農業產業化的發展使農產品的生產越來越依賴於農藥、抗生素和激素等外源物質。我國農藥在農產品的用量居高不下，而這些物質的不合理使用必將導致農產品中的農藥殘留超標，影響消費者食用安全，嚴重時會造成消費者致病、發育不正常，甚至直接導致中毒死亡。農藥殘留超標也會影響農產品的貿易，世界各國對農藥殘留問題高度重視，對各種農副產品中農藥殘留都規定了越來越嚴格的限量標準，使中國農產品出口面臨嚴峻的挑戰。
目前農藥殘留快速檢測方法種類繁多，究其原理來說主要分為兩大類：生化測定法和色譜檢測法。其中生化測定法中的酶抑制率法由於具有快速、靈敏、操作簡便、成本低廉等特點，被列為國家推薦標準方法（GB/T 5009.199-2003），已成為對果蔬中有機磷和氨基甲酸酯類農藥殘留進行現場快速定性初篩檢測的主流技術之一，得到了越來越廣泛的套用。
基本介紹
農藥殘留,危害,主要成分,農殘檢測必要性,檢測前處理程式,農藥殘留檢測技術,光譜法,酶抑制法,色譜法,快速檢測技術,農藥殘留速測儀,概述,原理,結果判定,使用方法,儀器正常工作條件,儀器功能與特點,附加說明,農藥殘留速測卡,使用方法,結果判定,保存條件,
農藥殘留
危害
農藥殘留是指農藥使用後殘存於環境、生物體和食品中的農藥母體、衍生物、代謝物、降解物和雜質的總稱。造成蔬菜農藥殘留量超標的主要是一些國家禁止在蔬菜生產中使用的有機磷農藥和氨基甲酸酯類農藥，如甲胺磷、氧化樂果、甲拌磷、對硫磷、甲基對硫磷等。食用含有大量高毒、劇毒農藥殘留引起的食物會導致人、畜急性中毒事故。長期食用農藥殘留超標的農副產品，雖然不會導致急性中毒，但可能引起人和動物的慢性中毒，導致疾病的發生，誘發癌症，甚至影響到下一代。
農藥殘留危害
農藥殘留危害主要成分
有機磷、氨基甲酸酯和擬除蟲菊酯是目前市場上最主要的3 類殺蟲劑, 特別是有機磷類殺蟲劑仍在生產上起主導作用, 更是菜農首選使用的一類殺蟲劑。針對有機磷和氨基甲酸酯類農藥, 科學工作者在農藥殘留快速檢測技術方面做了大量的研究,並取得了較大的進步。
農殘檢測必要性
隨著農業產業化的發展，農產品的生產越來越依賴於農藥、抗生素和激素等外源物質。我國農藥在糧食、蔬菜、水果、茶葉上的用量居高不下，而這些物質的不合理使用必將導致農產品中的農藥殘留超標，影響消費者食用安全，嚴重時會造成消費者致病、發育不正常，甚至直接導致中毒死亡。農藥殘留超標也會影響農產品的貿易。
檢測前處理程式
食品中的農藥殘留分析是在複雜的基質中對目標化合物進行鑑別和定量。農藥殘留的一般分析過程為提取- 淨化- 檢測。經典的農藥殘留分析步驟通常是:水溶性溶劑提取- 非水溶性溶劑再分配- 固相吸附柱淨化- 氣相或液相色譜檢測 。其中提取和淨化是前處理部分,樣品前處理不僅要求儘可能完全提取其中的待測組分,還要儘可能除去與目標物同時存在的雜質,避免對色譜柱和檢測器等的污染,減少對檢測結果的干擾,提高檢測的靈敏度和準確性。因此提取、淨化是農藥殘留分析過程中一個十分重要的前處理步驟,其好壞直接影響到分析結果的正確性和可靠性。
