蔬菜農(nóng)藥殘留檢測技術(shù)的比較分析

馮建永　劉輝

摘要：蔬菜中殘留的農(nóng)藥會(huì)對人體健康造成嚴(yán)重影響，對其快速檢測技術(shù)進(jìn)行研究具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。對磷酸緩沖液和甲醇溶液用于蔬菜表面殘留農(nóng)藥漂洗提取的過程進(jìn)行研究，比較分析了2種方法對不同蔬菜上不同農(nóng)藥殘留提取的效果，另外提出一種微型組織搗碎機(jī)快速搗碎萃取法。結(jié)果表明，微型組織搗碎機(jī)快速搗碎萃取法對農(nóng)藥殘留的提取效率可達(dá)70%以上。農(nóng)藥在蔬菜表面停留時(shí)間是漂洗法提取效率的主要影響因素，快速搗碎萃取法可有效提高農(nóng)藥殘留提取效率，同時(shí)提高檢測精度。

關(guān)鍵詞：蔬菜農(nóng)藥殘留；氣相色譜；微型搗碎機(jī)；萃取；檢測閾值

根據(jù)國家統(tǒng)計(jì)局發(fā)表的數(shù)據(jù)，我國耕地面積約占世界總耕地面積7%左右，全國人口約占世界人口的19.2%，因此，我國單位糧食的產(chǎn)量是世界平均值的3倍。在糧食供應(yīng)上取得巨大成就的同時(shí)，伴隨的是我國農(nóng)業(yè)污染問題日益嚴(yán)重，部分地區(qū)通過采用濫用農(nóng)藥的方式實(shí)現(xiàn)短期內(nèi)糧食作物的快速增產(chǎn)創(chuàng)收，但從長期發(fā)展角度來看，則導(dǎo)致破壞生物多樣性、農(nóng)產(chǎn)品農(nóng)藥殘留超標(biāo)、環(huán)境污染等一系列問題，最終危害人類健康，同時(shí)嚴(yán)重制約農(nóng)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。新中國成立初期，我國主要以有機(jī)氯農(nóng)藥作為殺蟲劑和防治植物病害的主要手段，鑒于其使用后殘留期較長、易溶于脂類、造成生物累積，在20世紀(jì)80年代被我國明確禁止使用，但有關(guān)研究結(jié)果表明，其影響至今仍未完全消失。之后主要使用氨基甲酸酯類、擬除蟲菊酯類等農(nóng)藥，這2種農(nóng)藥半衰期較短，但在一定環(huán)境下仍能夠長期存在。

農(nóng)藥對于防治有害生物、促進(jìn)農(nóng)牧業(yè)發(fā)展均有巨大貢獻(xiàn)，但大量因農(nóng)藥污染引發(fā)的食品中毒事件導(dǎo)致食品安全問題和農(nóng)業(yè)污染的現(xiàn)狀越來越受重視，各國均對農(nóng)副產(chǎn)品中農(nóng)藥殘留提出相應(yīng)限量標(biāo)準(zhǔn)。檢測農(nóng)藥殘留是有效預(yù)防農(nóng)藥污染威脅人類健康的方式之一，目前檢測蔬菜中農(nóng)藥殘留的技術(shù)包括生化檢測及色譜分析，前者更快速簡便，適用于蔬菜農(nóng)藥殘留現(xiàn)場定性初篩，后者靈敏度更高、特異性更強(qiáng)，適用于蔬菜農(nóng)藥殘留準(zhǔn)確定量研究。筆者對快速檢測農(nóng)藥殘留的技術(shù)進(jìn)行研究，提出一種能夠提高蔬菜內(nèi)農(nóng)藥提取效率的快速提取方法。

