孫立亞

摘要：近年來(lái)，隨著健康飲食觀念的普及，人們對(duì)食品安全的重視程度提升，越來(lái)越關(guān)注食品中農(nóng)藥殘留問(wèn)題。文章以此為背景，首先說(shuō)明了檢測(cè)農(nóng)藥殘留的原因，其次介紹了氣相色譜法的原理、優(yōu)點(diǎn)和局限性、技術(shù)分類，最后圍繞農(nóng)藥殘留檢測(cè)中該方法的具體應(yīng)用展開(kāi)了討論，詳細(xì)介紹了準(zhǔn)備樣品、內(nèi)標(biāo)物添加等工序的主要任務(wù)和注意事項(xiàng)。希望能夠給人以啟發(fā)，為日后檢測(cè)農(nóng)藥殘留或其他物質(zhì)的工作提供參考。

關(guān)鍵詞：農(nóng)藥殘留；檢測(cè)方法；氣相色譜法

農(nóng)產(chǎn)品中的農(nóng)藥殘留多來(lái)源于在農(nóng)作物栽培過(guò)程中防治病蟲害施用的農(nóng)藥，然由于種種原因，部分農(nóng)戶防病心切，存在過(guò)量使用農(nóng)藥的問(wèn)題，導(dǎo)致農(nóng)產(chǎn)品中化學(xué)農(nóng)藥殘留，給消費(fèi)者健康帶來(lái)威脅。為解決這一問(wèn)題，將氣相色譜法引入到農(nóng)藥殘留檢測(cè)中，通過(guò)分離與結(jié)果分析，可準(zhǔn)確識(shí)別農(nóng)藥在農(nóng)作物食品中是否殘留以及殘留量確定，可以為保障農(nóng)產(chǎn)品安全提供支撐。

1 農(nóng)藥殘留檢測(cè)的意義

目前，農(nóng)藥殘留檢測(cè)已經(jīng)引起社會(huì)各界的廣泛關(guān)注，檢測(cè)方法、技術(shù)種類也較以往變得更加豐富，工作的意義十分重要。（1）農(nóng)產(chǎn)品是日常飲食的重要組成部分，某些農(nóng)藥可能具有潛在的致癌、神經(jīng)毒性，對(duì)人體健康產(chǎn)生不利影響，檢測(cè)農(nóng)產(chǎn)品中的農(nóng)藥殘留，可以確保消費(fèi)者的食品安全。（2）農(nóng)藥不僅可能殘留在農(nóng)產(chǎn)品中，也可能通過(guò)滲透土壤、流入水體等方式進(jìn)入環(huán)境，對(duì)土壤質(zhì)量和水質(zhì)產(chǎn)生影響，導(dǎo)致生態(tài)系統(tǒng)的紊亂和生物多樣性的下降，監(jiān)測(cè)和控制農(nóng)藥殘留的程度，可以減少對(duì)環(huán)境的污染，保護(hù)自然生態(tài)系統(tǒng)的平衡。（3）在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)層面，農(nóng)藥殘留檢測(cè)可以科學(xué)指導(dǎo)農(nóng)民合理使用農(nóng)藥，避免過(guò)量使用和錯(cuò)誤使用，減少農(nóng)藥對(duì)農(nóng)產(chǎn)品和環(huán)境造成的負(fù)面影響，達(dá)到安全、經(jīng)濟(jì)高效的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)目標(biāo)。

總之，檢測(cè)農(nóng)藥殘留對(duì)保證人體健康、保護(hù)環(huán)境和提高農(nóng)業(yè)生產(chǎn)效率具有重要的意義，及時(shí)、準(zhǔn)確地檢測(cè)農(nóng)產(chǎn)品中的農(nóng)藥殘留，可以確保食品安全、保護(hù)環(huán)境，鑒于此，有關(guān)部門應(yīng)當(dāng)對(duì)該項(xiàng)工作引起重視，通過(guò)加強(qiáng)監(jiān)管和標(biāo)準(zhǔn)制定，共同營(yíng)造安全健康的食品環(huán)境。