經典的提取、淨化方法主要有:振盪浸取、組織搗碎、超音波提取、索氏提取、液- 液分配、柱層析、共沸蒸餾等技術。隨著科技的進步,樣品前處理技術向著省時、省力、廉價、節省溶劑、減少對環境的污染、微型化和自動化方向發展。目前,已報導或已取得廣泛套用的前處理新技術包括:固相萃取、膜輔助萃取、加速溶劑萃取、微波輔助萃取、固相微萃取、液相微萃取、凝膠滲透色譜、超臨界流體萃取、基質固相分散萃取、分子印跡合成受體、超臨界水萃取、吹掃蒸餾技術、分散固相萃取等。
農藥殘留檢測技術
農藥殘留量檢測是微量或痕量分析,必須採用高靈敏度的檢測技術才能實現。自20世紀50年代,各國科學家就開始研究農藥殘留的檢測方法。常規檢測的分析方法有光譜法、酶抑制法和色譜法。
光譜法
光譜法是根據有機磷農藥中的某些官能團或水解、還原產物與特殊的顯色劑在特定的環境下發生氧化、磺酸化、絡合等化學反應,產生特定波長的顏色反應來進行定性或定量測定。檢出限在微克級。它可直接檢測固體、液體及氣體樣品,對樣品前處理要求低、環境污染小,分析速度快。但是,光譜法只能檢測一種或具有相同基團的一類有機磷農藥,靈敏度不高,一般只能作為定性方法。
酶抑制法
酶抑制法是根據有機磷和氨基甲酸酯類農藥能抑制昆蟲中樞和周圍神經系統中乙醯膽鹼的活性,造成神經傳導介質乙醯膽鹼的積累,影響正常神經傳導,使昆蟲中毒致死這一昆蟲毒理學原理進行檢測的。根據這一原理,通過將特異性抑制膽鹼酯酶(ChE)與樣品提取液反應,若ChE受到抑制,就表明樣品提取液中含有有機磷或氨基甲酸酯農藥。
色譜法
色譜法是農藥殘留分析的常用方法之一,它根據分析物質在固定相和流動相之間的分配係數的不同達到分離目的,並將分析物質的濃度轉換成易被測量的電信號(電壓、電流等) ,然後送到記錄儀記錄下來的方法。主要有薄層色譜法、氣相色譜法和高效液相色譜法。
薄層色譜法
薄層色譜法( Thin Layer Chromatogra2phy, TLC)是一種較成熟的、套用也較廣的微量快速檢測方法, 20世紀60年代色譜技術的發展,使薄層色譜法在農藥殘留分析中得到廣泛套用。薄層色譜法實質上是以固態吸附劑(如矽膠、氧化鋁等)為擔體,水為固定相溶劑,流動相一般為有機溶劑組合而成的分配型層析分離分析方法。
氣相色譜法
氣相色譜法(GC)是在柱層析基礎上發展起來的一種新型儀器方法,是色譜發展中最為成熟的技術。它以惰性氣體為流動相,利用經提取、純化、濃縮後的有機磷農藥(Ops)注入氣相色譜柱,升溫氣化後,不同的Ops在固定相中分離,經不同的檢測器檢測掃描繪出氣相色譜圖,通過保留時間來定性,通過峰或峰面積與標準曲線對照來定量,具有即定性又定量、準確、靈敏度高,並且一次可以測定多種成分的柱色譜分離技術 。
氣相色譜- 質譜聯用技術
氣相色譜- 質譜聯用(Gas chromatography2mass spectrum, GC2MS)技術是農藥殘留研究強有力的工具。氣相色譜- 質譜聯用是將氣相色譜儀和質譜儀串聯起來作為一個整體的檢測技術。樣本中的殘留農藥通過氣相色譜分離後,對它們進行質譜的從低質量數到高質量數的全譜掃描。根據特徵離子的質荷比和質量色譜圖的保留時間進行定性分析,根據峰高或峰面積進行定量,不但可將目標化合物與干擾雜質分開,而且可區分色譜柱無法分離或無法完全分離的樣品。
高效液相色譜法
高效液相色譜法(High2performance liquid chromatogra2phy, HPLC)是以液體為流動相,利用被分離組分在固定相和流動相之間分配係數的差異實現分離,是在液相色譜柱層析的基礎上,引入氣相色譜理論並加以改進而發展起來的色譜分析方法。
