植物源性食品中有机磷农药残留检测前处理技术的研究进展（二） 选择性高, 提高了检测效率

2.2.2 QuEChERS 法 

QuEChERS(quick、植物中easy、源性研究cheap、食品术effective、机磷检测进展rugged、农药safe),残留 是近年来国际上最新发展起来的一种用于农产品检测的快速样品前处理技术, 由美国农业部 Anastassiades 教授等于 2003 年开发的, 它利用乙腈在样品中的浸泡后, 加入无水硫酸镁分层, 再加入 PSA 吸附剂进行萃取。该方法简便、前处安全、理技快速等特点,植物中 普遍用于农药和兽药残留的检测。Lehotay 等在 2005 年进行验证,源性研究 对此方法进行改进, 选择了乙酸盐缓冲液体系, 该方法成为 2007 年被美国官方分析方法。

2008 年, 欧盟发布了其官方分析方法EN15662, 选择弱酸性的柠檬酸为缓冲盐提取体系, 钟志凌等研究蔬菜中有机磷类检测, 基于 QuEChERs 净化, 考察了 2 种体系(氯化钠盐析和乙酸盐缓冲体系)的提取净化效果, 结果发现, 在乙酸盐缓冲体系中, 有机磷农药残留更加稳定。验证了 lehotay方法的机磷检测进展稳定性。表 3 总结了应用 QuEChERs 技术检测有机磷农药的农药方法, 列举了不同种类的植物源性食品应用 QuEChERs 技术检测有机磷农药的方法。目前,残留 市面已经出售 QuEChERs 耗材包, 内含提取盐试剂包和净化试剂包,QuEChERs 农药残留净化包根据不同类型分为 4 种, 高色素型、低色素型、前处普通型、高脂型。根据样品的性质, 选择合适的净化包。QuEChERs法操作简单, 节省了提取时间, 减少了大量有机试剂带来的污染, 按照样品含色素的多少, 净化过程采用不同的净化离心管。选择性高, 提高了检测效率。

3 有机磷其他快速检测方法

除了以上提到的气相色谱法、气相色谱-质谱法可用于植物源性食品中有机磷检测中, 还有其他的快速检测方法, 如分子印迹技术、酶抑制法、纳米材料富集法等。

3.1 分子印迹技术

分子印迹技术是模仿抗体抗原的作用机理, 当模板分子(印迹分子)与功能单体接触时会形成多重作用点, 通过交联剂的聚合过程这种作用就会被记忆下来, 当模板分子被除去后聚合物的网络结构中留下了与模板子在空间结构、尺寸大小、结合位点互补的立体孔穴, 这样的空穴将对模板分子及其类似物表现出高度的选择识别特性。谭钰清等以乙酰甲胺磷为模板分子, 3-氨基丙基三乙氧基硅烷为功能单体, 表面活性剂正十二烷胺为介孔模板剂, 正硅酸乙酯为交联剂, 采用溶胶凝胶技术制备乙酰甲胺磷介孔分子印迹聚合物, 并对其进行了表征, 乙酰甲胺磷的线性范围为 0.03~0.3 μg/g 检出限为 0.015 μg/g, 回收率为92.5%~97.1%, 该方法兼具介孔分子印迹技术的高选择性和基质固相分散技术的快速分离性, 为乙酰甲胺磷残留分析提供了新思路。

关清靖等采用分子印迹技术检测生姜中甲胺磷的残留量, 用沉淀聚合方法合成甲胺磷印迹聚合物, 以甲胺磷为模版、α-甲基丙烯酸为单体、三羟甲基丙烷三甲基丙烯酸酯为交联剂, 摩尔比为 1:8:4。结果静态吸附实验数据显示, 吸附在 10 min 达到平衡, 印迹聚合物对甲胺磷的吸附率高于 80%, 生姜汁加标实验的平均添加回收率 86.4%~91.6%, 相对标准偏差 3.82%~4.48%(n=6)。

3.2 酶抑制法

酶抑制法原理是在一定条件下, 有机磷类农药对乙酰胆碱酯酶催化水解的功能有抑制作用, 其抑制率与农药的浓度呈正相关, 利用这一特性, 在酶反应实验中, 加入底物和显色剂, 通过观察颜色的变化来判断有机磷的残留情况。赵家允研究利用酶抑制法检测蔬菜中有机磷的农药残留, 酶催化乙酰胆碱水解, 水解产物和显色剂反应成黄色物质, 通过分光光度计检测 412 nm 下吸光度随时间的变化值来计算抑制率。由于有机磷农药中含有 C-P 键或 C-S-P 键, 酶抑制法检测含硫蔬菜会出现假阳性现象, 从而造成误判。王文等采用酶抑制法检测大蒜中农药残留, 该方法通过研究不同 pH 下, 结果发现: 在一定范围内调节待测液的酸碱度没有影响农药的定性判别结果, 但却极大地抑制了大蒜样品假阳性的发生, 因此将该 pH 值 8~9 为最佳检测条件, 甲胺磷的检出限为 1~1.5 μg/mL。

3.3 纳米材料富集法

纳米技术是一个纳米科学是一门交叉性很强的综合学科, 研究内容涉及领域广阔, 如化学、物理、材料、生物等, 被广泛应用于食品安全的检测中。碳纳米管技术(carbon nanotubes, CNTs)最先由日本科学家 Iijim 在 1991年发现, 包括富勒烯、单壁碳纳米管和多壁碳纳米管, 具有机械强度高、比表面积巨大、表面可修饰等特点。李云霞建立了基于石墨烯纳米复合材料的有机磷生物传感器的方法, 采用还原氧化石墨烯/纳米金/壳聚糖(chitosan, CS)纳米复合材料固定化乙酞胆碱醋酶, 制备了高灵敏度的电化学生物传感器用于有机磷农药-毒死蜱的检测, CS/SiO₂ 复合溶胶-凝胶网格状的结构为酶的固定化提供了良好的载体; 线性范围为 0.1~10.0 ng/mL, 检出限为0.05 ng/mL。

除碳纳米管外, 磁纳米粒子(magnetic nanoparticles, MNP)也被用于食品安全分析。磁纳米粒子的常用制备材料为 Fe₃O₄, 具有巨大的比表面积、可修饰的表面以及磁性, 吸附待测物质后, 不需离心、过滤、分层等操作, 利用磁性便可从杂质中分离, 再利用洗脱剂洗脱待测物质, 具有分离简单、快捷、高效的优点。马纪等通过 Fe₃O₄/g-C₃N₄磁性复合纳米材料的制备及其应用于有机磷农药检测的研究, 通过原位沉淀法合成 Fe₃O₄/g-C₃N₄ 磁性复合纳米材料, 对有机磷农药氧化乐果进行了检测, 检测范围 1×10-7~ 1×10-4 mol/L, 检测限达到 2×10-8 mol/L。

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