2 氣相色譜法的介紹

2.1 原理

氣相色譜檢測(cè)是一種常用的農(nóng)藥殘留檢測(cè)方法，強(qiáng)調(diào)利用氣相色譜儀對(duì)樣品中的農(nóng)藥成分進(jìn)行分離和定量分析。該方法具有高靈敏度、高分辨率和高選擇性的優(yōu)點(diǎn)，能夠快速、準(zhǔn)確地檢測(cè)農(nóng)產(chǎn)品中的微量農(nóng)藥殘留。氣相色譜法的原理是基于物質(zhì)在氣相和液相之間的分配系數(shù)不同而將二者分離，通常需要先將樣品注入到進(jìn)樣口，再通過(guò)進(jìn)樣器引入由一種或多種填料組成的管狀色譜柱中，樣品通過(guò)色譜柱時(shí)，不同成分會(huì)根據(jù)其在固定相和流動(dòng)相之間的分配系數(shù)不同而發(fā)生分離，最后一步，借助檢測(cè)器對(duì)分離后的成分進(jìn)行檢測(cè)和定量分析[1]。

2.2 優(yōu)點(diǎn)和局限性

氣相色譜法的優(yōu)點(diǎn)在于分離效果好、靈敏度高、分析速度快和可靠性強(qiáng)。通過(guò)該方法可以對(duì)多種不同類型的農(nóng)藥展開(kāi)檢測(cè)，具有較高的實(shí)用性和適用性。當(dāng)然，氣相色譜法也存在一些局限性，包括以下情況：（1）對(duì)于極性和熱穩(wěn)定性較差的農(nóng)藥成分檢測(cè)效果較差，需要借助其他檢測(cè)方法補(bǔ)充。（2）樣品制備過(guò)程中的提取和凈化步驟，對(duì)檢測(cè)結(jié)果有一定影響，需要嚴(yán)格控制和優(yōu)化。

2.3 技術(shù)分類

2.3.1 固相萃取

固相萃取是一種分離和富集化合物的樣品制備技術(shù)，強(qiáng)調(diào)先利用固相吸附劑將目標(biāo)化合物從混合物中分離出來(lái)，再將其富集到小體積的溶劑中。操作步驟如下：將待分離的混合物溶解在適當(dāng)?shù)娜軇┲?，為后續(xù)的分離和富集操作提供便利——選擇適當(dāng)?shù)墓滔嗵盍希ㄍǔＪ俏綐渲蛭絼员隳軌蛴行У匚侥繕?biāo)化合物——將混合物溶液通過(guò)固相填料，使目標(biāo)化合物被吸附到固相上，而其他成分則被留在溶液中——使用適當(dāng)?shù)南疵撊軇⒛繕?biāo)化合物從固相上洗脫出來(lái)，隨后，將其富集到小體積溶劑中——將洗脫得到的富集溶液濃縮，得到目標(biāo)化合物的高濃度樣品。事實(shí)證明，固相萃取具有操作簡(jiǎn)單、操作成本低、分離效果好等優(yōu)點(diǎn)，現(xiàn)已在諸多領(lǐng)域得到運(yùn)用。

2.3.2 基質(zhì)固相擴(kuò)散

該方法通常用于提取和富集樣品中的目標(biāo)成分，其原理是將樣品與固相材料混合，形成均勻的混合物，隨后，將樣品和固相材料的混合物裝入空心柱或其他提取裝置中，樣品中的目標(biāo)成分通過(guò)擴(kuò)散的方式從樣品基質(zhì)中轉(zhuǎn)移到固相材料中，形成目標(biāo)成分在固相中的富集。一旦目標(biāo)成分被富集在固相中，便可以使用溶劑洗脫、熱解吸或是溶劑萃取等方法，將目標(biāo)成分從固相材料中解吸出來(lái)。最后一步，通過(guò)適當(dāng)?shù)膬x器技術(shù)分析解吸出來(lái)的目標(biāo)成分。該方法具有操作簡(jiǎn)便、樣品準(zhǔn)備快速和提取效率高等優(yōu)點(diǎn)，可以用于提取和富集揮發(fā)性有機(jī)物、污染物等目標(biāo)成分。

2.3.3 凝膠滲透

凝膠滲透色譜（GPC）利用了高分子化合物在凝膠柱中的滲透性差異，使得分子大小不同的化合物在柱中以不同的速率通過(guò)，從而實(shí)現(xiàn)了高效的分離。檢測(cè)流程如下：將樣品溶解在適當(dāng)?shù)娜軇┲胁⑼ㄟ^(guò)裝有凝膠柱的色譜系統(tǒng)，在色譜柱中，將不同大小的高分子化合物分離?，F(xiàn)階段，該方法主要用于分析高分子聚合物的分子量分布、聚合物樣品的分離和富集。

2.3.4 超臨界流體萃取法

超臨界流體萃取法（SFE）通常使用超臨界流體（如CO2）作為萃取劑，原因是CO2具備作為萃取劑的條件，即：在高壓和適當(dāng)溫度下處于超臨界狀態(tài)時(shí)，具有液態(tài)和氣態(tài)的雙重性質(zhì)。萃取的步驟如下：

