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358 7|三态科学 23卷
析、荧光标记免疫分析及化学发光免疫分析、生物发
光免疫分析等；按』义应体系物理状态的不同可分为均
相免疫分析和非均利免疫分析。其中，酶免疫分析
(EIA)及非均相免疫分析方法在农药检测中最为常
用(17】。
大分子量的农药可直接作为抗原进入脊椎动物
体内而使之产生抗体，并与抗原农药特异性地结合，
小分子量的农药(MW<2500)一般不具备免疫原性，
不能刺激动物产生免疫反应，但有与相应抗体在体外
发生吸附反应的能力，即有反应原性，这类小分子农
药被称为半抗原【3】。将农药小分子以半抗原的形式通
过一定碳链长度的分子量大的载体蛋白质(通常使用
牛血清白蛋白、人血清白蛋白、兔血清白蛋白、钥孔
血蓝蛋白和卵清蛋白等)以共价键相偶联制备成人工
抗原，使动物产生免疫反应，产生识别该农药并与之
特异性结合的抗体，通过对半抗原或抗体进行标记，
利用标记物的生物、物理、化学放大作用，对样品特
定的农药残留物进行定性、定量检测【5J。
IA首先是被应用于水祥分析中的，后来才被逐步
用于农作物的农药残留分析中【32J。1975年，Langane
等首次成功地将EIA用于狄氏剂残留的测定，80年
代中期以来，EIA在农药分析中的应用日益增多，且
逐渐由多抗转向单抗，其检测手段多为酶联免疫吸附
分析(ELISA)。IA具有特异性强，灵敏度高，方便
快捷，分析容量大，分析成本低，安全可靠，操作简
便，对提取净化的要求不高等特点，因此适宜于农药
残留的现场分析，但也存在局限性，应用IA一次只
能测定一种化合物，很难同时分析多种成分。与GC
和HPLC相比，所提供的信息量少很多【1，"20J。
2．5生物传感器法(BS)
BS是由产生信号的敏感元件和处理信号的辅助
仪器两部分组成的。敏感元件则是由生物活性单元(如
．酶，抗体，微生物，DNA等)和换能器组成。换能器
是用来捕捉生物活性单元与目标物反应过程中的信
号。根据检测信号的不同，可将生物传感器分为电化
学生物传感器、压电生物传感器和光生物传感器；按
照生物活性单元的不同，可分为酶传感器、微生物传
感器、DNA传感器和免疫传感器。
因具有灵敏度高、特异性强、操作简便，测试费
用低等特点，免疫反应传感器近年来得到迅速发展。
免疫反应传感器是利用目标化合物与抗体的特异性结
合，产生一系列的物理化学反应，利用传感器生成呵
以用于检测的信息【3J。其应用于农药检测原理是利用
农药对靶标酶的抑制作用124J(如有机磷对乙酰胆碱酯
酶的抑制)研制的酶传感器，以及利用农药与特异性
抗体结合反应研制的免疫传感器，目前已有用于蔬菜
中的有机磷农药检测，但是存在分析结果重现性差，
使用寿命短和使用成本高等问题【5J。
目前，伴随多种化学农药所带来的负面效应，农
药研制的方向已转为提取生物农药。已有成功研制生
物源农药的报导，预计20年内生物农药将代替化学农
药【17】，由于生物农药分子量大且很难与生物组织区
分，就需要分析人员掌握更多生物化学、细胞化学等
方面的知识。
3样品前处理方法的发展
3．1概述
一般地，农药残留的分析过程为：提取一净化一
检测[26|。经典的农药残留分析步骤通常是：水溶性溶
剂提取j非水溶性溶剂再分配一固相吸附柱净化j气
相或液相色谱检测【l71。样品的提取和净化是前处理部
分，它们决定着分析的准确性和重现性，现代农药残
留分析中，有些方法提取净化界限已很难区分，两者
可一步完成。
3．2液一液萃取法(LLE)
LLE法是最早使用的一种样品提取净化方法，在
早期的AOAC(国际官方分析家协会)方法和我国现
有的国家标准方法中，是较多使用的一种方法。该方
法较为简单，通常是将样品和萃取剂置于匀浆机或组
