专利名称：一种生物传感器检测农药残留的样品处理方法
技术领域：
本发明提供一种与生物传感器检测农药残留的样品处理方法，属于我国食品安全检测样品处理技术领域。
背景技术：
农药是当前农业生产用于防治病、虫、杂草对农作物危害不可缺少的物质，对促进农业增产有着重要的作用。但是，由于不少农户忽视农药的正确、合理使用，片面追求产量，在茶叶、粮谷、蔬菜及水果种植中经常发生不同程度的农药污染问题，农药残留量超标相当严重。农药残留不但危害人体的健康而且严重破坏生态平衡，污染大气环境、土壤及水域。我国是一个农业大国，也是农药消费大国，随着我国人民生活水平的不断提高，农产品的质量安全问题越来越受到关注，尤其果蔬中农药残留问题已经成为公众关注的焦点。有机磷和氨基甲酸酯类农药是我国应用最为广泛的两类农药(约占70%)，也是目前农药残留检测的重点，容易引起食物农药残留中毒。因此，农药残留问题一直是食品安全机构关心的重点，加强农药的残留检测，对提高我国的水果蔬菜的质量安全水平有重要的意义，且农药残留检测的重点应该放在有机磷和氨基甲酸酯类农药。而在农药残留分析中，样品前处理是一个十分重要的步骤。样品前处理的好坏不仅直接影响最终分析结果，而且还会影响分析仪器的使用寿命。经典的农药残留检测方法主要有:光谱法(红外光谱法、荧光光谱法、紫外-可见光、化学发光法等)、色谱法(气相色谱(GC)、液相色谱(LC)、高效液相色谱(HPLC)、气-质联用(GC-MS)，液-质联用(LC-MS)等)。常用的农药残留快速检测方法有酶抑制法、免疫分析法(最为常用的是酶联免疫法ELISA)。虽然这些方法的选择性好、灵敏度高、准确度高、检出限低，可同时检测多种元素或化合物，但其需要昂贵的仪器设备，样品的前处理过程繁琐、费时，并且对分析人员的技术水平要求很高，不适于现场快速检测。因此，人们迫切需要快速、可靠、经济和适合于现场应用的快速检测方法。于是，廉价、快速、可信、敏感的生物传感器应运而生(包括乙酰胆碱酯酶传感器)。近年来，人们致力于对传感器性能的优化，却一直忽视了与之相配套的样品前处理方法的研究。而样品前处理是农残分析检测的关键步骤，直接关系着整个分析过程的准确性与精密度。发明的目的在于提供一种操作简单、快速、有效的能与灵敏度高的检测农药残留的生物传感器相配套的样品处理方法。其技术方案为:一种与生物传感器检测农药残留的样品处理方法，其特征在于:利用微波加热法去除含硫蔬菜中的硫化物干扰，经浸溃法、有机溶剂提取法、超声波提取法、离心、微孔膜过滤，达到农药提取效果。所述的一种与生物传感器检测农药残留的样品处理方法，其特征在于:先后采用微波加热法、浸溃法、有机溶液提取法、超声波提取法、离心、微孔膜过滤方法，将几种简单的常用的提取方法配合使用，以达到更好的农残提取效果，进而提高酶传感器在实际蔬菜样品检测中的准确度。
所述的一种与生物传感器检测农药残留的样品处理方法，其特征在于:实验条件的优化，主要包括浸溃时间、超声时间、离心转速、离心时间、微孔膜滤径、测试底液的pH;加标样包括有机磷农药(乐果、杀螟硫磷、马拉硫磷、毒死蜱、久效磷)和氨基甲酸酯类农药(克百威、3-羟基-克百威、西维因)，采用乙酰胆碱酯酶传感器对多种蔬菜样品的回收率进行测定。其实验原理为:韭菜、葱类含硫蔬菜在切碎时，其中的活性酶会促使蔬菜释放出硫化物、产生特殊气味。这些硫化物和农药的性质相似，不易去除，因此在进行农药残留检测时干扰严重，去除硫化物干扰的关键就是去除酶活性。微波加热是首选，既可去除酶活性，又可保证回收率。在进行农药加标样提取的时候，根据“相似相溶”原理，采用有机溶剂提取，提取时避免使用作用强烈的溶剂、强酸强碱，可减少其后操作的难度和造成农药损失。超声波提取技术是利用超声波特殊的强纵向振动，高速冲击破碎，空化效应，搅拌及加热等物理性能，用溶剂将各类食品中残留农药提取出来。此外，微孔过滤，属于精密过滤，滤膜适用温度范围广，耐腐蚀。由于过滤孔径固定，故可确保过滤的精度与可靠度，利用微孔膜可进一步去除提取液中的叶片颗粒物及杂质，进而达到更好的样品前处理效果。采用本发明所提出的样品前处理方法，配合已经过测试的性能良好的电流型乙酰胆碱酯酶生物传感器，可以在蔬菜采收、上市前，进行农药残留的快速测定，直接对农药残留是否超标进行检测，避免因食含有残留农药的蔬果而引起中毒，为农产品安全生产与消费提供残留检测的技术支撑。为达到以上目的，采取以下技术方案实现:一种与生物传感器检测农药残留的样品处理方法，其特征在于:(I)通过微波加热法既可以去除含硫蔬菜中的硫化物，避免杂质干扰，又可保证回收率。(2)三种简单的提取方法一浸溃法、有机溶液提取法、超声波提取法配合使用，达到更理想的提取效果。(3)通过离心、微孔膜过滤，去除叶片颗粒物及杂质。