中药中农药多残留分析技术的研究进展

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中药中农药多残留分析技术的研究进展

钟艳琴,苏望宁,伍凤祥

湖南航天天麓新材料检测有限责任公司 湖南长沙 410000

农药已经成为了中草药中主要的外源性有害残留物之一,带来的潜在安全问题影响了中药行业的持续发展。因此,加强中药中农药多残留的分析新技术研究对保证其质量安全是非常必要的。本文将综述各种分析方法在中药材农残分析中的应用现状,对目前各种技术的关键步骤进行总结、介绍和比较。

随着农药残留分析领域样品前处理方法的逐渐成熟,农药残留的检测方法也多种多样,目前较常用的方法主要为气相色谱法、气相色谱-质谱联用技术、高效液相色谱法、液相色谱-质谱联用技术、毛细管电泳法、免疫分析法和生物传感器技术等。

一、气相色谱法

气相色谱法(GC)是一种以气体为流动相的一种色谱分离分析方法。在中药农残的分析中,气相色谱法常与火焰离子化检测器[1]、火焰光度检测器(FPD)[2-3]、电子捕获检测器(ECD)[3-4]和质谱检测器(MS)[3]联用。Du J J等[1]将超声波辅助提取与分散液液微萃取技术联合用于样品提取,采用气相色谱-火焰离子化检测器进行样品分析,建立了梨汁中氯氰菊酯、苄氯菊酯残留的分析方法。钟瑶等人[2]利用乙酸乙酯超声辅助提取、石墨化炭黑净化,GC-FPD法测定湿毒清片中的14种有机磷。2020年中华人民共和国药典(四部)[3]中农药残留测定方法中,针对不同类型的农药共有五种检测方法,五种检测方法的共同缺陷均为所用到的试剂毒性较大且消耗较多,需要反复提取、净化和浓缩;如第一法中采用二氯甲烷-丙酮-石油醚反复提取和净化,旋转蒸发两次浓缩,结合GC-ECD方法测定植物性药材和饮片9 种有机氯类农药,该方法的样品前处理较复杂,且用到毒性较大的二氯甲烷,试剂消耗较多,但方法的灵敏度可以达到0.001mg/kg。叶江雷等人[4]采用分散固相萃取提取净化、GC-ECD 测定个茶叶中六六六、敌敌涕、硫丹等茶叶中常见的20种农药残留量,该方法的样品提取无需浓缩,净化液过膜后直接分析,可以在很大程度上节约处理时间,有一定的基质干扰。

二、高效液相色谱法

高效液相色谱法在中药制剂中农药多残留的分析中占了非常重要的地位,常利用强大的色谱分离技术,与二极管阵列检测器(DAD)[5]、荧光检测器(FLD)[6]、质谱检测器(MS)[7]等联用。高效液相色谱法(HPLC)是一种以高压输出的液体为流动相的色谱技术,具有高速、高效、高灵敏及自动化等特点。藏利国[5]采用正己烷和丙酮混合溶剂提取银杏叶中的氯氰菊醋农药残留,氟罗里硅土/活性炭柱净化,LC-DAD分析。吴定芳等人[6]乙腈提取,SPE-NH2固相萃取小柱净化,柱后衍生,LC-FLD法分析19种氨基甲酸酯类农药。Jiachun Li等人[7]用高效液相色谱串联质谱法测定三七止痛胶囊中的35种有机磷农药,采用分散固相萃取法净化。

三、 高效毛细管电泳法

高效毛细管电泳法(HPCE)是电泳与色谱相结合的一种现代色谱分离技术,原理是以毛细管为分离通道,高压直流电场为驱动力,依据样品中的各种待测组分之间的淌度和分配行为上的差异而进行分离的微型液相分离技术。在中药农残中,通常会借助毛细管电泳法的分离技术与紫外检测器(UV)、电导检测器(ECD)与质谱检测器(MS)[8-9]联用。杜雪纯等人[8]采用毛细管电泳质谱联用技术,通过对缓冲溶液组成和质谱条件的优化,实现了多菌灵、多效唑等 19 种有机氮类农药的有效分离,最后成功地测定了白芍样品中 19 种有机农药残留。刘银[9]采用环糊精毛细管区带电泳法测定灭草唆、甲氧咪草烟、稀草酮和吨喘草銅对映体,该方法所需样品用量少、运行成本低、抗污染能力强等优点。