液相色譜- 質譜聯用
液相色譜- 質譜聯用(LiquidChromatography2Mass Spectrum,LC2MS)是利用內噴射式和粒子流式接口技術將液相色譜和質譜聯接起來的方法。LC在分離方面非常有效,而MS允許分析物在痕量水平上進行確認和確證。C2MS對簡單樣品具有幾乎通用的多殘留分析能力,檢測靈敏度高,選擇性好,定性定量可同時進行,結果可靠。主要用於分析熱不穩定、分子量較大、難於用氣相色譜分析的樣品,是農藥殘留分析中很有力的一種方法。
快速檢測技術
但是傳統的GC/MS等農殘分析技術檢測成本高、時間長，這就給食品安全監管部門對農產品產前、產中、產後的監督工作帶來了許多不便，因此也催生出大量的快速農藥殘留的檢測技術，常見的有化學速測法、免疫分析法、酶抑制法和活體檢測法等。
化學速測法，主要根據氧化還原反應，水解產物與檢測液作用變色，用於有機磷農藥的快速檢測，但是靈敏度低，使用局限性，且易受還原性物質干擾。
酶抑制法，是研究最成熟、套用最廣泛的快速農殘檢測技術，主要根據有機磷和氨基甲酸酯類農藥對乙醯膽鹼酶的特異性抑制反應。
活體檢測法，主要利用活體生物對農藥殘留的敏感反應，例如給家蠅餵食樣品，觀察死亡率來判定農殘量。該方法操作簡單，但定性粗糙、準確度低，對農藥的適用範圍窄。
農藥殘留速測儀
概述
農藥殘留快速檢測儀是根據我國國情和市場需要而研製開的專用儀器。可以實現有機磷及氨基甲酸酯類農藥殘留量的現場快速檢測。它可以廣泛適用於各級食品安全監督部門、各級食品安全監測部門、蔬菜生產基地、蔬菜批發基地、農貿市場、食品超市、食品安全檢測流動車、衛生防疫、環境保護等領域的蔬菜、水果中農藥殘留檢測。
原理
農藥殘留快速檢測儀是根據國家標準（GB/T5009.199-2003）和農業標準方法（NY/T448-2001）中的酶抑制率法，結合快速檢測方法研製的全新食品安全檢測設備，能準確、快速檢測出蔬菜、水果中有機磷類和氨基甲酸酯類農藥殘留量。
在一定條件下，有機磷和氨基甲酸類農藥對膽鹼酯酶正常功能有抑制作用，其抑制率與農藥的濃度呈正相關。正常情況下，酶催化神經傳導代謝產物（乙醯膽鹼）水解，其水解產物與顯色劑反應，產生黃色物質，用分光光度計測定412nm下吸光度隨時間的變化值，計算出抑制率，通過抑制率可以判斷出樣品中是否含有有機磷或氨基甲酸酯類農藥的殘留。
結果判定
以分光光度計測試（412nm波長）時，按下式計算抑制率：
抑制率(%)=[(ΔΑ0－ΔΑt )/ΔΑ0]×100
以農藥殘留快速測試儀檢測時其抑制率一般可自動計算。若樣品抑制率≥50%，表示樣品農殘超標，為陽性結果。陽性結果的樣品需做2次以上重複檢測，多次檢測仍呈陽性需用氣相色譜等儀器做進一步確認。
抑制率(%)=[(ΔΑ0－ΔΑt )/ΔΑ0]×100
以農藥殘留快速測試儀檢測時其抑制率一般可自動計算。若樣品抑制率≥50%，表示樣品農殘超標，為陽性結果。陽性結果的樣品需做2次以上重複檢測，多次檢測仍呈陽性需用氣相色譜等儀器做進一步確認。
使用方法
開機
插上電源，打開儀器背面綠色電源開關，儀器顯示開機畫面，按畫面提示操作，按下回車鍵，儀器開始自檢，時間約1min。自檢完畢後，儀器進入待機檢測狀態。
