摘要本文綜述了近年來農(nóng)藥殘留分析的前處理技術(shù)和測定方法的研究進展，著重介紹固相萃取法、凝膠滲透色譜法和超臨界流體萃取法等前處理技術(shù)及氣相色譜-質(zhì)譜法、液相色譜-質(zhì)譜法、超臨界流體色譜法等色譜測定方法以及毛細管電泳和生物技術(shù)在農(nóng)藥殘留分析中的應(yīng)用。

　　食品的農(nóng)藥殘留分析是在復雜的基質(zhì)中對目標化合物進行鑒別和定量。由于食品中農(nóng)藥殘留水平一般在mg/kg～μg/kg之間，因此要求分析方法靈敏度高、特異性強。對于未知農(nóng)藥施用史的食物樣品，經(jīng)常采用多組分殘留分析的方法。由于各類食物樣品組成成分復雜，而且不同農(nóng)藥品種的理化性質(zhì)存在差異，因而沒有一種多組分殘留分析方法能夠覆蓋所有的農(nóng)藥品種。

　　近年來，農(nóng)藥殘留分析方法趨向于選擇性強、分辨率高和檢測限低以及操作簡便。主要表現(xiàn)在由單一種類農(nóng)藥多殘留分析向多品種農(nóng)藥多殘留分析發(fā)展，而且對農(nóng)藥的代謝物、降解物以及軛合物的殘留分析給予了更多的關(guān)注。本文簡要綜述近幾年來農(nóng)藥殘留分析技術(shù)及方法學的進展。

　　1、食物中農(nóng)藥殘留的特點及樣品前處理技術(shù)食物樣品組成復雜，基質(zhì)成分與目標物含量相差懸殊，且存在農(nóng)藥的同系物、異構(gòu)體、降解產(chǎn)物、代謝產(chǎn)物以及軛合物的影響。由于環(huán)境的遷移作用，環(huán)境中殘留的各種化學污染物也可能在農(nóng)作物組織中蓄積，從而增加了食品農(nóng)藥殘留分析的難度。農(nóng)藥殘留測定之前要有適合于各種食品和目標物理化性質(zhì)的萃取、凈化、濃縮等預處理步驟，這些預處理過程往往在分析中起著主要作用。食物樣品中農(nóng)藥提取、凈化等前處理方法有其特殊性，對于不同性質(zhì)樣品中的不同目標物需要采用不同的前處理技術(shù)。

　　食品農(nóng)藥殘留分析中，食物樣品的凈化要盡可能的除去與目標物同時存在的雜質(zhì)，以減少色譜圖中的干擾峰，同時避免雜質(zhì)對色譜柱和檢測器的污染。食物樣品的凈化，尤其是含脂質(zhì)較多的食物樣品凈化，一直是分析工作者研究的重點，除采用常規(guī)的吸附柱分離、液-液分配、共沸蒸餾等凈化措施外，更多的采用現(xiàn)代分離分析技術(shù)。

　　在農(nóng)藥殘留分析技術(shù)發(fā)展的歷程中，對氣相色譜（GC）和液相色譜（LC）等各種儀器的分析速度、分辨能力和自動化程度進行了大量的研究，相比之下，對樣品的制備技術(shù)關(guān)注不夠。在很長的時間內(nèi)，一直沿用經(jīng)典的索氏提取、液-液分配、Florisil、硅膠、硅藻土及氧化鋁柱色譜、共沸蒸餾等技術(shù)，盡管這些技術(shù)不需要昂貴的設(shè)備和特殊儀器，但卻是整個分析過程中zui費時費力、zui容易引起誤差的環(huán)節(jié)，且大量有機溶劑的使用，造成了對環(huán)境的污染。進入90年代后，樣品萃取凈化技術(shù)有了較快的發(fā)展，zui受普遍重視的如固相萃取法（SPE）、凝膠滲透色譜法（GPC）及超臨界流體萃取法（SFE），得到不斷改進和應(yīng)用。為此，樣品前處理技術(shù)的研究成為分析化學領(lǐng)域中zui為活躍的前沿課題之一。

