基于质谱技术的食品中农药残留检测研究与探讨

基于质谱技术的食品中农药残留检测研究与探讨

万宏宇

锡林郭勒盟疾病预防控制中心   内蒙古锡林浩特   026000

摘要：早期，检测手段主要依赖于液相色谱、气相色谱等手段，而随着科技的进步，现代质谱技术逐渐成为主流，其高灵敏度、高选择性、快速检测等特点，使得农药残留检测更加精确、高效。质谱技术作为一种先进的分析手段，以其高灵敏度、高选择性的显著优点而广受科研与工业界的青睐。本文详细地概述了食品中农药残留检测技术的发展历程，在此基础上，详细阐述了基于质谱的农药残留检测方法，旨在为该技术在食品农药残留检测中的应用提供全面、系统的参考和指导。

关键词：食品安全；农药残留；质谱技术

引言：农药是一种在农业生产中至关重要的化学品，能够有效防治各种农业病虫害，显著提高农作物的产量，保障粮食安全。然而，如果在农作物使用过程中，农药残留物没有得到有效控制，这些残留物就可能随着食物链的传递进入人体。当人体摄入这些含有农药残留的食物后，农药中的有毒成分会在人体内积累，对人体的健康产生严重的危害。因此，构建科学、精准且高效的农药残留检测技术体系，对于保障食品的安全性、预防食品安全风险、维护公众健康具有至关重要的意义。

一、食品中农药残留检测技术发展概况

    农药残留问题在食品供应链中占据着至关重要的地位，直接关系到食品的质量安全。农药残留的存在不仅会对人类健康构成潜在的威胁和风险，还可能引发一系列食品安全事故，严重影响公众对食品安全的信心，正因如此，食品中农药残留的检测技术一直备受行业内外的高度关注[1]。在早期，农药残留检测技术主要依赖于化学分析方法，这些方法以高精度的仪器和复杂的化学流程为特点。其中，气相色谱和液相色谱是最为常用的检测手段。气相色谱通过将样品汽化后，在色谱柱中利用气体作为流动相，携带样品中的农药成分进行分离；而液相色谱则是利用液体作为流动相，在高压下通过固定相，对农药残留进行高效分离和检测。这两种方法在农药残留检测领域具有很高的准确性和可靠性，但操作过程较为繁琐，检测成本也相对较高。质谱技术的引入，为食品中农药残留检测领域带来了划时代的重大技术突破。质谱技术具有极高的检测灵敏度，能够准确检测出食品中微量甚至痕量的农药残留，从而为消费者提供更加可靠的食品质量保障。另外，质谱技术具有强大的定性、定量分析能力，可以同时检测多种农药残留，大大提高了检测效率。

二、基于质谱的食品中农药残留检测方法

1、样品采集和预处理方法

    在农药残留检测的过程中，样品的采集和预处理环节至关重要，直接决定了后续分析结果的准确性和可靠性，这是因为如果样品的采集和预处理工作不到位，可能会导致样品中农药残留的分布不均匀、浓度不稳定，进而影响分析结果的精确度和可信度。因此，确保样品的采集和预处理严格按照标准操作规程进行，对于获得准确、可靠的农药残留检测结果具有重要意义。

①固相萃取是通过特制的吸附材料构成的固定相柱对样本实施处理，以此达到捕获指定农药的目的，随后采用适宜的洗脱方法对其进行分离纯化，该操作过程被定义为固相萃取。在应对复杂样本集合的过程中，这种方法极大地提高了筛选的精确性并优化了提纯的效果[2]。
    ②液液萃取是借助溶剂之间溶解性的不同，液液萃取技术能高效地针对非极性溶剂中农药残留物实现分离与收集。在进行实际操作过程中，需将待测物与醋酸乙酯或者木醇等类型的有机溶液进行掺和搅拌，借助搅拌作用促使目标农药成分向有机相中迁移，从而有利于后续分析步骤的实施
    ③超声波在提取流程中，引入声波探测技术，借此促进残留化学物质的挥发。必须针对不同基质的独有属性，用心挑选合适的预处理策略，并且对化学试药的用量、萃取的时长以及操作场所的气温等关键参数进行精心细致的微调，以保障目标物质回收率的提高。在保证提取物的纯度达到极高标准的操作中，必须严格贯彻执行一连串的防患举措，以防可能出现交叉污染的问题。
2、质谱检测模式选择与优化
    在进行质谱分析时，不同的工作模式会对检测的灵敏性、准确性和分辨率等产生重要影响。只有根据待测样品的性质、目标化合物的特点以及实验要求，选择最适宜的质谱工作模式，才能确保检测结果的可靠性和有效性，从而更好地完成检测任务。
    ①对离子发射装置进行细致调配，诸如电离方式、干燥气体流量及离子化电压等核心要素，确保获取理想而持续的特定离子响应。
    ②针对质量分析环节，须对参数进行深度优化。务必保障品质检测的扫描域彻底覆盖预定的目标分子，并且依据不同离子的质量与电荷之比相应的传递需求，相应地调节四极杆的电压至恰当的设定值。采取多管齐下的策略以调整数值配置，有助于显著降低矩阵效应造成的结果，进而确保定性与定量测量的精确度，这在分析繁杂混合物的残留物质时显得尤为重要。
3、数据分析方法
    在质谱数据处理的基础上，为了获得准确可靠的检测结果，必须对农药残留物进行详尽的定量和定性分析

[3]。定量分析旨在准确测定农药残留物的浓度，而定性分析则侧重于鉴定农药的种类及其可能产生的风险，这两者相辅相成，共同构建了一个完整的农药残留物检测体系。为了确保研究结果的可靠性并对其进行精确评估，数据必须经过严格的统计处理，这一过程包括计算结果的均值、标准差、置信区间等一系列重要的统计指标。通过对这些指标的详细分析，可以全面评估数据的准确性和可信度，从而为研究的结论提供坚实的数据支持。统计处理不仅有助于揭示数据内在的规律性和趋势，还能帮助我们发现数据中可能存在的异常值和潜在的问题，进而为改进实验设计、优化数据采集方法以及提高研究质量提供有力的依据。
结束语

总之，质谱技术作为农药残留检测领域中的一个关键研究方向，正日益受到广泛关注，其强大的分析能力，使得它能够与各种检测技术实现优势互补和有机结合。这对于满足当前日益严格的食品安全监管要求具有重要意义，因为只有通过精确的检测，才能确保农产品中的农药残留量在安全范围内，从而保障公众的饮食安全和身体健康。

参考文献
[1]武杨柳,李栋,康露,等.质谱技术在农药残留分析中的研究进展[J].质谱学报,2021,42(5):691-708.
[2]黄学者,崔宗岩,葛娜,等.QuEChERS-气相色谱-串联质谱法高通量筛查植物源中药材中460种农药残留[J].农药学学报,2021,23(4):754-770.
[3]郝东宇,席兴军,初侨,等.快速滤过型净化法结合高效液相色谱-串联质谱同时检测人参中的5种农药残留[J].农药学学报,2019,21(1):82-88.