試劑配製
插上電源，打開儀器背面綠色電源開關，儀器顯示開機畫面，按畫面提示操作，按下回車鍵，儀器開始自檢，時間約1min。自檢完畢後，儀器進入待機檢測狀態。
試劑配製
緩衝液：取1包緩衝劑加入500mL蒸餾水或純淨水中，攪拌溶解製成磷酸緩衝液（pH7.6）, 常溫保存。
顯色劑：取1瓶顯色劑加25mL緩衝液溶解，使用時取100μL，4℃冰櫃保存。
底 物：取1瓶底物加12.5mL蒸餾水或純淨水溶解，使用時取100μL，4℃冰櫃保存；或取1瓶底物加2.5mL蒸餾水或純淨水溶解 ，使用時取20μL，4℃冰櫃保存。
膽鹼酯酶：酶製劑無需配製，可直接取用，使用時取100μL，4℃冰櫃保存。
樣品提取
取2g果蔬樣品（塊莖類取4g)，葉菜剪成25px左右見方的碎片，塊莖類取橫截面樣品或取其表皮，放入三角瓶中，加入10mL緩衝液，振盪1～2min ，倒出提取液，靜置2min，待測。若提取液混濁或雜質太多可過濾後再測。
顯色劑：取1瓶顯色劑加25mL緩衝液溶解，使用時取100μL，4℃冰櫃保存。
底 物：取1瓶底物加12.5mL蒸餾水或純淨水溶解，使用時取100μL，4℃冰櫃保存；或取1瓶底物加2.5mL蒸餾水或純淨水溶解 ，使用時取20μL，4℃冰櫃保存。
膽鹼酯酶：酶製劑無需配製，可直接取用，使用時取100μL，4℃冰櫃保存。
樣品提取
取2g果蔬樣品（塊莖類取4g)，葉菜剪成25px左右見方的碎片，塊莖類取橫截面樣品或取其表皮，放入三角瓶中，加入10mL緩衝液，振盪1～2min ，倒出提取液，靜置2min，待測。若提取液混濁或雜質太多可過濾後再測。
測試
對照測試：於反應瓶中加入2.5mL緩衝液，再分別加入100μL酶液和顯色劑，混勻，靜置反應10min後加入100μL（或20μL）底物，搖勻並立即倒入比色杯中，及時放入儀器的測量室第1通道，合上蓋。按〈B〉鍵，顯示屏下方延遲10s後，測量時間開始倒計時，計時完畢，顯示屏顯示吸光度增量(ΔΑ0)及抑制率。在進行對照測試時，2～8通道可同時進行樣品測試。
樣品測試：於反應瓶中加入2.5mL待測液，再分別加入100μL酶液和顯色劑，混勻，靜置反應10min後加入100μL（或20μL）底物，搖勻並立即倒入比色杯中，及時放入儀器的測量室通道，合上蓋。按〈M〉鍵，顯示屏下方延遲10s後，測量時間開始倒計時，計時完畢，顯示屏顯示吸光度增量（ΔΑt)及抑制率。數據自動保存，如有需要按〈P〉鍵列印。
對照測試：於反應瓶中加入2.5mL緩衝液，再分別加入100μL酶液和顯色劑，混勻，靜置反應10min後加入100μL（或20μL）底物，搖勻並立即倒入比色杯中，及時放入儀器的測量室第1通道，合上蓋。按〈B〉鍵，顯示屏下方延遲10s後，測量時間開始倒計時，計時完畢，顯示屏顯示吸光度增量(ΔΑ0)及抑制率。在進行對照測試時，2～8通道可同時進行樣品測試。
樣品測試：於反應瓶中加入2.5mL待測液，再分別加入100μL酶液和顯色劑，混勻，靜置反應10min後加入100μL（或20μL）底物，搖勻並立即倒入比色杯中，及時放入儀器的測量室通道，合上蓋。按〈M〉鍵，顯示屏下方延遲10s後，測量時間開始倒計時，計時完畢，顯示屏顯示吸光度增量（ΔΑt)及抑制率。數據自動保存，如有需要按〈P〉鍵列印。
