食品中有机磷农药残留的几种检测方法比较

在检测农药残留 量时, 原 位化 学显 色技 术的 检出 限一 般 在 1~ 0. 1Lg , 荧光显色技术 ( 薄层扫描) 在 0. 1- 0. 01Lg , 酶 抑 制技术可达 0. 01~ 0. 001Lg 数量 级水平。由 于样品 中农药 残 留成分复杂, 含量 又较低, 为 此, 国 内外 针对 该方 法的 不同 实 验步骤, 如提取方 法, 纯化, 浓 缩方 法, 薄 层板 的吸 附剂 种类, 展开剂的配制, 展 开方 式( 如单 向和双 向展 开) 以 及显 色方 法 都作了深入 的研 究和改 进。Shenna J. 用 C18 柱固 相萃 取水 中 的有机磷农药,Lgahkevich 0. V 用酶抑制显色的 高效薄层色 谱 ( HT LC) 来检测马铃薯中的有 机磷农药, 检测限 量提高到 0. 0l ~ 5ng。 2. 2 气相色谱法( GC) 随着现 代仪 器分 析方法 的发 展, 气 相色谱法已成 为 目前 典型 的, 应 用 最 广泛 的 仪器 分 析方 法。 在农药测定方面的应 用主 要是 从六十 年代 开始 的, 可 以这 样 认为, 由于气相色谱的应用, 特别是高 灵敏度 的选择 性检测 仪 器的应用, 农药残 留量 的测 定水 平提 高到 一个 新的 台阶。 就 在各种新的检测方法 不断 出现 的今天, 气相 色谱 法仍 占绝 对 的优势, 就是由过 去的以 填充 柱为 主转 为目 前的 毛细 管柱 为 主。由于石英毛细管柱 的出 现和 进样 系统 的不 断 改进, 大 大 提高了气相色谱法的分析精度、准确度 和灵敏 度, 但 气相色 谱 法对 于 挥 发 性 差、极 性 和 热 不 稳 定 性 的 农 药 分 析 较 困 难。
表 1 反映的是微量化学 试验法, 主要用 于商品农药的鉴别 试验, 灵敏度不高, 试验干扰 因素多, 含不同基团的有机磷农药 的反应也不一样, 易出现 假阴性。为提高 灵敏度, 用分光 光度 计等来测定有机磷农药的方法( 即波谱法) 逐渐代替了微量化学 试验。AOAC 规 定了 用红外 光谱 法检测 敌敌 畏、保 棉磷、甲拌 磷, 用分光光度法检测 马拉硫磷、对硫磷 等。RasulianM 对果蔬 样品中的有机磷农药就采用分光光度法, 检出量小于 lg, 回收率 为 94% 。GarciaSanche F 用分光光度法测 定土壤中 的有机磷农 药, 检出限为 0. 01eg, 而 Raju J 改进 了有机磷农药的 萃取方法, 用反光光度法测定六种有机磷农药, 检出限达 nz 级。
我国是世界上农药生产和消 费大国, 由于 大量使 用农药, 我国农药中毒的人数也 越来越 多, 1994 年 我国 农药中 毒人 数 有 10 万人。据卫生部的统计数字, 2000 年我国 由于农药残 留 引起的食物中毒共 37 起, 中毒 1166 人, 死亡 69 人, 占全年 食 物中毒人数的 67% 。有资料表明, 随食物、水和 空气进入人 体 的农药总量的百分比是, 有机磷类农 药为 84% 、10% 和 6% , 有 机氯类农药为 93% 、6% 、1% , 由此可见, 通过食 物进入人体 的 农药比例 最 高。人 们从 食物 和 水 中获 取 生命 必 需成 分 的 同 时, 几乎无一例外 发现 各种 农药 的高 水平 残留。 这些 农药 残 留通过食物 链的作用, 在 人体 累积 而引 起致 畸、致 癌、致突 变 等危害。世界各国已 对这一问题 高度重视, 投 入了大 量资金, 人力, 物力和财力。如我 国 GB5127- 85 规 定: 粮食中 的敌 敌 畏、对 硫 磷、马 拉 硫 磷, 限 量 标 准 分 别 为 0. 1ppm、0. 1ppm、 3ppm, 果蔬分 别为 0. 2ppm 和不 得检出, 而要严 格控制限量 就 必须有高 效, 准 确, 灵 敏 的检 测 方 法来 保 证。随 着我 国 加 入 WT O, 我国与世界各国农产品的交易壁垒将被打破, 要想我 国 的农产品在国际竞争 中占 有优 势, 其中 严格 控制 农药 残留 就 是一个非常重要的环节。
