有機磷農藥殘留的檢測技術研究

楊梅 王成會 孫財遠 饒益齡

摘 要：有機磷農藥被廣泛用作殺蟲劑和除草劑，具有廣泛的適應性，高效性和便利性，并廣泛用于蔬菜和水果的生長過程中。但是，其殘留在農作物上可能對人體造成傷害，例如引起慢性中毒，致癌作用和基因突變等。本文主要介紹有機磷農藥殘留不同的檢測方法，以便更好地了解有機磷農藥殘留檢測方法的趨勢和發展。

關鍵詞：有機磷農藥;檢測方法;氣相色譜法;免疫分析法;酶抑制法。

前 言

有機磷農藥是一類含有磷原子的有機酯類化合物的總稱，大多為磷酸酯類或硫代磷酸酯類，其進入人體后，能夠與人體內的膽堿酯酶形成磷酸化膽堿酯酶，使得人體內的膽堿酯酶活性受到抑制，從而引起中毒、致癌等，對人類的身體造成傷害[1]。有機磷農藥被廣泛用作殺蟲劑和除草劑，具有廣泛的適應性，高效性和便利性，并廣泛用于蔬菜和水果的生長過程中。因此，了解對有機磷農藥殘留量的檢測對生態環境、人類健康有著重要的意義。

我國的有機磷農藥殘留的檢測分析技術始于1950年。近年來，國內外研究者在有機磷農藥殘留的分析檢測方面取得了重要進展，并且出現了許多有效的鑒別和分析檢測方法[2]。目前，有機磷農藥殘留檢測方法主要有酶抑制法、氣相色譜法、免疫分析法等。

1、免疫分析法

在環境和食品分析中，農藥殘留的檢測至關重要。免疫學方法被廣泛用于檢測農業和環境樣品中的農藥，其中采用了針對目標分子的抗體。準確的診斷取決于所用抗體制劑的親和力和特異性，而高親和力抗體對于檢測極少量農藥至關重要。Chouhan R S[3]等人采用酶聯免疫吸附測定（ELISA）與流動注射分析（FIA）技術的結合對有機磷農藥甲基對硫磷進行檢測，其具有靈敏度高，識別性能好等特點。

Lee JK[4]等人使用多克隆抗體開發了一種競爭性的間接酶聯免疫吸附測定法（ciELISA），合成了五種針對待檢測物的半抗原，通過免疫獲得相對應的抗體，主要用于有機磷農藥乙酰甲酸鹽的檢測。通過實驗得出，在優化的異源系統中，乙酰甲酸鹽的IC（50）值為25 ng/mL;編號為8377的半抗原-1-KLH，檢測范圍為5-140 ng/mL之間，最低檢出限為2 ng/mL。這些結果表明，ELISA可以作為監測環境和農業樣品中乙酸鹽殘留的分析工具。

2、酶抑制法（EIM）

有機磷農藥能與昆蟲中樞和外周神經系統中的乙酰膽堿酯酶結合，抑制其活性。乙酰膽堿酯酶（AChE）是乙酰膽堿（ACh）的一種水解酶，主要是與神經化學傳遞有關，引起神經傳導介質乙酰膽堿的積聚，影響正常傳導，乙酰膽堿的過量積聚可引起許多行為系統的功能障礙，有時甚至會導致呼吸麻痹和死亡[5]。酶抑制法主要基于這一原理來對有機磷農藥進行檢測。

Nikolaos G Karousos[6]等開發了一種用于測定有機磷和氨基甲酸酯農藥的石英晶體微量天平（QCM）生物傳感器。主要使用了兩種酶系統（乙酰膽堿酯酶和膽堿氧化酶），該系統將乙酰膽堿轉化為甜菜堿，產生副產物過氧化氫。在第三種酶反應（過氧化物酶）的作用下，過氧化物能夠將聯苯胺（3，3'-二氨基聯苯胺）氧化為不溶性產物，該不溶性產物沉淀出來并可以吸附至表面，非離子表面活性劑的加入能夠增強懸浮沉淀物的表面沉積，以此提高傳感器靈敏度。有機磷農藥通過抑制酯酶活性，從而使得沉淀物（QCM）的質量減少。實驗證明，QCM酶傳感器系統可用于測定低至1ppm的西維因和敵敵畏。

