农药残留检测的荧光和化学发光免疫分析方法研究

王建新 辽宁阜新氟产业开发区管理委员会

蔡河洋 阜新中科环保电力有限公司

白雪 辽宁阜新氟产业开发区管理委员会

刘旭 辽宁阜新氟产业开发区管理委员会

从古至今，人们使用农药消灭对农作物造成危害的病虫，以此保证收成。但同时，随着农药的大量使用，药物中的毒性对自然生态环境和人类健康逐渐产生威胁。鉴于此，对于如水果、蔬菜等常见的农作物中的农药残留进行检测便显得十分重要。起初，常用的农药残留检测方面的技术只有比色法、化学法、生物测定法几种，虽然确实能够检测出残留的农药，但操作起来灵敏度不高，且不具备专一性[1]。随后，人们发明了气相色谱分析，有效提高了检测效果，但成本高昂，并且对专业技术的要求较高，因此只适合小范围内有条件的实验室使用。相比之下，免疫分析方法具有灵敏度较高、检测时间较短、实用性较高等优点，常用的有荧光免疫分析方法和化学发光免疫分析方法两种。

一、荧光免疫分析方法

荧光免疫分析法指的是将免疫学反应和荧光技术结合，同时利用前者的特异性和后者的敏感性，对特异蛋白抗原在细胞内的分布进行检测。由于化学物质本身能够从外界吸收能量并将其加以储存，以此完成到激发态的转化，而当其再从激发态转化回基态后会剩余部分能量，这部分能量能够通过电磁辐射放射，形成荧光。因此，荧光发射有两个特点：其一，分子或原子自身能够产生荧光，并且在接收到能量之后立刻引起发光；其二，当能量停止供给时，分子或原子的发光现象随之结束[2]。荧光免疫技术是标记免疫技术中的一种，也是最早发展的一种，早在1940年间，国外便有学者利用荧光素对抗体进行标记，用于临床中对可溶性肺炎球菌多糖抗原进行检测。而今，荧光免疫技术广泛应用，以抗原抗体反应为依据，首先把荧光素标记在抗原或者抗体上，而后把这种荧光标记物作为分子探针，对细胞或者组织内相对应的抗原或抗体进行检测。在这个过程中，细胞或者组织内的抗原抗体复合物中带上荧光素，在相应的荧光显微镜的观察下，荧光素受到激发光而发出足够明亮的荧光，从而达成抗原或抗体检测目的。

二、化学发光免疫分析方法

化学发光，从字面上来看，即因化学反应而产生的发光现象，不过这一过程需要在常温条件下进行。其发光原理和荧光发射有些相似，由于化学反应中有能量放出，某些物质分子吸收了这些能量，完成从基态到激发态的转化，而当其再次从激发态转回基态时，会释放出光子，检测人员通过对产生的光子的测定以进行定量分析。化学发光免疫分析法则是合化学发光和免疫反应为一体的结合物，免疫反应是第一阶段，在这一阶段中，检测人员在抗原或者抗体上用化学发光物质或者酶作下标记，而后经过抗原与抗体的特异性反应得到一种免疫复合物。接着来到第二阶段，将氧化剂加进去，经过氧化，化学发光物质逐渐转化为激发态。而在激发态形成之后，会通过发射光子来释放能量，借此回到基态。这之间，检测人员可以用发光信号测量仪检测发光强度，由于待测物质浓度与发光强度之间存在着一定的线性定量关系，因此达到检测效果[3]。

当前，根据标记物选择不同，化学发光免疫分析方法可分为三种，除了化学发光免疫分析外，还有化学发光酶免疫分析和电化学发光免疫分析。而常见的标记物主要为鲁米诺类。鲁米诺，又称发光氨，常温状态下呈黄色晶体或米黄色粉末状，从性质上来说是一种较为稳定的试剂。同时，也属于一种强酸，对人体具有强烈的刺激性。但是由于鲁米诺的结构相对简单，水溶性较好，因此被广泛应用。法医学上，法医可以通过鲁米诺反应来鉴别被擦洗过或是时间久远的血迹。而在生物学上，鲁米诺则可以用来检测细胞中的铜、铁和氰化物的痕迹。用在化学发光免疫分析法中，常常通过氧化剂使鲁米诺氧化后发光，增强待测物质的化学发光作用以进行定量分析。举个例子，农药中有一类为有机磷农药，同氨基甲酸酯类农药有些类似，具有一定程度的神经毒性，在杀虫方面起到很大的效果，但是如果被人体吸收，会对体内的胆碱酯酶造成抑制作用，进而导致运动失调、昏迷等现象，严重者可导致死亡，因而此类农药在农作物中的残留量受到严格的限定。可以用来检测有机磷农药的方法有很多，但是色谱法首先需要对样品做一些预处理，不仅过程繁琐，而且需要相当的专业操作，对于现场检测来说十分不便；传感器法操作则需要付出昂贵的成本费用，且十分耗费人力。

综上所述，近年来，人们越来越关注食品安全问题，在农药检测方面也提出越来越高的要求。免疫分析作为一种主要的检测手段，发挥了极大的作用，但同时也受到一些限制，且并非所有农药中的分子都能应用免疫分析检测，在这种情况下，荧光和化学发光技术的结合在一定程度上解决了这个问题，使得大部分农药残留的检测更为快捷、高效，提高了准度。但是这也是相对而言，在实际操作中，蔬菜水果等样品中自身带有的部分基质会在检测过程中带来轻微的干扰，对最终结果也有轻微的影响。因此在农药残留检测方面，还需要研究人员进一步的研究，发明更加准确的检测方法，提高检测的可靠性。