　　1.1 固相萃取法自美國Waters公司的Sep-pak投放市場后，固相萃取法（SPE）技術(shù)取得很大進步，各種C8、C18、腈基、氨基和其它特殊填料的微柱相繼得到應(yīng)用。Schenck用Florisil微柱凈化，測定食物中有機氯農(nóng)藥（OCs）殘留；Wan簡化了植物油中OCs殘留分析時硅膠柱的凈化方法，減少了有機溶劑的使用；Armishaw比較了動物脂肪OCs殘留測定時，GPC、吹掃共餾、Florisil柱色譜的凈化；Bentabol用半制備C18柱分離食用油中的OCs和有機磷農(nóng)藥（OPs）。Gillespie用多柱SPE凈化植物油和牛脂中的OCs及OPs，油或脂質(zhì)樣品用己烷溶解后，首先經(jīng)Diatoma-ceousearth（extrelutQE）柱和C18鍵合硅膠（ODS）微柱處理，洗脫液分為兩部分，一份濃縮后，丙酮溶解，用GC-火焰光度檢測器（FPD）測定OPs，另一份經(jīng)氧化鋁微柱處理，進一步除去脂質(zhì)，用GC-電子捕獲檢測器（ECD）測定OCs。

　　1.2 凝膠滲透色譜法凝膠滲透色譜法（GPC）是一種快速的凈化技術(shù)，應(yīng)用于農(nóng)藥殘留分析中脂類提取物與農(nóng)藥的分離，是含脂類食物樣品農(nóng)藥殘留分析的主要凈化手段。Stienwandter總結(jié)了凝膠色譜在農(nóng)藥殘留分析中的應(yīng)用；李洪波[用交聯(lián)聚苯乙烯凝膠（NGX-01）凈化食物樣品中OPs；李怡用Bio-BeadsS-X3凈化乳品中氨基甲酸酯類農(nóng)藥（NMCs）。Chamberlain采用10%乙酸乙酯和石油醚洗脫，以Bio-BeadsS-X3解決了脂肪和油樣的分離。Hong用溶劑提取，Bio-BeadsS-X3凈化，GC-ECD-氮磷檢測器（NPD）測定大豆和大米樣品25種農(nóng)藥，并用GC-MS-選擇離子監(jiān)測（SIM）確證。Florisil、氧化鋁及硅膠柱主要用于非脂質(zhì)食品凈化處理，采用常規(guī)的凈化方法，不能保證極性農(nóng)藥OPs在脂質(zhì)性食品中的定量回收。Sannino用Bio-BeadsS-X3的GPC凈化方法，分析了7個脂質(zhì)性食品中39種OPs及其代謝產(chǎn)物，并進一步進行GC-MS-SIM確證和定量。Hop-per用GPC凈化，GC測定了谷物中OPs、OCs及擬除蟲菊酯；Holstege采用凝膠滲透色譜法凈化，進行了43種OPs、17種OCs及11種NMCs多殘留分析。

　　1.3 超臨界流體萃取法繼超臨界流體色譜（SFC）之后，90年代出現(xiàn)了超臨界流體萃取技術(shù)（SFE）。常規(guī)分析時，需要用有機溶劑提取樣品，提取的樣品量為50～100g，在進行溶劑濃縮的過程中，可能使易揮發(fā)的農(nóng)藥損失或使某些農(nóng)藥降解。SFE的樣品用量少，樣品提取在低溫下進行，避免了農(nóng)藥的損失及降解，大大提高了分析方法的可靠性，并使得分析時間縮短，排除了有機溶劑的污染。Lehotay建立了食品中農(nóng)藥多殘留分析的SFE方法；Snyder在OCs和OPs測定中，比較了用3%甲醇為改性劑的CO2凈化與索氏提取法的效率。對于含水量高的樣品，SFE的使用受到限制，為了提高SFE的使用效率，采用凍干樣品和混合樣品，以吸收水分。Valverde-Garcia用硫酸鎂為干燥劑吸收樣品中的水分，以SFE提取甲胺磷；用無水硫酸鎂制備蔬菜樣品（硫酸鎂∶樣品=5∶7），用SFE提取辣椒和西紅柿中非極性和中極性農(nóng)藥。SFE是食品農(nóng)藥多殘留分析中具有發(fā)展前景的新技術(shù)，可以替代溶劑提取方法，但在常規(guī)分析中還未得到廣泛應(yīng)用。

