波兰农产品中农药残留检测技术现状*

宋志峰，仇建飞，樊慧梅，何智勇，魏春雁

［吉林省农业科学院农业质量标准与检测技术研究所，农业部农产品质量安全风险评估实验室（长春），长春 130033］

波兰农产品中农药残留检测技术现状*

宋志峰，仇建飞，樊慧梅，何智勇，魏春雁

［吉林省农业科学院农业质量标准与检测技术研究所，农业部农产品质量安全风险评估实验室（长春），长春 130033］

介绍波兰农产品中农药残留检测技术。波兰的农药残留检测技术标准以欧盟标准为框架，在实际检测过程中各实验室可根据自身仪器设备条件、样品基质及目标农药的性质，自主开发检测方法，但需根据SANCO 12571：2013对方法进行验证，并向波兰认可中心提供验证报告。样品制备技术以基于乙腈提取/分配、QuEChERS净化为主（EN 15662：2008），各实验室对标准中大部分步骤进行了调整和创新，以满足实际工作的需要；一些经改进的经典方法，如基质固相分散法（MSPD）和基于丙酮提取、二氯甲烷萃取的LUKE法在波兰农产品检测实验室也有较为广泛的应用；最终定性定量分析以GC-MS/MS和HPLC-MS/MS法为主，以GC，HPLC和紫外分光光度法等分析方法为辅。

波兰；农产品；农药残留；检测技术

波兰共和国属于中欧国家，总人口约3 800万，国土面积31.27万平方公里，农业用地1590万公顷，占国土面积的51%左右［1］，其中32.3%为贫瘠和非常贫瘠土壤［2］。波兰虽然农业用地土质较差，却是欧洲及世界重要的农产品生产国，谷物、蔬菜及其制品和水果在波兰农产品中占据主要地位。其中波兰的苹果、黑小麦和黑加仑产量居欧盟27个成员国第1位，黑麦、食用香草、覆盆子和马铃薯居第2位，油菜籽和甜菜居第3位［3］。波兰农作物输出量占全国总产量的47.3%，占欧盟农作物总输出量的5.1%。波兰是农产品生产大国，同时也是农产品输出大国。为了提高农产品市场竞争力、降低公众健康风险，波兰政府对农产品质量和安全十分重视，尤其是2004年加入欧盟以后，更是执行了非常严格的农业良好操作规范准则（Codes of Good Agricultural Practices），以使波兰的农产品质量符合欧盟相关法律法规的要求［4］。

在规范农业生产的同时，波兰政府还根据欧盟指令［5］，在欧盟协作监测计划框架内对农产品中的农药残留实行严格的监测制度，承担监测任务的实验室必须为经波兰认可中心（Polish Center of Accreditation，PCA）根据PN-EN ISO/ IEC 17025［6］标准审查合格的实验室。波兰的农产品检测实验室可根据现有条件和所承担的监测任务自主开发相应的检测方法，但需要向PCA和农产品质量安全监管部门提供根据欧盟健康和消费者保护总理事会标准SANCO 12571［7］进行验证和质量控制的数据。波兰农产品质量安全检测和研究机构于2004年得到欧盟区域发展基金的资助，检测仪器设备装备水平得到了很大的提升。目前波兰农药残留检测技术主要分为多残留检测和单残留检测，其中以多残留检测为主；样品制备基本以乙腈提取/分配、分散固相萃取（QuEChERS，即Quick，Easy，Cheap，Effective，Rugged，Safe）净化为主，同时也使用如基质固相分散法（Matrix Solid Phase Dispersion，MSPD）和LUKE等经典的农残检测方法；分析手段以气相色谱-三重四级杆串联质谱法和液相色谱-三重四级杆串联质谱法为主，气相色谱（GC）、液相色谱分析（HPLC）法及其它仪器分析法为辅。笔者通过查阅近年波兰相关农产品检测机构发表的文献，参照欧盟农药残留检测标准对波兰农产品中农药残留检测技术现状进行综述，以期为国内农产品质量安全检测机构研究波兰等欧盟国家的农药残留检测技术提供参考。

1　QuEChERS净化的农药残留检测技术

QuEChERS是近年来国际上最新发展起来的一种用于农产品检测的快速样品前处理技术，由美国农业部Anastassiades教授等于2003年开发［8］。QuEChERS法一经开发，便在欧美等国家迅速流行，目前已形成美国分析化学家协会标准AOAC 2007.01［9］和欧盟标准化委员会（CEN）EN 15662［10］两个基本标准方法。波兰标准化委员会（Polish Committee for Standardization，PCS）等同采用了EN 15662标准，标准号为PN-SN 15662：2008［11］。EN 15662标准测定农产品中农药残留的基本流程见图1。各农产品检测实验室在检测过程中，会根据测定样品和农药种类的实际情况对一些步骤进行调整和改进，以获得最佳的检测结果。