高毒、高效的有机氯农药现 在己逐 步被低 毒、高 效的有 机 磷农药取代, 如 DDT , 666 等已被 禁止使 用。加强对 有机磷 农 药的检测方法和毒理研究, 对保 护生态 环境, 保障人 类健康 有 着重要的意义。本文就国内外近年来 对食品 中有机 磷农药 残 留的各种检测方法作一个综合比较。 2 有机磷农药( 0PS) 的 检测方法
食品中有机磷农药残留的几种检测方法比较
蔡建荣 张东升 赵晓联
( 江苏省微生物研究所, 无锡 214063)
1中图分类号2R - 331 R 155. 3+ 3
1文献标识码2 A
摘 要 简述了食品中农药残留的危害, 综合叙述了 国内外检测有机磷农药残留的方法包括微量化学法、色谱法、酶 抑制法、酶联免疫法等, 并进行综合比较。
消化道摄入, 也可以通过皮肤、黏膜、呼吸道吸收而引发中毒。 根据有机磷农 药的 化学 和毒 理学 性质, 检 测有 机磷 农药
的分析方法有五大类: 波谱法、色普法、酶 抑制法、酶联 免疫法 以及活体生物测定法。 2. 1 波谱法 该方 法是 根据 有机磷 农药 中某 些官 能团 或水 解、还原产物与 特 殊的 显 色剂 在 特定 条 件下 发 生 氧化、磺酸
2. 1. 5 薄层 色谱原位斑点面积直 接定量 法, 无 需特殊 设备和 试剂, 方法简易、快速、直观。
检测过程一般 先用 适宜 的溶 剂提 取有 机磷 农药, 经 纯化 浓缩后, 在薄层硅胶板上分离展开, 显色 后与标 准的有 机磷农 药比较 Rf 值 进行定 性测 定或 用仪 器进 行定 量测 定。测 定过 程大致归纳如下:
A OAC 对大部分有机磷农 药, 如 乙拌磷、丰索 磷、马 拉硫 磷、对 硫磷, 在八十年代 就建 立了 气相 色谱 检测 方法。 我国 食品 理 化检验国家标准方法 也采 用了 气相色 谱检 测有 机 磷农 药, 检 出限为 lng 。该方法 是利 用经 提取、纯 化、浓 缩后 的有 机磷 农 药注入气相色谱柱, 程序化升温 汽化后, 不同 的有机 磷农药 在 固相中分离, 经不同的检测器检 测扫描 绘出气 相色谱 图, 通 过 保留时间来定 性, 通 过峰 或 峰面 积 与 标准 曲 线对 照 来定 量。 一次可同时 测 定 多组 份, 简 便 快捷 , 灵 敏度 高, 准 确 性也 好。 而色谱条件的最佳设定是气相色谱技术的关键。日本学者 Omur a U . 研究了七种 不同极 性的 固定相 来分 离检 测不 同极 性 的有机磷农药, 检 出限 达 0. 05 ~ 10ng。M arble LK . 比 较了 萃 取法和固相净化柱来 纯化 有机 磷农 药, 认为 0B ) 1 柱 能获 得 最佳效果。而 M anes J. 用 C18 柱反 相柱 从水 中分 离浓 缩有 机 磷农药得到很好的回收率。其他研究 还报道 了用凝 胶渗透 色 谱法净化谷物、饲料中的有机磷农药 残留, 检出限达 0. 01 ) 0. 05ng。近年来毛细管气 相色普 法( CGC) 得到 了不断的 发展 和 完善, 使毛细管柱基本代替了原 来的填 充柱, 不仅提 高了灵 敏 度, 分辨率和检测 速度, 而且 稳定 性, 使 用寿 命都 比填 充柱 优 良。国外 M iyabaraU . 和 JonogaiY. 分别 用电 子 俘获 检测 和 火 焰光度检测的毛细管气相色谱法测定 了食品 中几十 种有机 磷 农药。而在 国内, 杨大进等报道 了可同 时测定 大米中 20 种 有 机磷农药和 6 中氨 基 甲酸 酯农 药 残留 的 毛细 管 气相 色 普 方 法。余新建等采 用 HPl701 毛细 管柱 分离 测定 柑橘 中 7 种 有
有机磷农药 是含 有 C - P 键 或 C- 0- P, C- S- P, C N ) P 键的有机化合物, 目 前, 正式 商品 有 几十 种, 如敌 敌畏、 敌百虫、马拉硫磷等。大部分有 机磷农 药不溶 于水, 而溶于 有 机溶剂, 在中性和 酸性条 件下 稳定, 不 易水 解, 在 碱性 条件 下 易水解而失效。有机磷农药主要是抑 制生物 体内的 胆碱脂 酶 ( CH- E) 的 活性, 导 致 乙酰 胆碱 ( Ach) 这种 传 导介 质代 谢 紊 乱,产 生迟发 性 神经 毒 性, 引 起运 动 失 调、昏 迷、呼吸 中 枢 麻 痹、瘫痪甚至死亡。作为典型的 酶毒剂, 有机 磷农药 可以通 过