（1）將待提取的樣品與固體載體混合并裝填到萃取設(shè)備中。（2）將超臨界流體裝入萃取設(shè)備中，使其與樣品接觸。（3）在適當(dāng)?shù)膲毫蜏囟认?，超臨界流體與樣品發(fā)生萃取，將目標(biāo)化合物從樣品中萃取出來(lái)。（4）通過(guò)調(diào)整壓力和溫度，改變超臨界流體的溶解性，實(shí)現(xiàn)目標(biāo)化合物與超臨界流體的分離。（5）降低壓力或升高溫度，使超臨界流體轉(zhuǎn)變?yōu)闅鈶B(tài)，回收目標(biāo)化合物。SFE的優(yōu)點(diǎn)包括能夠在溫和條件下操作、環(huán)境友好、高效、選擇性好，現(xiàn)已被廣泛應(yīng)用于食品工業(yè)等領(lǐng)域。

3 農(nóng)藥殘留檢測(cè)項(xiàng)目中氣相色譜法的應(yīng)用

目前，將氣相色譜法用于農(nóng)藥殘留檢測(cè)成為大勢(shì)所趨，實(shí)際應(yīng)用的步驟如下。

3.1 前期準(zhǔn)備

在正式檢測(cè)前，將需要檢測(cè)的樣品粉碎、混合均勻，某些特殊樣品可能需要做好前處理，包括液液萃取、固相萃取等。

前期準(zhǔn)備階段注意事項(xiàng)：（1）保證盛裝樣品的容器清潔，沒(méi)有灰塵和其他殘留物，容器不得重復(fù)利用。（2）要明確檢測(cè)的目標(biāo)元素，提前準(zhǔn)備實(shí)驗(yàn)試劑，同時(shí)，針對(duì)“試劑量不足”等情況提前制定預(yù)案。例如，在檢測(cè)現(xiàn)場(chǎng)通過(guò)分離提純制備試劑。

（3）盡量做到多點(diǎn)采集樣品，以免樣品為同一來(lái)源，導(dǎo)致檢測(cè)結(jié)果不具有代表性。（4）嚴(yán)格按照規(guī)范制作樣品，確保樣品溶液充分?jǐn)U散，整體干燥程度符合要求。（5）凈化樣品的環(huán)節(jié)，要保證凈化徹底、滴液連續(xù)、吸附液在溶液中，為樣品純凈程度提供保障[2]。

3.2 內(nèi)標(biāo)物添加

在樣品中添加適量的內(nèi)標(biāo)物的目的，主要是監(jiān)控分析過(guò)程中的準(zhǔn)確性和精密度。該環(huán)節(jié)注意事項(xiàng)：（1）選擇內(nèi)標(biāo)物：應(yīng)優(yōu)先考慮結(jié)構(gòu)與目標(biāo)分析物相似的內(nèi)標(biāo)物，并且保證所選擇內(nèi)標(biāo)物在色譜柱上有良好的保留性能。（2）確定內(nèi)標(biāo)物的濃度：內(nèi)標(biāo)物濃度要適當(dāng)（即在目標(biāo)分析物的濃度范圍），同時(shí)，要避免濃度過(guò)高影響目標(biāo)分析物的檢測(cè)結(jié)果。（3）加內(nèi)標(biāo)物時(shí)間與操作：在制備樣品的環(huán)節(jié)加入內(nèi)標(biāo)物，確保內(nèi)標(biāo)物與樣品充分混合均勻。（4）內(nèi)標(biāo)物的穩(wěn)定性：要重視內(nèi)標(biāo)物的穩(wěn)定性，尤其在樣品制備和分析環(huán)節(jié)，可能由于內(nèi)標(biāo)物性能不穩(wěn)定，發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)或者降解，導(dǎo)致后續(xù)工作無(wú)法開(kāi)展。（5）優(yōu)化內(nèi)標(biāo)物的選擇和添加程序：內(nèi)標(biāo)物的選擇和添加均要根據(jù)具體的農(nóng)藥殘留分析方法和儀器設(shè)備確定，如果條件允許，可在實(shí)驗(yàn)室中反復(fù)驗(yàn)證并優(yōu)化。