图1　EN 15662 测定农产品中农药残留的基本流程

在样品称量阶段，一般由样品含水量和密度决定称量样品的质量，如新鲜蔬菜、水果一般称样10 g左右，谷物等干样称样5 g左右，发酵产品、香料等称样2 g左右［11］。干样品要加入一定量的水，以提高目标农药的提取效率［12］和保证盐析后有充足的乙腈相。

波兰等欧盟国家在测定农药残留时，通常会使用内标法，即在提取之前加入合适的内标，用以校正样品制备过程中目标农药的物理和化学损失，PN-EN 15662［11］中给出了多氯联苯（PCB）同位素等11种推荐使用的内标物质。波兰农产品检测实验室通常选用西玛津D10、异丙隆D6、2，4-D D3和二甲四氯（MCPA）D3作为LC-MS/MS分析的内标物质，选用磷酸三苯酯（TPP）作为GC-MS/MS分析的内标物质［13-15］。

根据标准，提取步骤所使用的溶剂一般为乙腈（对于强极性农药的提取也可以使用甲醇作为提取溶剂），用量根据不同样品略有调整。蔬菜、水果新鲜样品乙腈用量通常为10 mL，而对于谷物、试料等含水量较少的样品乙腈用量为15 mL［12-13］。当测定的目标农药中含有极性碱敏感化合物时，通常使用酸化乙腈（或甲醇），即在乙腈（或甲醇）中加入1%（体积比）的甲酸，使提取溶剂pH值小于5，以提高碱敏感农药的稳定性［16］。酸化过程也可在净化步骤之后进行，即在净化液中加入少量含有5%（体积分数）甲酸的乙腈溶液，再继续进行浓缩、复溶等后续操作［13，17］，同样可以起到保护碱敏感农药、提高其加标回收率的作用。

在盐析步骤，加入的缓冲盐混合物基本参照PN-EN 15662［11］推荐的种类和用量，即4 g 无水硫酸镁、1 g 氯化钠、1 g 二水合柠檬酸三钠和0.5 g 倍半水合柠檬酸二钠，当样品提取管中含有10 g左右水时，加入此量的混合缓冲盐足以保证盐析的效果。

在净化步骤，对于基质较为简单的样品，每1 mL 提取液使用20 mg 乙二胺-N-丙基硅烷（PSA）和150 mg无水硫酸镁，可以吸附大部分干扰物质和乙腈相中残留的少量水［11］。对于含糖、脂肪和蜡质较多的样品，可以采用冷冻的方式（＜-20℃，至少2 h） 除去这些干扰物质［12-13］。但是Zaneta等［18］研究指出，使用冷冻净化的方式会降低一些农药的回收率，如果在提取过程中加入适量的正己烷（水/乙腈/正己烷），除个别农药，如卡巴呋喃和二嗪农等杀虫剂回收率略有降低外，其它绝大多数农药回收率会得到明显的提高。使用十八烷基硅烷键合硅胶一定程度上可以起到除去脂类化合物等干扰物质的作用［12-13，16］。对于含叶绿素等色素含量较高的蔬菜、水果等样品，为避免色素成分对目标农药的干扰，净化过程中通常会加入石墨化炭黑（GCB）［14，17］。Stanislaw 等［17］研究发现每毫升提取液中含1 g样品时，GCB用量为10～15mg较为合适，如果用量太大，则会对百菌清、咪鲜胺、五氯硝基苯和噻菌灵等农药产生较强吸附，导致这些农药的加标回收率降低。近期也有波兰农产品检测实验室应用新型叶绿素吸附材料ChloroFiltr（美国UCT公司）净化样品提取液中的叶绿素［19］，取得了较为满意的结果。

样品经乙腈提取/分配、QuEChERS方法净化后，波兰农产品检测实验室一般采用气相色谱-氮磷检测器（GCNPD）、气相色谱-火焰光度检测器（GC-FPD）、气相色谱-电子捕获检测器（GC-ECD）［20］、气相色谱-三重四级杆串联质谱法（GC-MS/MS）［12-13，17，19］和液相色谱-三重四级杆串联质谱法（LC-MS/MS）［14-15，18-19］对目标农药进行定性定量检测，其中GC-MS/MS和LC-MS/MS为各农产品实验室普遍使用的农药多残留检测技术手段。

2　其它农药残留检测技术

波兰农产品检测实验室常用的农药残留检测技术还包括MSPD法和改进的LUKE法等。而对于二硫代氨基甲酸酯（盐）类农药残留的检测，通常会使用传统的比色法，该方法虽然效率较低，但检测结果相对更加可靠。为提高工作效率，有的实验室也会使用较为快速的GC-ECD方法，以满足大批量样品检测的需要。

