引言

随着现代农业的快速发展，农药在农业生产中的广泛应用极大地提高了农作物的产量和质量。然而，农药的过量使用或不当处理往往导致食品中农药残留超标，严重威胁着消费者的健康与安全。因此，开发高效、准确的农药残留定量分析与检测方法对于保障食品安全具有重要意义。本文综述了当前食品中农药残留检测的主要技术，分析了其优缺点，并探讨了未来的发展方向。

一、食品中农药残留的分析

（一）农药种类与分类

农药种类繁多，按照其功能及化学组成，可大致划分为杀虫、除草、杀菌及植物生长调节等类别，主要用于害虫控制的化学物质，涵盖有机磷、氨基甲酸酯、拟除虫菊酯等类别；用于杂草管理的化学药剂，涵盖了苯氧羧酸类、三嗪类、酰胺类等多个类别；在植物保护领域，杀菌剂是预防和治疗植物病害的关键工具，其类型涵盖三唑类、苯并咪唑类和甲氧基丙烯酸酯类等，农药在农业领域扮演着关键角色，但其遗留问题需引起关注^[1]。

（二）农药残留的来源与途径

农药的残留主要是由其直接施用及环境中的间接污染造成的，农药喷洒时，部分农药会残留在植物表面，或随雨水冲刷及作物生长而渗入植物体内，从而形成农药残留。农药作为一种农业应用，其潜在的间接污染途径包括土壤、水源等环境介质，进而可能影响农产品的质量，在食品从加工到运输再到储存的各个阶段中，若操作不当，农药的残留量可能会随之增加。

（三）农药残留对人体的危害

农药在人体内的持续存在，对人体健康构成的主要风险包括急性中毒和长期慢性毒性效应，农药残留的高剂量摄入常常导致急性中毒，引发诸如恶心、呕吐、腹痛、腹泻等症状。农药残留的长期低剂量摄入可能会引起一系列慢性毒性反应，其中包括神经系统损害、生殖系统异常以及免疫系统抑制等问题，某些农药可能引致癌症、畸胎以及生物体遗传变异等不良后果^[2]。

二、农药残留定量分析方法

（一）样品前处理技术

1.提取方法

在农药残留的定量分析过程中，对样品进行恰当的前处理至关重要，此步骤中提取技术的挑选是决定分析准确性的一个直接因素。液液萃取、固相萃取等是常用的物质分离技术，其中液液萃取是利用两种不相溶的液体之间的分配平衡来实现混合物中组分的分离；固相萃取则是通过固体吸附剂来富集和净化目标化合物；此外，微波辅助提取技术也常被应用于加速萃取过程和提高提取效率，利用液液萃取技术，借助相似相溶的物理现象，可以将农药残留从样品中有效分离；固相萃取技术依托固体吸附剂的选择性吸附特性，达成对农药残留物的精确分离；利用微波加热的方式，能有效促进溶剂对样本的渗透与溶解，进而显著提升提取过程的效率。

2.净化技术

在对样品进行分析检测前，常常需要去除其中的多种杂质，此步骤对于提升检测结果的敏感性和精确度至关重要。在物质纯化过程中，常见的净化技术手段包括利用凝胶的孔隙进行分子分离的凝胶渗透色谱法、通过固定相进行物质富集的固相微萃取技术，以及采用超临界流体为溶剂进行萃取的超临界流体萃取法等。采用凝胶渗透色谱技术，借助分子筛的筛选功能，实现了大分子杂质与农药残留的有效分离；固相微萃取技术通过其纤维对农药残留的特异性吸附能力，达到快速净化的效果；超临界流体萃取技术依托于超临界流体的溶解特性及其密度调节功能，以此完成物质的深度净化^[3]。

（二）检测技术原理与应用

1.提取方法

在农药残留的定量分析过程中，对样品进行彻底的预处理至关重要，这一步骤的选择直接决定了分析结果的精确度，涉及的物质分离技术主要有三种，分别是液液萃取、固相萃取、微波辅助提取等。采用液液萃取技术，依据相似相溶的物理化学原理，可将农药残留从样品中有效提取；固相萃取技术依赖于吸附剂对农药残留的特异性吸附能力，以实现其高效分离；利用微波加热的手段，能够促进溶剂对样本的渗透与溶解，进而显著提升提取过程的效率。

