食物和环境中氟乐灵农药残留检测方法研究进展

黄惠威，刘凤银，施迪 ，江海超，穆洪涛

（广东第二师范学院生物与食品工程学院，广东广州 510220）

氟乐灵（trifluralin） 是一种选择性芽前二硝基苯胺类除草剂，化学名称为2,6 -二硝基- N,N -二正丙基- 4 -三氟甲基苯胺。氟乐灵可溶于丙酮、乙醇和二甲苯等有机溶剂，容易挥发和光解[1]。氟乐灵农药经人体吸入，可诱导肾脏和膀胱肿瘤[2]；少量溅入眼睛，会导致眼角膜溃疡，视力下降[3]；大剂量食入，会引起类似毒蕈碱样作用和因呼吸抑制而死亡[4-5]。

氟乐灵的化学结构式见图1。

氟乐灵农药不仅影响农作物的出苗率和生长[6]，还对鳗鱼和鲫鱼等鱼类具有高毒[7]。加上氟乐灵在土壤中的半衰期较长，对土壤中的微生物和氮循环存在潜在影响[8]。该问题已经引起国内外的重视，有关部门对测定氟乐灵残留量的方法进行了研究，涉及谷物和土壤等品种[9-10]。2010 年，日本多次检测出我国出口的鳗鱼、梭子蟹等水产品中氟乐灵农药残留量超标[11]；在土壤和水等环境中氟乐灵也容易造成农药残留[12-13]。氟乐灵残留现象在食物和环境中不容乐观。

目前，国内外主要采用色谱法、免疫分析方法、光度计法对氟乐灵农药进行检测。主要对氟乐灵的残留限量和检测方法进行了总结，并对其检测方法的发展进行展望。

1 氟乐灵残留限量规定

近年来，我国对氟乐灵的需求量和使用量逐年上涨，氟乐灵的广泛使用会导致其在食品和环境中残留，为此许多国家和组织制定了严格的氟乐灵残留限量[14-15]。

部分国家关于氟乐灵残留限量规定见表1（数据来自食品伙伴网、食品科技网）。

美国对油料中氟乐灵残留限量（3.0 μg/kg） 会低于澳大利亚、印度和中国；欧盟对坚果、水果、蔬菜、谷物、海草等食品的残留限量（10 μg/kg） 会低于茶、咖啡、草药、可可、啤酒花和一些动物源食品；中国对出口玉米的残留限量（5 μg/kg） 会低于国内大豆、花生、豆油、花生油；美国对迷迭香新鲜叶子、迷迭香干叶比亚麻籽、油菜籽和芥菜籽等20 种作物群的残留限量（0.10 μg/kg） 要求低500 倍；欧盟对玉米、棉籽和花生仁的残留限量 （10 μg/kg）大大低于我国。

表1 部分国家关于氟乐灵残留限量规定

2 氟乐灵药物残留检测技术

氟乐灵残留的检测方法主要有色谱法[19-21]、酶联免疫分析方法[22-23]、电化学法[24-25]、光度计法[26]等，最常用的方法是色谱法，其中气相色谱法和液相色谱法都具有较好的检测效果，是目前氟乐灵农药残留检测的主要方法。将各种氟乐灵农药残留检测技术进行归纳总结，色谱法按照不同的检测器、样品、萃取方法和色谱柱进行比较和分析[27-69]。

色谱法检测氟乐灵药物残留的相关数据见表2。

2.1 色谱法

表2 色谱法检测氟乐灵药物残留的相关数据

续表2

国内外对食物和环境中氟乐灵农药残留检测的方法主要是色谱法（见表2），色谱法在氟乐灵检测中的广泛应用与其准确度高、灵敏度高、稳定性高有密切关系。气相色谱和液相色谱在氟乐灵农药的检测中起着同样重要的作用，在样品的前处理方法方面气相色谱和液相色谱无明显区别。