　　2、測定方法色譜法仍是農(nóng)藥殘留分析的常用方法。對于揮發(fā)性農(nóng)藥常用GC測定；對于揮發(fā)性差、極性和熱不穩(wěn)定性的農(nóng)藥則采用LC測定。目前，在農(nóng)藥殘留分析中使用的方法有GC、液相色譜法（HPLC）、氣相色譜-質(zhì)譜法（GC-MS）、液相色譜-質(zhì)譜法（LC-MS）、SFC及毛細管電泳法（CE）和酶聯(lián)免疫吸附測定法（ELISA）等。Fodor-Csorba綜述了食物中農(nóng)藥分析的色譜方法，概括了薄層色譜法（TLC）、GC、SFC及HPLC在食物樣品分析中的應(yīng)用；Leim總結(jié)了脂類食物中有機農(nóng)藥的分析方法；Sharp總結(jié)了谷物中OPs、擬除蟲菊酯和NMCs的提取、凈化及測定方法；Torres總結(jié)了水果、蔬菜中農(nóng)藥殘留的測定方法；宮田晶弘用GC、GC-MS-電子轟擊源（EI）及GC-離子阱質(zhì)譜（ITMS）-化學電離源（CI）測定蘋果、香蕉、小麥及大米中的41種OPs、23種NMCs，并對三種方法進行了比較。色譜法在農(nóng)藥殘留分析中發(fā)揮了重要的作用。

　　2.1 GC法和GC-MS法以非極性或弱極性為固定相的毛細管柱GC得到廣泛使用，取代了傳統(tǒng)的填充柱GC。GC-MS和GC-MS-MS聯(lián)用技術(shù)日臻成熟，質(zhì)譜法已成為農(nóng)藥殘留分析的常用方法。由于串聯(lián)質(zhì)譜（MS-MS）可以減少干擾物的影響，提高儀器的靈敏度，所以MS-MS是化合物結(jié)構(gòu)分析及確證的有效手段。由于GC-離子阱的串聯(lián)質(zhì)譜用于農(nóng)藥殘留分析時，可得到fg水平的靈敏度，所以離子阱技術(shù)將是農(nóng)藥殘留分析發(fā)展的趨勢。Lehotay用SFE提取，GC-ITMS分析了水果、蔬菜中OCs、OPs、氨基甲酸酯類農(nóng)藥（MCs）、擬除蟲菊酯及其它農(nóng)藥，共46個品種。Py-lypiw用GC-單離子檢測（MSD）分析了18種OCs，zui低檢出量為10μg/kg；Valaerd-Garcia用GC-MSD檢測了蔬菜中噻嗪酮的殘留；Fillion用乙腈提取水果、蔬菜樣品，鹽析分層，活性炭柱凈化，用GC-MSD分析了189種農(nóng)藥殘留，并用HPLC的熒光檢測法測定了10種氨基甲酸酯農(nóng)藥殘留。Hogendoorn用改良方法分析了2000個水果、蔬菜樣品中125種農(nóng)藥。Miyahara用SFE凈化，GC-ITMS測定了蔬菜中五氯硝基苯（PCNB）及代謝物的殘留；采用SFE與GC-ITMS聯(lián)用檢測蔬菜中六氯苯（HCB）的殘留。但是，GC-ITMS用于常規(guī)的定量測定還有待進一步發(fā)展。