织捣碎机中高速捣碎匀浆，以使农药萃取完全，然后
过柱净化【17”J。常用的柱填料吸附剂为硅酸镁
(florisil)、氧化铝、硅胶等，常见的萃取剂是乙腈，
丙酮陇321。早期使用乙腈先对样品进行提取，然后用
石油醚一二氯甲烷进行液．液分配，最后用硅酸镁柱净
化。由于乙腈高毒性且价格昂贵，1985年以后逐步改
用丙酮作提取剂，原因是丙酮相对于乙腈不仅具有毒
性低，价格便宜等优点，而且它既能萃取极性物质又
能萃取非极性物质。AOAC也不断修改其方法，部分
方法已由乙腈改为丙酮作萃取剂，美国食品和药品管
理局也将丙酮萃取法写入1987年的农药分析手册的
修正本。同时，剧毒的二氯丙烷液逐步被环己烷、轻
油等取代【"】。由于LLE使用大量有毒溶剂，对环境和
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4圳 王哓飞，等：蔬菜中农药残留检测技术研究进展 359
操作人员具潜在危害，并且提取净化过程费时费力，
已逐步被其它方法所取代。
3．3吲相萃取法(SPE)
SPE法于1978年得到开发，是目前常用的且是一
种非常重要的提取净化手段，它可以将农药从非常稀
的溶液中富集起来，从而更有利于分析【l，30J。SPE的原
理基本与一般色谱相同，是根据物质极性的不同来进
行样品分离。选择具一定极性的填料，将待分离样品
过柱，样品中的某些组分会选择性地吸附于填料上，
然后再选择合适的溶剂进行洗脱，从而达到分离净化
的目的。根据填料可分为吸附型、分配型和离子交换
型。常用的填料有硅酸镁载体(norisil)、氧化铝、硅
胶、C18、C8、C2、CN、聚二甲基硅烷(PDMS)和
聚丙烯酸盐(PA)等聚合物。对液体样品，选择合适
的萃取柱、洗脱液和其它优化条件后，可以一步完成
萃取、富集、净化3个步骤，然后应用GC或HPLC进行
分析，可以实现许多农药残留的全自动分析。
SPE具有分离效率高、使用方便快速、重复性好
以及安全和节省经费等优点，因而在农药残留，特别
是在脂肪和蛋白质含量高的蔬菜样品中农药残留物，
以及农药多残留的分离、提取、净化和浓缩方面得到
了广泛应用，缺点是费用比较高，柱子用过之后就被
废弃。
目前，在SPE的基础上，还出现了固相微萃取
(SPME)和基质固相分散(MSPD)。SPME实际上
是SPE的微型化。最早是由Belardi和Pawlidvzn于1989
年提出，一年后出现了SPME装置【引j，1994年Popp和
Eisert等将SPME应用于农药残留的分析中，其常用的
填料为聚丙烯酸盐(PA)和聚二甲基硅烷(PDMS)。
当用SPME处理蔬菜样品时，要求先用丙酮等溶剂萃
取样品，以获得好的结果【2¨。
而MSPD是一种新的提取净化技术，1989年由美
国Louisiana州立大学的Barke首次提出并给予理论解
释【201。其基本操作是将蔬菜试样直接与适量的固体基
质(如硅胶、硅酸镁载体、C14和C18等)研磨，混匀
制成半固态，装柱，选择合适的溶剂淋洗。MSPD将
样品的提取和净化一步完成，避免了样品均化、转溶、
乳化和浓缩造成的待测农药组分的损失【17J。一般情况
下，萃取液可以直接进行分析检测【32|。MSPD适用于
各种分子结构和极性农药残留的提取净化，已经在蔬
菜残留农药的检测中得到了广4泛的应用。如Ferandez
等人利用MSPD进行了蔬菜中的13种拟除虫菊酯类农
药残留的提取净化，使用清油／：氯甲烷(体积比75：
2)进行淋洗，然后用GC—ECD进行检测，检“{限为
0．08～0．82mg·kg‘1【221。
3．4超临界流体萃取法(SFE)
SFE法是近几年发展较快的一种方法，它是以超
临界流体作萃取剂萃取样品中的待测组分。所谓超临
界是物质的一种特殊流体状态：当气液平衡的物质升
