快速检测技术对蜂产品药物残留控制的前景分析

马长路 侯晟 罗红霞 王丽 柳青 贾红亮 刘超 汪长钢 刘小飞

快速检测技术对蜂产品药物残留控制的前景分析

马长路 侯晟 罗红霞 王丽 柳青 贾红亮 刘超 汪长钢 刘小飞

（北京农业职业学院，北京102442）

国内外对于蜂产品中药物残留的认识和研究非常普遍，但如何更有效地在产品生产过程中加以控制存在一些问题。为了有效控制药物残留，需要一些方便、快捷、准确且便宜的快速检测方法。通过分析和比较国内外蜂产品中药物残留现状、药物残留快速检测技术现状和蜂产品中药物残留快速检测技术现状，指出了目前能够进行快速检测的农药残留和一些有待于进一步开发的检测标的和检测方法，为加强蜂产品的药物残留控制提供积极的参考。

蜂产品；药物残留；快速检测

1 蜂产品中药物残留现状

由于蜂产品自身的特性，其农药、兽药残留比较普遍。国外，有人检测了毒死蜱、丙溴磷和杀螟硫磷；有机氯农药（OCPs）、六六六（HCHs）、滴滴涕（DDTs）、氯丹、六氯苯（HCB）；磺酰胺抗生素；林可霉素、泰乐菌素；新烟碱类杀虫剂（呋虫胺，烯啶虫胺，噻虫嗪，噻虫胺，吡虫啉，啶虫脒和噻虫啉）；大环内酯类抗生素。国内，研究者检测了氨基甲酸酯、有机磷、拟除虫菊酯类、磺胺类、硝基咪唑类、喹诺酮类、大环内酯类、林可酰胺类、吡喹酮、喹诺酮类、磺胺类抗生素、氯霉素残留。

表1列出了蜂蜜中最常见的农药残留，从中可以看到有机磷和有机氯类农药使用的较为普遍，而中国产蜂蜜中有机磷、氨基甲酸酯和拟除虫菊酯类药物残留较普遍。

表2列出了蜂产品中其他一些农药残留物，而且这些都是通过色谱技术进行检测的。虽然，色谱检测精度高、准确性强，但费时、费力，而且成本很高，只适合于终产品的出厂检验。如何确保蜂产品加工过程中产品的质量，保证每批原料药物残留合格是需要解决的重要问题。因此，采用快速、高效、经济的快速检测方法是检验每批原料是否合格的适用方法。

表1 蜂蜜中最常见的农药残留[1]

2 快速检测技术的现状

2.1 酶抑制法

酶抑制速测法是基于食品中残留的农药等对酶的抑制作用而建立的快速检测方法。酶抑制法是国内运用最多、最成熟的主流快速检测技术[12]。我国已将其列入国家标准GB/T 5009.199-2003《蔬菜中有机磷和氨基甲酸酯类农药残留量的快速检测》中作为农产品中农药残留的快速检测方法[13]。该方法中最常用的酶为乙酰胆碱酯酶。基于乙酰胆碱酯酶抑制法原理设计的农药残留检测方法主要有试纸法、比色法和传感器法[14]。2.2免疫反应法

免疫速测法是利用抗原与抗体的特异性反应建立的快速检测方法。根据检测标记物的不同,有放射免疫检测(RIA)、酶免疫检测(EIA)、荧光免疫检测(FIA)、发光免疫检测(LIA)等[15]。

2.3 传感器法

传感器是能感受规定的被测量并按照一定的规律转换成可用信号的器件或装置。农药残留、兽药残留等快速检测领域运用最多的是生物传感器,它按感受器可分为酶传感器、免疫传感器、细胞传感器、微生物传感器等,按换能器又可分为电化学型、光学型、电导型、压电型等[15]。

2.4 其他方法

活体生物学方法是利用敏感生物对有毒物的耐受程度而进行测试的方法。此外,分子印迹技术、生物芯片技术、便携式气相色谱-质谱技术等在快速检测中的应用亦有提及,但总体而言目前研究较少[15]。

