食物和環境中氟樂靈農藥殘留檢測方法研究進展

黃惠威，劉鳳銀，施迪 ，江海超，穆洪濤

（廣東第二師范學院生物與食品工程學院，廣東廣州 510220）

氟樂靈（trifluralin） 是一種選擇性芽前二硝基苯胺類除草劑，化學名稱為2,6 -二硝基- N,N -二正丙基- 4 -三氟甲基苯胺。氟樂靈可溶于丙酮、乙醇和二甲苯等有機溶劑，容易揮發和光解[1]。氟樂靈農藥經人體吸入，可誘導腎臟和膀胱腫瘤[2]；少量濺入眼睛，會導致眼角膜潰瘍，視力下降[3]；大劑量食入，會引起類似毒蕈堿樣作用和因呼吸抑制而死亡[4-5]。

氟樂靈的化學結構式見圖1。

氟樂靈農藥不僅影響農作物的出苗率和生長[6]，還對鰻魚和鯽魚等魚類具有高毒[7]。加上氟樂靈在土壤中的半衰期較長，對土壤中的微生物和氮循環存在潛在影響[8]。該問題已經引起國內外的重視，有關部門對測定氟樂靈殘留量的方法進行了研究，涉及谷物和土壤等品種[9-10]。2010 年，日本多次檢測出我國出口的鰻魚、梭子蟹等水產品中氟樂靈農藥殘留量超標[11]；在土壤和水等環境中氟樂靈也容易造成農藥殘留[12-13]。氟樂靈殘留現象在食物和環境中不容樂觀。

目前，國內外主要采用色譜法、免疫分析方法、光度計法對氟樂靈農藥進行檢測。主要對氟樂靈的殘留限量和檢測方法進行了總結，并對其檢測方法的發展進行展望。

1 氟樂靈殘留限量規定

近年來，我國對氟樂靈的需求量和使用量逐年上漲，氟樂靈的廣泛使用會導致其在食品和環境中殘留，為此許多國家和組織制定了嚴格的氟樂靈殘留限量[14-15]。

部分國家關于氟樂靈殘留限量規定見表1（數據來自食品伙伴網、食品科技網）。

美國對油料中氟樂靈殘留限量（3.0 μg/kg） 會低于澳大利亞、印度和中國；歐盟對堅果、水果、蔬菜、谷物、海草等食品的殘留限量（10 μg/kg） 會低于茶、咖啡、草藥、可可、啤酒花和一些動物源食品；中國對出口玉米的殘留限量（5 μg/kg） 會低于國內大豆、花生、豆油、花生油；美國對迷迭香新鮮葉子、迷迭香干葉比亞麻籽、油菜籽和芥菜籽等20 種作物群的殘留限量（0.10 μg/kg） 要求低500 倍；歐盟對玉米、棉籽和花生仁的殘留限量 （10 μg/kg）大大低于我國。

表1 部分國家關于氟樂靈殘留限量規定

2 氟樂靈藥物殘留檢測技術

氟樂靈殘留的檢測方法主要有色譜法[19-21]、酶聯免疫分析方法[22-23]、電化學法[24-25]、光度計法[26]等，最常用的方法是色譜法，其中氣相色譜法和液相色譜法都具有較好的檢測效果，是目前氟樂靈農藥殘留檢測的主要方法。將各種氟樂靈農藥殘留檢測技術進行歸納總結，色譜法按照不同的檢測器、樣品、萃取方法和色譜柱進行比較和分析[27-69]。

色譜法檢測氟樂靈藥物殘留的相關數據見表2。

2.1 色譜法

表2 色譜法檢測氟樂靈藥物殘留的相關數據

續表2

國內外對食物和環境中氟樂靈農藥殘留檢測的方法主要是色譜法（見表2），色譜法在氟樂靈檢測中的廣泛應用與其準確度高、靈敏度高、穩定性高有密切關系。氣相色譜和液相色譜在氟樂靈農藥的檢測中起著同樣重要的作用，在樣品的前處理方法方面氣相色譜和液相色譜無明顯區別。

