瘟净、水胺硫磷、氧化喹硫磷、稻丰散、甲喹硫磷、克线磷、乙硫磷、乐果、喹硫磷、对硫磷、杀螟硫磷等,按毒性大小分为高毒类、中毒类和低毒类3种类型,广泛地应用于果蔬等的病虫害防治。由于有机磷农药反复多次用于田间农作物,导致害虫对其普遍产生了抗药性,进而使用量越来越大,严重污染食品。所以,加强对果蔬中有机磷农药检测方法的研究,对保障人类健康具有重要的意义。
  有机磷农药残留的检测方法主要有气相色谱法、高效液相色谱法、免疫分析法及生物传感器法等。
  

1 气相色谱法
  气相色谱法(GC) 是一种经典适用的分析方法,也是检测有机磷的国家标准方法(GB/T 5009.20-1996)。气相色谱法具有分离效能高,选择性多、灵敏度高等特点,在有机磷农药检测中应用非常广泛。李博等[1] 通过固相萃取——气相色谱联用技术(火焰光度检测器检测),对8 种具有代表性结构的有机磷农药敌敌畏、氧化乐果、甲胺磷、乐果、马拉硫磷、毒死蜱、对硫磷、甲基对硫磷同时检测,方法检测限为1.1~2.5μg/L,相对标准偏差为2.0%~7.4%,回收率为69.1%~108.2%。完全满足对有机磷农药的检测要求。薛平等[2]采用基质固相分散法从5 种基质中(白菜、梨、鸡肉、玉米、紫甘蓝)提取、净化常见的19 种有机磷农药,用气相色谱(火焰光度检测器检测)进行分析,除乙拌磷、杀螟腈、水胺硫磷、硫线磷、三唑磷的回收率较低,其余有机磷农药中的回收率在75.0%~109.2% 之间,相对标准偏差小于16%,该方法的回收率和相对标准差满足农药残留检测中准确度和精密度的要求。最低检出限为0.005~0.017mg/L,符合欧盟的标准。李建科等[3]用同样方法对苹果样品中16 种有机磷农药进行测定,回收率为79.67%~104.68%,变异系数小于4.15%,方法的最低检出限为0.0032~0.010 mg/kg。此法可满足苹果中多种常见有机磷农药残留检测的实际需要。
  

2 液相色谱法
  液相色谱法也具有分离效能好、灵敏度高、检测速度快及重现性好等特点,尤其适用于高熔点化合物、热分解化合物和水溶性化合物的分析检测。为实现多种农药残留的同时分析,通常采用液相色谱与质谱联用的方法。曹赵云等[4]利用液相色谱——串联质谱的检测方法,同时测定了蔬菜、水果中有机磷类、酰胺类、氨基甲酸酯类等80种农药残留,检出限为0.02~3μg/kg,该方法快速、准确、灵敏,适用于蔬菜、水果中80种农药残留的同时分析。刘宝峰等[5]利用同样方法同时测定蔬菜、水果中65种农药残留,样品中最低检出限为0.02~20μg/kg,平均加标回收率为70%~120%。
  

3 免疫分析法
  免疫分析方法是基于抗体与抗原之间的高选择性反应而建立起来的一种生物化学分析法。免疫分析法具有特异性强、灵敏度高(检测极限可达1~1000ng/ml)、方便快捷、分析容量大、检测成本低、安全可靠等优点。一般不需要贵重仪器,可大大简化甚至省去前处理过程,对使用人员的专门技术要求不高,容易普及和推广。该技术开发的产品——检测试剂盒,可广泛应用于现场样品和大量样品的快速检测,具有广阔的应用前景。在农药残留分析中,应用最广泛的是酶联免疫分析。苏婧等[6]合成了与有机磷农药化学结构相近似的一类半抗原,制备该类半抗原的特异性单克隆抗体,建立了有机磷农药的酶免疫分析方法。胡寅等[7]建立了有机磷农药残留纳米磁珠间接竞争的酶免疫分析方法。结果发现,纳米磁珠免疫检测方法对多种有机磷农药具有显著的识别作用,具有灵敏度高等特点。Alcocer M J C 等[8]采用O,O- 二乙基-2- 丁烯酸磷酸酯作半抗原,制备出具有广谱性的多克隆抗体,分析表明该多克隆抗血清对在磷酸酯基团侧链含有不饱和键的十种磷酸酯有机磷农药具有较高的选择性和亲和力,检测限在0.3~23ng/ 孔之间。
  

