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1、水果和蔬菜中农药残留检测技术研究进展Advancesinanalysistechnologyofpesticideresiduesinfruitsandvegetables1前言农药在农业生产中发挥着重要作用。据估计,全世界每年因病、虫、草害造成的粮食损失约占总产量的50%,使用农药可挽回上述损失中的30%,其效益约为农药使用成本的4倍。在水果和蔬菜中使用农药可提高产量,但对生态环境、人类生命造成了巨大的威胁。随着使用范围的逐渐扩大和使用量的不断增加,农药造成的环境污染与食物安全问题逐渐暴露,农产品农药残留超标现象常有
2、发生[1]。新闻上已经报道了许多因食用带有超标农药而引起中毒的事件。如汤山一家三口实花菜中毒;住在天津红桥区咸阳路桓仁楼的黄某一家三口,因吃了凉拌的黄瓜、西红柿而中毒。经化验证实:食物里有残存农药。所以加强水果和蔬菜中农药残留的检测十分必要。由于农药品种多,化学结构和性质各异,待测组分复杂,高效、低毒、低残留农药品种不断涌现。在水果和蔬菜中残留量很低,直接测定非常困难,为此需对样品前处理技术、分析检测技术、快速检测技术进行改进、开发和研制。下面对残留农药的检测技术进展进行介绍。2样品的前处理农药残留分析的样品前处理主要
3、包括提取、浓缩和净化等步骤。它是影响分析结果的关键环节,其效果的好坏直接影响到方法的检测限和分析结果的准确性,而且还影响分析仪器的工作寿命。传统的索氏提取、液液分配、柱层析等,不仅操作繁琐、费时、提取与净化效率低、易引入误差,且需使用大量有毒溶剂。随着科学技术的进步,样品前处理技术正向着省时、省力、廉价、减少溶剂、快速和自动化方向发展。液-液萃取法(LLE)是最早使用的一种提取净化方法,现已逐步被以下方法取代:2.1固相萃取(SPE)固相萃取法是液固萃取和液相色谱柱技术相结合的发展,其基本原理是利用固体吸附剂对液体样品
4、中目标化合物或杂质的吸附,选用合适强度的洗脱溶剂,使目标化合物选择性地洗脱或保留在柱上,与样品基体和干扰物分离,从而达到分离和富集的目的。固相萃取节省时间,可减少杂质引入,对操作者安全,重现性好,同时对农药残留物能够快速富集。2.2固相微萃取(SPME)固相微萃取是一种新型的无溶剂化样品前处理技术,由Pawliszyn在1989年首次报道。固相微萃取以特定的固体(一般为纤维状萃取材料)作为固相提取器将其浸入样品溶液或顶空提取,然后直接进行GC、HPLC等分析。技术集采样、萃取、浓缩、进样于一体,灵敏度高、成本低、所需样
5、品量少,重现性及线性好,操作简单、方便快捷。它通过吸附/脱吸附技术,富集样品中的挥发性和半挥发性成分,克服了一些传统样品处理技术的缺点,已经广泛应用于水、食品、环境以及生物样品分析。当用SPME处理蔬菜样品时,要求先用丙酮等溶剂萃取样品,以获得好的结果[2]。2.3 基体分散固相萃取(MSPD) MSPD是一种新的提取净化技术,1989年由美国路易斯安那州立大学的Barker首次提出并给予理论解释[3]。MSPD浓缩了传统的样品前处理过程,是简单有效的提取净化方法,适用于各种分子结构和极性农药残留的提取净化,在水果、蔬
6、菜的残留农药检测中得到了广泛的应用。2.4凝胶渗透色谱提取(GPC)GPC是农药多残分析中常用的有效方法,适用样品范围极广,适用农药种类多,回收率也较高,不仅油脂净化效果好,而且重现性好,柱子可重复使用,已成为农药多残留分析中的通用净化方法。EijiUeno等采用共溶物自动过凝胶色谱和活性炭串联双柱,之后用气质联用仪进行分析,回收率在70%~120%,标准偏差小于5%[4],该方法已应用于多种果蔬的日常检测。2.5基体分散固相萃取(MSPD)MSPD是一种新的提取净化技术,1989年由美国路易斯安那州立大学的Barke
7、r首次提出并给予理论解释[3]。MSPD浓缩了传统的样品前处理过程,是简单有效的提取净化方法,适用于各种分子结构和极性农药残留的提取净化,在水果、蔬菜的残留农药检测中得到了广泛的应用。3水果和蔬菜中农药残留检测方法的进展3.1气相色谱技术3.1.1气相色谱法(GC)GC是一种经典分析方法,其分析对象为气体和可挥发物质,具有操作简单、分析速度快、分离效能高、灵敏度高、应用范围广等特点,能进行多残留分析。目前,GC所用分离柱已由过去以填充柱为主转变为以毛细管柱为主。气相色谱-微波诱导等离子体-原子发射检测(GC/MIP/A
8、ED)方法用于水果、蔬菜中有机磷农药残留分析已在HP5921A系统上实现[5]。现在几乎所有GC技术都采用内涂有非极性或中等极性固定相的毛细管柱。毛细管柱在分辨能力、灵敏度、分析速度以及色谱柱的相对惰性方面均比填充柱优越,还可以得到较好的分离效果。毛细管气相色谱在农药残留分析中的应用始于上世纪70年代。1983年,惠普公司出了53