杜美红，孙永军，陈舜琮
(北京市理化分析测试中心，北京 100089)
影响农残快检仪抑制率测定结果的因素
杜美红，孙永军，陈舜琮
(北京市理化分析测试中心，北京 100089)
考察不同因素对农残快检仪抑制率的影响。以GDYN-1096SC型农药残留快检仪为例，考察快检仪的重复性、稳定性、吸光度线性、通道一致性4个技术参数，并使用乙酰胆碱酯酶和小麦酯酶两种来源不同的酶，分别对甲胺磷、对硫磷、敌敌畏、氧化乐果、毒死蜱、甲萘威、灭多威、克百威8种农药进行检测。结果显示：农残快检仪各技术参数在满足测试要求的情况下，不影响抑制率；来源不同的酶试剂是影响快检仪抑制率测定结果的主要因素。
酶抑制法；农药残留；农残快检仪；乙酰胆碱酯酶；小麦酯酶
农药的不合理使用导致农产品中农药残留超标，严重影响了消费者的食用安全与身体健康[1-3]。由于蔬菜、水果保质期短的特殊性，大量、快速检测农药残留成为必需，用于检测蔬菜、水果中有机磷和氨基甲酸酯类农药残留的酶抑制技术随之得到广泛应用[4-6]，国内外已经开发出速测箱、速测卡、快速测定仪、生物传感器等多种类型的产品[7-9]。其中，便携式农残快速测定仪以其快速、灵敏、便捷、低成本等特点，被广泛用于产品质量监督检验、卫生防疫、工商管理、蔬菜批发市场、蔬菜生产基地、超市、商场等部门的蔬菜和水果农药残留初筛检测中。但是，由于农残快检仪基于酶抑制原理工作，其在检测原理与方法上存在一定的局限性，从而大大影响了检测结果，这在一定程度上限制了快检仪的推广与使用。
农残快检仪与其他大型的检测仪器不同，其构造与检测突显“实时、快捷、便携”的特点，除了检测仪本身之外，还配备有检测过程所用的酶试剂。因此，影响快检仪检测结果的因素主要存在两个方面：一方面是仪器本身的性能；另一方面是配套试剂中酶的种类。本研究通过对影响检测仪结果的不同因素进行考察，旨在为农残快检仪的使用、应用及其推广提供合理的实验数据和科学依据。
1 材料与方法
1.1 试剂与仪器
乙酰胆碱酯酶、小麦酯酶等试剂(快检仪配套试剂)长春吉大小天鹅仪器有限有限公司；甲胺磷、对硫磷、敌敌畏、氧化乐果、毒死蜱、甲萘威、灭多威、克百威标准品(1mL，质量浓度1mg/mL) 国家标准物质样品中心；重铬酸钾(分析纯) 北京化学试剂公司。
GDYN-1096SC型农药残留快检仪 长春吉大小天鹅仪器有限公司；分析天平(感量0.1mg)。
1.2 检测方法
采用国家标准方法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》中的酶抑制法[10]。
1.3 快检仪性能测定
1.3.1 重复性
重铬酸钾标准溶液的配制：将重铬酸钾放入称量瓶中，置于烘箱内，在(100±5)℃烘干2h，取出置于干燥器中冷却至室温。在分析天平上精确称取2.8285g干燥后的重铬酸钾，倒入烧杯内，用少量0.05mol/L硫酸溶解后倒入1000mL容量瓶中，再以0.05mol/L硫酸溶液洗烧杯3次以上，并将冲洗的溶液也倒入容量瓶中，最后用0.05mol/L硫酸溶液稀释至刻度线，将此容量瓶反复摇匀到溶液混合均匀为止，即为含铬量1000g/mL的标准溶液，将其置于阴凉干燥处备用。
以蒸馏水为参比溶液，用重铬酸钾标准溶液对检测仪比色杯清洗3次，在412nm波长处再连续测量重铬酸钾标准溶液11次，计算相对标准偏差(RSD)。检测仪重复测量的相对标准偏差应为RSD≤1.0%。
1.3.2 通道一致性
采用快检仪配套试剂和质量浓度1mg/L甲胺磷标准溶液，连续测量3次，测量每个通道的抑制率，计算各通道平均值及全部通道最大值与最小值的差值。全部通道检测结果的抑制率差值应在±10%范围内。
1.3.3 吸光度线性
配制系列重铬酸钾标准溶液，其吸光度约为0.3、0.6、0.9、1.2、1.5、1.8(最大允许偏差为±5%)，以蒸馏水为参比溶液，按质量浓度由低到高逐个进行测定，每个质量浓度测量3次，分别计算平均值，对吸光度及质量浓度进行线性回归，计算相关系数。相对偏差在±5%范围内的最大吸光度应≥1.8，线性相关系数应≥0.99。
