食品/農(nóng)產(chǎn)品中甲氧基丙烯酸酯類(lèi)農(nóng)藥殘留分析研究進(jìn)展

張 娟，秦錦云

（1馬鞍山市產(chǎn)品質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)所，安徽馬鞍山 243000；2馬鞍山市農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安全監(jiān)督檢測(cè)中心，安徽馬鞍山 243000；3安徽國(guó)星生物化學(xué)有限公司，安徽馬鞍山 243000）

0 引言

甲氧基丙烯酸酯類(lèi)化合物是以天然物strobilurin A為先導(dǎo)而開(kāi)發(fā)出來(lái)的一類(lèi)仿生合成殺菌劑。該類(lèi)農(nóng)藥幾乎可以防治所有真菌病害，適用于各種農(nóng)產(chǎn)品[1]，如水稻[2-3]、葡萄[4]、香蕉[5-6]、草莓[7]、柑橘[8]、蘋(píng)果[9]、番茄[10]、辣椒[11]、豇豆[12]、馬鈴薯[13]、花生[14]等，對(duì)煙草白粉病菌也有較好的抑制作用[15]。但隨著近年來(lái)對(duì)其研究的深入，科研人員逐漸發(fā)現(xiàn)其對(duì)環(huán)境和生物的負(fù)面影響。果蔬表面的甲氧基丙烯酸酯類(lèi)農(nóng)藥殘留不僅較難去除[16]，同時(shí)進(jìn)入地下水后會(huì)有潛在污染風(fēng)險(xiǎn)[17-19]，而且對(duì)昆蟲(chóng)中的蜂類(lèi)和蠶也有很強(qiáng)的毒性[20-23]。鑒于甲氧基丙烯酸酯類(lèi)農(nóng)藥產(chǎn)生的影響，了解其前處理及分析檢測(cè)方法尤其重要。

筆者通過(guò)查閱標(biāo)準(zhǔn)、文獻(xiàn)等相關(guān)資料，介紹甲氧基丙烯酸酯類(lèi)農(nóng)藥的發(fā)展歷程、作用機(jī)理、殘留限量，總結(jié)該類(lèi)農(nóng)藥在食品/農(nóng)產(chǎn)品中的前處理和檢測(cè)分析方法，旨在為今后研究該類(lèi)農(nóng)藥殘留檢測(cè)提供理論和技術(shù)支撐。

1 甲氧基丙烯酸酯類(lèi)農(nóng)藥的發(fā)展歷程及作用機(jī)理

20 世紀(jì)60 年代，科學(xué)家Musilek 等從一種真菌中發(fā)現(xiàn)了抗真菌活性的物質(zhì)，這就是最早分離出來(lái)的甲氧基丙烯酸酯類(lèi)化合物，被稱為strobilurin A。隨后，一系列以甲氧基丙烯酸酯衍生物為先導(dǎo)合成的化合物被研發(fā)并投入生產(chǎn)。目前，甲氧基丙烯酸酯類(lèi)農(nóng)藥銷(xiāo)售額在全球殺菌劑市場(chǎng)是第一位，6 種主要產(chǎn)品包括嘧菌酯、吡唑醚菌酯、肟菌酯、啶氧菌酯、氟嘧菌酯和醚菌酯[24-25]。圖1為嘧菌酯和吡唑醚菌酯的結(jié)構(gòu)式。

閆曉靜[26]以粘噻唑?yàn)槔芯苛嗽擃?lèi)殺菌劑的作用靶標(biāo)及作用位點(diǎn)，粘噻唑與線粒體呼吸鏈bc1復(fù)合物中的細(xì)胞色素b及鐵硫蛋白作用，阻止從細(xì)胞色素b到細(xì)胞色素c1的電子傳遞，從而抑制線粒體的呼吸作用；通過(guò)蛋白質(zhì)晶體學(xué)研究明確了粘噻唑的作用位點(diǎn)（Qo位點(diǎn)）是通過(guò)氫鍵與鐵硫蛋白及細(xì)胞色素b 的殘基結(jié)合的。而其他strobilurin 類(lèi)殺菌劑雖然與粘噻唑具有相同的靶標(biāo)，但結(jié)構(gòu)的差異導(dǎo)致具體作用位點(diǎn)的差異。