2.1.1 氣相色譜法

因氟樂靈沸點較低（96～97 ℃，0.24×103Pa），故氣相色譜法應用廣泛。在氟樂靈農藥殘留檢測中氣相色譜法通常與電子捕獲器、質譜檢測器、氣相色譜儀、火焰熱離子檢測器、帶氫火焰檢測器、氮磷檢測器、三重四極質譜儀、離子阱質譜計、微量DSQ 氣相色譜- 質譜聯用儀等十幾種檢測器聯用（見表2）。其中最為常用的檢測器為電子捕獲器和質譜檢測器。氣相色譜法檢測的材料主要有大豆、植物油、母乳、西紅柿、胡蘿卜、魚、橘子、蘋果、水、土壤、空氣等。

氣相色譜法（電子捕獲器） 的普及率和定量準確性相對于氣相色譜質譜聯用法較高[7]，由于采用保留值定性，因而存在定性不準確、易產生假陽性等問題。利用氣相色譜質譜聯用儀進行驗證是解決這一問題的有效手段[70-71]，氣相色譜質譜聯用儀所使用的電離源技術主要有電子轟擊電離（EI） 和化學電離（CI） 2 種，目前分析氟樂靈殘留時絕大多數文獻都是采用EI 技術[45，72]，使用CI 技術較少。負化學源（NCI） 被稱為“軟電離源”，對含電負性基團具有較高的靈敏度和選擇性，已經用于食品中農獸藥殘檢測[73-74]，選用CI 技術會得到很好的靈敏度和選擇性[75-77]。

基于一種快速、準確、靈敏度高的農藥多殘留同時檢測方法的迫切需要，藏小丹等人[78]采用了氣相色譜法檢測大豆中氟樂靈殘留量，回收率在74.79%～93.30%，最低檢出限為0.003 mg/kg，具有較好的回收率和靈敏度，符合我國大豆氟樂靈殘留檢測要求，而在這之前國家標準只有單一組分的檢測方法。Takahashi S等人[79]采用表面電離氣相色譜檢測器對氟樂靈進行檢測，敏感性為1.1 C/g，最低的檢測水平為10～13 g/s，具有高靈敏度、物質特異性和優越的適用性等優點。與原子發射檢測器相比，該檢測器提高了110 倍的檢測限。凝膠滲透色譜法作為一種新的凈化方法和技術, 在國外已廣泛使用[80]，在我國的運用也日漸增多[81-84]。馬金鳳等人[85]采用凝膠滲透色譜氣相色譜質譜法（GPC-GC-MS） 測定花生中氟樂靈的殘留量，添加回收率為77.8%～101.6%，方法檢出限為0.1～1.3 μg/kg，該方法具有操作簡單、安全、高效、經濟等優點，實現了凝膠滲透色譜凈化、在線濃縮和氣質分析一次完成，有效降低了前處理的工作量，并保證了分析的重現性和穩定性。該方法可用于大批量花生樣品中農藥殘留的定性定量分析檢測。

2.1.2 液相色譜法

與氣相色譜類似，在氟樂靈農藥殘留檢測中，液相色譜法發揮同樣重要的作用。液相色譜法通常與紫外二極管陣列檢測器、紫外可見光檢測器、液相色譜儀、光電二極管陣列檢測器、超高效液相色譜儀、離子阱質譜計、質譜檢測器等檢測器聯用，其中最常用的檢測器為質譜檢測器。液相色譜法主要對鰻魚、蝦、牛奶、胡蘿卜、玉米、甜瓜、大米、大豆、煙草、木薯、生菜、小麥、水、土壤等食物和環境中氟樂靈農藥殘留進行定性或定量檢測。

徐春春[86]利用高效液相色譜法測定氟樂靈的含量，回收率為99.2%～100.9%，具有良好的精密度和準確度、操作簡便、快速檢測的優點，滿足日常含量檢測要求。黃靈芝等人[9]采用高效液相色譜法測定蕎頭中氟樂靈殘留量，完全滿足蕎頭中氟樂靈農藥殘留測定的要求，各項技術指標符合農藥殘留試驗準則[87]和SN/T 0001—1995 標準的要求。超高液相色譜法測定鰻魚中氟樂靈殘留量，方法平均回收率為65.8%～90.6%，檢出限為0.01 mg/kg，定量限為0.025 mg/kg，具有處理方法簡單、回收率穩定、靈敏度高、穩定性好等優點，適用于鰻魚中氟樂靈殘留量的測定[40]。

