【转帖】我国农药残留快速检测技术的研究与应用现状

2.1 仪器分析法 仪器分析法是农药残留检测中最经典、最常用的技术。由于农药的活性成分大多是小分子有机化合物，故多使用气相色谱(GC)、高效液相色谱(HPLC)、气相色谱-质谱联用(GC-MS)和高效液相色谱-质谱联用(HPLC-MS)等技术。其中研究最多的是色质联用技术，因为色质联用特别适合于多残留分析，所以国外把它也划为农药残留快速检测技术之列。大部分农药(如有机氯、有机磷等)残留可使用GC-MS检测，检出限一般为1～10 μg／kg，但对分子量较大、极性或热不稳定性太强的农药及其化合物，GC-MS不适用，需采用高效液相色谱-质谱联用(HPLC-MS)来检测。
仪器分析法具有灵敏度高、准确度好等优点，但需要昂贵的仪器、专业的分析人员，且样本预处理较繁琐。近年来固相萃取(SPE)、固相微萃取 (SPME)、超临界流体萃取(SFE)、凝胶色谱(GPC)、吸附柱色谱、微波辅助萃取(MAE)、样品固相分散萃取、自动索氏萃取(SE)、在线HPLC萃取等样本预处理技术已在省时、省力、减少溶剂、微型化及自动化方面取得了很大突破，给仪器的快速分析带来了希望。此外，现在研究较多的超临界流体色谱 (SFC)、二维气相色谱(GCXGC)、毛细管电泳(CZE)、直接光谱分析技术等也都试图朝着快速的方向发展。
2.2 酶抑制法 酶抑制法是研究最多且相对成熟的一种对部分农药进行残留快速检测技术。酶抑制法是利用有机磷与氨基甲酸酯类农药可特异性地抑制昆虫中枢和周围神经系统中乙酰胆碱酯酶(AChE)的活性，破坏神经的正常传导，使昆虫中毒致死这一毒理学原理，将AChE与样品反应，根据AChE活性受到抑制的情况，可判断出样品中是否含有有机磷与氨基甲酸酯类农药。基于这一原理，国内外已开发出速测箱、速测卡、快速测定仪、生物传感器等多种类型的产品，用来检测食品中有机磷与氨基甲酸酯农药的残留。但是酶抑制法测定样品和农药种类有限，目前只用于蔬菜、水果中有机磷和氨基甲酸酯类农药的残留检测，且不能给出定性和定量结果。
速测箱、速测卡是基于胆碱酯酶可催化靛酚乙酸酯(红色)水解为乙酸和靛酚(蓝色)，有机磷和氨基甲酸酯农药对胆碱酯酶有抑制作用，使催化、水解、变色的过程发生改变。将胆碱酯酶与样品提取液反应，若胆碱酯酶不受到抑制，基质水解产生蓝色，表明样品提取液中不含有机磷和氨基甲酸酯类农药(呈阴性)；若胆碱酯酶受到抑制，基质就不能水解，不变色，表明样品中含有有机磷和氨基甲酸酯类农药(呈阳性)。该方法对常见农药的检出限为0.3～3.5mg／kg，大都高于相应农药的最大残留限量，因此只能作为定性的快速初筛检测法。
为了提高检测的灵敏度和准确度，将提取液用比色法进行分析，从而研制出各种农药残留快速检测仪。残留农药对乙酰胆碱酯酶活性有抑制，浓度越高，抑制率越高。仪器通过测定酶与底物、显色剂显色反应变色速率，并与空白对照比较求得酶抑制率，从而判定农药残留量是否超标。
乙酰胆碱酯酶传感器是以AChE作为敏感部件的生物传感器，它用于农药残留检测时，使酶抑制法的检测灵敏度和准确度又有很大提高。如国外研究者用鳗鲡的AChE作为生物传感元素，对有机磷和氨基甲酸酯抗胆碱酯酶进行检测，可以检测到1×10-8mol/L水平的对氧磷（对硫磷在肝微粒体混合功能氧化酶的作用下的氧化产物），且在几分钟内可以同时检测8个样品，并可重复使用。但是现阶段生物材料乙酰胆碱酯酶的失活包括生物材料固定化过程中的失活问题还未得到很好的解决。
2.3 生物传感器法 生物传感器法是目前农药残留速测技术中的研究热点，在测定方法多样化、提高测量灵敏度、缩短响应时间、提高仪器自动化程度和适应现场检测能力等方面已取得了长足进步。生物传感器（Biosensor）是由一种生物敏感部件与转换器紧密配合的分析装置，这种生物敏感部件对特定化学物质或生物活性物质具有选择性和可逆响应，通过测定pH、电导等物理化学信号的变化，即可测得农药残留量。用于研究农药残留检测的生物传感器所使用的生物物质主要为酶、全细胞、细胞器、受体或抗体等，相应有酶传感器、全细胞传感器和免疫传感器等，尤其是免疫传感器的应用可大大提高检测灵敏度并大大缩短了检测时间。国外研究的一种光纤免疫传感器用以检测样品中对硫磷时，检测限为0.3μg/L。而生物传感器与光纤技术结合的产物———光导纤维传感器，则在快速检测和在线检测中有着广阔的应用前景。