2.1基质固相分散（MSPD）法

MSPD法是由Barker等［21］于1989年开发的用于检测兽药残留的技术，该方法具有节省样品和试剂用量、提取步骤少等优点［22］，目前在波兰农产品检测实验室仍得到较为广泛的应用［23-28］。其基本流程：称取适量样品（1～2 g）于研钵中，加入适量的（一般4 g左右）担体吸附材料（通常为弗罗里硅藻土、硅胶或者硅胶键合C18材料），手动研磨5 min左右，形成均匀的混合物；定量转移到预先填装好的玻璃柱内（填装吸附材料根据分析样品和农药种类加以选择，除无水硫酸钠外，通常还包括C18、硅胶、弗罗里硅藻土、中性氧化铝中的一种或几种净化材料的混合物），根据测定目标农药的性质选择合适的洗脱溶剂（通常为正己烷-丙酮、正己烷-丙酮-乙醚、丙酮-甲醇、乙酸乙酯-二氯甲烷等混合溶剂）进行洗脱；收集洗脱液于圆底烧瓶中，于40℃下真空减压浓缩至近干，用适当溶剂复溶。当使用GC-NPD（FPD），GC-ECD，GC-MS或GC-MS/MS法分析时，通常选择正己烷-丙酮（9+1）复溶残渣；当使用高效液相色谱-紫外检测器（HPLC-UV）或者高效液相色谱-荧光检测器（HPLC-FLD）等方法分析时，用甲醇或乙腈溶解残渣；使用HPLC-MS/MS测定时，需加入等量的水，以提高离子化效率。也有实验室在MSPD法净化后，再用C18等SPE柱做净化处理［29］，以达到进一步降低基质干扰的目的。

2.2改进的LUKE法

1975年Luke等［30］开发了一种用于测定有机磷、有机氯、有机氮等农药的样品制备方法，由于检测效果较好被德国标准化协会（DIN）批准为官方分析标准DFG-S19；之后，该法又被欧盟标准委员会采纳为欧盟标准EN 12393［31］，PCS等同采用了EN 12393标准［32-34］。波兰农产品检测实验室在使用该标准时，对其进行了一些改进［35］。首先称量样品约100 g，加入丙酮均质提取、过滤，然后取1/5滤液用二氯甲烷萃取3次，合并二氯甲烷，在低于40℃条件下真空减压浓缩至近干，用石油醚溶解残余物并定容，将待净化液转移至弗罗里硅SPE柱中，依次用石油醚-丙酮（3+7）和石油醚-丙酮（7+3）洗脱，合并洗脱液用真空减压方式浓缩至近干，用石油醚复溶。波兰国家植物保护研究所（Plant Protection Institute-National Research Institute，Poznan）的农药残留研究室在提取、液液萃取（LLP）和减压浓缩时采用相近的实验步骤，而在SPE净化时有所不同。具体操作：取其中部分待净化液转移至硅胶SPE柱中，依次用乙酸乙酯-正己烷（2+8）、乙酸乙酯-正己烷（6+4）、乙酸乙酯-丙酮（7+3）洗脱，合并洗脱液，于37℃下以氮气吹干，用丙酮-正己烷（1+9）复溶，使用GC-NPD测定其中的有机磷农药。另取部分待净化液转移至氨基SPE柱中，用乙酸乙酯-正己烷（2+8）洗脱，洗脱液于37℃下氮气吹干，用丙酮-正己烷（1+9）复溶，使用GC-ECD测定其中的有机氯农药。

2.3二硫代氨基甲酸酯（盐）类农药残留测定技术

二硫代氨基甲酸酯（盐）类农药包括代森锰锌、代森锌、代森铵、代森联、丙森锌、福美双和福美锌等，是一类较难测定的农药，其残留物一般以二硫化碳（CS2）表示。测定此类农药时，部分波兰农产品检测实验室采用的是Chmiel［36］1979年开发的方法，并进行了改进［24-26］。其基本操作流程如下：称量样品50 g于蒸馏烧瓶中，加入50 mL 1%氢氧化钠溶液和60 mL 2.5%氯化亚锡盐酸溶液，连接装有10 mL 1 mol/L氢氧化钾溶液的气泡吸收管，于80℃加压蒸馏45 min，样品中的二硫代氨基甲酸酯（盐）类农药释放出CS2，并被1 mol/L氢氧化钾溶液吸收，用甲醇清洗气泡吸收管，转入三角瓶中，加入2.5 mL 0.15 mol/L乙酸锌溶液，于60℃下用氮气吹干（CS2和乙酸锌生成硫酸锌），而后依次加入3 mL 0.07%二氯化N，N-二甲基-对-苯二铵溶液和0.5 mL 0.25 mol/L硫酸亚铁铵溶液，剧烈摇动，使硫酸锌释放出的硫化氢与二氯化N，N-二甲基-对-苯二铵充分反应生成亚甲基蓝，转移至25 mL容量瓶中，用水定容。使用分光光度计于662 nm测定待测液的吸光度，以二乙基二硫代氨基甲酸钠作为标准物质，计算提取液中CS2的含量，进而换算得出样品中二硫代氨基甲酸酯（盐）类农药的残留量。