表2 蜂产品中其他农药残留

表3 蜂产品中农药残留的快速检测方法

表3列出了已搜集的蜂产品中药物残留的快速检测方法，可以发现直接快速检测蜂产品中药物残留的药物和方法都较少。为了进一步分析确定蜂产品中药物残留快速检测的发展趋势，表4列出蜂产品中常用的和已被检测的农药在其他食品中快速检测的方法。

3 蜂产品中快速检测技术的应用前景

3.1 药物残留种类分析

一方面，从表1和表2可以看出蜂产品中含有多种药物残留，而表3中只列出两种药物残留快速检测方法。结合表3和表4，可以看到：虽然，泰乐菌素、吡虫啉、拟除虫菊酯类、有机磷类药物在蜂产品中的快速检测方法没有被检索到，但是，他们在其他食品中的快速检测方法都有研究报道。因此，他们在蜂产品中的快速检测方法就有了良好的参照。

另一方面，在蜂产品中，硝基咪唑类、喹诺酮类、大环内酯类、林可酰胺类、吡喹酮、新烟碱类杀虫剂的快速检测方法均未给出相关的参照。

因此，在文中引用的文献背景下，氯霉素、磺胺类药物在蜂产品中的快速检测方法均有报道，其余在蜂产品中常见的药物也有相关的快速检测方法，只有几类药品的快速检测方法未有报道。

3.2 快速检测技术分析

酶抑制法：Hongkun Li等人研究了一种新的可视化快速检测有机磷农药的方法，采用柠檬酸被覆的金纳米粒子比色探针。该法的原理是基于随着乙酰胆碱酯酶催化水解乙酰硫代胆碱为硫代胆碱，诱导纳米金颗粒聚集，颜色由酒红色变成紫色或灰色，初始的522nm的表面等离子体共振吸收减弱，而在675nm出现新的吸收带。有机磷农药对乙酰胆碱酯酶的不可逆的抑制防止金纳米颗粒的聚集,形成了不同的吸收。在最佳条件下，522 nm处纳米金颗粒的吸光度同甲胺磷的浓度线性相关，线性范围为0.02～1.42 ug／mL，检测限1.40ng/mL。本比色法已成功地用于检测蔬菜中甲胺磷结果令人满意。该比色法具有良好的重现性和准确性，为有机磷农药的分析提供一个简单而快速方法[31]。

一种新的敏感的视觉筛选卡，一方面乙酰胆碱酯酶(AChE)催化吲哚乙酸水解，另一方面杀虫剂对AchE产生抑制作用，其颜色强度在蓝-绿间变化，从而能够定量确定药物残留。最终的实验结果表明，本试验系统为氧化乐果、敌敌畏、甲胺磷、毒死蜱、西维因、抗蚜威的检测限（LOD）分别为1 mg/mL，0.1 mg/mL，2 mg/mL，0.05 mg/mL，1.5 mg/mL，和0.8 mg/mL。用果汁和蔬菜农药残留检测的结果表明，该视觉检查卡灵敏度高、重现性好、储存性能稳定，在农药残留快速检测中应用的潜力巨大[30]。

免疫法：一种简单，快速和高通量荧光偏振免疫法（FPIA）使用广泛的特异性单克隆抗体,同时测定有机磷农药残留量(OPs)。该法可同时检测5种OPs，检测限低于10 ng/mL,抗体与抗原相互作用的平衡时间不到10 min，从植物和环境样品测得的加标回收率为71.3～126.8%，变异系数为3.5～14.5%，同高效液相色谱串联质谱法（HPLC-MS/MS）相比，具有良好的精度和可重复性，适用于快速、高通量筛选OP污染，体现了高效、低成本的特点[28]。

