食品中氨基甲酸酯类农药残留的检测方法研究进展_张帆

食品中氨基甲酸酯类农药残留的检测方法研究进展

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张 帆1，2，李忠海1，王利兵2，黄志强2，张 莹2，王美玲2

（1中南林业科技大学食品科学与工程学院，长沙 410004；

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湖南出入境检验检疫局技术中心，食品安全科学技术湖南省重点实验室，长沙 410004)

摘 要：目前氨基甲酸酯类农药被广泛应用，其母体及代谢产物有较为严重的毒害作用。建立快速、灵敏、有效的氨基甲酸酯类农药残留的检测技术，成为当前研究者关注的课题。本文综述了近年来食品中氨基甲酸酯类农药残留分析的前处理及其检测技术，并对氨基甲酸酯类农药残留检测的发展前景进行了展望。

关键词：氨基甲酸酯；农药残留；检测方法氨基甲酸酯类农药是一种高效、广谱型杀虫剂。其杀虫作用机制为抑制昆虫神经传导的重要物质乙酰胆碱酯酶的活性。氨基甲酸酯类农药具有杀虫效果显著、分解快、残留期短、代谢迅速的特点。除此之外,还有显著刺激作物生长的作用。但由于氨基甲酸酯类农药被大量不科学地使用，导致人畜中毒现象时有发生，因此许多国家和地区对这种农药在食品中的残留量都制定了严格的限量标准，这就使得氨基甲酸酯类农药的分析检测倍受关注［1］。

1 氨基甲酸酯类农药残留的样品前处理技术

1.1 固相萃取技术(SPE)

固相萃取(SPE)技术是一种基于液相色谱分离机制的样品制备方法，利用吸附剂将液体样品中的目标化合物吸附，与样品的基质和干扰化合物分离，然后再用洗脱液洗脱，达到分离或者富集目标化合物的目的。

由于SPE具有操作简便快速、有机溶剂用量少、环境污染小等优点，自20世纪70年代后期问世以来，发展极其迅速，已广泛应用于农药残留检测工作。刘长武等［2］采用乙腈提取、固相萃取浓缩、高效液相色谱分离、柱后衍生-荧光检测法测定了蔬菜、水果中8种氨基甲酸酯类杀虫剂及其代谢物残留量，其平均回收率70％～120％，相对标准偏差(RSD)小于20％(n=3)，检测限为0.0042～0.0106mg/kg，测定结果满足农药残

留分析的检测要求。

1.2 超临界流体萃取技术(SFE)

超临界流体萃取技术(S F E)是目前新兴的一种以超临界流体作为流动相的新型的分离技术。S F E是利用超临界流体的特性，从样品中萃取目标物，当恢复到常压和常温时，溶解在流体中的成分立即以溶于吸收液的液体状态与气态分开，从而达到萃取目的。目前被用于超临界流体的溶剂有乙烷、乙烯、丙烷、丙烯、甲醇、乙醇、二氧化碳等物质，其中CO 2 是首选的萃取剂。氨基甲酸酯类农药具有热不稳定性的特点，在较高温度下分解成酚和甲基异氰酸酯，由于二氧化碳具有较低的临界温度，适合这种具有热不稳定性的化合物的提取。L e h o t a y等［3］报道了在水果和蔬菜中提取西维因、呋喃丹约40种农药残留分析的S F E方法。此方法的特点是避免使用大量的有机溶剂、提高萃取的选择性、减少了分析时间、实现操作自动化。1.3 加速溶剂萃取技术（ASE）

加速溶剂萃取技术是美国戴安公司近年推出的一种全新的处理固体和半固体样品的方法，可以萃取蔬菜、鱼肉、水果、茶叶和土壤中农药残留。该法是在较高温度（50-200℃）和压力条件（1000-3000p s i，1 psi=6.89kPa）下，使用有机溶剂萃取。与索氏萃取和微波萃取相比，ASE只需极短的时间，使用最低的溶剂量来满足各种萃取需求。吴刚等［4］以乙腈作为提取

＊基金项目：“十一五”国家食品安全科技支撑计划课题（2006BAK02A12，2006BAK02A08-7）；湖南省科技专项-湖南省食品安全监控技术体系研究与示范课题(2009FJ1017)。

作者简介：张帆(1985～ )，女，湖南郴州人，硕士研究生，研究方向为食品安全与检测。通讯作者：李忠海

2010年第02期

No.02，2010

中国食物与营养Food and Nutrition in China

溶剂，对试样采用加速溶剂萃取，建立了动物源食品中12种氨基甲酸酯类农药的快速分析方法。结果12种氨基甲酸酯类农药在样品中的最低检出浓度(S/N=3)在0.24μg/kg(异丙威)-1.02 μg/kg(涕灭威亚砜)之间,方法回收率在62.1％±8.8％-104.0％±5.6％之间,RSD均小于20％，均符合农药残留分析的要求。1.4 固相微萃取技术(SPME)