上述方法虽然测定结果的准确度和精密度较高，但是操作复杂，检测效率低。为了提高工作效率，欧盟参考实验室（EURL）推出了二硫代氨基甲酸酯（盐）类农药单残留测定的GC-ECD法［37］。该方法的基本操作步骤如下：称量样品50 g于250 mL Schott水解瓶中，加入25 mL异辛烷和150 mL 0.08 mol/L氯化亚锡盐酸溶液（谷物等干样需加50 mL水），旋紧瓶盖，于80℃水浴中水解2 h，取出并冷却至室温，过滤1 mL水解液于GC进样瓶中，使用GC-ECD外标法定量测定。此方法操作简便，大幅提高了实验室的工作效率，目前成为波兰农产品实验室较为常用的二硫代氨基甲酸酯（盐）类农药残留的分析方法。

3　结语

波兰农产品检测以欧盟标准为基本框架，在实际检测过程中各实验室会根据仪器设备条件、样品基质和目标农药的性质等情况，对相关标准进行改进和创新，以达到满足准确定量的要求，改进的方法需要向PCA提供验证数据，并得到认可。

目前我国农产品及食品中农药残留检测技术标准中的样品提取液净化仍以传统的固相萃取法（SPE）为主，SPE法虽然净化效果较好，但是操作较为繁琐，操作人员需要具有丰富的经验，否则难以保证结果的重现性和准确性。波兰等欧美国家使用的基于QuEChERS样品制备方法具有快速、简单、环境友好等诸多优点，可为我国农产品及食品中农药残留检测技术标准体系的制修订提供很好的借鉴。

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东北首家第三方检测机构落户沈阳

辽宁通正检测有限公司投资的高标准理化实验室和微生物实验室进入试营调试阶段，这是东北地区首家具有全国一流综合实力的独立第三方综合检验检测机构。

通正检测成立于2015年5月，注册资金3 000万元，总占地面积3 000多平方米，坐落于国家级服务业聚集区——沈阳金谷科技园内，建有的高标准理化实验室和微生物实验室配备了国际一流的检测仪器设备，包括液相色谱串联质谱仪等160多台套以及采样仪器等。运营后将服务于流通领域的一二级批发市场、农贸市场、大型综合商超、星级酒店、生产企业等，提供食品安全及环境领域的检验检测服务。

（仪器信息网）

Present Situation of Pesticide Residues Testing Technology in Agricultural Pproducts in Poland

Song Zhifeng， Qiu Jianfei， Fan Huimei， He Zhiyong， Wei Chunyan
（Institute of Agricultural Quality Standards and Testing Technology， Jilin Academy of Agricultural Sciences/Laboratory of Quality and Safety Risk Assessment for Agro-products， Ministry of Agriculture， Changchun 130033， China ）

The pesticide residues testing technology in agricultural products in Poland was introduced. The Polish standards of pesticide residues testing were based on European Union Standards. In practice， the laboratories colud develop the testing methods according to their own equipment conditions， sample matrix and the chemical properties of the target pesticides， but they needed to verify the methods based on SANCO 12571：2013， and provided the verification report to Polish Centre for Accreditation. Sample preparation technology was based on acetonitrile extraction/portion， and purification was based QuEChERS（EN 15662：2008）. Most of the steps in the laboratory were adjusted and innovated to meet the needs of the actual work. The improvement to the classical methods， such as matrix solid phase dispersion（MSPD） method and Luke method based on extraction with acetone， dichloromethane in Polish agricultural products testing laboratory had more extensive application. Qualitative and quantitative analysies were mainly completed by GC-MS/MS and HPLC-MS/MS. GC， HPLC and UV spectrophotometry and other analytical methods were used as supplement.

Poland； agricultural product； pesticide residues； testing technology

O657

A

1008-6145（2016）02-0096-05

10.3969/j.issn.1008-6145.2016.02.029

*国家外国专家局赴波兰出国（境）培训项目（P152009001）；农业部2015年中国与中东欧国家农业合作项目

联系人：魏春雁；E-mail： weichy@yeah.net

2016-01-27