農藥殘留檢測的熒光和化學發光免疫分析方法研究

王建新 遼寧阜新氟產業開發區管理委員會

蔡河洋 阜新中科環保電力有限公司

白雪 遼寧阜新氟產業開發區管理委員會

劉旭 遼寧阜新氟產業開發區管理委員會

從古至今，人們使用農藥消滅對農作物造成危害的病蟲，以此保證收成。但同時，隨著農藥的大量使用，藥物中的毒性對自然生態環境和人類健康逐漸產生威脅。鑒于此，對于如水果、蔬菜等常見的農作物中的農藥殘留進行檢測便顯得十分重要。起初，常用的農藥殘留檢測方面的技術只有比色法、化學法、生物測定法幾種，雖然確實能夠檢測出殘留的農藥，但操作起來靈敏度不高，且不具備專一性[1]。隨后，人們發明了氣相色譜分析，有效提高了檢測效果，但成本高昂，并且對專業技術的要求較高，因此只適合小范圍內有條件的實驗室使用。相比之下，免疫分析方法具有靈敏度較高、檢測時間較短、實用性較高等優點，常用的有熒光免疫分析方法和化學發光免疫分析方法兩種。

一、熒光免疫分析方法

熒光免疫分析法指的是將免疫學反應和熒光技術結合，同時利用前者的特異性和后者的敏感性，對特異蛋白抗原在細胞內的分布進行檢測。由于化學物質本身能夠從外界吸收能量并將其加以儲存，以此完成到激發態的轉化，而當其再從激發態轉化回基態后會剩余部分能量，這部分能量能夠通過電磁輻射放射，形成熒光。因此，熒光發射有兩個特點：其一，分子或原子自身能夠產生熒光，并且在接收到能量之后立刻引起發光；其二，當能量停止供給時，分子或原子的發光現象隨之結束[2]。熒光免疫技術是標記免疫技術中的一種，也是最早發展的一種，早在1940年間，國外便有學者利用熒光素對抗體進行標記，用于臨床中對可溶性肺炎球菌多糖抗原進行檢測。而今，熒光免疫技術廣泛應用，以抗原抗體反應為依據，首先把熒光素標記在抗原或者抗體上，而后把這種熒光標記物作為分子探針，對細胞或者組織內相對應的抗原或抗體進行檢測。在這個過程中，細胞或者組織內的抗原抗體復合物中帶上熒光素，在相應的熒光顯微鏡的觀察下，熒光素受到激發光而發出足夠明亮的熒光，從而達成抗原或抗體檢測目的。

二、化學發光免疫分析方法

化學發光，從字面上來看，即因化學反應而產生的發光現象，不過這一過程需要在常溫條件下進行。其發光原理和熒光發射有些相似，由于化學反應中有能量放出，某些物質分子吸收了這些能量，完成從基態到激發態的轉化，而當其再次從激發態轉回基態時，會釋放出光子，檢測人員通過對產生的光子的測定以進行定量分析。化學發光免疫分析法則是合化學發光和免疫反應為一體的結合物，免疫反應是第一階段，在這一階段中，檢測人員在抗原或者抗體上用化學發光物質或者酶作下標記，而后經過抗原與抗體的特異性反應得到一種免疫復合物。接著來到第二階段，將氧化劑加進去，經過氧化，化學發光物質逐漸轉化為激發態。而在激發態形成之后，會通過發射光子來釋放能量，借此回到基態。這之間，檢測人員可以用發光信號測量儀檢測發光強度，由于待測物質濃度與發光強度之間存在著一定的線性定量關系，因此達到檢測效果[3]。

當前，根據標記物選擇不同，化學發光免疫分析方法可分為三種，除了化學發光免疫分析外，還有化學發光酶免疫分析和電化學發光免疫分析。而常見的標記物主要為魯米諾類。魯米諾，又稱發光氨，常溫狀態下呈黃色晶體或米黃色粉末狀，從性質上來說是一種較為穩定的試劑。同時，也屬于一種強酸，對人體具有強烈的刺激性。但是由于魯米諾的結構相對簡單，水溶性較好，因此被廣泛應用。法醫學上，法醫可以通過魯米諾反應來鑒別被擦洗過或是時間久遠的血跡。而在生物學上，魯米諾則可以用來檢測細胞中的銅、鐵和氰化物的痕跡。用在化學發光免疫分析法中，常常通過氧化劑使魯米諾氧化后發光，增強待測物質的化學發光作用以進行定量分析。舉個例子，農藥中有一類為有機磷農藥，同氨基甲酸酯類農藥有些類似，具有一定程度的神經毒性，在殺蟲方面起到很大的效果，但是如果被人體吸收，會對體內的膽堿酯酶造成抑制作用，進而導致運動失調、昏迷等現象，嚴重者可導致死亡，因而此類農藥在農作物中的殘留量受到嚴格的限定。可以用來檢測有機磷農藥的方法有很多，但是色譜法首先需要對樣品做一些預處理，不僅過程繁瑣，而且需要相當的專業操作，對于現場檢測來說十分不便；傳感器法操作則需要付出昂貴的成本費用，且十分耗費人力。

綜上所述，近年來，人們越來越關注食品安全問題，在農藥檢測方面也提出越來越高的要求。免疫分析作為一種主要的檢測手段，發揮了極大的作用，但同時也受到一些限制，且并非所有農藥中的分子都能應用免疫分析檢測，在這種情況下，熒光和化學發光技術的結合在一定程度上解決了這個問題，使得大部分農藥殘留的檢測更為快捷、高效，提高了準度。但是這也是相對而言，在實際操作中，蔬菜水果等樣品中自身帶有的部分基質會在檢測過程中帶來輕微的干擾，對最終結果也有輕微的影響。因此在農藥殘留檢測方面，還需要研究人員進一步的研究，發明更加準確的檢測方法，提高檢測的可靠性。