儀器正常工作條件
環境溫度5℃～35℃。 室內相對濕度不大於85%。
儀器應放在平穩的工作檯上，無陽光直射及強烈的電磁場干擾。
室內無腐蝕性氣體。
工作電源: A、輸入 100～230VAC 50Hz/60Hz，B、12V車載電源 (可選)。
儀器應放在平穩的工作檯上，無陽光直射及強烈的電磁場干擾。
室內無腐蝕性氣體。
工作電源: A、輸入 100～230VAC 50Hz/60Hz，B、12V車載電源 (可選)。
儀器功能與特點
1.符合國標：儀器與配套試劑嚴格按國家標準生產，採用連續檢測法和酶抑制法。
2.技術創新：LS-SC-8採用國際最新高精度A/D轉換技術並配備410nm獨立冷光源，使採樣速度、精度及光源穩定性均優於國內同類產品。可單機使用亦可聯接電腦操作；檢測時間短、速度快、操作簡單；儀器體積小、重量輕、方便攜帶。
3.科學處理：具有圖譜化與導數處理功能，不能人為更改檢測數據與結果，保證檢測過程及結果的準確與真實性；採用資料庫管理模式可快速準確地檢索檢測結果，方便報錶快捷地編輯和列印輸出。
4.無盲檢測：針對快速檢測中易呈假陽性結果的問題，我所與權威機構合作研發的農藥殘留果蔬比對資料庫能夠有效去除蔬菜本身未知化合物對酶速測法測定的干擾，大大降低了假陽性現象，是唯一能解決該類假陽性問題的快速檢測設備。
5.智慧型聯網：支持網路數據傳輸，同步將檢測結果上傳至聯網監測系統中，達到實時監控和安全預警目的，完善地區農產品質量安全監控體系建設。
附加說明
1、 包裝及保存：農殘速測試劑包含緩衝劑10包，膽鹼酯酶5瓶，顯色劑5瓶，底物5瓶，可供500份樣品測試；使用前整盒試劑應保存於4℃冰櫃，保質期12個月；室溫或常溫保存時，保質期3～6個月。
2、試劑的使用：任何試劑使用時，用一瓶打開一瓶，用完後才使用新的，防止試劑變質。
3、試劑只出不入原則：測試時，從任何試劑瓶吸出的試劑，禁止再次注射回試劑瓶。
4、器具專用原則：任何用於移液的器具和容器都應各自貼上標籤，單獨使用，以免交叉污染。
5、檢測操作使用移液器及放液過程中，需適當控制節奏，以免吸液或放液過快導致加試劑量不準，並且有利於保護移液器設備。
6、本儀器可通用於按國家標準GB/T5009.199及按行業標準NY/T448-2001配套試劑的檢測。使用方法參照試劑配套說明書。
7、更詳細的儀器操作方法請參閱產品配套的說明書。
2、試劑的使用：任何試劑使用時，用一瓶打開一瓶，用完後才使用新的，防止試劑變質。
3、試劑只出不入原則：測試時，從任何試劑瓶吸出的試劑，禁止再次注射回試劑瓶。
4、器具專用原則：任何用於移液的器具和容器都應各自貼上標籤，單獨使用，以免交叉污染。
5、檢測操作使用移液器及放液過程中，需適當控制節奏，以免吸液或放液過快導致加試劑量不準，並且有利於保護移液器設備。
6、本儀器可通用於按國家標準GB/T5009.199及按行業標準NY/T448-2001配套試劑的檢測。使用方法參照試劑配套說明書。
7、更詳細的儀器操作方法請參閱產品配套的說明書。
農藥殘留速測卡