最近上海理工大学利用酶的高度专一性及其固定化后的可重复性研制出一种酶传感器，对农药残留含量的测定极限为1 × 10-6mol/L，测定时间为 10s～10min，酶再生所需时间为10～30 min。
2.4 免疫分析法 近年来，免疫分析法用于农药残留快速检测的研究也十分活跃。免疫分析法是将抗体抗原反应与现代测试手段相结合的超微量分析法，它集测定的高灵敏性和抗体反应的强特异性于一体，在某些重要生物活性物质(如蛋白质、激素、药物等)的痕量检测方面取得了很大成就。免疫分析法具有简单、快速、灵敏度高、特异性强、检测费用低等优点，只需很少的仪器设备和专业培训，是初筛及测定致癌物和一些剧毒农药的好方法。但它的开发过程需要投入较多资金和较长时间，且一般只适于分析一种农药或一类农药。
免疫分析法可分为荧光免疫测定法、酶免疫测定法、放射免疫测定法和流动注射免疫测定法，其中流动注射免疫分析是农药残留分析中较为先进的技术。当用流动注射免疫分析检测水中的三嗪类农药时，检测灵敏度为0.02～0.3μg/L，与三嗪酶联免疫法相当，而流动注射免疫分析所需的时间则由酶联免疫法的1.5h缩短至6.5min。但流动注射免疫分析的不足之处是变异系数大，需要一次性装膜的柱，抗体和酶标的半抗原使用量大，一次只能检测一个样品。
中国农业大学从美国引进的酶联免疫测定技术，是通过酶联免疫吸附分析(ELISA)及胶体金技术制备农药抗体，并生产相应的农药残留现场快速检测试剂盒和试纸条。该方法可检测ng／mL级的农药残留，检测时间一般为1～15min，具有很高的特异性、敏感性与准确性。中国农业大学目前已制备出几种农药的特异性抗体，抗原及抗体制备技术也基本成熟。
2.5 活体检测法 活体检测法是使用活的生物直接测定。如农药与细菌作用后可影响细菌的发光程度，通过测定细菌发光情况，则可测出农药残留量。又如农药残留会导致家蝇中毒，使用敏感品系的家蝇为材料，用样本喂食敏感家蝇后，根据家蝇死亡率便可测出农药残留量，一般在4～6小时内可测出蔬菜是否含超量农药。但该法只对少数药剂有反应，无法分辨残留农药的种类，准确性较低。使用家蝇检测蔬菜中的农药残留，过程简单、无须复杂仪器，农户便可自行检测，缺点是检测时间较长，仅适于田间未采收的蔬菜。
3 农药残留快速检测技术在我国的应用
农药残留快速检测技术在我国应用最多的是酶抑制法，利用这一原理生产的各种快速检测仪、速测卡等正在越来越多地进入各地蔬菜基地、批发市场、甚至超级市场，已成为我国农药残留快速检测的主流技术，特别是快速检测仪，国产仪器在品种、性能、灵敏度以及应用范围等方面已日臻完善。
酶抑制法的广泛应用对现场检测成效显著，成为仪器分析法的有效补充，但仪器的功能和酶的性能还需要改进。
针对各地在进行农药残留速测时，使用仪器不同，判断标准不一的情况，农业部农药检定所已组织开展了部分速测仪的对比试验，使各种仪器的检测结果具有可比性，并将推广使用性能较好的产品，以促进我国农药残留快速检测仪的发展。
仪器分析法真正用于现场快速检测的较少，因为仪器投资大，对操作人员要求高，使该方法的应用受到了限制， 目前只有深圳布吉和福田农批市场等极少地方使用。1999年底深圳布吉农产品批发市场率先引进一台美国产气质联用检测仪和一批农药残留速测仪，建立果菜农药残留检测室，积极开展农药残留检测工作，每天抽检约80个蔬菜样品，并及时在大型电子显示屏幕上公布检测结果，全天候发布蔬菜农药残留检测及处理情况，让消费者了解自己每天所消费的蔬菜质量是否合格、安全。今年深圳福田农批市场也建立了蔬菜农药残留检测中心，所用的气质联用检测仪只用15分钟便可快速检测出蔬菜中的农药残留量。
活体检测法的应用主要是在台湾地区，台湾从1996年起在蔬菜生产基地及批发市场设置生物测定站，这种方法简单易行，不需要复杂的仪器，每年可抽测样本10 000余件。但是，由于近20多年来农药种类激增，而家蝇对毒性较低的合成除虫菊十分敏感，甚至超过了对人畜毒性大的有机磷剂及氨基甲酸酯两类药剂，使残留农药的判断产生一定的困难，影响了生物检测法的实际效果和应用。
生物传感器法和免疫分析法在我国还主要停留在研究开发阶段，随着新技术、新材料的不断涌现，生物传感器在实验室研究的良好基础上，再解决其稳定性、精确度、货架寿命等问题后，必将更加小型化、实用化、商品化，投入市场使用也指日可待。我们期待着研究成果的尽快转化和引进技术的尽早应用，使我国农药残留快速检测技术的应用出现多元化的局面

江苏省农科院建成国内一流食品安全快速检测平台
据悉，在蔬菜安检方面，科研人员已完成快速酶抑制法快速检测试剂盒开发，并完成了通用有机磷及通用拟除虫菊酯类农药免疫检测技术开发，小试正在进行。快速多残留仪器分析可完成一次检测30种以上常见农药种类。在蔬菜产后农药残留降解去除技术方面，已初步完成了利用臭氧、碱水、紫外线照射、洗涤剂处理以及温度等对叶菜类蔬菜中农药残留去除效果的研究。

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农药残留快速检测技术的研究进展

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胶体金免疫层析法检测小分子物质

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拟除虫菊酯类农药半抗原合成及酶联免疫分析研究进展

农残的快速测定方法最终结果认定还是有待商榷的。

快速检测是一个方向，但还存在许多弊端，

就目前来看主要还是以快速检测做第一次的筛选