食品中有机磷农药检测方法综述

食品中有机磷农药检测方法综述姓名：刘汇芳食品中有机磷农药检测方法综述摘要：有机磷农药作为一类高效、广谱的杀虫剂、除草剂等正被广泛地用于农业生产中，但其大量使用后对人、动物和环境产生的危害也日益严重。由于近些年来食品安全问题已经引起了越来越多人的关注，对食品中有机磷农药残留的检测研究已经引起了包括我国在内的世界各国的重视。在总结前人工作的基础上对食品中有机磷农药常用的检测方法做一综述。关键词：有机磷；检测；色谱法；酶抑制法；酶联免疫吸附分析（ELISA）有机磷农药（OPs）作为一类高效、广谱的杀虫剂、除草剂等正被广泛地用于农业，但大量使用后对人、动物和环境产生的危害也日益严重。农药残留通过食物链作用在人体累积而引起的致畸、致癌、致突变危害，如农药的急慢性中毒，特别是果蔬食品污染后引发的群体（如家畜、人）中毒事件屡有发生。。为此，世界各国投入大量资金、人力和物力，一方面加强无公害绿色农药的研制开发和应用；另一方面,制定愈来愈严格的农药残留限量标准来控制食品的质量，使食品的安全性得到提高。GB5127-1998食品中敌敌畏、乐果、马拉硫磷、对硫磷最大残留限量卫生标准规定：原粮中敌敌畏W0.1mg/kg、乐果W0.05mg/kg、马拉硫磷W8mg/kg、对硫磷＜0.1mg/kg,果蔬中敌敌畏＜0.2mg/kg、乐果W1.0mg/kg,其余两种不得检出。加强对有机磷农药检测方法的研究，特别是快速、灵敏、准确、简便的检测方法，对保护生态环境，保障人类健康有着重要意义，在这方面前人作了大量的工作，因此在总结前人工作的基础上对常见的有机磷农药检测的研究情况作一综述”。根据有机磷农药的物理化学及生物学特性，对其检测的常用方法有：即波谱法、色谱法和酶抑制法，免疫法等。1波谱法该方法是根据OPs中某些官能团或水解、还原产物与特殊的显色剂在一定的条件下，发生氧化、磺酸化、酯化、络合等化学反应，产生特定波长的颜色反应来进行定性或定量（限量）测定。检限在Pg级水平，见表1。表1各种显色反应类型及灵敏度显色反应类型颜色灵敏度OPs类别二氯化钯法黄色5-10pg含硫OPs偶氮法橙红色5-10pg含硝基苯OPs间•苯二酚法红色1-5pg含氯OPs靛蓝法蓝色1-5pg含对硝基苯OPs亚硝酰铁氤化钠法紫红色1-10Pg含硫一磷键OPs表1反映的是微量化学试验法，主要用于商品农药的鉴别试验，灵敏度不高，试验干扰因素多，含不同基团的OPs的反应也不一样，易出现假阴性。为提高灵敏度，用分光光度计等来测定OPs的方法（即波谱法）逐渐代替了微量化学试验。AOAC规定了用红外光谱法检测敌敌畏，保棉磷，甲拌磷，用分光光度法检测马拉硫磷，对硫磷等。RasulianM.对果蔬样品中的OPs就采用分光光度法，检出限量小于1Pg，回收率为94%。GarciaSanchezE用分光荧光光度法测定土壤中的OPs检出限为0.01pg，而RajuJ.改进了OPs的萃取方法，用分光光度法测定六种OPs，检出限达到ng级。但波谱法一次只能测定一种或相同基团的一类OPs，且灵敏度不高，一般只能作为鉴别方法粗选，对含有各种不同OPs残留的样品，呈阳性的样品还需用其它检测方法来进行确证试验。2色谱法2.1薄层色谱法（TLC）TLC法是一种较成熟的、应用也较广的微量快速检测方法，先用适宜的溶剂提取OPs，经纯化浓缩后，在薄层硅胶板上分离展开，显色后与标准OPs比较Rf值进行定性测定，用薄层扫描仪进行定量测定，检出限达0.1〜0.01Pg。