温升压时，热膨胀会引起液体密度减少，压力升高又
会使气相密度变大，当温度和压力达到某一点时，气
液两相界面消失成一均相体系，此点即为临界点；当
物质的温度和压力高于临界点时，就处于超临界状态，
此时该物质为超临界流体。在分析中常用C02作萃取
剂，其特点是粘度低、流动性和渗透性好，兼有液体
的分配作用和气体的渗透作用，流出液中的C02在常
压下挥发，待测物用溶剂溶解后可直接进行分析检测
¨7，”J。但是，C02极性较小，对极性农药的萃取效力
不强，因此常在其中加入少量极性溶剂如甲醇、乙醇
等以调节其极性，据此可最大限度地提取不同极性的
农药残留而最低限度地减少杂质的提取。Khan比较了
使用和不使用甲醇作SFE—C02极性调节剂的洋葱和萝
卜中14C农药残留的回收率，结果表明，利用甲醇作
SFE．C02调节剂的14C农药残留的回收率大大提高【17】。
Lehotay等在样品中掺入多达40种农药，用SFE提取出
土豆中130种萃取物，并用GC—ITMS或GC—ECD进
行检测【2川。
SFE可同时完成萃取和分离两步操作，具有分析
效能高、操作周期短、溶解能力强和无环境污染等优
点。同样地，SFE也存在其缺点，如实验条件的选择
和优化较为困难，萃取体系的可选择性差，仪器价格
昂贵等。虽然SFE在农药残留中存在具有很大的发展
潜力，但是，由于它只在固体类农作物上有应用，而
蔬菜的含水量较高，在这类物质的农药残留分析中的
应用有很大限制。
3．5凝胶渗透色谱法(GPC)
GPC法是应用于农药残留分析中脂类提取物与
农药分离的一种快速净化技术，是含脂类样品农药残
留分析的主要手段。Sannino用Bio．BeadsS X3的GPC
净化方法分析了7个脂质性食品中39种有机磷农药及
其代谢产物，并用GC．MS．SIM(选择离子检测)确
证和定量l川。Hopper用GPC净化，用GC测定了谷
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360 生态科。学
物中有机磷、有机氯以及拟除虫菊酯残留㈣。GPC的
色谱柱寿命较长，但是类脂化谱带与农药分馏重叠时
需附加小型吸附柱。
4蔬菜中农药残留速测技术
4．1检测原理
考虑到蔬菜保存时间短及生产销售的分散性，现
场快速的检测1一分必要。目前，农药残留的速测技术
多是酶抑制方法，这一方法的基本原理是：乙酰胆碱
酯酶+有机磷或氨基甲酸酯类农药一酶活性被抑制。
AChE+样本，如活性被抑制则含有机磷或氨基甲
酸酯类农药，如活性不被抑制则不含此类物质，其基
本的反应为：
(乙酰胆碱) AChE
H0(CH2)3NCH2CH200CCH3+H20————◆
(胆碱)
HO(CH3)3NCH2CH20H+CH3C00H(1)
利用如下反应测定乙酰胆碱酯酶被抑制程度：
(碘化硫代乙酰胆碱) AChE
I(CH2)3NCH2CH2SOCCH3+H20————◆
(碘化硫代胆碱)
I(CH2)3NCH2CH2SH+CH3COOH(2)
碘化硫代胆碱与5，5’．二硫代．2，2’．硝基苯甲酸
(DTNB)作用生成5一巯基一2．硝基苯甲酸(黄色)，用
溶液吸光度(特征波长412nm)测出乙酰胆碱酯酶的
催化活度【16|。该方法只限于检测蔬菜中的有机磷和氨
基甲酸酯类农药残留，比如甲胺磷、对硫磷、氧乐果、
甲拌磷、克百威和涕灭威等。
4．2 AchE(乙酰胆碱酯酶)传感器
正如前述，近年来测定农药的生物传感器研究取
得了长足进步，测定方法多样化、灵敏度越来越高、
仪器自动化程度不断提高、响应时间相应缩短、适应
现场检测能力越来越强。
该速测技术可以快速检测有机磷和氨基甲酸酯等
2类农药超标较为严重的蔬菜，限制农药残毒超标严重
的蔬菜进入市场，对因食用超标蔬菜引起的急性中毒