固相微萃取技术(S P M E) 是1990年由加拿大P a w l i s z y n等首次提出的，是在固相萃取的基础上发展起来的新方法。S P M E是利用固体吸附剂将液体样品中的目标化合物吸附，使之与样品的基质和干扰化合物分离，然后再用洗脱液洗脱或加热解吸附，达到分离和富集目标化合物的目的。该方法集提取、浓缩、进样为一体，全过程不需要溶剂，可重复使用多次。Sagratini等［5］采用固相微萃取-HPLC/MS联用技术分析了果汁样品中克百威、抗蚜威等5种氨基甲酸酯类农药及3种除草剂的农药残留量,测得5种氨基甲酸酯类农药平均回收率为95％～105％ ，RSD<10％ ，检出限为0.005～0.05μg/kg，均低于西班牙及意大利规定的该类农药在果汁样品中的最高残留限量。

1.5 浊点萃取技术(CPE)

浊点萃取技术(CPE)是近年来出现的一种新兴的液-液萃取技术，它不使用挥发性有机溶剂，从而不会对环境造成影响。它是以中性表面活性剂胶束水溶液的溶解性和浊点现象为基础，改变实验参数引发达到将疏水性物质与亲水性物质分离的目的。目前该法已成功地应用于金属螯合物、生物大分子的分离与纯化及环境样品的前处理中。A. Santalad 等［6］采用浊点萃取技术和反相高效色谱技术检测了水果中的氨基甲酸酯类农药残留，6种氨基甲酸酯酯在27min内被成功地分离开来，测得6种氨基甲酸酯类农药平均回收率为80％～107％，RSD<3％，检出限为0.1～1.0mg/kg。相比较传统方法而言，此方法简便、灵敏度高、消耗溶剂很少，被认为是一种潜在有力的样品前处理技术。

2 氨基甲酸酯类农药残留的检测技术

2.1 生物检测技术

2.1.1 酶抑制法 酶抑制法(Enzyme Inhibition)在现场检测中应用比较普遍。其检测原理是利用氨基甲酸酯农药对动物组织或血液中的胆碱酯酶的强抑制作用，通过其水解产物与显色剂产生的颜色反应来计算抑制率，从而判断出样品中高剂量有机磷或氨基甲酸酯农药的存在。李昕等［7］采用酶抑制显色方法，应用自制的乙酰胆碱酯酶制成农药快速检测试剂盒检测果蔬中有机磷和氨基甲酸酯类农药，检测灵敏度在0.001～0.1m g/k g范围。酶抑制法农药残留检测技术快速、简便、成本低、不需大型设备，在卫生检疫和环境监测方面有广泛的使用价值。酶抑制法对常见农药的检出限通常都高于所对应农药的最大残留限量，适合做初步定性筛选。

2.1.2 免疫分析法 免疫分析法(Immunoassay)是基于抗原和抗体的特异性识别和结合反应检测的方法。根据引入示踪物的不同，免疫分析法可分为荧光免疫测定法(F I A)、酶免疫测定法(E I A)、放射免疫测定法(R I A)和流动注射免疫测定法(B I A)。自1983年以来，随着EIA的稳定性和灵敏度不断改善，它在农药分析中得以广泛应用，尤其是酶免疫吸附测定法(ELISA)应用最广泛，现已成为首选方法。例如采用单抗E L I S A检测奶、肉、肝中的涕灭威，谷物中的西维因等。不过免疫分析法在实际运用中还是存在少许的问题，比如说免疫分析法的灵敏度相对于其他检测方法还需进一步的提高；另外在需要测定的农药种类多于10种以上时，将难于同时检测出来。

2.1.3 生物传感器法 生物传感器法(Biosensor)是利用具有分子识别能力的生物活性物质做为与能量转换器紧密配合的紧密部件, 能够对特定种类的化学物质或生物活性物质进行选择性和可逆响应的分析装置。Pogacnik［8］等用乙酰胆碱酯酶和丁酰胆碱酯酶作为敏感材料，做成了光热生物传感器，对蔬菜中的有机磷和氨基甲酸酯类农药进行测定，其结果与G C-M S 检测结果一致。N o g u e［9］用一种固化了醛脱氢酶的酶传感器检测有机磷和氨基甲酸酯农药，其最小检出量为9ng/kg，而传统方法的最小检出量为400ng/kg 。2.2 色谱检测技术

2.2.1 气相色谱法(GC)测定 气相色谱法(GC)是一种经典的农残检测方法，约70％的农药残留都是用气相色谱法来检测。氨基甲酸酯类农药在高温中不稳定，即使在选择柱条件方面下很大功夫，仍不可避免产生氨基甲酸酯的分解，同时也缺乏灵敏度高的选择性检测器，于是只能对不发生分解的氨基甲酸酯进行直接G C测定。而对于易热分解的化合物，或是考虑将氨基甲酸酯完全水解，以测定氨基甲酸酯的甲胺或酚部分，或是通过热稳定衍生化后测定其衍生物。陈霞等［10］建立了蔬菜中24种有机磷和氨基甲酸酯类农药残

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张帆等：食品中氨基甲酸酯类农药残留的检测方法研究进展