四、超临界流体色谱法

超临界流体色谱(SFC)是以超临界流体作为流动相的色谱技术,其分离原理与 GC、LC 相似,根据样品组分在流动相和固定相间的分配系数不同而实现分离。因为超临界流体具备高扩散性、低粘度、溶解能力强等特点,使得超临界流体色谱的分离效能优于 GC、LC、SFC 在农残分析中与各种气相和液相色谱检测器以及与质谱联用,主要用于热不稳定、低挥发性以及难以用气相和液相色谱分离分析的农药品种。Ishibashi M 等人以超临界流体色谱串联质谱法为色谱分析手段,建立了糙米、洋葱和菠菜中 17 种农药残留的分析方法。

五、免疫分析法

免疫分析法(IA)是利用抗体可与抗原发生特异性结合的这一特殊性质,将抗体作为生物化学检测器对目标化合物进行定量和定性分析的一种技术。目前,用于农药分析的免疫分析方法主要是酶免疫分析法,其中酶联免疫吸附分析法(ELISA)应用于农药残留检测的报道较多,杨熠等人[12]采用聚乙二醇-6000制备抗恩诺沙星卵黄抗体,间接竞争酶联免疫吸附法检测恩诺沙星。

六、 生物传感器法

生物传感器是用生物活性物质(如酶、抗原)作为识别元件,对待测化合物具有高度选择性的一种仪器分析新技术。与其他分析方法相比,生物传感器具有不需要样品前处理、特异性强、分析快速、操作简单、价廉等特点。魏福祥等人采用乙酰胆碱酯酶生物传感器方法测定蔬菜水果中对马拉硫磷和甲基对硫磷,该方法与气相色谱和液相色谱法进行了对比,耗时较少,操作简单。

  1. 各种分析方法在中药农药残留的对比

  1. 气相色谱方法

气相色谱方法是中药农残中最常用的一种检测方法,根据检测器的不同可以特异性的检测不同的对象、适用范围广、灵敏准确;但该种方法的样品前处理一般较复杂、试剂消耗多、仪器较昂贵,不适用挥发性低的农残的测定。

  1. 高效液相色谱法

高效液相色谱法在中药农残的应用仅次于气相色谱法,适用于沸点高和对热稳定性差的农药,该种方法可以同时检测526种农药残留物,可以准确定性和定量;但该种方法的样品前处理法跟气相色谱法一样,同样操作复杂、试剂消耗较多。

(三)其它四种分析方法

高效毛细管电泳法、超临界流体色谱法、免疫分析法和生物传感器法目前在中药农残的应用不如上述两种方法广泛,但这些方法具有所需样品用量少、运行成本低、耗时少、操作简单等优点。


参考文献

[1] Du J J,Yan H Y,She D D,et al. Simultaneous determination of cypermethrin and permethrin

in pear juice by ultrasound-assisted dispersive liquid-liquid microextraction combined with

gas chromatography [J]. Talanta,2010,82(2):698-703.

[2]钟瑶,毛雪金,汪玢,等. 超声波辅助提取-气相色谱法同时测定湿毒清片中14种有机磷农药残留[J]. 分析科学学报,2014,30(1):87-90.

[3]中华人民共和国药典一部[S]. 2020.

[4]叶江雷,金贵娥,庄婉娥,等. 分散固相萃取净化茶叶中 20 种农药残留量的 GC-μECD 测定[J]. 分析实验室,2011,30(10):115-119.

[5] 臧利国. 气相色谱、高效液相色谱测定农药残留的研究与应用[D]. 山东师范大学,2004.

[6]吴定芳,王磊,何茫茫,等. 高效液相色谱法测定蔬菜中19种氨基甲酸酯类农药的残留量[J]. 理化检验-化学分册,2020,56(2):142-147.

[7] Jiachun L,Dongpo Let al. Jingling W. Simultaneous determination of 35 ultra‐trace level

pesticide residues in Sanjie Zhentong capsules of traditional Chinese medicine using ultra high performance liquid chromatography with tandem mass spectrometry[J].Journal of Separation Science,2017,40(4):999-1009

[8] 杜雪纯,徐毅敏,季申,等. 白芍中19种农药残留的毛细管电泳-质谱联用检测方法[J]. 浙江大学学报(医学版),2012,41(1):25-31.

[9] 刘银. 白芍中农残的色谱质谱检测及手性农药的毛细管电泳分离方法研究[D]. 浙江大学,2012.

作者简介:钟艳琴,就职于湖南航天天麓检测有限责任公司,中级工程师 硕士