问题做出预防。同时，该方法还具有检测时间短、检
测大量样本、检测成本低、对于检测人员技术水平要
求低、易于推广等特点，是日前我国控制高毒农药残
留的一种有效方法，也是目前国内应用最为广泛的农
药残毒快速检测方法。
但是，该农药残毒速测法也有其本身的局限性，ll
于原理上仪限于胆碱酯酶的功能被抑制【5，16J，因而其检测
农药种类只限于有机磷和氨基甲酸酯类农药，不能给⋯
定性、定量检测结果，检测限普遍高于国际和国内规定
的残留限量标准值，因此不能作为法律仲裁依据【3】。
尽管此方法还存在一定缺陷，但是在东南亚一
些国家如韩国、泰国、越南以及我国的台湾、香港
地区仍然得到了广泛使用，特别是在台湾从1985年
开始应用，经过16年的不断提升和改进，已经形成
了一整套完整的管理制度，快速检测方法涵盖苯硫
磷等27种有机磷、丁硫克百威等13种氨基甲酸酯类
农刻31。
4．3比色法
利用此方法对蔬菜及其他农产品进行农药残留测
定，灵敏度高，操作简便，检验速度快，可检测多种
农药的综合残留量。但是，目前不少酶液比色法是把
样品切碎制成提取液，再用分光光度计比色检测，从
直观上看这样可检出供测样品的表面以及组织内的农
药残留。但实际上，由于植物组织液中的一些成分会
与显色剂反应等原因，往往会影响检测结果。
4．4残毒速测箱
该法具有的优点是：快速(每样需要15～20min)、
简便、不需要贵重设备和专门技术人员，成本低(每
样只需0．50元左右)，适用于田间筛选大量样品且所
用的酶片和显色基质片在常温下、干燥条件下能保存
2年以匕。
5展 望
随着人们对食品安全意识的不断提高，蔬菜中的
农药残留检测必然会引起更广泛的研究。与此同时，
随着人们在这一领域研究的深入开展，除一些现有方
法得到不断改进外，将有更多、更为准确的方法得到
进一步研制和发展。尤其是，将生物技术应用于蔬菜
农药的残留分析，并与现代化学分析技术相结合，将
是今后该领域研究与开发的重点，相信此项联合技术
的应用必会对农药残留的准确分析提高到一个新的检
测水平。另一方面，还要积极鼓励开发生产高效、低
毒和易于降解的农药，淘汰残留期长、不易监测或检
测困难的农药，达到蔬菜中农药残留最大限度的减少，
甚至使之为“零残留”，从而越过现有农药检测技术所
不能克服的障碍。
万方数据
万方数据
蔬菜中农药残留检测技术研究进展
作者： 王晓飞， 周启星
作者单位： 中国科学院沈阳应用生态研究所陆地生态过程重点实验室,沈阳,110016;中国科学院研究生
院,北京,100039
刊名： 生态科学
英文刊名： ECOLOGIC SCIENCE
年，卷(期)： 2004,23(4)
被引用次数： 5次

参考文献(23条)
1.Pacáková V;JiskraKJ;Jiskra High-performance separations in the determination of triazine
herbicides and their residues[外文期刊] 1996(1/2)
2.何艺兵 农药残留检测技术及其标准现状[期刊论文]-农业质量标准 2003(02)
3.Font Y G;MoltóJM Pesticide residue determination in fruit and vegetables by liquid chromatography-
mass spectrometry[外文期刊] 2000
4.梁继东;周启星 甲胺磷、乙草胺和铜单-与复合污染对蚯蚓的毒性效应研究[期刊论文]-应用生态学报 2003(04)
5.井乐刚 食品中残留农药检测技术的新进展[期刊论文]-食品科学 2002(03)
6.纪淑娟;赵丽丽 快速检测果菜类蔬菜有机磷农药残留结果分析[期刊论文]-沈阳农业大学学报 2002(01)