由于样品中农残成份复杂，OPs含量较低，为此，国内外针对该方法的不同实验步骤，如提取方法，纯化，浓缩方法，薄层板的吸附剂种类，展开剂的配制，展开方式（如单向和双向展开）以及显色方法都作了深入的研究和改进。ShermaJ.用C18柱固相萃取水中的OPs,VahKevichO.V.用酶抑制显色的高效薄层色谱法(HTLC)来检测马铃薯中的OPs,检测限提高到0.01〜5ng。2.2气相色谱法(GC)随着现代仪器分析方法的发展，气相色谱法已成为目前典型的，应用最广的仪器分析方法。AOAC对大部份OPs，如乙拌磷、丰索磷、马拉硫磷，对硫磷，在八十年代就建立了气相色谱检测方法。我国食品理化检验国家标准方法也采用了气相色谱检测OPs，检出限为1ng。该方法是利用经提取、纯化、浓缩后的OPs注入气相色谱柱，程序升温气化后，不同的OPs在固定相中分离，经不同的检测器检测扫描绘出气相色谱图，通过保留时间来定性，通过峰或峰面积与标准曲线对照来定量。一次可同时测定多个组份，简便快捷，灵敏度高，准确性也好。而色谱条件的最佳设定是气相色谱技术的关键。日本学者OmuraM.研究了七种不同极性的固定相来分离检测不同极性的OPs，检测限达0.05~10ng。MarbleL.K比较了萃取法和固相净化柱来纯化OPs，认为DB-1柱能获得最佳效果。而ManesJ用C18反相柱从水中分离浓缩OPs，得到很好的回收率。其它研究还报道了用凝胶渗透色谱法净化谷物、饲料中的OPs残留，检出限达0.01〜0.05ng。近年来毛细管气相色谱法(CGC)得到了不断发展和完善，使毛细管柱基本替代了原来的填充柱，不仅提高了灵敏度、分辨率和检测速度而且稳定性，使用寿命都比填充柱优良。国外MiyabaraM.和JonogaiY.分别用电子俘获检测和火焰光度检测的CGC法测定了食品中几十种OPs。而国内专家陈泉、楼小华和余建新用CGC法分别检测了13种、25种和7种不同样品中的OPs，检出限0.1〜20ng，回收率和重复性都很好。目前，随着气相色谱仪的普及，对可能存在OPs残留的样品如食品、果蔬、谷物、饲料、茶叶、水产品、土壤、植物材料、水体以及血液、化妆品、羊毛脂、牛奶都建立了气相色谱检测方法。2.3高效液相色谱法(HPLC)HPLC法是在液相柱层析的基础上，引入气相色谱理论并加以改进而发展起来的色谱分析方法。与GC相比，不仅分离效能好，灵敏度高，检测速度快，而且应用面广。对气相色谱不能测定的如沸点太高不能气化以及对热不稳定，易裂解变质的OPs都可以用HPLC来检测。AOAC中有近半数的OPs都建立了HPLC法。研究报道也很多，BrancaP.，SharpG.J.用HPLC分别测定了食品和水中，谷物及其制品，水稻中的OPs。MartindaleR.W.比较了HPLC和GC测定马铃薯中的OPs。不断改进的HPLC技术也扩大了HPLC检测OPs的应用范围°MalletV.N.研究了7种不同的萃取方法提取环境水中的OPs，用HPLC来检测。Carabias采用紫外HPLC来检测水果中的OPs。由于高效液相色谱仪价格不菲，所以，推广和普及该方法有一定的困难，但随着经济的发展，HPLC以其无可比拟的优点必将在OPs检测领域占重要地位。