2.1.1 气相色谱法

因氟乐灵沸点较低（96～97 ℃，0.24×103Pa），故气相色谱法应用广泛。在氟乐灵农药残留检测中气相色谱法通常与电子捕获器、质谱检测器、气相色谱仪、火焰热离子检测器、带氢火焰检测器、氮磷检测器、三重四极质谱仪、离子阱质谱计、微量DSQ 气相色谱- 质谱联用仪等十几种检测器联用（见表2）。其中最为常用的检测器为电子捕获器和质谱检测器。气相色谱法检测的材料主要有大豆、植物油、母乳、西红柿、胡萝卜、鱼、橘子、苹果、水、土壤、空气等。

气相色谱法（电子捕获器） 的普及率和定量准确性相对于气相色谱质谱联用法较高[7]，由于采用保留值定性，因而存在定性不准确、易产生假阳性等问题。利用气相色谱质谱联用仪进行验证是解决这一问题的有效手段[70-71]，气相色谱质谱联用仪所使用的电离源技术主要有电子轰击电离（EI） 和化学电离（CI） 2 种，目前分析氟乐灵残留时绝大多数文献都是采用EI 技术[45，72]，使用CI 技术较少。负化学源（NCI） 被称为“软电离源”，对含电负性基团具有较高的灵敏度和选择性，已经用于食品中农兽药残检测[73-74]，选用CI 技术会得到很好的灵敏度和选择性[75-77]。

基于一种快速、准确、灵敏度高的农药多残留同时检测方法的迫切需要，藏小丹等人[78]采用了气相色谱法检测大豆中氟乐灵残留量，回收率在74.79%～93.30%，最低检出限为0.003 mg/kg，具有较好的回收率和灵敏度，符合我国大豆氟乐灵残留检测要求，而在这之前国家标准只有单一组分的检测方法。Takahashi S等人[79]采用表面电离气相色谱检测器对氟乐灵进行检测，敏感性为1.1 C/g，最低的检测水平为10～13 g/s，具有高灵敏度、物质特异性和优越的适用性等优点。与原子发射检测器相比，该检测器提高了110 倍的检测限。凝胶渗透色谱法作为一种新的净化方法和技术, 在国外已广泛使用[80]，在我国的运用也日渐增多[81-84]。马金凤等人[85]采用凝胶渗透色谱气相色谱质谱法（GPC-GC-MS） 测定花生中氟乐灵的残留量，添加回收率为77.8%～101.6%，方法检出限为0.1～1.3 μg/kg，该方法具有操作简单、安全、高效、经济等优点，实现了凝胶渗透色谱净化、在线浓缩和气质分析一次完成，有效降低了前处理的工作量，并保证了分析的重现性和稳定性。该方法可用于大批量花生样品中农药残留的定性定量分析检测。

2.1.2 液相色谱法

与气相色谱类似，在氟乐灵农药残留检测中，液相色谱法发挥同样重要的作用。液相色谱法通常与紫外二极管阵列检测器、紫外可见光检测器、液相色谱仪、光电二极管阵列检测器、超高效液相色谱仪、离子阱质谱计、质谱检测器等检测器联用，其中最常用的检测器为质谱检测器。液相色谱法主要对鳗鱼、虾、牛奶、胡萝卜、玉米、甜瓜、大米、大豆、烟草、木薯、生菜、小麦、水、土壤等食物和环境中氟乐灵农药残留进行定性或定量检测。

徐春春[86]利用高效液相色谱法测定氟乐灵的含量，回收率为99.2%～100.9%，具有良好的精密度和准确度、操作简便、快速检测的优点，满足日常含量检测要求。黄灵芝等人[9]采用高效液相色谱法测定荞头中氟乐灵残留量，完全满足荞头中氟乐灵农药残留测定的要求，各项技术指标符合农药残留试验准则[87]和SN/T 0001—1995 标准的要求。超高液相色谱法测定鳗鱼中氟乐灵残留量，方法平均回收率为65.8%～90.6%，检出限为0.01 mg/kg，定量限为0.025 mg/kg，具有处理方法简单、回收率稳定、灵敏度高、稳定性好等优点，适用于鳗鱼中氟乐灵残留量的测定[40]。

