APP下载

浅析质谱技术在水果、蔬菜与茶叶中农药残留的分析

2018-01-19张伟燕

福建茶叶 2018年7期
关键词:质谱水果色谱

王 静,张伟燕

(沧州职业技术学院,河北沧州 061001)

农作物的种植过程中常常会伴随着化学农药的使用,不可避免地会产生农药残留的问题,存在于是水、土壤、空气或者食品中,不仅威胁着人们的身体健康,更是严重破坏了生物的多样性与食物链的平衡。近些年,由于种植农户的疏忽与文化水平的限制一味追求经济利益,在水果、蔬菜以及茶叶的种植过程中没有合理化的使用农药,造成了农药污染问题的出现,食品中的农残含量严重超标。所以为了进一步保障人民食用安全、放心的农产品,有针对性的控制农药在水果、蔬菜与茶叶中的残留与监管,改善我国农产品出口质量的水平,开展农残检测分析技术是具有十分重要的现实意义的。

1 农药残留概述

农药的使用大大提高了农产品的产量与防范病虫害等方面具有不可取代的地位,但是,也同样对人类的身体健康构成不可忽视的威胁,如何针对水果、蔬菜与茶叶等农产品的农残特点,建立标准化的检测分析方法是非常必要的。

1.1 水果、蔬菜与茶叶中农药残留特点

水果、蔬菜与茶叶是我们日常生活中必需品,尤其是水果、蔬菜与茶叶有一个共同点:直接食用叶子或者果实,其农残问题与我们的身体健康息息相关。据不完全统计统计,世界上已知的农药种类达到1600多种,其中不乏一些对人体危害极大的农药,如“六六六、滴滴涕”等。而在水果、蔬菜与茶叶上使用农药主要是为了防治病虫害等问题,农药的品种主要是以杀虫剂、杀菌剂以及除草剂为主。所以,在水果、蔬菜以及茶叶等农产品中,农药成分主要是以小分子量的有机物为主。

1.2 水果、蔬菜与茶叶中农药残留检测现状

随着检测分析技术的发展与人民生活质量水平不断地改善,在水果、蔬菜与茶叶的农残检测方面也是不断朝着低检出限、高灵敏度、便携式的方向发展。例如,日本的进口农产品的农药残留种类检测由1954年3种提升到2008年780多种。为了规范化农产品的食用安全,提供一个绿色、环保、安全的食品环境。我国在2016年7月重新修订了标准《食品安全国家标准食品中最大农药残留限量》,重新规定了456种农药共计4260项残留限量。特别是在茶叶的农药限量中由2014年28项增加到2016年48项,对于灭多威的限量要求变得越来越严格(2014年3.00mg/kg改为2016年0.20mg/kg)。因此,对于水果、蔬菜与茶叶中农药残留检测而言,不仅在农药的种类上有所增加,在农药的检出限值上也变得更低。

2 质谱技术在水果、蔬菜与茶叶中农药残留的应用

在水果、蔬菜与茶叶中农药残留检测中,质谱技术是应用得最为广泛的技术之一,主要是因为其检测快速、用量少、检出限低、可靠性好等特点,被国际上任何一个国家接受,所以在农产品的进出口农残检测中使用比较多。

2.1 前处理技术概述

质谱技术在水果、蔬菜与茶叶中农药残留检测中的应用是建立在良好的样品前处理的基础上。例如,茶叶产品的处理需要严格执行国家标准《GB/T 23205-2008》。对影响茶叶品质中452种农药及相关化学品残留量的测定标准,在检测前需要对茶叶样品进行处理,包括溶解、萃取、提纯等。目前,使用比较广泛的前处理技术主要包括固相微萃取、凝胶渗透色谱、超声波萃取以及微波辅助萃取技术等。其中凝胶渗透色谱技术能够将大部分有机氯、有机磷、氨基甲酸酯以及类农药成分与脂肪大分子分离,为后续的质谱检测提供稳定的保障。

2.2 农药残留检测方法研究

2.2.1 气相色谱-质谱联用技术

气相色谱-质谱联用(简称气质联用)就是应用得最广泛的农残检测技术之一。在水果、蔬菜与茶叶中的农药残留大多数都是属于低沸点、易挥发的农药。例如,有机氯、拟除虫菊酯类农药等。通过气相色谱搭配小型的检测器就能够定性的检测不同种类的农药,2009年6月曾小星等人采用Agilent 6890型气相色谱仪,配Ni-ECD检测器同时测定茶叶中19种有机氯和9种拟除虫菊酯类农药,平均回收率在81.5%-129.4%,为了更加准确的检测农产品中的农药含量,气质联用起到很好的支撑作用。2015张晓风等人采用双气相-飞行时间质谱,成功分离与检测绿茶中431种农药及其代谢物。