　　2.2 HPLC法及LC-MS法對于受熱易分解或失去活性的物質(zhì)，不能直接或不適合用GC分析。正是由于許多有機化合物的強極性、熱不穩(wěn)定性、高分子量和低揮發(fā)性等原因，從而推動了液相色譜技術(shù)的進步。

　　農(nóng)藥殘留分析中，通常使用C8及C18反相液相色譜法，而以硅膠、腈基、氨基為極性鍵合相的色譜柱則用于特定的分析；短柱或小口徑柱可提高分析速度。除采用固定波長或可變波長的紫外檢測器外，二極管矩列紫外檢測器和質(zhì)譜檢測器可用于結(jié)構(gòu)鑒定。

　　HPLC與SFE聯(lián)用可以提高分析方法的選擇性，并使凈化與分析過程結(jié)合，減少中間步驟造成被分析組分的丟失。HPLC與MS聯(lián)用研究起步于70年代，與GC-MS相比，LC-MS的銜接更為復雜，目前LC-MS聯(lián)用已出現(xiàn)多種接口方式，如電噴霧接口（ES）、熱噴霧接口（TS）、離子噴霧接口（IS）、大氣壓化學電離接口（APCI）以及粒子束接口（PB）。LC與快原子轟擊質(zhì)譜（FAB-MS）以及傅立葉變換紅外光譜聯(lián)用技術(shù)（FTIR）在農(nóng)藥殘留分析中也得到應(yīng)用。

　　HPLC和LC-MS廣泛應(yīng)用于不易揮發(fā)及熱不穩(wěn)定化合物的分析，是農(nóng)藥殘留定性、定量分析的有效手段，尤其是氨基甲酸酯農(nóng)藥（MCs）的檢測。Yang[31]總結(jié)了NMCs殘留分析的進展；Krause建立了氨基甲酸酯的熒光測定法，食物樣品用甲醇提取，乙腈-二氯甲烷液液分配，活性炭-celite柱凈化，反相LC分離，鄰苯二醛衍生，檢測限為5～50μg/kg，結(jié)果用MS確證。Seiber采用perfluorracyl衍生，分析了谷物中的氨基甲酸酯；Lau用trifluoroacetyl衍生分析了谷物中的混殺威；Bakowski用heptafluo-robutyryl衍生，用GC-EIMS測定了肝組織中10種苯基-N-甲基氨基甲酸酯；Ali對牛肉、豬肉和家禽組織的氨基甲酸酯進行分析。Liu等用LC-MS對水果、蔬菜中的涕滅威、增效砜等19種農(nóng)藥進行檢測，檢測限為0.025～1mg/kg。Newsome[38]比較了LC-APCI-MS和LC-柱后衍生熒光法測定食品中NMCs，在10～100μg/kg范圍內(nèi)，兩種檢測器的檢測結(jié)果良好，但由于兩種均為非特異性檢測器，都存在基質(zhì)干擾，為了準確測定含量，應(yīng)使用高分辨的MS進行確證。

　　2.3 SFC方法SFC是以超臨界流體為流動相的色譜方法。超臨界流體既具有液體的強溶解性能，適合于分離揮發(fā)性差和熱不穩(wěn)定的物質(zhì)；又具有氣體的低粘度和高擴散性能，傳質(zhì)速度快，使得分析速度提高；同時，SFC可以使用GC或HPLC的檢測器以及與MS、傅立葉變換紅外光譜儀（FTIR）聯(lián)用。毛細管超臨界流體色譜（CSFC）的進展，促進了SFC技術(shù)的進步。CSFC-MS是近年來發(fā)展的聯(lián)用技術(shù)，由于CSFC克服了GC和LC的不足且具有二者的優(yōu)點，所以CSFC-MS聯(lián)用較GC-MS和LC-MS聯(lián)用有更多的*性。CSFC-MS主要用于大分子量、熱不穩(wěn)定的復雜混合物分析，尤其對熱不穩(wěn)定的物質(zhì)，不能用GC直接分析，而LC的選擇性和靈敏度又不夠，如采用CSFC-MS，可較方便地分離檢測。農(nóng)藥中含有S、P等雜原子時，極性較強，用GC和LC難于分析，痕量分析尤為困難。采用CS-FC結(jié)合選擇性強的檢測器，如FPD、NPD、ECD等，是農(nóng)藥痕量分析的理想方法。在CO2中添加1%甲醇作為改性劑，使極性農(nóng)藥得到很好地分離，消除了色譜峰的拖尾。但是農(nóng)藥殘留分析中，SFC主要用于非極性或弱極性的物質(zhì)，如何分析極性物質(zhì)，將是今后的研究方向。