1 农药残留的危害及对策 农药作为人类 文明 发展 的产 物, 曾 经为 人类 的粮 食产 量
的提高做出过 不可 磨灭 的贡 献。随着 人口 的增 加, 人 类对 粮 食的需求越来越大, 为了盲目地 追求粮 食产量, 减少 粮食的 损 耗, 人类在粮食生 产、加工、仓 储、运 输过 程中 大量 使用 农药, 与此同时大量使用农药后产生的环境危害也日益严重。
但波谱法一次只 能测定一 种或带 相同基 团的一类 有机磷 农药, 且灵敏度不高, 一般只 能作为鉴别方法粗选, 对含各种不 同有机磷农药残留的样品还需用其他方法来进行确证试验。 2 色谱法 2. 1 薄层色谱法( T L C) 薄层色 谱法是一 种成熟 的、应用也 较广的微量快速检测方法。它在 农药残 留测定 技术上 有它独 特的用处, 它既是重 要的分 离 手段, 又 是定 性、定量 的分 析方 法。它的特点是: 2. 1. 1 薄层上 离析 的理化 过 程, 因不 受物 质的 限定, 故 在方 法的设计、拟定和实际应用上机动 灵活, 适合于 对多种 类型样 品, 多种农药检测。 2. 1. 2 薄层的分离能力强, 效果明显, 对 复杂混 合物的划 分、
中国卫生检验杂志 2002 年 12 月第 12 卷第 6 期 Ch inese Journal of Healt h Laborat ory Technology 2002. December. 12. N o. 6
75 1
不稳定物质的分离、相似化合物的离析和鉴定 特别有用。 2. 1. 3 薄层色谱的显色反 应类型多, 显 色剂范 围广。同一 种 农药一般有数种显色 方法, 同 一种 显色 剂有 时适 应多 种或 一 大类农药的显色反应, 而 且薄 层吸 附剂 一般 不受 腐蚀 试剂 的 限制, 可根据样品性状和检测要求选择使用。 2. 1. 4 薄 层 层析 与 仪 器 配合 的 联 用 ( 如 扫 描仪、光 密 度 计 等) , 则测定迅速, 灵敏度高, 重现性好, 测试范围更宽。
7 50
中国卫生检验杂志 2002 年 12 月第 12 卷第 6 期 Chinese Journal of Health Laborat ory Technology 2002. December. 12. N o. 6
=述 评>
1文章编号21004- 8685( 2002) 06 ) 0750 ) 03
关键词: 有机磷农药残留; 检测; 比较 Abstract: T he aut hors narrate hazardous of pesticide residual simply and the methods of deter mining org an phosphorous pesticide residual in our country and other countries. T he methods include microchemistry, chromatog raph, enzyme inhibit ion, immunoassay etc. and compar e each othen Key word: Or gan phosphor ous pest icide residual, Determine, Compare
化、酯化、络合等化 学反 应, 产生 特定 波长 的颜 色反 应来 进行 定性或定量( 限 量) 测定。检出限在微克级水 平, 见表 1。
表 1 各种 显色反应类型及灵敏度
Biblioteka Baidu
显色反应类型 颜色
二氧化钯法 黄 色
偶氮法
橙红色
间- 苯二酚法 红色
靛蓝法
蓝色
亚硝酰铁氰化钠法 紫红色
灵敏度 有机磷农药类型 5- long 含硫有机磷农药 5- 10Dg 含硝基有机磷农药 1- 5gg 含氮有机磷农药 1- 5gg 含对硝基有机磷农药 1 ) long 含硫 ) 磷键有机磷农药