1材料與方法

1.1材料

茄子，油麥菜，包菜，購自當(dāng)?shù)厥卟耸袌觥硵澄贰⒓装妨住⑦秽ぃ徸訢r.Ehrenstorfer（Augsburg，Germany）。

氣相色譜操作：進(jìn)樣口溫度：220℃，柱溫：170℃保持0.5 min，按每min 8℃的速度升溫至240℃，保持5 min，載氣：N₂：5 mL·min^-1；H₂：3 mL·min^-1；空氣：60 mL·min^-1，尾氣：N₂：10 mL·min^-1，檢測器溫度：300℃；柱子：石英毛細(xì)管柱，尺寸30 m×0.53 mm×1.0μm。

使用電子天平分別稱取100 mg農(nóng)藥樣品溶于丙酮，定容至100 mL容量瓶中作為母液，溶液質(zhì)量濃度為1 000μg·mL^-1然后再分別取10 mL母液用丙酮溶解，定容至100 mL容量瓶中，形成終質(zhì)量濃度為100μg·mL^-1的混合農(nóng)藥溶液，密封保存?zhèn)溆谩?/p>

1.2方法

1.2.1 pH 8.0磷酸緩沖液處理法 使用電子天平稱取4 g蔬菜樣本置于三角燒杯中，加入20 mL0.1 mol·L^-1pH 8.0磷酸緩沖液（PBS），震蕩10 min混勻，布氏漏斗過濾后，加入50mL 3%NaCl溶液再過濾，收集濾液于分液漏斗中，然后依次加入40、30、20mL二氯甲烷溶液進(jìn)行萃取，收集二氯甲烷溶液，加入裝有無水Na2SO₄的漏斗進(jìn)行過濾脫水，收集濾液于平底燒瓶中，置于旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀蒸發(fā)濃縮至3 mL左右，冷卻至室溫后N：吹干，加入丙酮溶解，定容至10 mL容量瓶中，按氣相色譜操作條件測定。

1.2.2甲醇一水溶液處理法 0.1 mol·L^-1pH 8.0磷酸緩沖液換成4 mL 20%甲醇溶液，其他步驟與上述一致。

樣品的農(nóng)藥添加處理：將蔬菜剪成片狀，使用電子天平稱取20 g后置于燒杯中，使用進(jìn)樣器對其表面均勻涂抹100μg·mL^-1的混合農(nóng)藥溶液100、200μL，放置2、4 h，然后使用以上2種不同漂洗法進(jìn)行農(nóng)藥提取，3次重復(fù)，備用。

將農(nóng)藥提取濃度與實(shí)際加入濃度對比，其比率即為該農(nóng)藥提取效率，對不同處理?xiàng)l件進(jìn)行編號：1號100μL（2 h）；2號200μL（2 h）；3號100μL（4 h）；4號200μL（4 h）。

1.2.3殘留農(nóng)藥萃取法及回收率測定 使用電子天平稱取20 g蔬菜組織，分別加入混合農(nóng)藥溶液100、200μL，放置4 h后放于搗碎機(jī)中，同時(shí)加入40 mL丙酮，混勻搗碎提取3 min，然后將混合溶液過濾，收集提取液于燒杯中，再依次加入過量飽和NaCl，10 mL CH₂Cl₂，充分混勻后靜置10 min分層，取上層有機(jī)相加入裝有無水Na₂SO₄的漏斗進(jìn)行過濾脫水，平底燒瓶收集溶液，置于旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀蒸發(fā)濃縮至3 mL左右，冷卻至室溫后N₂吹干，加入丙酮溶解，定容至10 mL容量瓶中，按氣相色譜操作條件測定。

對不同處理?xiàng)l件進(jìn)行編號，處理5為100μL（4 h）；處理6為200μL（4 h）。

2結(jié)果與分析

2.1農(nóng)藥殘留提取效率分析

不同條件下各樣品農(nóng)藥殘留提取效率如表1所示。

對比處理?xiàng)l件1、2可知，與蔬菜接觸時(shí)間較短的情況下（2 h），各樣品農(nóng)藥殘留提取效率均處于80%～98%區(qū)間，表面農(nóng)藥較容易被漂洗，同時(shí)不同提取液的提取效果差別不大，說明在較短時(shí)間內(nèi)，農(nóng)藥主要分布在蔬菜表面，易進(jìn)行表面漂洗。