2 各國(guó)甲氧基丙烯酸酯類(lèi)農(nóng)藥的殘留限量

甲氧基丙烯酸酯類(lèi)農(nóng)藥的殘留問(wèn)題已經(jīng)引起全球各國(guó)相關(guān)部門(mén)的重視。美國(guó)、加拿大、歐盟等許多國(guó)家或國(guó)際組織均規(guī)定了甲氧基丙烯酸酯類(lèi)農(nóng)藥在多種食品及農(nóng)產(chǎn)品中的殘留限量。如美國(guó)確定甲氧基丙烯酸酯類(lèi)(strobilurins)殺菌劑在矮生漿果表面或內(nèi)部殘留限量為3.0 mg/kg，水果中的殘留限量為5.0 mg/kg，其中嘧菌酯在根類(lèi)蔬菜中限量為1.0 mg/kg。2019 年澳大利亞新增嘧菌酯(azoxystrobin)在綠葉蔬菜中的最大殘留限量為15 mg/kg。巴西確立嘧菌酯在生菜中的限量為1.0 mg/kg，水稻中的限量為0.7 mg/kg。中國(guó)對(duì)甲氧基丙烯酸酯類(lèi)農(nóng)藥做出規(guī)定[27]，嘧菌酯在稻谷和番茄中的最大殘留限量分別為1、3 mg/kg。吡唑醚菌酯在部分果蔬中的最大殘留限量為0.5 mg/kg。此外，該標(biāo)準(zhǔn)還包含肟菌酯等該類(lèi)其他農(nóng)藥殘留的限量值，為進(jìn)一步的技術(shù)檢驗(yàn)提供了有力依據(jù)。

3 甲氧基丙烯酸酯類(lèi)農(nóng)藥的檢測(cè)技術(shù)

3.1 氣相色譜法在甲氧基丙烯酸酯類(lèi)農(nóng)藥檢測(cè)中的應(yīng)用

氣相色譜法(gas chromatograpfy)簡(jiǎn)稱GC，是一種常見(jiàn)的農(nóng)藥殘留分析方法。目前用于檢測(cè)甲氧基丙烯酸酯類(lèi)農(nóng)藥殘留的氣相色譜法多采用電子捕獲器(ECD)和氮磷檢測(cè)器(NPD)。其中SN/T 1976—2007《進(jìn)出口水果和蔬菜中嘧菌酯殘留量檢測(cè)方法》中采用氣相色譜法氮磷檢測(cè)器(NPD)檢測(cè)。文獻(xiàn)中對(duì)此類(lèi)農(nóng)藥也有報(bào)道，吳潔珊等[28]經(jīng)乙腈提取、鹽析、固相萃取柱（solid phase extraction column，SPE 柱）凈化，采用GC/ECD同時(shí)測(cè)定柑橘中醚菌酯、唑菌胺酯、肟菌酯和烯肟菌酯的殘留量，回收率為75%～95%。周鳳霞[29]同樣采用乙腈提取、SPE凈化等，GC/ECD測(cè)定番茄中醚菌酯和肟菌酯的殘留量，回收率為81.2%～106.5%，且在樣品中的最低檢出濃度為0.005 mg/kg。孫潔[30]以乙酸乙酯-環(huán)己烷為溶劑進(jìn)行超聲波萃取，比較NDP和μECD2 種檢測(cè)器檢測(cè)葡萄和甘藍(lán)中嘧菌酯殘留量的方法，證明這2種方法均不存在干擾峰，且2種方法的回收率為80%～105%，最低檢出濃度分別為0.005、0.002 mg/kg.，統(tǒng)計(jì)分析2種方法定量結(jié)果間無(wú)顯著性差異。楊茜茹[31]采用乙腈水溶液浸提，分別經(jīng)C18固相萃取柱(SPE-C18)和氨基固相萃取柱(SPE-NH2)凈化，GC/μECD檢測(cè)小麥籽粒、植株和土壤中吡唑醚菌酯的殘留量，平均回收率為79%～104%，RSD 為1.5%～5.3%。

3.2 高效液相色譜法在甲氧基丙烯酸酯類(lèi)農(nóng)藥檢測(cè)中的應(yīng)用

高效液相色譜法(high performance liquidchromatograpfy)簡(jiǎn)稱HPLC。目前國(guó)標(biāo)中還無(wú)HPLC法檢測(cè)甲氧基丙烯酸酯類(lèi)農(nóng)藥殘留的方法。而梁沛等[32]采用石墨烯的分散微固相萃取技術(shù)和高效液相色譜聯(lián)用的方法測(cè)定果汁和環(huán)境水樣中甲氧基丙烯酸酯類(lèi)農(nóng)藥殘留，取得滿意結(jié)果。高智席等[33]用乙酸乙酯-環(huán)己烷超聲提取，SPE凈化，高效液相色譜法測(cè)定桂圓中殘留嘧菌酯的方法，回收率為98.7%～100.2%。