農殘速測卡是根據國家標準方法GB/T5009.199-2003研發的農藥殘留快速檢測試紙。用對農藥高度敏感的膽鹼酯酶和顯色劑做成的酶試紙，可以快速檢測蔬菜中有機磷和氨基甲酸酯這兩大類用量較大、毒性較高的殺蟲劑的殘留情況，選用的酶對甲胺磷敏感，抗干擾性強，操作簡便，不需要配製試劑，不需要專業的技術培訓，可以不需要任何儀器設備單獨使用，產品容易貯存，攜帶方便，是現場檢測的最佳方法。
農藥殘留快速檢測卡
農藥殘留快速檢測卡農殘速測卡已經過多個技術權威部門的質量認定：香港衛生署、廣東省出入境檢驗檢疫局、廣東省農藥檢定所、華南農業大學昆蟲毒理研究室、衛生部食品衛生監督檢驗所、北京市產品質量監督檢驗所、香港政府化驗所、深圳市衛生防疫站、廣東省食品衛生監督檢驗所、深圳出入境檢驗檢疫局和深圳農科中心等。並且榮獲九四年廣東省優秀新產品獎、九五年深圳市科技進步三等獎、 國家出入境檢驗檢疫局科技興檢三等獎、2000年廣東省出入境檢驗檢疫局科技成果一等獎和廣東省科技進步三等獎。
在廣州、深圳、珠海、惠州、香港、重慶、廈門、青島、南寧、西安、鄭州、石家莊、合肥、寧波和柳州等城市都已把農藥速測卡作為常規的檢測方法。
一般農藥殘留檢測首先使用農藥殘留速測卡對大量的樣品進行初篩，然後才用農藥殘留快速檢測儀對少量陽性樣品進行定量分析，就可以大大的提高工作效率，節省大量人力物力。
農殘速測卡對幾種常用農藥的最低檢測限（單位 mg/kg）如下：
甲胺磷 | 1.7 | 乙醯甲胺磷 | 3.5 | 水胺硫磷 | 3.1 | 對硫磷 | 1.7 | 樂果 | 1.3 |
久效磷 | 2.5 | 馬拉硫磷 | 2.0 | 敵敵畏 | 0.3 | 敵百蟲 | 0.3 | ||
呋喃丹 | 0.5 | 西維因 | 2.5 | 好年冬 | 1.0 | 氧化樂果 | 2.3 |
以上是由衛生部食品衛生監督檢驗所和北京市產品質量監督檢驗所等七個單位用氣相色譜法對比試驗和驗證數據的統計表。
使用方法
表面測定法（粗篩法）
1.擦去蔬菜表面泥土，滴2-3滴洗脫液在蔬菜表面，用另一片蔬菜在滴液處輕輕摩擦。
2.取一片速測卡，將蔬菜上的液滴滴在白色藥片上。
3.放置10min以上進行預反應，有條件時在37℃恆溫裝置中放置10min,預反應後的藥片表面必須保持濕潤。
4.將速測卡對摺，用手捏3min或用恆溫裝置恆溫3min，使紅色藥片與白色藥片疊合發生反應。
5.每批測定應設一個洗脫液的空白對照卡。
整體測定法
1.選取有代表性的蔬菜樣品，擦去表面泥土，剪成25px左右見方碎片，取5g放入帶蓋瓶中，加入10mL純淨水或緩衝溶液，震搖50次，靜置2min以上。
2.取一片速測卡，用白色藥片沾取提取液，放置10min以上進行預反應，有條件時在37℃恆溫裝置中放置10min。預反應後的藥片表面必須保持濕潤。
3.將速測卡對摺，用手捏3min或用恆溫裝置恆溫3min，使紅色藥片與白色藥片疊合發生反應。
4.每批測定應設一個純淨水或緩衝液的空白對照卡。
結果判定
與空白對照卡比較，白色藥片不變色或略有淺藍色均為陽性結果，不變藍為強陽性結果，說明農藥殘留量較高，顯淺藍色為弱陽性結果，說明農藥殘留量相對較低。白色藥片變為天藍色或與空白對照卡相同，為陰性結果。 對陽性結果的樣品，可用其它分析方法進一步確定具體農藥品種和含量。
保存條件
陰涼、乾燥、避光保存，有條件者放於4℃冰櫃中最佳。農殘速測卡開封后最好在三天內用完，如一次用不完可存放於乾燥器中，一周內用完。產品保質期一年。
