农产品中农药残留快速检测技术研究进展

时间：2024-07-28

◎ 祝愿，李俊，赖飞，熊胜利，庞宏宇，苏美丞，王震，刘凯，张瑞，蔡滔

（1.贵州省农产品质量安全监督检验测试中心，贵州贵阳 550001；2.贵州省绿色食品发展中心，贵州贵阳 550001）

随着食品、环境、公共安全等领域快速测试要求的发展，现有的仪器测试过程和技术已无法满足现场判定的及时性和易操作的要求。快速检测技术是近年来普遍推广与使用的检测技术，指在短时间内利用物理、化学、生物等检测技术完成待检样品目标物质的测定，判断是否符合标准规定值[1]。快速检测技术前处理操作简单，仪器设备的条件要求不高，可以现场或在线进行快速检测。目前随着检测领域的发展和食品安全问题的日益突出，快速检测技术以其快捷、灵敏度高、成本低的分析优势成为检测技术的发展方向[2]。

1 快速检测方法

1.1 薄层色谱法

薄层色谱法（Thin-Layer Chromatography，TLC）是根据待测物与固定相吸附能力不同，分离目标物质的一种薄层色谱分离方法。因农药理化性质不同，对同一吸附剂（固定相）吸附力强度不同，洗脱剂（流动相）带动农药在固定相中发生连续吸附、解吸作用，最终使不同农药分离形成一系列斑点[3]。吸附剂对农药吸附存在差异，形成不同迁移距离的谱带，通过目标物质与对照物色谱图比移值（Rf）的对比，以达到鉴别农药性质或测定其含量的目的。

1.2 酶联免疫技术

酶联免疫吸附（Enzyme Linked Immunosorbent Assay，EIAS）分析方法属于免疫分析法的一种，能高灵敏度地定量分析农药残留。以抗体固相化和抗原的酶标记，放大目标分析物的特异度和灵敏度，按照原理，试验步骤分为抗原或抗体的捕获（固定）、抗原-抗体结合、酶促反应。待检样品与固相载体表面之间以抗原-抗体形式结合，经洗涤剂洗脱下未能结合的物质，再加入具备免疫和酶双重活性的酶标记抗原（抗体），在固相上形成抗体-抗原-抗体结合物，酶反应底物加入后，底物被催化为有色产物，根据显色深浅对待检物质进行定性或半定量[4]。

1.3 免疫胶体金技术

免疫胶体金检测技术（Immune Colloidal Gold Technique，GICT）是以金颗粒受静电作用形成稳定胶体状的胶体金为示踪标记物，经胶体金与目标物质竞争性免疫结合，抑制抗体与硝酸纤维膜上半抗原-蛋白偶联物的结合，通过硝酸纤维膜检测线（T线）颜色深浅变化，对样品目标物进行定性判断[5]。胶体金经还原（还原剂：白磷、抗坏血酸、枸橼酸钠和鞣酸）后的氯金酸聚合成特定大小的金颗粒，并由于静电作用成为一种稳定的胶体状态，称为胶体金[6]。

1.4 酶抑制率法

酶抑制率法是目前国内农残快速检测中现行有效的国家标准方法。通过检测有机磷和氨基甲酸酯类农药抑制胆碱酯酶活性的酶抑制率来测定农药残留，农药含量与酶抑制率呈正相关[7]。胆碱酯酶与底物发生催化、水解的过程，反应底物由红色水解为蓝色，酶活受有机磷和氨基甲酸酯类农药抑制后，变色过程发生变化，经分光光度计或速测卡片测定吸光度变化率，对样品中有机磷或氨基甲酸酯类农药进行半定量[8]。酶抑制法因底物、酶、显色剂有一定的特异性，并受样品基质的干扰易出现假阳性或假阴性误判[2]。