7.华小梅 我国农药的生产、使用状况及其污染环境因子分析 1996(02)
8.周启星 复合污染生态学 1995
9.仲维科;郝戬;樊耀波 食品农药残留分析进展[期刊论文]-分析化学 2000(07)
10.赵建庄;柴丽娜;李元珍 农药残留速测研究的现状及展望[期刊论文]-北京农学院学报 2001(02)
11.张忆华;杨家顺 食品中的农药残留及一些对策[期刊论文]-食品与发酵工业 2001(07)
12.张毅;彭丽萍;周浩然 高效液相色谱法同时测定白菜中四种农药残留量的方法[期刊论文]-齐齐哈尔大学学报
2002(03)
13.张曙明;郭怀忠;陈建民 甘草中有机氯类农药残留量的毛细管气相色谱测定[期刊论文]-药学学报 2000(08)
14.易军 食品中农药残留分析的样品前处理技术进展[期刊论文]-化学进展 2002(06)
15.王军;朱鲁生;林爱军 农药残留速测技术研究进展[期刊论文]-环境污染治理技术与设备 2001(01)
16.孙铁珩;周启星;李培军 污染生态学 2001
17.闫莉;魏进军;季道华 蔬菜表面混配农药残留测定方法及应用[期刊论文]-中国公共卫生 2003(04)
18.肖红;周启星;曹莹 不同除草剂用量对水稻生产的影响研究[期刊论文]-应用生态学报 2003(04)
19.安捷伦科技有限公司 气相色谱-质谱联用技术同时分析蔬菜或水果中18种农药残留化合物[期刊论文]-环境化学
2001(05)
20.Fernóndez M;PicóM;MaNes J Determination of carbomate residues in fruits and vegetables by matrix
solid-phase dispension and liquid chromatography-mass spectrometry[外文期刊] 2000
21.Beltran J;LópezFL;Hernóndez F Solid -phase mircoextraction in pesticide residue analysis[外文期刊
] 2000
22.戴数桂 环境化学 2001
23.周启星;黄国宏 环境生物地球化学及全球环境变化 2001

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3. 岳贤田.高桂枝 蔬菜中农药残留检测方法研究进展[期刊论文]-现代农业科技2008(12)
4. 赵永福.董学芝.ZHAO Yong-fu.DONG Xue-zhi 酶抑制技术检测蔬果农药残留量研究进展[期刊论文]-分析测试技
术与仪器2005,11(4)
5. 张玉婷.郭永泽.刘凤来.石守良 谈蔬菜中农药残留检测技术[期刊论文]-天津农林科技2001(2)

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1.吕浩.李立.徐辰.方海涛.江少波 智能便携式农药残留速测系统的研制[期刊论文]-计算机与数字工程 2010(8)
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报（自然科学版） 2009(2)
4.张卓旻.陈金泉.张兰 固相萃取-高效液相色谱联用分析蔬菜中5种有机磷[期刊论文]-分析测试技术与仪器
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5.石杰.龚炜.程玉山.刘惠民.蔡君兰 基质固相分散技术在农药残留分析中的应用[期刊论文]-化学通报（印刷版）
2007(6)


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