使用荧光免疫分析法，获得杀螟硫磷，倍硫磷，甲基毒死蜱、西维因、速灭威的检测限为0.02 ng/mL，0.012 ng/mL，0.04 ng/mL，0.05 ng/mL，0.1 ng/mL，均低于欧盟农药数据库报告的最大残留限量。悬浮阵列具有特异性以及和其他化学物质没有明显的交叉反应，使用这种方法检测农业样品同液相色谱串联质谱法测定的结果相比具有良好的一致性。结果表明，这种简单的方法是适合一些水果和蔬菜中五种农药残留同时检测[27]。

传感器法：Shuo Wu等人研究了一次性乙酰胆碱酯酶（AChE）低电位（50毫伏）生物传感器，拥有基于电化学还原氧化石墨烯和Nafion混合纳米复合材料的修饰电极。该纳米复合材料能够导电，拥有三维互穿网络，是具备优良特性的电极修饰材料。生物相容性基质吸附乙酰胆碱酯酶后，该修饰电极用于电化学检测敌敌畏。通过巧妙地控制的电化学还原变量和优化电极的制备参数，该电化学生物传感器具有灵敏度高(5～100ng/mL)，线性范围宽（1～20 g/mL），检测限低（2 ng/ mL），良好的稳定性和重现性。而且，通过对真实样品的分析，结果精确度高，表明能够用于现场检测[23]。

Jingjing Wang等开发了一种基于薄膜体声波谐振器的高度敏感的无标记的免疫传感器用来检测农药残留。质量敏感型薄膜体声波谐振器在2 GHz工作。人工抗原通过自组装方法被固定在谐振器的传感表面，用于竞争免疫分析。竞争免疫反应是通过测量谐振频率变化进行实时观测的。根据农药存在和不存在条件下频移量的缩减，确定农药的水平。检测得到的检测限是低硫磷0.08 g/L。进一步用于检测蔬菜样品中痕量农药残留，结果表明，该免疫传感器与气相色谱法相比，是一种快速、方便、高精度的检测方法[32]。

Karaseva等利用聚合物为材料制作的压电传感器检测了食品(肉、牛奶、鸡蛋、蜂蜜)中的氯霉素残留，检测限为0.2 ng/mL,线性区间为0.5～100.0 ng/mL[16]。

Ferguson等报道了表面等离共振生物传感器与Qflex氯霉素试剂盒检测蜂蜜中氯霉素残留。在传感器芯片上涂上氯霉素衍生物和抗体进行测定,检出限为0.02 g/kg[17]。氯霉素与合成的氯霉素胺类衍生物连接并固定于不能再生的右旋糖酐膜表面,通过表面离子共振产生信号,该方法对蜂蜜样品中氯霉素的检测限为42.4 pg/mL[18]。

4 结论

虽然，用于直接检测蜂产品中药物残留的研究报道不多，但残留在蜂产品中的药物在其他食品中的快速检测方法有较多的报道。蜂产品中氯霉素、磺胺类抗生素的快速检测方法均有研究；泰乐菌素、吡虫啉、拟除虫菊酯类、有机磷类药物在蜂产品中的快速检测方法虽没有被检索到，但在相关食品中的检测方法都有报道；硝基咪唑类、喹诺酮类、大环内酯类、林可酰胺类、吡喹酮、新烟碱类杀虫剂的快速检测方法均未给出相关的参照。

蜂产品过程中药物残留的控制需要一种简便、快速、准确、廉价的检测方法。因此，试纸法和比色法具有较强的应用前景，同时，生物传感器的进一步研究与应用对于药物残留快速检测方法的改进具有重要意义。

[1]Danny Rodríguez López,Diego Alejandro Ahumada,Amanda Consuelo Díaz.Evaluation of pesticide residues in honey from different geographic regions of Colombia[J].Food Control，2014，37：33-40.

[2]包锦渊，迟晓峰，董琦，等.分散液相微萃取-高效液相色谱法测定蜂蜜中的磺胺类抗生素[J].光谱实验室,2012，03：1934-1937.

[3]侯建波，谢文，陈笑梅，等.固相萃取-液相色谱-质谱/质谱法同时测定蜂蜜中的多类药物残留[J].色谱,2011,6:535-542.