3酶抑制法(EIM)有机磷类农药能抑制昆虫中枢和周围神经系统中乙酰胆碱酯酶的活性，乙酰胆碱酯酶(AChE)是与神经化学传递有关的乙酰胆碱(ACh)的水解酶，造成神经传导介质乙酰胆碱的积累，影响正常传导，过量的乙酰胆碱累积会造成许多行为系统功能失调，有时甚至造成呼吸系统瘫痪而死亡。酶抑制法检测是将这一原理用在了对农药残留的检测中。目前应用酶抑制法来检测OPs的方法主要有纸片法和膜电极法。具体就是将Ach-E吸附在载体上(纸片或电极)，当检测含有OPs的样品时，Ach-E活性被抑制，从纸片的颜色变化或电极的读数指示变化上可以定性检测OPs，与标准OPs比较则可定量。酶抑制法操作简便，速度快，不需昂贵的仪器，特别适合现场检测及大批样品的筛选检测，但灵敏度较差,并且对各类不同有机磷农药检测的灵敏度不同，重复性、回收率还有彳寺提高。4免疫法免疫测定(immunoassay,IA)是利用抗原抗体反应检测标本中微量物质的方法。基于抗原抗体反应的特异性和敏感性，免疫测定的应用范围极为普遍。任何物质只要能获得相应的特异性抗体，即可用免疫测定进行检测。国内外近年来在此方向的研究较为活跃，尤其是酶联免疫吸附分析(ELISA),自从20世纪90年代以来，农药残留的酶联免疫吸附测定技术得到了全面迅速的发展，美国化学会(AOAC)已经将免疫分析与气相色谱、液相色谱同时列为农药残留分析的三大支柱技术[31]。酶联免疫分析方法检测有机磷农药残留的检测灵敏度高，精确度高，方法的特异性强，方便快捷，但是对试剂的选择性高，对于小分子物质进行检测时要合成相应的人工抗原，半抗原合成不仅工作量大、周期长，而且农药结构类似的农药或待测农药代谢物可能发生不同程度的交叉反应。综上所述，对于食品中有机磷农药的几种检测方法各有优劣。其中对于在OPs检测中要求检测灵敏度好、定量分析有较高准确度以及选择性高时应该首选GC和HPLC。但是用色谱方法检测需要的仪器设备比较贵，不利于大量样品的筛选。用酶法检测时可以实现快速检测，但是检测灵敏度不高。免疫法作为近年来研究和应用较多的技术，因操作便捷，适合大批样品的检测，适用于食品中农药残留检测的初筛，且具有很高的灵敏度，使用前景极为广阔。参考文献：唐除痴，李煜昶，陈彬，等.农药化学[M].天津：南开大学出版社,1998:3.黎其万，潘灿平.农药残留免疫分析方法及其应用研究进展[J].西南农业学报,2004,17:248〜252.汤亚飞，王焰新，等.有机磷农药的使用与污染[J].武汉化工学院学报,2004,26(1):1广14.潘灿平，王丽敏，等.凝胶色谱净化-毛细管气相色谱法测定黄瓜、番茄和青椒中15种有机磷农药[J].色谱,2002,20(6):565~568.刘长武，翟广书，等.蔬菜水果中27种有机磷农药残留快速扫描检测方法研究[J].农业环境科学学报,2003,22(3):360~363.祖东云.毛细管气相色谱法测定多种有机磷农药在蔬菜上的残留[J].中国卫生检验杂志，2000,10(5):570~571.王建，林秋萍，等.气相色谱-质谱法测定蔬菜中有机磷杀虫剂和克百位的残留量[J].分析试验室,2002,21(2):27~30.HenryK.ROTICH,张卓勇，等.环境水中甲基对硫磷、对硫磷和辛硫磷农药残留的SPE—HPLC分析[J].分析测试学报,2002,21(5)50~53.黄士忠等GC测定水、土中有机氯和有机磷农药的多残留分析方法的研究<中国环境科学，1989,9(3)