1975年末，董松江当了聚合工段丁班班长。每次开车前，董松江都要指挥全班人员各司职守，三番五次进行开车前的检查。有一次，一个常开阀在检修时被关闭了，董松江复查时及时发现打开，避免了一次事故。开车的关键时刻—投料升温后，董松江总要守在压力表前，不让“炮声”出现。
1.3.4 稳定性
在波长412nm处，以蒸馏水为参比、检测溶液，在20min内每隔5min测量仪器的吸光度，取每通道变化量的最大值。蒸馏水吸光度的变化最大值应不大于±0.005。
1.4 不同脂酶对农药的抑制检测
在快检仪上，分别使用乙酰胆碱酯酶和小麦酯酶，对甲胺磷、对硫磷、敌敌畏、氧化乐果、毒死蜱、甲萘威、灭多威、克百威8种农药不同质量浓度水平的标准溶液进行检测，每个质量浓度水平重复测量3次，按下式计算抑制率。
式中：ΔA0为空白溶液反应吸光度变化；ΔAt为标准溶液反应吸光度变化。
2 结果与分析
2.1 重复性测试结果
检测仪的重复性是用检测结果的相对标准偏差来体现的，测试方法中规定仪器的相对标准偏差≤1.0%。本研究以重铬酸钾标准溶液为待测样品，考察其抑制率为大于50%时测量值的重复性，结果表明(表1)，快检仪的相对标准偏差为0.15%，远远低于1.0%。
表1 GDYN-1096SC型农药残留快检仪性能测试结果Table 1 Performance test results of GDYN-1096SC type rapid pesticide residue analyzer
2.2 通道一致性测试结果
快检仪检测系统由光源、光电传感器、信号放大器组成。对于高通量快检仪来说，要求光源均匀、一致透过每个通道。各个通道的吸光度差值越小，说明光路通过每个通道均一性越好，所得的结果误差就越小。测定结果显示(表1)，通道差为4.7%，在±10%范围之内，快检仪的检测器性能良好。
2.3 吸光度线性测试结果
根据1.3.3节吸光度线性测定方法中规定，相对偏差在±5%范围内的最大吸光度应≥1.8，线性相关系数应≥0.99。本研究以重铬酸钾溶液为检测溶液，所得吸光度线性方程y=1.2692x＋0.043，相关系数为0.9946，说明质量浓度在(0.25～1.5mg/L)范围内，标准曲线线性较好。
2.4 稳定性测试结果
在20min内每隔5min测吸光度，结果显示(表1)，各通道吸光度变化最大值为0.001，在±0.005范围之内。
2.5 不同酶对农药的抑制率结果
本研究选取了两种来源不同的酶：动物性酶——乙酰胆碱酯酶与植物性酶——小麦脂酶，对8种农药的抑制率有明显差别(表2)。另外，从表2结果还可以看出，对硫磷的质量浓度高于国标最低限值时，酶对此农药的抑制率依然达不到50%。自从用酶抑制法检测有机磷与氨基甲酯类农药以来，人们对脂酶的提取、应用进行了大量的研究[11-13]。黄志勇等[14]用这两种酶对蔬菜中的有机磷农残进行比较研究，表明这两种酶均可用于蔬菜中有机磷农残的测定，但用植物脂酶测量的精密度较好。
表2 乙酰胆碱酯酶与小麦酯酶对农药的抑制率结果Table 2 Inhibition rates of acetylcholinesteras and wheat esterase against 8 kinds of pesticides
3 结 论
农残快检仪是近几年来为满足实际需求发展起来的检测仪器，国家还没有制定统一的检定规程。本研究参考DB35/T 809—2008《食品安全快速检测仪通用技术条件》[15]，首先对快检仪的重复性、稳定性、吸光度线性、通道一致性等技术条件进行考察。快检仪的各技术参数都在参考值范围之内，说明仪器的测试性能良好，可以进行正常的测试工作，仪器本身对检测结果造成的影响较小，所以，仪器的技术参数不是影响检测结果的主要因素。
本研究中，针对市场上广泛使用的乙酰胆碱酯酶和小麦脂酶，在同一台快检仪上进行了测试，所得抑制率结果有差异，说明酶试剂对快检仪的检测结果有直接影响。因此，在应用农残快检仪进行快速筛查检测时，对同一批样品，最好使用同一批次、同一来源的酶，以减少酶试剂对结果的影响。
[1] 罗军, 向晓霞, 周江, 等. 蔬菜及水果中12种有机磷农药残留抽检结果与分析[J]. 中国卫生检验杂志, 2007, 17(4): 663-664.