[4]张鸿伟，简慧敏，林黎明，等.液相色谱-四极杆/离子阱质谱快速测定蜂蜜中痕量硝基咪唑类药物及其代谢物残留[J].分析测试学报，2012，31：763-770.

[5]夏环，王妍，荆涛，等.分子印迹固相萃取-高效液相色谱法测定蜂蜜中三种氟喹诺酮类抗生素残留[J].分析科学学报, 2012，03：297-302.

[6]Jian Wang,Daniel Leung.Analyses of macrolide antibiotic residues in eggs,raw milk,and honey using both ultra-performance liquid chromatography/quadrupole time-of-flight mass spectrometry and high-performance liquid chromatography/tandem mass spectrometry[J].Rapid Commun.Mass Spectrom.2007,21:3213-3222.

[7]Thomas S.Thompson,Donald K.Noot,Jane Calvert.Determination of lincomycin and tylosin residues in honey by liquid chromatography/tandem mass spectrometry[J].Rapid Commun.Mass Spectrom. 2005,19:309-316.

[8]张晓燕，张睿，陈磊，等.高效液相色谱-串联质谱法测定蜂胶中的氯霉素[J].色谱,2012，03：314-317.

[9]Pavle Jovanov,Valéria Guzsvány,Mladen Franko.Development of multiresidue DLLME and QuEChERS based LC╞MS/MS method for determination of selected neonicotinoid insecticides in honeyliqueur[J].Food Research International，2014，55：11-19.

[10]金珍,林竹光,陈美瑜等.气相色谱-质谱法分析蜂蜜中的多种农药残留[J].色谱,2006,24(5):440-446.

[11]朱青青,谢文,丁慧瑛.蜂蜜中多种有机磷农药残留量的气相色谱测定[J].PTCA(PARTB:CHEM.ANAL.),2005,41(7):482-484.

[12]曾伟，李文宾，佘金华.中国农药残留快速检测技术的研究进展[J].世界农业,2011,8:84-87.

[13]杜美红，孙永军，汪雨.酶抑制-比色法在农药残留快速检测中的研究进展[J].食品科学,2010,31(17):462-466.

[14]王金斌，谭芙蓉，王利刚，等.胆碱醋酶酶抑制法快速检测农药残留的研究进展[J].上海农业学报，2009,25(4):131-135.

[15]周思,肖小华,李攻科.食品安全快速检测方法的研究进展[J].色谱,2011,l29(7):580-586.

[16]Karaseva NA,Ermolaeva TN.A piezoelectric immunosensor for chloramphenicol detection in food[J].Talanta,2012,(93):44-48.

[17]Ferguson J,Baxter A,Young P,et al.Detection of chloramphenicol and chloramphenicol glucuronide residues in poultrymuscle,honey,prawn and milk using a surface plasmon resonance biosensor and Qflex kit chloramphenicol[J].Anal Chim Acta,2005,529(1-2): 109-113.

[18]Yuan J,AddoJ,Aguilar MI,et al.Surface plasmon resonance assay for chloramphenicol without surface regeneration[J].Anal Biochem,2009,390(1):97-99.

[19]Enrique Valera,Alejandro Muriano,Isabel Pividori.Development of a Coulombimetric immunosensor based on specific antibodies labeled with CdS nanoparticles for sulfonamide antibiotic residues analysis and its application tohoney samples[J].Biosensors and Bioelectronics,2013,43∶211-217.

[20]Nan Liu,Zhixian Gao,Hongwei Ma,et,al.Simultaneous and rapid detection of multiple pesticide and veterinary drug residues by suspension array technology[J].Biosensors and Bioelectronics, 2013,41∶710-716.

[21]K.P.Ferentinos,C.P.Yialouris,P.Blouchos,et,al.The Use of Artificial Neural Networks as a Component of a Cell-based Biosensor Device for the Detection of Pesticides[J].Procedia Engineering, 2012,47∶989-992.