　　2.4 TLC方法TLC無需特殊設(shè)備，簡便易行，可同時分析多個樣品，多用于復雜混合物的分離和篩選。TLC除用特殊的顯色劑觀察斑點顏色和用Rf值定性外，與其它技術(shù)的聯(lián)用不僅可以定性，而且可對樣品中被分離的一種或多種成分進行定量分析。80年代發(fā)展起來的薄層色譜法（HPTLC）與掃描技術(shù)結(jié)合，是一種易于建立和掌握的半定量技術(shù)。歐盟國家采用自動化多通道展開技術(shù)，用HPTLC定量篩選了飲水中256種農(nóng)藥殘留。

　　2.5 CE方法由于CE具有分離效率高、快速、樣品用量少等特點，近年來得到了迅速發(fā)展，各種分離模式相繼建立，高性能的商品儀器不斷推向市場。對于無電荷的分子，開發(fā)了膠束電動色譜法（MEKC），拓寬了CE的應(yīng)用范圍。毛細管電泳與質(zhì)譜聯(lián)用（CE-MS）可用于谷物和其它基質(zhì)中帶電荷基團的農(nóng)藥及其代謝物殘留檢測。CE可與原子分光光度法聯(lián)用，如與原子吸收分光光度計（AAS）、電感耦合等離子體-原子發(fā)射光譜儀（ICP-AES）和ICP-MS聯(lián)用。Cancalon[40]綜述了CE和CE-MS在農(nóng)藥殘留分析中的應(yīng)用。

　　2.6 生物技術(shù)生物技術(shù)在農(nóng)藥殘留分析中的應(yīng)用不斷增加，尤其是乳制品工業(yè)。生物技術(shù)包括免疫測定法、生物測定法和生物傳感器技術(shù)及免疫親和色譜法。免疫測定法取決于抗體與底物的相互作用，目標物與抗體結(jié)合后，酶促反應(yīng)產(chǎn)生顏色變化，用比色法測定目標物濃度。Kramer總結(jié)了生物傳感器和免疫傳感器的構(gòu)件、技術(shù)特點及其應(yīng)用。

　　抗體與抗原的特異結(jié)合為農(nóng)藥殘留分析提供了技術(shù)保證，許多市售試劑盒的應(yīng)用，使免疫測定成為各類農(nóng)藥殘留檢測的有效手段，使農(nóng)藥殘留分析時間縮短，操作人員勞動負荷量減少。免疫方法常與其它技術(shù)聯(lián)用，如ELISA與傳統(tǒng)的提取和凈化方法、SFE、HPLC及GC-MS聯(lián)用；免疫親和色譜法與MS聯(lián)用以及在機器人輔助下自動的免疫化學方法都有應(yīng)用報道。有報道[41]用SFE-ELISA分析了大麥中殺螟硫磷、甲基毒死蜱及甲基嘧啶磷；用HPLC-ELISA測定水果、蔬菜中噻菌靈。由于免疫分析成本低、快速、可靠，且傳感器靈敏度高，并有自動化裝置，因而廣泛用于農(nóng)藥殘留的監(jiān)測及人與環(huán)境接觸等研究。

　　3、結(jié)語

　　隨著各種新技術(shù)的應(yīng)用，農(nóng)藥殘留分析方法日趨系統(tǒng)化、規(guī)范化，并向小型化、自動化方向發(fā)展。同時，由于在線聯(lián)用技術(shù)可避免樣品轉(zhuǎn)移的損失，減少各種人為的偶然誤差，因此將是農(nóng)藥殘留分析方法研究的重點。