2.2 酶联免疫分析方法

虽然目前氟乐灵农药残留的检测多以色谱法进行，但色谱法存在仪器昂贵、对技术人员要求高、通量低等问题，给氟乐灵农药残留检测带来诸多不便。酶联免疫分析方法是利用酶标记对抗原或抗体进行微量测定的方法，具有操作简单、灵敏度高、特异性强和通量高等优点，是一种前景较好的氟乐灵残留检测方法[88-92]。免疫分析方法按照抗体类型、免疫分析模式和样品进行比较和分析。

免疫分析方法测定氟乐灵残留见表3。

表3 免疫分析方法测定氟乐灵残留

Székács A 等人[22]采用基于多抗特异性识别材料的间接竞争酶联免疫分析方法对水中氟乐灵农药进行检测，检测限为0.8 ng/mL，具有高通量、灵敏度高、快速检测等优点。Kramer P M 等人[23]采用基于单抗特异性识别材料的间接竞争酶联免疫分析方法对水中氟乐灵农药进行检测，线性良好，回收率为90%～120%，满足氟乐灵农药残留检测要求，是测定氟乐灵农药残留的可行方法。

2.3 电化学方法

除上述方法外，电化学方法也同样应用于氟乐灵农药残留的测定，具有灵敏度高的优点，但相对于色谱法普及率较低。电化学方法检测氟乐灵农药残留通常使用玻璃碳极、碳糊电极、乙炔黑离子液体复合电极和滴汞电极等电极，检测的材料主要有蔬菜、果汁、水和土壤等。

电化学方法测定氟乐灵残留见表4。

Ferro E C 等人[24]采用玻璃电极检测水和蔬菜中的氟乐灵农药，检测限为31 nmol/L，回收率达到97.9%～102.1%，满足氟乐灵农药残留检测要求；Mirabi-Semnakolaii A 等人[25]采用碳糊电极（纳米结构修饰） 检测土壤中的氟乐灵农药，线性良好，检测限为0.008 nmol/L，定量限为0.15 nmol/L，相对于色谱法灵敏度更高。

2.4 其他检测方法

表4 电化学方法测定氟乐灵残留

与色谱法、免疫分析法和电化学法相比较，光度计法、生物检测法等方法检测氟乐灵农药在国内外较少。有专家采用因子设计光度计法检测蔬菜中的氟乐灵残留，结果表明检测限0.15 μg/L，定量限0.5 μg/L，回收率95%～97%[26]，得到比较低的检测限，灵敏度高，但此法并未广泛应用。Khalil Y 等人[93]利用生物测定法对土壤和多花黑麦草、黄瓜、甜菜根测定了氟乐灵的残余量，黄瓜芽抑制率较高，黑麦草芽抑制相对较低。与化学分析方法比较，结果基本一样。结果表明，生物测定方法适用于测定土壤和庄稼中的氟乐灵残留含量。Zhang 等人[94]首次提出了利用荧光多孔有机聚合物这种传感器来检测有毒农药氟乐灵的方法。结果表明，用荧光聚合物制备的化学增感试纸在极低浓度接触农药溶液后迅速变黑，重复试验10 次后淬灭程度不变和可重复使用检测药物。

3 结语

目前，色谱法已经成为了国内外检测氟乐灵残留的主流方法，能够进行准确的定量或定性检测，具有灵敏度高的优点，但存在仪器昂贵、对技术人员要求高、通量低等问题；而酶联免疫分析方法具有高通量、灵敏度高、特异性好等优点，但比较容易受到基质干扰出现假阳性现象。氟乐灵检测方法的发展趋势总结如下：①基于微孔板或免疫芯片开发高通量的检测方法；②基于新型纳米材料结合微流控技术实现氟乐灵的高灵敏度检测；③基于新型荧光纳米材料开发免疫检测试纸条，实现对氟乐灵农药残留的简便和快速检测。氟乐灵检测方法的发展依赖于多学科的交叉和新技术的介入，使其朝着更灵敏、准确、简便、快速和高通量的方向发展。