2.净化技术

在分析过程中，所获得的样本常常混有众多杂质，这要求通过精细的纯化手段来清除这些干扰因素，以确保分析结果的高敏感性和精确度。在物质纯化过程中，常见的技术手段包括利用凝胶进行分子大小筛选的渗透色谱法、通过固定相进行微量提取的固相微萃取技术，以及采用超临界流体进行有效成分提取的流体萃取法等。采用凝胶渗透色谱技术，借助分子筛的筛选功能，实现了大分子杂质与农药残留的有效分离；固相微萃取技术通过使用特定的纤维材料，对农药残留实施高效的选择性吸附，以达到快速净化的目的；超临界流体萃取技术依托于超临界流体的特性，如二氧化碳在超临界状态下的溶解特性和密度的可调节性，以此达到高效的净化效果，

1.色谱法

（1）气相色谱法（GC）及其联用技术（GC-MS）

气相色谱法，作为色谱分析技术的经典之作，凭借其基于样品组分在固定相与流动相间分配系数差异的高效分离能力，在农药残留检测领域占据了一席之地。然而，单纯的GC技术虽能实现组分的有效分离，但在定性分析上略显不足。为此，GC与质谱（MS）的联用技术应运而生，GC-MS技术结合了GC的高效分离与MS的高灵敏度、高选择性鉴定能力，成为农药残留检测的强大工具。该技术不仅能够快速、准确地分离复杂基质中的农药残留，还能通过质谱图谱的解析，实现农药残留的定性和定量分析。GC-MS技术的优势在于其高灵敏度、高选择性和快速分析速度，为农药残留检测提供了高效、可靠的解决方案^[4]。

（2）高效液相色谱法（HPLC）及其联用技术（HPLC-MS/MS）

面对高沸点、热不稳定及离子型农药残留的检测挑战，高效液相色谱法（HPLC）以其独特的分离机制脱颖而出。HPLC通过高压输液系统，将具有不同极性的单一溶剂或不同比例的混合溶剂、缓冲液等流动相泵入装有固定相的色谱柱，在柱内各成分被分离后，进入检测器进行检测。而HPLC与质谱联用（HPLC-MS/MS）技术，则进一步提升了检测的灵敏度和选择性。HPLC-MS/MS通过多级质谱裂解技术，能够获取更为丰富的结构信息，为复杂基质中农药残留的准确鉴定和定量分析提供了有力支持。该技术适用范围广泛，无论是极性还是非极性农药残留，都能得到有效检测。

2.光谱法

（1）紫外-可见分光光度法

在农药残留的检测过程中，紫外－可见分光光度法这一基于物质光吸收特性的分析技术起到了关键性作用。研究显示，农药分子在紫外及可见光区表现出特有的吸收光谱，借助于测定溶液在不同波长下的吸光度，便能推测出农药的残留量，这种简便且成本较低的方案，在实验室以及现场检测中被广泛采用。紫外-可见分光光度法在痕量农药残留检测领域遭遇了若干难题，其中一个主要问题便是其灵敏度不足以应对需求。在样品中，若存在其他具备类似吸收特征的物质，它们可能会对检测结果产生影响，引发假阳性或假阴性的结果，为了提升实际应用过程中检测活动的精确度和可信度，有必要融合多种手段以及先进技术。

（2）荧光光谱法

荧光光谱法是一种针对农药分子，利用其荧光特性进行检测的技术，为农药残留分析提供了高灵敏度及高选择性的解决策略。农药分子在受到紫外光或者特定波长光的激发之下，能够发射出特定波长的荧光，通过测定荧光强度与农药浓度之间的特定关系，便可以实现对农药残留量的精确量化分析，荧光光谱法作为一种分析手段，以其高敏感性和卓越的选择性，能够实现对低至微量农药残留的准确检测。荧光物质的稳定性是该技术必须面对的挑战之一，环境条件如温度和pH值的任何波动都可能导致荧光强度的改变，进而对检测结果的精确度产生影响，并非所有类型的农药均能表现出荧光特性，这一事实对荧光光谱法的适用性造成了限制，在运用荧光光谱法这一技术手段时，必须细致评估其适用范围与潜在的限制条件。

3.质谱法

在现代分析化学领域，质谱法是一种关键技术，它通过优异的质荷比分析能力，在农药残留检测方面起到了关键作用。利用质谱法对离子进行精确的质量－电荷比测定，能够揭示样品的化学构成，此方法为农药残留的检测提供了科学支持。在实际进行农药残留分析的过程中，LC-MS/MS这类质谱联用技术显示出其卓越的性能，技术融合了液相色谱的高效分离特性以及质谱的高敏感性和高选择性，成功解决了复杂样品中多类农药残留分析的难题。利用 LC-MS/MS 技术，不仅精确地识别农药残留，同时也实现对其进行精确的定量分析，从而为食品安全提供了坚实的技术支持，因此，这项技术已经成为农药残留检测领域中必不可少的一种主流技术^[5]。