3.3 氣相色譜質(zhì)譜聯(lián)用儀在甲氧基丙烯酸酯類(lèi)農(nóng)藥檢測(cè)中的應(yīng)用

色譜質(zhì)譜聯(lián)用儀(hypenated techniques chromatograpfy)是近年來(lái)發(fā)展的一種重要農(nóng)殘檢測(cè)方法。主要有氣相色譜質(zhì)譜法和液相色譜質(zhì)譜法。其中氣相-質(zhì)譜聯(lián)用(gas chromatograpfy-mass spectrometry)簡(jiǎn)稱GC-MS，可實(shí)現(xiàn)同時(shí)定性、定量多殘留檢測(cè)，除GC-MS外還有近年來(lái)發(fā)展迅速的GC-MS/MS（氣相色譜串聯(lián)質(zhì)譜）。目前國(guó)家制定的一些甲氧基丙烯酸酯類(lèi)農(nóng)藥殘留的標(biāo)準(zhǔn)均采用GC-MS檢測(cè)[34-36]。雖然甲氧基丙烯酸酯類(lèi)農(nóng)藥殘留檢測(cè)有相應(yīng)的國(guó)標(biāo)方法，但只針對(duì)嘧菌酯、肟菌酯、醚菌酯、啶氧菌酯、吡唑醚菌酯這幾種常見(jiàn)的農(nóng)藥，對(duì)于烯肟菌酯等后期開(kāi)發(fā)農(nóng)藥的國(guó)標(biāo)方法還是空白。文獻(xiàn)中對(duì)甲氧基丙烯酸酯類(lèi)農(nóng)藥的檢測(cè)方法研究較多，如白國(guó)濤等[37]用乙腈提取，QuEChERS(quick、easy、cheap、effective、rugged and safe)法，即加入含PSA、無(wú)水MgSO4和GCB 的組合凈化劑凈化，氣相色譜-串聯(lián)質(zhì)譜檢測(cè)黃瓜中烯肟菌酯和烯肟菌胺等10種農(nóng)藥殘留的檢測(cè)方法，10種農(nóng)藥的平均回收率為76%～105%，定量限為0.001～0.05 mg/kg。鄭兆姍[38]將經(jīng)硅藻土分散后的大米和事先放在萃取池的QuEChERS凈化劑混合，以乙腈為溶劑采用快速溶劑萃取儀(APLE)萃取，GC/MS檢測(cè)大米中6種甲氧基丙烯酸酯類(lèi)農(nóng)藥殘留量的方法。6種甲氧基丙烯酸酯類(lèi)農(nóng)藥的回收率為84.7%～95.6%，定量限為0.007～0.246 μg/mL。