對比處理1、3和處理2、4可知，放置時(shí)間較長時(shí)（4 h），采用PBS處理對茄子樣品各農(nóng)藥殘留提取效率處于15.49%～55.06%區(qū)間，對油麥菜樣品各農(nóng)藥殘留提取效率處于16.36%～29.73%區(qū)間，對包菜樣品各農(nóng)藥殘留提取效率處于21.70%～53.02%區(qū)間；采用20%甲醇處理對茄子樣品各農(nóng)藥殘留提取效率處于34.01%～59.98%區(qū)間，對油麥菜樣品各農(nóng)藥殘留提取效率處于10.33%～30.42%區(qū)間，對包菜樣品各農(nóng)藥殘留提取效率處于21.11%～46.79%區(qū)間。說明農(nóng)藥殘留時(shí)間是影響其提取效率的主要因素之一。在放置較長時(shí)間后，農(nóng)藥逐漸滲透到蔬菜內(nèi)部組織，難以通過表面提取法完全提取農(nóng)藥，另外，對于不同蔬菜種類，2種提取液的提取效果不同。

2.2農(nóng)藥殘留萃取效率分析

不同條件下各樣品農(nóng)藥殘留萃取效率如表2所示。

對比表1可知，使用農(nóng)藥殘留萃取法對不同蔬菜中長時(shí)間（4 h）農(nóng)藥殘留的萃取效率為71.17%～94.58%，均明顯高于表面漂洗法。

3討論與結(jié)論

一般農(nóng)藥產(chǎn)品中除了有效成分外，還會(huì)加入少量輔助試劑，如滲透劑、附著劑等，幫助農(nóng)藥更好地附著在作物表面而發(fā)揮藥效。另外，部分農(nóng)藥具有較強(qiáng)的脂溶性和內(nèi)吸傳導(dǎo)性，如樂果、甲拌磷等，能夠滲透蔬菜表皮蠟質(zhì)層進(jìn)入蔬菜內(nèi)部組織，并傳導(dǎo)至各個(gè)部位，因此，農(nóng)藥停留時(shí)間是表面漂洗法提取效率的主要影響因素。在實(shí)際應(yīng)用中，蔬菜中農(nóng)藥產(chǎn)品較難被沖洗去除。

農(nóng)藥殘留快速檢測技術(shù)是一種針對水樣進(jìn)行處理及檢測的技術(shù)，搗碎提取能夠避免有機(jī)溶劑對提取過程的干擾，對蔬菜類農(nóng)藥殘留提取效率可達(dá)70%以上，同時(shí)對農(nóng)藥殘留進(jìn)行濃縮處理可以降低檢出限標(biāo)準(zhǔn)，達(dá)到快速有效提取的目的。

筆者對蔬菜中農(nóng)藥殘留的不同提取方法進(jìn)行研究，結(jié)果表明，（1）農(nóng)藥停留時(shí)間是表面漂洗法提取效率的主要影響因素，農(nóng)藥在蔬菜上短時(shí)間（2 h）停留，PBS提取和20%甲醇溶液提取2種提取方法的提取效率均高于80%，當(dāng)農(nóng)藥在蔬菜上停留時(shí)間延長（4 h），則提取效率急劇下降至60%以下。（2）農(nóng)藥長時(shí)間與蔬菜接觸會(huì)滲透進(jìn)入蔬菜內(nèi)部組織，采用表面漂洗法提取效率較低，直接搗碎法更適用于實(shí)際應(yīng)用中對蔬菜內(nèi)農(nóng)藥進(jìn)行提取分析，因此筆者設(shè)計(jì)一種快速萃取殘留農(nóng)藥的方法，實(shí)現(xiàn)蔬菜內(nèi)部組織中農(nóng)藥殘留快速有效提取，農(nóng)藥在蔬菜上停留時(shí)間較長的條件下（4 h），提取效率均高于70%，高于同條件下表面漂洗法提取效率。同時(shí)濃縮處理有利于降低檢測閾值，提高檢測精度。