2.2 酶聯免疫分析方法

雖然目前氟樂靈農藥殘留的檢測多以色譜法進行，但色譜法存在儀器昂貴、對技術人員要求高、通量低等問題，給氟樂靈農藥殘留檢測帶來諸多不便。酶聯免疫分析方法是利用酶標記對抗原或抗體進行微量測定的方法，具有操作簡單、靈敏度高、特異性強和通量高等優點，是一種前景較好的氟樂靈殘留檢測方法[88-92]。免疫分析方法按照抗體類型、免疫分析模式和樣品進行比較和分析。

免疫分析方法測定氟樂靈殘留見表3。

表3 免疫分析方法測定氟樂靈殘留

Székács A 等人[22]采用基于多抗特異性識別材料的間接競爭酶聯免疫分析方法對水中氟樂靈農藥進行檢測，檢測限為0.8 ng/mL，具有高通量、靈敏度高、快速檢測等優點。Kramer P M 等人[23]采用基于單抗特異性識別材料的間接競爭酶聯免疫分析方法對水中氟樂靈農藥進行檢測，線性良好，回收率為90%～120%，滿足氟樂靈農藥殘留檢測要求，是測定氟樂靈農藥殘留的可行方法。

2.3 電化學方法

除上述方法外，電化學方法也同樣應用于氟樂靈農藥殘留的測定，具有靈敏度高的優點，但相對于色譜法普及率較低。電化學方法檢測氟樂靈農藥殘留通常使用玻璃碳極、碳糊電極、乙炔黑離子液體復合電極和滴汞電極等電極，檢測的材料主要有蔬菜、果汁、水和土壤等。

電化學方法測定氟樂靈殘留見表4。

Ferro E C 等人[24]采用玻璃電極檢測水和蔬菜中的氟樂靈農藥，檢測限為31 nmol/L，回收率達到97.9%～102.1%，滿足氟樂靈農藥殘留檢測要求；Mirabi-Semnakolaii A 等人[25]采用碳糊電極（納米結構修飾） 檢測土壤中的氟樂靈農藥，線性良好，檢測限為0.008 nmol/L，定量限為0.15 nmol/L，相對于色譜法靈敏度更高。

2.4 其他檢測方法

表4 電化學方法測定氟樂靈殘留

與色譜法、免疫分析法和電化學法相比較，光度計法、生物檢測法等方法檢測氟樂靈農藥在國內外較少。有專家采用因子設計光度計法檢測蔬菜中的氟樂靈殘留，結果表明檢測限0.15 μg/L，定量限0.5 μg/L，回收率95%～97%[26]，得到比較低的檢測限，靈敏度高，但此法并未廣泛應用。Khalil Y 等人[93]利用生物測定法對土壤和多花黑麥草、黃瓜、甜菜根測定了氟樂靈的殘余量，黃瓜芽抑制率較高，黑麥草芽抑制相對較低。與化學分析方法比較，結果基本一樣。結果表明，生物測定方法適用于測定土壤和莊稼中的氟樂靈殘留含量。Zhang 等人[94]首次提出了利用熒光多孔有機聚合物這種傳感器來檢測有毒農藥氟樂靈的方法。結果表明，用熒光聚合物制備的化學增感試紙在極低濃度接觸農藥溶液后迅速變黑，重復試驗10 次后淬滅程度不變和可重復使用檢測藥物。

3 結語

目前，色譜法已經成為了國內外檢測氟樂靈殘留的主流方法，能夠進行準確的定量或定性檢測，具有靈敏度高的優點，但存在儀器昂貴、對技術人員要求高、通量低等問題；而酶聯免疫分析方法具有高通量、靈敏度高、特異性好等優點，但比較容易受到基質干擾出現假陽性現象。氟樂靈檢測方法的發展趨勢總結如下：①基于微孔板或免疫芯片開發高通量的檢測方法；②基于新型納米材料結合微流控技術實現氟樂靈的高靈敏度檢測；③基于新型熒光納米材料開發免疫檢測試紙條，實現對氟樂靈農藥殘留的簡便和快速檢測。氟樂靈檢測方法的發展依賴于多學科的交叉和新技術的介入，使其朝著更靈敏、準確、簡便、快速和高通量的方向發展。