3、氣相色譜法

氣相色譜法作為國家有機磷農藥的檢測方法，具有靈敏度高、檢測速度快、分離效率高的特點廣泛應用于環境檢測中。近幾年來，氣相色譜聯用技術在國內外迅速發展。其中，氣相色譜—質譜聯用技術（GC-MS）在有機磷農藥的檢測中得到了廣泛的應用。Abad J M [7]等人采用毛細管氣相色譜-質譜聯用（GC-MS）和離子選擇監測技術，測定了江水、沉積物、魚類等環境樣品中14種有機磷農藥的痕量。農藥在水中的相對標準偏差（RSD）為1.0～31.4%（除MPP外，其為1.0～10.9%），可在0.02～0.75 ng/ml的范圍內測定。農藥在水中的檢出限為0.013～0.120 ng/ml。它們從河水、海水、沉積物和魚類樣品中的回收率分別為101～132%、103～145%、93～166%（除異沙基硫磷外）和67～101%（除異沙基硫磷和磷），相對標準偏差分別為1.1～8.0%、0.9～8.2%、6.2～28.5%和4.2～10.8%。實驗證明，氣相色譜法對有機磷農藥的殘留具有良好的檢測性能。

陳登輝[8]研究了采用加速溶劑萃取—雙塔雙柱氣相色譜法（ASE-GC）最土壤中的18種有機磷農藥進行分析。研究結果表明：采用加速溶劑萃取法時，18種有機磷農藥的回收率均可達到82%～98%，大約為15 分鐘就能萃取一個樣品，萃取方法較快;采用雙塔雙柱氣相色譜法對土壤中18種有機磷農藥進行檢測，花費時間大約40分鐘左右，18種有機磷農藥的檢出限均為0.282～1.05 μg/kg，標準曲線的R值均可達到0.9979以上，雙柱確認的相對偏差在-2.0%～2.0%之間。

4、結論

綜上所述，有機磷農藥的檢測方法都有各自的特點，可以根據需要和要求選擇不同的檢測方法。酶抑制法檢測方法快速、簡單，適合大批量的樣品及現場檢測，但其靈敏度價差。氣相色譜法的靈敏度高，準確度高，但是檢測設備價格昂貴，并且需要配備專業的人員來操作。如今，人們對食品的安全越來越重視，有機磷農藥的檢測方法也會受到研究者們的關注。在改進原始檢測方法的同時，一些新的檢測技術也不斷發展，如：毛細管電泳技術、分子免疫技術、酶生物傳感法等。這些檢測技術的發展和應用將推動有機磷農藥的檢測走向一個新高度。

參考文獻

[1] 唐勤學，陶小林，黎司.有機磷農藥殘留檢測技術的研究進展[J].化工時刊，2008.9，22（9），68-72.

[2] 仲維科， 郝晉， 孫梅心等. 我國食品的農藥污染問題[J].農藥，2000，39（7）：1-4.

[3] Kumar M A， Chouhan R S， Thakur M S， et al. Automated flow enzyme-linked immunosorbent assay （ELISA） system for analysis of methyl parathion[J]. Analytica Chimica Acta， 2006， 560（1-2）：30-34.

[4] Lee J K， Ahn K C， Stoutamire D W.，et al. Development of an enzyme- linked immunosorbent assay for the detection of the organophospho- rus insecticide acephate .Journal of Agricultural and Food Chemistry [J] 2003，51 （13）： 3695-3703.

[5] 王向紅，崔小軍，李昕，李旭，龍王碩. 食品中有機磷農藥檢測方法研究進展[J]. 食品研究與開發， 2006（11）：195-199.

[6] Nikolaos G Karousos， Sihem Aouabdi， Allan S Way，等. Quartz crystal microbalance determination of organophosphorus and carbamate pesticides[J]. analytica chimica acta， 2002， 469（2）：189-196.

[7] Abad J M ， Pariente F ， L. Hernández， et al. Determination of Organophosphorus and Carbamate Pesticides Using a Piezoelectric Biosensor[J]. Analytical Chemistry， 1998， 70（14）：2848-2855.

[8] 陳登輝. ASE-GC法測定土壤中18種有機磷農藥[J]. 期刊論文， 2013， 18（2）：95-101

作者簡介：楊梅（1994—），女，碩士研究生，主要從事環境檢測。