[22]Zhan-jiang Shang,Yan-li Xu,Yun-xu-zi Gu,et,al.A Rapid Detection of Pesticide Residue Based on Piezoelectric Biosensor[J]. Procedia Engineering,2011,15∶4480-4485.

[23]Shuo Wu,Feifei Huang,Xiaoqin Lan,et,al.Electrochemically reduced graphene oxide and Nafion nanocomposite for ultralow potential detection of organophosphate pesticide[J].Sensors and Actu－ators B,2013,177∶724-729.

[24]Zhaozhu Zheng,Yunlong Zhou,Xinyu Li,et,al.Highly-sensitive organophosphorous pesticide biosensors based on nanostructured films of acetylcholinesterase and CdTe quantum dots[J].Biosensors and Bioelectronics,2011,26∶3081-3085.

[25]Xianwei Meng,Jianfei Wei,Xiangling Ren,et,al.A simpleandsensitive fluorescence biosensor for detection of organophosphorus pesticides using H2O2-sensitive quantum dots/bi-enzyme[J]. Biosensors and Bioelectronics,2013,47∶402-407.

[26]Hui Li,Zhihua Wang,Bowan Wu,et,al.Rapid and sensitive detection of methyl-parathion pesticide with an electropolymerized, molecularly imprinted polymer capacitive sensor[J].Electrochimica Acta,2012,62∶319-326.

[27]Xuan Wang,Zhongde Mu,Fengqi,et,al.Shangguan Rapid and sensitive suspension array for multiplex detection oforganophosphorus pesticides and carbamate pesticides based onsilica╞hydrogel hybrid microbeads[J].Journal of Hazardous Materials,2014,273∶287-292.

[28]Zhen-Lin Xu,Qiang Wang,Hong-Tao Lei,et,al.A simple,rapid and high-throughput fluorescence polarization immunoassay for simultaneous detection of organophosphorus pesticides in vegetable and environmental water samples[J].Analytica Chimica Acta, 2011,708∶123-129.

[29]Anna Yu.Kolosova,Jung-Hyun Park,Sergei A.Eremin.Comparative study of three immunoassays based on monoclonal antibodies for detection of the pesticide parathion-methyl in real samples [J].Analytica Chimica Acta,2004,511∶323-331.

[30]Xishan Guo,Xueyin Zhang,Qiang Cai,et,al.Developing a novel sensitive visual screening card for rapid detection of pesticideresidues in food[J].Food Control,2013,30∶15-23.

[31]Hongkun Li,Jiajia Guo,Hong Ping,et,al.Visual detection of organophosphorus pesticides represented by mathamidophos using Au nanoparticles as colorimetric probe[J].Talanta,2011,87∶93-99.

[32]Jingjing Wang,Da Chen,Yan Xu,et al.Label-free immunosensor based on micromachined bulk acoustic resonator for the detection of trace pesticide residues[J].Sensors and Actuators B,2014,190∶378-383.

Prospect analysis on drug residues controlled by rapid detection in bee products

Ma Changlu,Hou Sheng,Luo Hongxia,Wang Li,Liu Qing,Jia Hongliang,Liu Chao,Wang Changgang,Liu Xiaofei
(Beijing Vocational College of Agriculture,Beijing102442,China)

Studies on drug residues in bee products have been universal at home and abroad,but how to control it is a difficult problem.To effectively control drug residues,some easy,quick,accurate and cheap rapid detection methods must be developed.Through the analysis and comparation among the current status of drug residues in bee products,the current status of rapid detection methods on drug residues and the current status of rapid detection methods on drug residues in bee products,some veterinary drugs and pesticides are detectable with existiong technology,while some need to be developed further,which is proactive refference for drug controlling in bee products.

bee products;drug residues;rapid detection

北京市2014年“菜篮子”科技能力提升工程项目、北京农业职业学院院级科研项目（XY-YF-13-15），北京高等学校“青年英才计划”（YETP1832）

马长路（1978-），男，黑龙江佳木斯人，副教授，硕士，研究方向：蜂产品质量安全控制技术。