2.2.2 液相色谱-质谱联用技术

然而在水果、蔬菜与茶叶中农药残留还有一部分是属于高沸点、不易挥发、极性较强的农药成分及其代谢产物,例如联苯三唑醇、氟乐灵等。采用气质联用很难实现分离与检测这些化合物,液相色谱-质谱联用技术(简称液质联用)就能很好的拟补这个缺陷。利用农药在不同极性溶液中的溶解速度进行成分分离,经过质谱检测器实现定量分析。2015年11月薛亚薇等人采用液质联用技术奖励无标准品,对照定性条件下刷选茶叶中27中高毒农药残留,很好地解决了极性或者手性农药成分的检测。此外,不得不说的是亲水作用色谱-质谱联用在农残检测中具有更加大的优势,主要是其流动相中有机溶剂与质谱检测器兼容,降低基质效应,简化制样过程,为农产品的农残检测带来更好、更快、更简便方法。

3 质谱技术在水果、蔬菜与茶叶中农药残留的发展趋势

质谱技术在农产品的农药残留检测中占据了十分重要的位置,其发展方向以及发展速度,直接影响到国家农药检测与监管的过程。大力开发与开展质谱相关联的技术将对农残检测带来重要的动力支持。

3.1 便携式检测技术

在水果、蔬菜与茶叶中农药残留检测的技术与方法非常多,但是大多数都是属于在线检测与监测的设备或者系统。假如需要检测茶叶中的某一种农药成分时,需要按照既定的操作规程从头到尾进行检测,无论是在时间上还是在人力资源上都会产生大量的损耗,严重阻碍了高效、快速检测方法建立的进程。所以在研究过程中,科研人员更应该将目光投入到非在线检测设备和技术研究上,通过便携式检测技术的应用够为大大减少分析工作量,有效的加强农产品的监控力度。

3.2 先进预处理技术

准确的检测结果是建立在可靠的分析过程,同样在农残检测过程中为了能够更好地将复杂样品中的农药成分一一检测出来,需要更加强大的样品处理分离技术。目前市场上所采用的样品前处理技术均表现的繁琐,不仅存在着产生检测误差的风险,还为后续的检测带来二次污染的问题。尽管现在的在线检测系统,例如,气质联用等能够实现完全自动化在线检测,但是在样品的前处理阶段还是存在着许多需要突破的地方。大力开展先进预处理技术的改进与创新是实现快速检测结果准确性重要铺垫。

3.3 大分子量生物农药检测技术

随着国家环保法以及社会发展的需要,化学农药将不断被生物农药所替换。这个过程中将会形成新型的农药检测体系,由原来的高毒小分子检测转变为低毒大分子检测。大分子量生物农药成分测技术也将要逐渐开展,对于样品的检测方法与检测目标物来说都是一次新的挑战,新型的检测技术也将应用到农残检测中。例如,通过核磁共振技术就能够快速的定性测定未知大分子量化合物的结构。质谱检测技术也可以同这些新技术进行联合使用,为农产品的农药残留检测提供更加靠谱的检测方法。

4 结论

随着人们环境保护与食品安全意识的不断提高,对于农产品的农药残留引起极大的重视。质谱技术因为能够搭配气相色谱、液相色谱等分离系统平台,成为水果、蔬菜、茶叶农药残留分析的很重要方法之一。面对农药种类复杂、干扰物质繁多、检测品种多样的现状,质谱技术很好的解决了农产品的农药残留检测问题,极大的促进了绿色、安全的饮食大环境的构建。但是质谱技术的发展需要类似前处理技术、分离技术、统计技术等的支持,才能够很好的为农残检测提供优质的服务。通过现有的检测技术,建立简便、快速、灵敏的联用技术在未来将具有十分广阔的应用前景。

[1]绳慧珊,张新忠,王新茹,钟青,罗逢健,崔新仪,周利,孙荷芝,杨梅,楼正云,陈宗懋.飞行时间质谱技术在水果、蔬菜与茶叶中农药残留分析中的应用[J].分析测试学报,2018(02):139-153.

[2]李贤波.亲水作用色谱—质谱技术在农药残留分析中的应用[D].华中农业大学,2013.

[3]陈晓水,边照阳,唐纲岭,胡清源.气相色谱-串联质谱技术分析烟草中的132种农药残留[J].色谱,2012,30(10):1043-1055.

[4]陈继峰,林玉娜,李晓晶,李美霞,王大虎.气相色谱串联质谱法测定饮用水中多种农药及其代谢产物残留 [J].医学动物防制,2018(05):468-471.

猜你喜欢

质谱水果色谱
《色谱》论文中可直接使用的缩略词
《色谱》论文中可直接使用的缩略词
《色谱》论文中可直接使用的缩略词
临床医学质谱检验技术质量管理研究
《色谱》论文中可直接使用的缩略词
气相色谱质谱联用仪在农残检测中的应用及维护
基于两种质谱技术检测蛋白酶酶切位点的方法
顶空—固相微萃取—全二维气相色谱—飞行时间质谱测定水中短链氯化石蜡
四月里该吃什么水果
水果篇之Cherry