中藥材中農藥應用及殘留檢測方法研究進展

王新雅 ，孫文松 *，溫 健

（1.遼寧省經濟作物研究所，遼寧遼陽 111000；2.遼寧省農業科學院藥用植物研究所，遼寧遼陽 111000）

中藥是中華民族傳承千年的產物，至今仍在臨床治療中發揮著不可替代的作用，隨著生活水平的日益提高，人們愈加關注自身的健康問題，中藥材制品如藥品、保健食品和化妝品被廣泛開發和應用，中藥材的安全性也愈受重視。然而，由于目前的中藥材農藥登記品種有限、種植過程中病蟲害種類復雜以及藥農用藥規范性意識不足，導致中藥材種植期間出現農藥應用過量的現象，從而使農藥殘留超標并引發中藥材質量安全問題。為提高中藥材種植中農藥使用的有效性和規范性以及加強對中藥材中農藥殘留的監控，該文對中藥材中農藥使用現狀和現代農藥殘留檢測方法進行匯總分析，并為中藥材中農藥開發、利用和監控提供參考依據。

1 中藥材中農藥應用現狀

1.1 中藥材中農藥應用問題

化學農藥因其藥效強、起效快、成本低等特點而廣泛應用于中藥材病蟲草害的預防和治理方面，主要農藥殘留種類為有機氯類、有機磷類、擬除蟲菊酯類、氨基甲酸酯類、苯氧羧酸類和苯甲酰脲類等農藥類型[1-2]。最早研究發現的有機氯類農藥如滴滴涕、有機磷類農藥如敵敵畏和部分擬除蟲菊酯類農藥因具有高毒、半衰期長和傳播較遠的特性，現已被禁止生產、銷售和使用。然而根據文獻報道，對542 批中藥材進行農藥殘留檢測，結果表明，263 批樣品有農藥殘留，檢出率達48.52%，共檢出184種農藥，包括早已禁止使用的農藥種類（如六六六）以及多種限用農藥（如涕滅威、克百威和硫丹等），其中益母草、苦參的農藥檢出率最高[3]。常用中藥材大多數為多年生藥材，在生長過程中經常出現各種病蟲害現象，人參因含有多種有效成分，其制品受到人們普遍青睞，國內外市場前景樂觀，但是我國人參種植戶對于病蟲災害缺乏科學的認識與處理方法，只通過頻繁使用農藥、化肥等手段進行防治，導致人參的質量很難得到保證，在國際市場開發中，因品質很難達到標準水平，極大影響了我國人參種植產業鏈的發展前景[4]。

1.2 中藥材用農藥登記情況

隨著科學技術的不斷進步，農藥品種逐漸增多，然而已登記用于中藥材的農藥種類和數量卻十分有限。目前我國人工種植的中藥材大部分屬于小宗作物范疇，農藥用量較少，農藥開發投資回報率低，很多企業對中藥材進行農藥登記的積極性較低，因此導致已登記用于中藥材的農藥品種極少，大部分中藥材尚沒有相應的農藥登記，中藥材種植時“無藥可用”現象已對中藥產業的發展產生嚴重影響?，F階段有農藥登記信息的中藥材品種主要包括人參、枸杞、鐵皮石斛、三七、貝母、白術、金銀花、地黃、黃精、杭白菊、元胡、黨參、玄參、菊花（非觀賞菊花）、板藍根、當歸、黃連、大黃、蒼術和川芎共20種，其中農藥登記種類較多的中藥材品種是人參、枸杞和鐵皮石斛等，農藥有效成分共有81種，登記農藥主要以殺菌劑和殺蟲劑為主[5]。在實際生產中，由于已登記農藥遠不能滿足實際需求，藥農根據在其他作物中的使用經驗，將未登記農藥用于中藥材生產，造成了中藥材禁用農藥殘留或農藥殘留超標等產品質量問題。因此，在中藥材生產規模急劇增加的情況下，加快中藥材用農藥登記，并對藥農進行科學用藥指導至關重要。

2 中藥材農殘檢測技術

通常農藥殘留分析分為樣品前處理和殘留檢測兩個方面。最常用的樣品前處理技術為固相萃取技術，其中固相微萃取技術是一種新型的樣品前處理技術，集采樣、萃取、濃縮于一體，具有設備簡單、操作方便的特點；前處理技術還包括液液微萃取、微波萃取和超臨界流體萃取等[1]。有研究者對磁固相萃取在不同基質（食品、中藥材、環境和生物樣品）農殘提取分離中的應用情況進行分析，表明磁固相萃取技術具有操作簡便，可快速分離吸附劑與樣品溶液中的目標化合物的優點，在農殘檢測領域被廣泛應用[6]。另外，分子印跡技術是模擬抗原抗體、受體配體等識別體系，制備出空間結構和識別位點與目標物特異性結合的聚合物技術，可用于農殘分析前處理過程，分子印跡中的新型材料主要包括石墨烯材料、碳納米管、磁性納米材料等[7]。陳艷麗[8]使用分子印跡技術與磁性納米材料結合的方式制得磁性分子印跡聚合物，對氟氯氰菊酯進行提取富集，結果表明，磁性分子印跡聚合物可作為高效分離金銀花中氟氯氰菊酯的材料。吳肖肖等[9]分別從碳納米管、石墨烯和富勒烯3個部分詳細分析了碳納米材料作為萃取吸附劑用于有機磷農藥檢測的獨特優勢，碳納米材料具有的電子特性和導電性能，使其在有機磷農藥檢測領域得到了良好的發展。