3.3 萃取

萃取是指對(duì)樣品中所含目標(biāo)農(nóng)藥殘留物質(zhì)進(jìn)行提取。常見(jiàn)的方法包括固相微萃取、液液萃取、超聲波萃取，這一步的目的是將樣品中的目標(biāo)物從復(fù)雜的基質(zhì)中分離出來(lái)。要想提高萃取效率，應(yīng)做到以下幾點(diǎn)：一是在選擇萃取所使用的溶劑時(shí)，考慮目標(biāo)農(nóng)藥的化學(xué)特性以及樣品基質(zhì)的影響，常用的溶劑包括乙腈、甲醇、乙酸乙酯等，可視情況選擇，確保萃取溶劑的作用得到充分發(fā)揮。二是控制萃取時(shí)間、溫度、酸堿值，保證農(nóng)藥在樣品基質(zhì)中的溶解度和萃取率符合要求。三是萃取前，需要按照要求研磨、均質(zhì)并且過(guò)濾樣品，預(yù)處理的目的是確保樣品的均勻性，消除固體顆粒對(duì)萃取的影響。四是樣品分析之前，對(duì)萃取方法進(jìn)行驗(yàn)證，根據(jù)所掌握數(shù)據(jù)，分析回收率、精密度等指標(biāo)，確保萃取方法的準(zhǔn)確性和可靠性。五是萃取時(shí)，需要通過(guò)加入內(nèi)標(biāo)物、空白對(duì)照等方法監(jiān)控分析過(guò)程中的誤差和干擾，保證萃取質(zhì)量。六是萃取過(guò)程中，需要注意化學(xué)品的規(guī)范使用，避免接觸有毒或腐蝕性物質(zhì)，確保實(shí)驗(yàn)室操作的安全性[3]。

3.4 清洗

對(duì)提取后的樣品物質(zhì)進(jìn)行進(jìn)一步的清洗，去除可能存在的干擾物質(zhì)，使得樣品更適于氣相色譜分析。該環(huán)節(jié)的注意事項(xiàng)：清洗溶劑的選擇應(yīng)考慮目標(biāo)農(nóng)藥的特性、樣品基質(zhì)的影響，確保清洗溶劑能夠有效去除樣品中的干擾物質(zhì)。清洗溶劑的純度會(huì)直接影響清洗效果，因此，應(yīng)優(yōu)先選擇純度較高的有機(jī)溶劑，避免引入額外的干擾物質(zhì)。清洗程序的時(shí)間、溫度、次數(shù)均要嚴(yán)格控制，既要確保樣品得到充分的清洗，又要避免過(guò)度清洗，導(dǎo)致目標(biāo)分析物的損失。清洗過(guò)程中，要杜絕不同樣品之間的交叉污染，條件允許的情況下，可以使用專門的洗滌瓶或管道分別清洗樣品。清洗過(guò)程中，需要對(duì)各道工序的質(zhì)量加以控制，保證樣品干凈、檢測(cè)結(jié)果準(zhǔn)確[4]。

3.5 氣相色譜分析

清洗后，將清洗的樣品注入氣相色譜儀，由氣相色譜儀負(fù)責(zé)分析。氣相色譜分析中，通常會(huì)使用色譜柱分離和定量目標(biāo)農(nóng)藥殘留，需要研究人員根據(jù)實(shí)際情況，設(shè)置合適的流動(dòng)相和溫度梯度。氣相色譜分析的關(guān)鍵在于色譜柱，作為分離樣品農(nóng)藥殘留的主體，色譜柱質(zhì)量不僅能夠決定樣品組分的分離程度，還會(huì)影響檢測(cè)的結(jié)果，鑒于此，研究人員應(yīng)對(duì)選擇、使用和更換色譜柱的工作引起重視。實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)表明，不同類型色譜柱吸附不同種類農(nóng)藥的效果往往不同，研究人員需要先確定此次檢測(cè)的目標(biāo)，再根據(jù)目標(biāo)農(nóng)藥種類選擇色譜柱。若檢測(cè)對(duì)象是有機(jī)氯農(nóng)藥，可利用NPD色譜柱或是ECD色譜柱檢測(cè)。