4 生物传感器检测法
  生物传感器是利用生物物质(如酶、蛋白质、DNA、抗体、抗原、生物膜、微生物、细胞等)作为识别元件,将生化反应转变成可定量的物理、化学信号,从而能够进行生命物质和化学物质检测和监控的装置。
  检测有机磷农药的生物传感器主要是酶生物传感器。酶生物传感器是以酶为敏感元件的一种生物传感器,主要由识别底物的固定化酶层和与之密切结合的信号转换器组成。生物传感器检测有机磷农药能大幅度缩短检测时间,具有快速、经济、灵敏度高等特点。肖飞等[9]制备了一种多层AChE/PAMAM-Au/CNTs/GC乙酰胆碱酯酶的酶抑制电流型传感器,用于有机磷农药的检测具有快速,线性范围宽,灵敏度高等特点。固定在传感器上的乙酰胆碱酯酶具有良好的酶动力学响应,对有机磷农药呋喃丹的最低检测限达到4.0nmol/L。闵红等[10]用合成的金参杂的四氧化三铁(Au-Fe3O4)纳米粒子,以壳聚糖为交联剂,制备出了电流型乙酰胆碱酯酶生物传感器。对有机磷农药的检测具有响应速度快,检测灵敏度高,稳定性好等特点,对敌敌畏的检测限达到4.0×10-13mol/L,对其他有机磷农药也有很好的响应。刘润等[11]等以戊二醛为交联剂,牛血清白蛋白作惰性物质,将乙酰胆碱酯酶固定在多壁纳米管修饰玻璃电极表面,制成生物传感器。结果表明,该方法具有良好的重现性和回收率,对辛硫磷和氧化乐果的检出限分别为3.6×10-4g/L和5.9×10-4g/L。
5 其它方法
  毛细管电泳法、酶抑制法、近红外光谱法等也用于果蔬中有机磷残留的检测。黄宝美等[12]用毛细管电泳法测定了青菜中敌百虫的残留,最低检出限为2×10-6mol/L。样品加标回收率为90%~102%。陈晓明[13]根据有机磷农药抑制胆碱酯酶活性的原理,开发出的新鲜蔬菜有机磷农药检测技术,敌敌畏、辛硫磷、敌百虫的最低检出限分别为0.06mg/kg、1.00 mg/kg、0.50mg/kg。陈菁菁等[14]利用近红外光谱技术检测农药残留,以滤纸作为农药载体,分别采用偏最小二乘回归法和最佳波段差值回归法结合不同的光谱预处理方法建立农药质量比的预测模型。结果表明:偏最小二乘回归法在经过多元散射校正和变量标准化后得到的预测结果较好,预测相关系数为0.954,通过最佳波段差值回归法得到的预测相关系数为0.904,但精确度有待进一步提高。
  

6 结语
  气相色谱法、高效液相色谱法具有分离效能高、灵敏度高、重现性好等特点,但需要繁琐的前处理及贵重的仪器,不能进行现场快速检测。免疫分析法、生物传感器检测法、酶抑制法具有特异性强、灵敏度高、方便快捷、可以现场检测等优点,现已得到了广泛的应用。
 

参考文献
  [1] 李博,张莉,汪东风等. 固相萃取-气相色谱法检测8种有机磷农药的方法及条件优化[J]. 中国农学通报,2010, 26(19):88-93
  [2] 薛平,史惠娟,杜利君等. 5 种基质中19 种有机磷农药残留的基质固相分散- 气相色谱法测定[J]. 食品科学,2010,31(18):227-231
  [3] 李建科,吴丽华,孔祥虹. 基质固相分散-气相色谱法测定苹果中的多种农药残留[J]. 中国农业科学, 2008,41(6):1767-1777
  [4] 曹赵云,牟仁祥,应兴华等. 液相色谱-串联质谱法测定蔬菜、水果中80种农药残留[J]. 分析测试学报,2010,29(10):1030-1035
  [5] 刘宝峰,刘罡一,马又娥等. 高效液相色谱-串联质谱法检测蔬菜水果中65种农药残留方法研究[J]. 科技通报,2010,26(1):93-99
  [6] 苏婧,薛小平,康蕊华等. 一种有机磷农药单克隆抗体的制备及其特性研究[J]. 环境污染与防治,2008,30(4):20-22
  [7] 胡寅,沈国清,朱鸿林,等. 有机磷农药纳米磁珠酶联免疫分析方法研究[J].环境污染与防治,2010,32(9):41-45
  [8] ALCOCER M J C, DILLON P P, MANNING B M, et al. Use ofphosphonic acid as a generic hapten in the production of broad specificity antiorganophosphate pesticide antibody[J]. J Agric Food Chem, 2000, 48(6): 2228-2233
  [9] 肖飞,曲云鹤,卫银银等. AChE/PAMAM-Au/CNTs/GC传感器用于有机磷农药检测的研究[J]. 化学传感器,2008(4): 36-40
  [10] 闵红,曲云鹤,李晓华等. Au掺杂Fe3O4纳米粒子酶传感器的制备及其应用于有机磷农药检测的研究[J]. 化学学报,2007,65(20):2303-2308
  [11] 刘润,郝玉翠,康天敌. 基于碳纳米管修饰电极检测有机磷农药的生物传感器[J]. 分析实验室,2007,26(9):9-12
  [12] 黄宝美,郑妍鹂,李学谦等. 毛细管电泳法测定青菜中敌百虫的残留量[J]. 分析实验室,2004,,2(3):1-3
  [13] 陈晓明. 新鲜蔬菜中有机磷农药残留快速检测技术的研究[J]. 安徽农业科学,2008,3(22):9696-9698(略)

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