根據對農藥殘留檢測文獻的統計與分析，目前以氣相色譜、液相色譜和光譜為主要分析方法，并將農藥殘留檢測技術分為三類：一是氣相色譜、氣相-質譜聯用、氣相-串聯質譜聯用技術等；二是高效液相-串聯質譜、超高效液相色譜、超高效液相色譜-串聯質譜等；三是拉曼光譜、紅外光譜等，第一類技術應用頻次最高，其次是第二類[10]。隨著分析技術的不斷提高以及農藥檢測種類的增多和殘留限度標準的提升，單一的檢測技術已無法滿足現代農殘檢測的需求，現將更高效、簡便且精準的聯用技術和新型技術應用現狀進行列舉分析。

2.1 氣相色譜-（串聯）質譜聯用法

氣相色譜法具備分離效率高、分析速度快以及靈敏度高的特點，特別適用于農作物和中藥材中有機磷類、有機氯類及氨基甲酸酯類農藥殘留的檢測[11]。王海艷[12]采用GC-MS 法進行中藥材農藥殘留檢測，結果顯示，6種農藥中僅敵敵畏在中藥材中的殘留量＜0.15 mg/kg，GC-MS 法適用于中藥材中多種農藥殘留的檢測分析。相關研究顯示，氣相色譜-串聯質譜（GC-MS/MS）不僅能排除假陽性，而且具有高靈敏度和準確性，比單一的氣相色譜（GC）和氣質聯用（GC-MS）更適于農殘檢測[13]。鄧永麗[14]以三七藥材為代表，建立QuEChERS 結合氣相色譜串聯質譜法（QuECh-ERS-GC-MS/MS）同時檢測其中18種有機磷農藥殘留，結果表明所建立的分析方法線性關系良好、準確度高、精密度高、加標回收率良好。已有研究表明，采用QuEChERS結合GC-MS/MS 的分析方法，可同時測定人參中41種農藥殘留，且方法簡單、靈敏度高、準確性良好[15]。黃學者等[16]建立了QuEChERS-GC-MS/MS 方法數據庫，可以一次準確檢測出中藥材中400 余種農藥殘留，經試驗數據表明，此方法具有簡便、快速和高通量的特性。

2.2 液相色譜-（串聯）質譜聯用法

液相色譜結合質譜技術可有效地對沸點較高和熱穩定性差的多種農藥殘留進行定性和定量分析。熊穎等[17]采用SPE-LC-MS/MS 和SPE-GC-MS/MS 方法，對絞股藍中109種農藥（含禁用農藥49種）殘留情況進行檢測，建立的方法線性關系良好，檢測限為0.001～0.060 mg/kg，能夠快速、有效地檢測絞股藍的農藥殘留。有關研究報道，采用快速濾過型凈化法結合HPLC-MS/MS，同時對人參中嘧菌酯、苯醚甲環唑、吡蟲啉、茚蟲威和噻嗪酮的殘留進行分析，確定的方法檢出限和定量限均較低、回收率較好且方法穩定，能夠更快速、準確地檢測人參中農藥殘留[18]。

2.3 超高效液相色譜-串聯質譜聯用法

張振山等[19]基于QuEChERS-超高效液相色譜-串聯質譜（QuEChERS-UPLC-MS/MS）檢測技術對砂仁中氨基甲酸酯類的10種農藥成分進行分析，此方法具有簡便快捷、靈敏度高、基質效應小、準確度高的優勢，適用于砂仁中氨基甲酸酯類農藥的檢測。據相關研究報道，采用UPLC-MS/MS 法對半夏中農藥進行檢測，建立了79種農藥殘留量的檢測方法，并從217 批半夏樣品中檢出農藥27種，該方法操作簡單、指標針對性較強、靈敏度高、準確性好，適用于半夏中農藥殘留的快速篩查和定量檢測[20]。

2.4 免疫分析技術

免疫分析技術以抗原抗體的特異性結合為基礎，通過對抗原或抗體進行標記達到信號檢測的目的，其操作簡單、快速、靈敏度高，在農藥殘留分析方面的應用飛速發展，根據技術原理和檢測形式的不同，可分為放射免疫分析、酶聯免疫分析、熒光免疫分析、免疫層析技術、化學發光免疫分析、毛細管電泳免疫分析、免疫芯片和免疫傳感器[21]。歐陽輝[22]將化學發光分析與免疫傳感技術相結合，建立人參和西洋參中甲基對硫磷和吡蟲啉的高靈敏檢測方法，線性范圍均是1.0～500 ng/mL，檢出限均為0.33 ng/mL（S/N=3）。有關研究表明，采用膠束毛細管電泳在線推掃技術（MEKC on-line Sweeping）可準確檢測麻黃、金銀花、大青葉中啶蟲瞇和吡蟲啉殘留量，該方法預處理操作簡單，回收率高，精密度高且省時經濟，適用于中藥材的農藥殘留檢測[23]。目前，最多用于中藥分析的免疫分析技術為酶聯免疫檢測吸附試驗（ELISA）和免疫膠體金試紙條技術（GICA），具有操作簡單、靈敏度高、高通量檢測和現場快速檢測等優點，為中藥材品質優劣及安全性評價方面提供判斷依據[24]。