3.4 液相色譜質(zhì)譜聯(lián)用儀在甲氧基丙烯酸酯類(lèi)農(nóng)藥檢測(cè)中的應(yīng)用

液相色譜質(zhì)譜聯(lián)用技術(shù)(liquid chromatograpfymass spectrometry)簡(jiǎn)稱LC-MS，它可以分析GC-MS所不能分析的強(qiáng)極性、難揮發(fā)、熱不穩(wěn)定的化合物，并能夠用于復(fù)雜樣品中農(nóng)藥的檢測(cè)[39]，其普及率在逐年上升。目前文獻(xiàn)記載甲氧基丙烯酸酯類(lèi)農(nóng)藥殘留量以HPLC-MS/MS（液相色譜串聯(lián)質(zhì)譜）和UPLC-MS/MS（超高液相色譜串聯(lián)質(zhì)譜）為主。趙旭東[40]用乙腈水提取，QuEChERS 凈化，HPLC-MS/MS 檢測(cè)豇豆及其栽培土壤中嘧菌酯的殘留量，平均回收率為74%～101%，RSD為0.9%～9.2%，最低濃度均為0.005 mg/kg。張蕊[41]用酸化乙腈提取，SPE-NH2凈化，HPLC-MS/MS檢測(cè)咖啡中甲氧基丙烯酸酯類(lèi)農(nóng)藥殘留，回收率為83.2%～88.1%，RSD為2.0%～6.2%。吳延燦[42]同樣用酸化乙腈提取，QuEChERS 凈化，UPLC-MS/MS 檢測(cè)香菇中該類(lèi)農(nóng)藥的殘留量，平均回收率分別為71%～21%，RSD為0.6%～9.2%。周瑤[43]用乙腈提取，SPENH2凈化，UPLC-MS/MS同時(shí)測(cè)定橙子、香蕉、蘋(píng)果、菠蘿中嘧菌酯、醚菌酯、啶氧菌酯等6種甲氧基丙烯酸酯類(lèi)殺菌劑殘留，其回收率為60%～120%，RSD為2.2%～15.1%。杜鑫[44]用乙腈提取，SPE-NH2凈化，UPLC-MS/MS 測(cè)定草莓中嘧菌酯的殘留量，回收率為78.0%～95.2%，RSD＜7.0%。王全勝[45]用乙腈提取，QuEChERS法凈化，UPLC-MS/MS 測(cè)定楊梅中嘧菌酯的殘留量，回收率為82%～105%，RSD為1.5%～10.2%，定量限為0.005 mg/kg。王思威[46]用乙腈提取，QuEChERS凈化，UPLC-MS/MS 測(cè)定荔枝花粉花蜜中吡唑醚菌酯及其代謝物的殘留量，回收率為87.0%～97.8%，RSD為1.3%～3.7%，檢出限為0.08～0.20 μg/kg，定量限為0.20～0.50 μg/kg。許秀敏[47]同樣使用乙腈提取，QuEChERS凈化，UPLC-MS/MS同時(shí)測(cè)定果蔬中35種甲氧基丙烯酸酯類(lèi)和三唑類(lèi)殺菌劑殘留量的分析方法，回收率為61.8%～125%，檢出限為0.3～0.5 μg/kg，定量限為1.0～1.5 μg/kg。樂(lè)淵[48]采用乙腈提取，多壁碳納米管凈化，超高效液相色譜-飛行時(shí)間質(zhì)譜(UPLC-TOF MS)測(cè)定香草蘭中嘧菌酯等13 種農(nóng)藥，回收率為77.92%～119.10%，RSD為0.55%～17.70%，發(fā)現(xiàn)多壁碳納米管比PSA的凈化性能更好。

3.5 其他方法

國(guó)外一些文獻(xiàn)如Jakub Schurek等[49]用乙酸乙酯提取，QuEChERS凈化，檢測(cè)小麥中嘧菌酯、啶氧菌酯、醚菌胺、醚菌酯、吡唑醚菌酯和肟菌酯6種甲氧基丙烯酸酯類(lèi)農(nóng)藥。他采用實(shí)時(shí)直接分析-飛行時(shí)間質(zhì)譜(DART-TOF MS)的方法進(jìn)行了驗(yàn)證性分析，與LCMS/MS 法的分析結(jié)果一致。實(shí)驗(yàn)中6 種農(nóng)藥線性關(guān)系良好且相關(guān)系數(shù)滿足要求，回收率為78%～92%，RSD 為8%～15%，方法定量限為5.0～30 μg/kg。Acharya等[50]用近紅外干燥提取技術(shù)對(duì)芒果、蘋(píng)果和西紅柿等水果表面吡唑醚菌酯等農(nóng)藥的污染情況進(jìn)行了評(píng)價(jià)。Mercader[51]則通過(guò)合成功能性的半抗原并制備單克隆抗體，開(kāi)發(fā)出了檢測(cè)吡唑醚菌酯殘留的酶聯(lián)免疫吸附分析(enzyme-linked immunosorbent assay，ELISA) 方法，其檢出限低于0.1 μg/L，并結(jié)合QuEChERS法建立一種檢測(cè)藍(lán)莓、草莓、桃、杏、李子等果醬中吡唑醚菌酯殘留量的方法。