本发明提出了一种与生物传感器检测农药残留的样品处理方法，其特征在于:(I)加标前先去除含硫类蔬菜中的与农药性质相似的硫化物杂质；(2)配合使用三种操作简便的提取方法，以提高提取率，进而保证回收率；(3)配置一系列不同数量级浓度的乐果、杀螟硫磷、马拉硫磷、毒死蜱、久效磷、克百威、3-羟基-克百威、西维因标准液，作为加标样，并采用电流型乙酰胆碱酯酶生物传感器进行蔬菜样品提取液的检测。所述蔬菜中农药残留检测的样品前处理方法的技术工艺如下:(I)加标前采用微波加热法，去除蔬菜中的硫化物；⑵在蔬菜样品中加入不同浓度的农药标准液，并加入有机溶剂丙酮及磷酸盐缓冲液，使蔬菜样品在其中浸溃3h ； (3)将样品混合液置于超声仪中进行超声15min，再经离心、微孔膜过滤，进而得到用于检测的样品处理液。
具体实施例方式实施例:(I)微波加热法:将从超市购买回来的蔬菜样品用蒸馏水彻底清洗干净，于室温下晾干，韭菜、葱切成2cm小段，卷心菜、生菜、小白菜拨开、切成3 X 3mm小片。韭菜、葱类含硫蔬菜样品置于微波炉中加热，650瓦中高火加热2(T40s，辛辣味明显减少即可。(2)浸溃法、有机溶剂提取法:准确称取5.0g蔬菜样品于小烧杯中，并将500 μ L农药标准液(10ng/mL，100ng/mL)均勻地喷洒在叶片表面,再加入0.5mL丙酮与4.5mL 0.1M磷酸盐缓冲液(pH7.4)，于室温下放置3h。加入磷酸盐缓冲液能够提高有机磷农药的回收率，达到农残分析的要求。不使用磷酸盐缓冲液，部分有机磷农药的回收率在59T30%。(3)超声波提取法:超声波是一种高频率的声波。超声波产生的冲击波对菜叶直接反复高频冲击，能破坏菜叶和农药的表面吸附，且超声波产生的冲击力能起到一定的搅拌作用，使菜叶表面能不断与新鲜的溶剂接触，加速农药在提取液中的溶解，同时使用一定的温度，更是加快了菜叶中残留农药的扩散速度。该方法操作简便，实际使用效果良好，大大缩短了分析测试的时间，加快了分析的速度，且提取率高。该步操作为:将上述得到的样品混合液置于超声波清洗机中超声2(T30min，利用超声波来促进提取。(4)离心、过滤:将上步所得的样品处理液于2000rpm下离心lOmin，取上清液再经微孔滤膜(主要为纤维素膜)过滤。纤维素膜表面平滑、质地轻薄、孔隙率高，且微孔结构均匀，因此具有流速快，不易吸附的特点。注意过滤时先用蒸馏水清洗滤膜，使其全部湿润，然后在7(T80°C蒸馏水中浸泡15min，或在常温蒸馏水中浸泡lh。之后将滤膜(湿)加入适宜的滤器中，防止周围滤液，自进液口放进滤液，并在排气口排除空气，即可进行过滤。经离心、过滤后，可充分地去除叶片颗粒物和杂质，得到的滤液采用电流型乙酰胆碱酯酶生物传感器进行检测其农药残留量，进而计算加标回收率。此种样品前处理方法与目前研究正热的用于农药残留检测的乙酰胆碱酯酶生物传感器相配套，该方法操作工艺简单、快速、有效、低成本，有较好的回收率，且适用于有机磷和氨基甲酸酯类农药，检测结果符合我国农药残留快速检测技术发展和国际化要求。
权利要求
1.一种生物传感器检测农药残留的样品处理方法，其特征在于:通过微波加热法既可以去除含硫蔬菜中的硫化物，避免杂质干扰，又可保证回收率，配合使用三种操作简单的提取方法一浸溃法、有机溶剂提取法、超声波提取法，再经离心、微孔滤膜过滤，得到的样品处理液采用电流型乙酰胆碱酯酶传感器进行农药残留量的检测，回收率符合要求，可用于实际蔬菜样品检测。
2.如权利要求1所述的一种生物传感器检测农药残留的样品处理方法，其特征在于:加标前先去除含硫类蔬菜中的与农药性质相似的硫化物杂质，避免杂质干扰；配合使用三种常用的操作简便的提取方法，达到更好的提取效果；经离心、微孔滤膜过滤处理，既可去除叶片颗粒物和杂质，又可减少农药损失，本发明所提出的样品前处理方法与目前研究正热的用于农药残留检测的电流型乙酰胆碱酯酶传感器相配套，可提高检测的准确度。
全文摘要
本发明涉及一种生物传感器检测农药残留的样品处理方法，其特征在于本发明利用微波加热法去除含硫类蔬菜中的硫化物干扰，可以保证回收率，得到的样品处理液采用性能良好的乙酰胆碱酯酶传感器进行检测。将浸渍法、溶剂提取法、超声波提取法配合使用，对附着在蔬菜样品表面的残留农药有更好的提取效果。样品提取液经离心、微孔膜过滤，可以很好地去除叶片颗粒物和杂质，并且由于微孔滤膜孔隙率高、微孔结构均匀、流速快、不易吸附，可以减少操作过程中的农药损失。该样品前处理方法操作简单、快速、有效，与灵敏度高的乙酰胆碱酯酶传感器相配套，回收率符合要求，可用于实际果蔬样品的农药残留快速检测。
文档编号G01N1/44GK103105331SQ20131002294
公开日2013年5月15日 申请日期2013年1月22日 优先权日2013年1月22日
发明者孙霞, 乔璐, 王相友, 刘君峰, 孙晓旭 申请人:山东理工大学