2.5 表面增強拉曼光譜技術

表面增強拉曼光譜（SERS）是基于拉曼光譜和納米技術建立的一種新型光譜檢測技術，廣泛應用于農藥殘留、重金屬等中藥常見污染物的檢測。相關文獻顯示，有機磷類和氨基甲酸酯類農藥因分別含有S 原子、N 原子，能夠與Ag 和Au 納米基底結合，從而被SERS 技術準確檢測，此外，也可利用SERS 技術檢測有機氯類、噻菌靈、氯菊酯等其他類型農藥，且達到大幅降低定量限和檢出限的檢測效果[25]。

2.6 高能射線成像技術

陳述通過高能射線成像技術成功檢測中藥農藥殘留量，且比光譜和激光檢測法的檢測精度更高，研究者首先采用高能射線成像處理和中藥農藥殘留的高能射線圖像邊緣輪廓檢測及顯著特征點提取，之后根據特征提取結果進行中藥農藥殘留檢測優化，最終完成對中藥農藥殘留的優化檢測[26]。這種基于高能射線成像技術，將視覺圖像識別和分塊特征匹配相結合的分析方法，可有效提高農藥殘留分析的準確性，在中藥材農藥殘留研究中具有很好的應用前景[27]。

2.7 毛細管電泳-質譜聯用技術

杜雪純等建立了毛細管電泳-質譜聯用（CE-MS）檢測方法，用于白芍中19種有機氮類農藥殘留檢測，結果表明，該方法在檢測濃度范圍內線性良好，回收率為80.1%～108.4%，檢測限為0.503～10.100 μg/kg，方法專屬性強、重現性好，能夠準確分析白芍中有機氮類農藥的殘留情況[28]。

2.8 熒光光譜分析技術

熒光光譜技術具有靈敏度高，能夠根據熒光特性反映農藥殘留量隨時間的變化規律，檢測中不破壞樣品，對檢測的專業性要求偏低等優勢，為提高農殘檢測的多樣化和廣譜性，現已開發出同步-導數熒光光譜、三維熒光光譜、與人工神經網絡技術相結合熒光光譜、熒光生物傳感器、與金屬納米材料相結合熒光光譜等分析方法[29]。張舉成等采用三維熒光光譜法檢測茯苓中異丙威含量，建立的分析方法穩定性良好，在一定濃度范圍內呈線性，重現性好且檢測限低，檢測簡便快速，適用于茯苓中異丙威殘留量的分析研究[30]。

2.9 超臨界流體色譜串聯質譜技術

超臨界流體色譜串聯質譜（SFC-MS/MS）比液質聯用技術消耗的有機溶劑量少、分析效率高，有研究者采用在線超臨界流體萃取-超臨界流體色譜串聯質譜技術開發一種用于玉米粉、茶葉基質中71種農殘的檢測方法，結果說明此方法檢出限、線性、相對標準偏差、回收率良好，方法靈敏、快速簡便[31]。為改善菊花農藥殘留測定中的基質效應問題，有研究者采用SFC-MS/MS 技術建立7種菊花中112種農藥殘留的測定方法，驗證結果表明該方法線性良好，檢出限范圍為0.01～31.41 μg/L，在改善農藥基質效應方面作用顯著，并且提高了分析效率[32]。

3 結論與展望

為保障中藥材產業可持續發展，解決中藥材中農藥殘留問題勢在必行，可采取以下幾個措施進行逐步完善。一是開展中藥材種植實際用藥情況調研，針對不同中藥材對其生長過程中發生的病蟲草害和農藥需求情況進行統計，借鑒其他農作物的施藥方法，在學?；蚩蒲袡C構中開展農藥試驗研究，積累中藥材防治用藥數據，為制定中藥材中農藥應用提供科學依據；二是加快中藥材用農藥登記進度，國家以政策紅利或補貼方式鼓勵農藥企業開展中藥材用農藥登記；三是完善中藥材中農藥殘留標準的制定，通過開發現代檢測技術不斷提升農殘檢測水平，并制定中藥材中各種農藥殘留限度，對中藥材質量進行嚴格監控，可有效防止禁用農藥的應用或農藥超標現象，保障中藥材產品質量；四是深入探索中藥材初加工、炮制和制劑制備過程中農藥殘留脫除率，對最終農藥的攝入安全性進行風險評估；五是加強對藥農用藥知識的培訓，提高藥農的專業技術水平、用藥規范性和用藥安全性意識。