[2] 孙彩霞, 徐俊锋, 董国堃. 中国24种出口蔬菜农残超标研究[J]. 中国农学通报, 2009, 25(6): 262-265.
[3] 吕兰, 周思敏, 李常英, 等. 东川区蔬菜农药残留超标的原因及控制措施[J]. 云南农业科技, 2008(增刊1): 134-135.
[4] 桑园园, 柴丽娜, 魏朝俊, 等. 酶抑制法检测4种辛辣蔬菜农药残留假阳性消除的研究[J]. 中国农学通报, 2009, 25(11): 60-64.
[5] 王志波. 酶抑制法检测蔬菜有机磷和氨基甲酸酯类农药残留试验[J].长江蔬菜, 2009(18): 73-74.
[6] 林春绵, 胡晓燕, 张安平. 酶抑制法快速检测有机磷农药残留的研究进展[J]. 浙江工业大学学报, 2009, 37(4): 386-391.
[7] 于永, 安卫东, 谢志国, 等. 多通道农药残留快速检测仪[J]. 中国仪器仪表, 2009(8): 53-57.
[8] 栾云霞, 韩平, 陆安祥, 等. 果蔬类污染物三合一便携式检测仪的应用[J]. 农药机械学报. 2009, 40: 146-149.
[9] 杨正先. 蔬菜有机磷农药残留快速检测仪的研制[D]. 青岛: 中国海洋大学, 2005.
[10] 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检测[S].
[11] 王小瑜, 孙霞, 王相友, 等. 不同来源酶快速检测有机磷农药的灵敏度比较[J]. 农业机械学报, 2008, 39(9): 83-86.
[12] 肖建军, 华泽钊, 徐斐, 等. 用于测量农药残留的小麦酯酶的选择[J].分析测试学报, 2002, 21(2): 11-14.
[13] 丁运华, 陈勇智. 用于检测农药残留的胆碱酯酶酶源的研究进展[J].热带农业科学, 2007, 27(5): 73-77.
[14] 黄志勇, 袁园, 吕禹泽. 蔬菜中有机磷农药残留的两种酶抑制快速检测方法的比较研究[J]. 食品科学, 2003, 24(8): 135-137.
[15] DB35/T 809—2008 食品安全快速检测仪通用技术条件[S].
Factors Influencing the Determination of Enzymatic Inhibition Rate of Pesticide Residues on A Rapid Analyzer
DU Mei-hong，SUN Yong-jun，CHEN Shun-cong
(Beijing Center for Physical and Chemical Analysis, Beijing 100089, China)
A wide variety of analytical instruments have been recently developed for the rapid determination of pesticides using the principle of enzymatic inhibition. In this study, a GDYN-1096SC type rapid pesticide residue analyzer was selected to determine 8 kinds of pesticides such as methamidophos, prarathion, dichlorvos, omethoate, chlorpyrifos, carbaryl, methomyl and carbofuran with acetylcholinesteras or wheat esterase, two enzymes from different sources based on measurements of repeatability, stability, absorbance linearity and channel consistency of the instrument. When various technical parameters met the requirements for testing, the analyzer could accurately determine pesticides. Enzymes from different sources, however, were the main factors that influence the determination of enzymatic inhibition rate of pesticide.
enzyme inhibition；pesticide residue；rapid pesticide residue analyzer；acetylcholinesterase；wheat esterase
TS207.5
A
1002-6630(2011)04-0200-03
2010-04-06
科技部基础性工作专项(2008IM0401400)
杜美红(1974—)，女，助理研究员，博士，研究方向为食品安全分析检测。E-mail：dumeihong@hotmail.com