2 检测标准

我国食用农产品农药残留速测技术在近十年发展较为迅速，已逐渐成为基层监管机构和生产经营企业开展检测的主要技术手段。现行有效的各类发布形式的农残快速检测标准（表1）共41项，其中国标1项，行业标准5项，地方标准2项，团体标准33项。现行标准中以单一农药残留分析和免疫胶体金法检测方法主，项目涵盖克百威、多菌灵、吡虫啉、毒死蜱和腐霉利等50个农药参数，涉及检测对象有蔬菜、水果、大米、茶叶、植物类中药材及其饮片。

表1 农产品农药残留快速检测标准汇总表

快速检测标准涵盖50项农药参数，覆盖了14项国家禁限用农药（克百威、毒死蜱、水胺硫磷、甲拌磷、三唑磷、对硫磷、氧乐果、百草枯、甲胺磷、乐果、氰戊菊酯、涕灭威和乙酰甲胺磷），其中克百威等23项农药有1项以上的快速检测标准。在一程度上快速检测产品与其标准的配合使用，能有效提升基层检验检测效能，成为切实维护农产品质量安全的第一道防线。

3 速测产品评价

现有速测产品种类多、质量参差不齐，导致速测结果可溯源性差，因此需按照农业农村部办公厅《关于2022年度常规农药残留快速检测产品评价结果的通报》（农办质〔2022〕14号），对速测产品进行严格把关。必须关注其灵敏性、适用性、重现性和准确性等技术指标，并统筹考虑操作程序的烦琐度、操作便捷度和结果识读方式科学性等因素。方法验证评价的主要技术参数包含灵敏度与稳定性、阴性和阳性临界值等[2]。目前，对检测方法的评价验证研究逐渐成为热点，已经公布的快速检测产品评价标准（规范）见表2，共有5项，1项农业农村部评价方案，1项国家市场监督管理总局的食品快速检测使用规范，其余3项为深圳、江西、湖北出台的地方标准。

5项评价方案均对定性和定量快速检测产品提出了一系列技术指标。其中定性快速检测产品评价方案技术一般包括检出限（临界值）、灵敏度、特异性、假阴性率/假阳性率、检测时间。定量快速检测产品评价方案技术一般包括检出限、准确度、精密度、线性和范围、检测时间，评价试验采用盲样测试，所得结果与相应指标要求比对判定。

3.1 盲样测试

盲样测试包括有证食品（农产品）标准物质、参考物质和自行制备盲样，其中自行制备盲样的均匀性和稳定性应满足《能力验证样品均匀性和稳定性评价指南》（CNAS—GL003：2018）[9]，或其他同等国家标准（规范）。盲样的组成分为阳性样品（加标样品）、阴性样品，其数量应满足在同一条件下，不同批次的快检产品和同一批次的快检产品，检测结果符合参比方法检测的显著性检验要求。阳性样品用于考察产品的假阴性率、假阳性率，以有国家标准限量值的物质为添加物质，添加水平应等同或低于检出限（临界值）的需求，其中检出限的0.5倍水平用于考察产品的假阳性率，1倍水平用于考察产品假阴性率[10]。阴性样品用于考察产品的假阳性率。

3.2 参比方法

参比方法是指经过系统研究，具备清晰严密的物质特征值测量及其整体程序和所需条件的一种方法，且该方法具备与预期用途相称的准确度和及其他性能[11]。优先选择国家食品安全监督抽检指定检测方法或卡方试验[12]对参比方法进行一致性测试。卡方试验计算公式为

式中：a表示被快检产品检测为阳性，但参比方法检测为阴性的样品数量；b表示被快检产品检测为阴性，但参比方法检测为阳性的样品数量。卡方χ2结果（95%置信区间下）评价：χ2＜3.81表示快检产品与参比方法的阳性确证率无显著性差异；χ2＞3.81表示快检产品与参比方法的阳性确证比率正有显著性差异。若能证实快检产品比参比方法有更高的灵敏度，则阳性样品确证率在两者之间的显著性差异可接受。