4 展望

筆者介紹了甲氧基丙烯酸酯類(lèi)農(nóng)藥在食品/農(nóng)產(chǎn)品中的前處理方法和檢測(cè)方法。前處理提取過(guò)程中，文獻(xiàn)及國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)多采用乙腈作為提取劑；凈化過(guò)程中，GB 23200.54—2016 采用GPC 法，但其會(huì)消耗大量有機(jī)試劑，從而增加檢驗(yàn)成本；GB 23200.8—2016、GB 23200.46—2016、GB/T 20769—2008 等使用廣泛的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)方法中的提取液通過(guò)C18柱、GCB 柱、NH2柱單獨(dú)或串聯(lián)凈化，過(guò)程繁瑣，且產(chǎn)生大量有機(jī)廢液，對(duì)環(huán)境產(chǎn)生了二次污染。而國(guó)內(nèi)外文獻(xiàn)報(bào)道多采用QuEChERS 凈化方式，該法采用固體試劑直接加入方式凈化，處理過(guò)程更快捷高效。對(duì)于政府部門(mén)下屬的相關(guān)檢測(cè)機(jī)構(gòu)而言，后者的前處理方式顯然更適合大批量多殘留的日常檢驗(yàn)任務(wù)，未來(lái)有很好的發(fā)展前景和推廣價(jià)值。在樣品儀器分析過(guò)程中，國(guó)標(biāo)檢測(cè)方法使用GC、GC-MS或LC-MS/MS，而近年來(lái)國(guó)內(nèi)文獻(xiàn)報(bào)道的檢測(cè)方法以GC-MS/MS或LC-MS/MS為主，儀器整體性能提升，且檢測(cè)種類(lèi)更廣，包括目前國(guó)標(biāo)檢測(cè)方法空白的烯肟菌酯等后期開(kāi)發(fā)的農(nóng)藥，大大填補(bǔ)了當(dāng)下政府檢測(cè)機(jī)構(gòu)對(duì)新型農(nóng)藥檢測(cè)方法的空白。雖然國(guó)內(nèi)文獻(xiàn)對(duì)甲氧基丙烯酸酯類(lèi)農(nóng)藥在食品/農(nóng)產(chǎn)品中的檢測(cè)技術(shù)報(bào)道較多，但對(duì)于國(guó)外文獻(xiàn)介紹的實(shí)時(shí)直接分析如飛行質(zhì)譜、近紅外光譜技術(shù)、免疫分析等檢測(cè)技術(shù)，國(guó)內(nèi)相關(guān)研究較少，這可能是基于目前成本較高、儀器普及率低和靈敏度低等原因[52]。

與國(guó)內(nèi)文獻(xiàn)報(bào)道的檢測(cè)方法相比，目前國(guó)內(nèi)的主要國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)的前處理方式和部分分析方法依然落后。與文獻(xiàn)報(bào)道主流方法的差距勢(shì)必影響當(dāng)下政府檢測(cè)機(jī)構(gòu)的檢驗(yàn)?zāi)芰λ剑膊焕谡焖俚恼莆諊?guó)內(nèi)甲氧基丙烯酸酯類(lèi)農(nóng)藥在食品/農(nóng)產(chǎn)品中的殘留情況，影響政府今后應(yīng)對(duì)該類(lèi)農(nóng)藥的重大決策。因此，本文對(duì)目前國(guó)內(nèi)外文獻(xiàn)檢測(cè)方法的綜述也為下一步國(guó)標(biāo)的更新制定提供實(shí)驗(yàn)依據(jù)。同時(shí)，筆者認(rèn)為雖然中國(guó)制定了甲氧基丙烯酸酯類(lèi)農(nóng)藥的殘留限量，但在GB 2763—2016 中，如烯肟菌酯只有黃瓜中的臨時(shí)限量，且沒(méi)有任何推薦的國(guó)標(biāo)檢驗(yàn)方法，氟嘧菌酯的殘留限量值甚至還是空白。因此建議且有必要對(duì)食品/農(nóng)產(chǎn)品中部分甲氧基丙烯酸酯類(lèi)農(nóng)藥殘留安全限量值進(jìn)行科學(xué)且詳細(xì)的研究，制定合理的安全限量，降低人類(lèi)飲食風(fēng)險(xiǎn)。

隨著未來(lái)國(guó)家對(duì)農(nóng)藥殘留日趨嚴(yán)格的監(jiān)管，政府檢測(cè)機(jī)構(gòu)經(jīng)濟(jì)上的投入和技術(shù)性的整合，不管像多壁碳納米管這樣的凈化技術(shù)還是直接分析技術(shù)（飛行質(zhì)譜、近紅外光譜技術(shù)、免疫分析等），都會(huì)隨著科研人員的不斷深入研究而逐漸在國(guó)內(nèi)發(fā)展。一些更快捷高效的技術(shù)應(yīng)用會(huì)越來(lái)越普及，先進(jìn)的方法標(biāo)準(zhǔn)也會(huì)逐步完善。