4.生物传感器与免疫分析技术

（1）酶抑制法

特定的酶活性抑制原理，构成了酶抑制法这一在农药残留分析中广泛采用的检测技术的基石，通过此机制，胆碱酯酶等酶类扮演了检测流程中的核心职能，通过将待检测物质与酶的混合溶液进行混合，可以观察到农药残留对酶活性的抑制效果，从而对农药的存在及其大致浓度进行初步判断，酶抑制法之所以广受欢迎，主要归功于其简便的操作过程、低成本以及适用于现场快速检测的特点，举例来说，这项技术在实际应用中遭遇了若干难题，其中包括其特异性不佳，导致易受样本内其他成分的影响。同时，其灵敏度亦会因为外部条件如环境温度和pH值的变化而产生波动，在农药残留的快速筛查与现场检测领域，酶抑制技术扮演着至关重要的角色。

（2）免疫分析法（ELISA）

特别是在农药残留的检测方面，ELISA技术，一种免疫分析法，显示出优异的性能表现，以抗原与抗体间的特异性结合为原理，通过周详规划的实验程序，成功开发了一种可对农药残留进行高感度与高选择性分析的技术。在ELISA实验里，特异性抗体与农药残留分子抗原特异性结合，形成稳定的抗原-抗体复合物，进一步通过显色或荧光标记方法进行浓度测定。该技术手段不仅省去了繁琐的硬件需求，确保了快速检测与精准定量农药残留的高效性，并已广泛应用于相关领域，农药残留的快速检测，借助ELISA技术的广泛运用，不仅确保了检测工作的效率和精确度，而且对加强食品安全监管起到了重要作用。

（三）方法优化与验证

1.方法灵敏度与特异性的提升策略

在针对农药残留的检测领域，通过实施多种策略对检测手段进行改进，能够有效提升检测的灵敏度和特异性，目的在于通过改进萃取介质及其操作条件，降低分析过程中可能出现的干扰因素，并优化目标物质的回收率；为了达到将特定农药与混合物中的其他杂质分辨并有效净化的目的，选择了具有高度选择性的材料；例如，为了增强色谱分析中的分辨率与检测器的响应度，可对色谱柱的种类、流动相的配比以及质谱的裂解设定进行优化调整，纳米材料助力下的检测技术以及表面增强拉曼光谱技术等新颖方法的融入，显著提高了检测的性能表现。

2.定量限（LOQ）、检测限（LOD）的确定

在分析化学领域，定量限（LOQ）与检测限（LOD）共同构成了评估检测方法灵敏度的重要参数，最低可定量浓度，即LOQ，是在特定条件下能够确保可靠测量的极限值；LOD，即最低可检测浓度，是在特定条件下所确定的阈值，在确定LOQ）和LOD的过程中，可采用信噪比法、标准曲线法与重复测量法等多样化手段，优化分析检测的参数和流程，能够减少最低LOQ和最低LOD的值，从而提升检测技术的反应灵敏性。

3.方法的重复性与再现性验证

在评估检测方法的可靠性时，重复性和再现性是两个关键的衡量指标，在同一实验环境中，由同一实验员操控同台设备，对同一份样本执行多次测定，以确保测试结果的一致性；在不同实验室环境下，由不同操作人员运用各类设备对同等或类似样品实施重复性测量验证，在实验数据比对过程中，观测一致性与差异性的高低，以此来判定检测手段的重复性与再现性。准确性和可靠性是检测结果的关键质量指标，为确保这些指标，必须周期性地对检测方法的重复性和再现性进行验证。

总结

本文全面综述了食品中农药残留的定量分析与检测方法，包括农药种类与分类、农药残留的来源与途径、农药残留对人体的危害以及多种检测技术的原理、应用与优化。通过深入探讨和分析，本文为食品安全领域的研究与应用提供了有益的参考和借鉴。未来，随着科学技术的不断发展和创新，农药残留检测技术将不断完善和提高，为保障食品安全做出更大的贡献。

参考文献：

[1]何丽.新形势下食品农药残留检测中样品前处理技术研究[J].食品安全导刊,2024,(21):186-189.

[2]徐欢,刘双龙.气质联用法在食品农药残留检测中的应用[J].食品安全导刊,2024,(18):144-146.

[3]王倩倩.液相色谱在食品农药残留检测中的实践应用[J].中国食品,2024,(12):64-66.

[4]李卫东,卓昌盛.食品安全视角下桃农药残留限量标准的探讨[J].食品安全导刊,2024,(17):32-35.

[5]李婷.食品检测中农药残留检测技术研讨[J].中国食品工业,2024,(11):128-130.

郭萍（出1988.05-），女，汉族，山东潍坊，硕士，工程师，江西省检验检测认证总院检测认证技术发展研究院，政策研究部主任研究方向：质量，标准化