高效液相色谱(HPLC)HPLC可以分离检测极性强、分子量大及离子型农药,尤其对不易气化或受热易分解的化合物更能显示出它的突出优点。HPLC分析农作物中的农药残留一般采用C18或C8填充柱,以甲醇、乙睛等水溶性有机溶剂作流动相,选择紫外吸收、质谱、荧光或二极管矩阵为检测器。HPLC的新技术体现在采用高效色谱柱、高压泵和高灵敏度的检测器、柱前或柱后衍生化技术、以及计算机联用等,大大提高了液相色谱的检测效率、灵敏度、速度和操作自动化程度。现已成为农药残留检测不可缺少的重要方法。与GC相比,HPLC的流动相参与分离机制,其组成、比例和pH可灵活调节。其缺点是溶剂消耗量大,检测器种类较GC少,灵敏度不如GC高,液相色谱柱制备较GC柱困难,价格也贵。
色谱-质谱联机(GC/LC-MS)色谱-质谱联用技术既发挥了色谱法的高分离能力,又发挥了质谱法的高鉴别能力。这种技术特别适用于农药代谢物、降解物和多残留物的定性检测。色质联机的新进展主要在毛细管色谱与离子阱质谱,串联质谱联机,进一步提高了检测的灵敏性和特异性。毛细管区域电泳,常规的毛细管液相色谱通过热喷雾、电喷雾或离子喷雾接口与离子阱质谱、串联质谱联用可用于分析热不稳定的化合物。此外还有色谱红外、色谱核磁联用的技术。通过计算机及专业人员对色谱仪进行管理,可以使仪器具有自我诊断故障,自我修复的能力,并预测最佳的试验分离条件,自动记录整理文件和数据,进行信息管理。
超临界流体色谱(SFC) SFC是以超临界流体为流动相的色谱分离检侧技术,能弥补以GC和HPLC各自的不足。由于超临界流体具有气体和液体的双重性质,粘度小、传质阻力小、扩散速度快,分离能力和速度可与GC相比;密度、溶解力和速度可与HPLC相比。流体的物理、化学性质都是密度的函数,因此,在SFC中采用程序升密度相对于GC中的程序升温和HPLC中的梯度淋洗,其突出的特点是SFC可以与大部分GC和HPLC的检测器相连。这样就极大地拓宽了其应用范围,许多在GC和HPLC上需经过衍生化才能分析的农药,都可以用SFC直接测定。
毛细管区带电泳(CZE)对于一般常规液相色谱方法难以分离的离子型农药,CZE是理想的分析力法。这一技术具有很高的效率和分离能力,可达几百万个理论塔板数,其操作简单,具有很大灵活性,如缓冲液的组成、pH、毛细管的类型以及所用电场的波形都可调节。CZE所需样品量极少,一般只需几纳升(nL)。目前,CZE尚缺乏灵敏度很高的检测器,因此,只有研究开发灵敏度高的检测系统,CZE的优势才能充分发挥出来。
其它检测技术
(1) 酶抑制法。是根据有机磷和氨基甲酸酯农药对动物和昆虫的毒杀作用,是通过特异性抑制胆碱酯酶(CHE)来实现的。根据这一作用机理,如果将CHE与样品提取液反应,若CHE受到抑制,表明样品提取液中含有有机磷或氨基甲酸酯农药。由于CHE对菊酯类农药不敏感,从而可以与有机磷和氨基甲酸酯农药相分辨。酶抑制法不仅可以用于蔬菜、水果中有机磷和氨基甲酸酯类农药的检测,其应用范围还可扩大到水、粮食和其它农产品中农药的检测。钟树明[2]利用酶抑制法对蔬菜中9种有机磷农药残留进行了快速检测。2002年6月1日国家分别实施了蔬菜、茶叶和肉中有机磷及氨基甲酸酯农药残留量简易检测方法(酶抑制法),酶抑制法是一种有应用价值和发展前途的快速检测技术。(3) 免疫分析法。是将抗体抗原反应与现代测试手段相结合的微量分析方法。包括酶联免疫(ELISA)、放射免疫(RIA)等适宜于阳性率较低的大量样品检测,具有高灵敏度和高效能等优点,仅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。但该方法开发费用高,开发时间长约一年,而且只适于分析一种农药或一类农药。近年来国内外己开发出杀虫剂、杀菌剂、除草剂等40余种农药的酶免疫分析方法。ChoYoung Ae[4]利用合成半抗原研制了测定杀螟硫磷的ELISA方法,最低检出限可达0.5ng/mL。王艳[5]对基于抗原-抗体特异性结合的免疫法在农残分析中的研究进行了综述,指出免疫芯片技术是未来发展方向。
研究目的与意义
农药残留是指农药使用后残存于生物体、农副产品和环境中的农药原体、有毒代谢物、降解物和杂质的总称。残存的数量称为残留量,在一般情况下主要是指农药原体的残留量和具有比原体毒性更高或相当毒性的降解物的残留量。农药残留分析是一项对复杂混合物中痕量组分的分析技术,它要求精细的微量操作手段,灵敏度高,特异性强。在农药残留测定之前,不但要有适合于各种土壤、蔬菜、水果等目标物化学性质的萃取、净化、浓缩等前处理步骤,更应针对不同基体中多种农药残留的测定建立一些高效、快捷、简单、经济的分析方法。从而快速、有效、经济、简单、环保的选择分析样品处理方法和技术分析工作。参考文献
2 钟树明等.微波萃取-植物酶抑制法快速检测蔬菜中有机磷农药残留[J].化学通报,2002,65:1-6。
3 苏文斌, 朱若华, 强红, 谷学新. 固相(微)萃取-室温磷光联用技术及其应用[J].光谱学与光谱分析,2004,24(3):270-27。
4Young Ae Cho et al.Synthesis of haptens of organophosphorus pesticides and development of immunoassays for fenitrothion[J]. Analytica Chimica Acta, 2004,522(2):215-22。
5 王艳等.农药残留免疫分析方法及其研究进展[J].农业环境科学学报,2003,22(1):125-127。1 Steve A, Barker.Applications of matrix solid-phase dispersion in food analysis [J].Journal of Chromatography A,2000,880: 63-6