隨著時(shí)間的推移，色譜柱極易由于雜質(zhì)的存在而被污染，導(dǎo)致出現(xiàn)噪聲或是鬼峰，若標(biāo)樣峰面積大幅下降，研究人員應(yīng)及時(shí)清洗、烘烤色譜柱，去除其表面雜質(zhì)，在保證分離效果的前提下，延長(zhǎng)色譜柱的壽命。如果經(jīng)過(guò)清洗的色譜柱內(nèi)仍然有雜質(zhì)存在，則要以進(jìn)樣口為起點(diǎn)，截取10～30 cm長(zhǎng)的柱體，隨后，再完成后續(xù)的檢測(cè)工作。倘若截取后色譜柱問(wèn)題仍未得到解決，則要用全新的色譜柱替換原色譜柱，保證出峰順利、檢測(cè)結(jié)果與實(shí)際情況相符。另外，進(jìn)樣口的情況同樣會(huì)影響檢測(cè)準(zhǔn)確性，研究人員應(yīng)以進(jìn)樣口形式為依據(jù)，確定檢測(cè)農(nóng)藥殘留的模式。該環(huán)節(jié)注意事項(xiàng)：（1）檢測(cè)前，檢查進(jìn)樣口處密封墊的情況，確保進(jìn)樣口松緊度符合要求。（2）檢測(cè)過(guò)程中，盡量避免使用襯管玻璃毛，若項(xiàng)目需要使用襯管玻璃毛，則要時(shí)刻關(guān)注襯管玻璃毛的情況，若襯管玻璃毛出現(xiàn)失準(zhǔn)問(wèn)題，致使襯管受到污染，則要第一時(shí)間更換全新的襯管，避免給樣品造成影響。（3）實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，研究人員應(yīng)重點(diǎn)關(guān)注檢測(cè)所使用注射器的情況，如果發(fā)現(xiàn)其內(nèi)壁表面有肉眼可見(jiàn)的污漬，則要盡快更換注射器。（4）手動(dòng)進(jìn)樣要做到反復(fù)吸排、慢吸快排，將內(nèi)部氣泡盡數(shù)排出，確保樣品通過(guò)進(jìn)樣口進(jìn)入氣相色譜儀時(shí)，表現(xiàn)出理想的穩(wěn)定性、準(zhǔn)確性。

3.6 結(jié)果分析

根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)曲線或者內(nèi)標(biāo)法定量，得到目標(biāo)農(nóng)藥殘留在樣品中的含量，同時(shí)，對(duì)于定性分析，可以利用庫(kù)存儲(chǔ)的農(nóng)藥庫(kù)進(jìn)行比對(duì)和確認(rèn)。實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)表明，基于氣相色譜法檢測(cè)農(nóng)藥殘留情況，需要對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行濾除噪聲的處理，原因是氣相色譜儀在正常運(yùn)行的狀態(tài)下，有一定概率被電源波動(dòng)、電磁波或其他環(huán)境因素所影響，導(dǎo)致檢測(cè)結(jié)果不準(zhǔn)確，濾除噪聲的目的則是消除噪聲給檢測(cè)所得到數(shù)據(jù)帶來(lái)的負(fù)面影響，保證檢測(cè)結(jié)果與實(shí)際情況相符。在檢測(cè)設(shè)備信號(hào)峰特征點(diǎn)和起點(diǎn)時(shí)，要視情況選擇檢測(cè)方法，常用的方法有峰面積法、峰高法，不同方法所適用的情況往往不同，研究人員應(yīng)對(duì)此有所了解，只有這樣才能做到科學(xué)選用檢測(cè)方法，保證檢測(cè)所得出硫磷、有機(jī)氯等金屬元素含量準(zhǔn)確，根據(jù)檢測(cè)結(jié)果判斷樣品農(nóng)藥殘留是否符合行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)所得出結(jié)論自然更加準(zhǔn)確。

4 結(jié)語(yǔ)

通過(guò)分析可知，科學(xué)運(yùn)用氣相色譜法，通過(guò)合理的樣品制備、進(jìn)樣、分離和檢測(cè)條件的選擇，配合適當(dāng)?shù)臄?shù)據(jù)分析方法，能夠有效分析和測(cè)定農(nóng)產(chǎn)品中的多種農(nóng)藥殘留，得到與實(shí)際情況相符的數(shù)據(jù)，為后續(xù)判斷農(nóng)藥殘留超標(biāo)與否等工作提供便利。由此可見(jiàn)，該方法在農(nóng)藥殘留監(jiān)測(cè)、食品安全和環(huán)保等領(lǐng)域具有廣泛應(yīng)用前景，未來(lái)應(yīng)加大對(duì)其的研究力度，充分發(fā)揮該方法具有的檢測(cè)準(zhǔn)確、靈活度高和支持多層次選擇等優(yōu)點(diǎn)，進(jìn)一步提高農(nóng)藥殘留檢測(cè)工作的質(zhì)量與效率，為農(nóng)業(yè)、社會(huì)發(fā)展貢獻(xiàn)力量。

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