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药品中农药残留检测技术研究与应用

作者

刘佳 任虹

朝阳市检验检测中心 辽宁省朝阳市 122000

农药是农业生产中的重要工具,但如果使用过量或不恰当,可能会导致农产品中的农药残余超出标准,对人体健康造成威胁。药品作为人们日常必需品,其安全性同样受到农药残留的影响。因此,对药品中的农药残留进行准确、快速的检测至关重要。

一、农药残留检测的重要性

在药品生产这一复杂且严谨的过程里,农药残留检测作为一道不可或缺的关键关卡,对于保障药品的安全性与质量起着决定性作用。中药材的种植阶段,由于病虫害的威胁时刻存在,为了确保药材的产量与品质,各类农药被广泛应用于田间地头。然而,一旦农药的使用未遵循科学规范,例如使用剂量超出合理范围,或者在禁药期内违规用药,这些农药便极有可能在药材内部残留下来。

随着生产流程的推进,含有农药残留的中药材会顺利进入药品生产环节,经过一系列加工后,最终成为患者服用的药品。农药残留对药品的负面影响不容小觑,一方面,它可能与药品中的有效成分发生化学反应,干扰药品的药理作用机制,致使药品的药效大打折扣,严重影响疾病的治疗效果。另一方面,从健康角度来看,众多农药具有一定的毒性,长期或过量摄入含有农药残留的药品,可能对人体的神经系统造成损害,同时,免疫系统也可能受到攻击,导致人体免疫力下降,更易遭受各种疾病的侵袭。

二、农药残留

农药在农业生产中扮演着关键的角色,它主要用于预防和控制对农业和林业有害的疾病、虫害、杂草、鼠害和其他有害生物。此外,农药还可以是有目的地调控植物和昆虫生长的化学合成物质,或者是来源于生物和其他天然物质的一种或多种物质的混合物及其制品。从用途维度细分,农药家族颇为庞大,杀虫剂能够精准打击各类害虫,保护农作物免受虫口侵害;杀菌剂可有效抑制病原菌滋生,保障作物健康生长;除草剂能够清除杂草,减少杂草与作物争夺养分、水分和阳光;杀螨剂专门针对螨类害虫,避免其对作物造成损害;植物生长调节剂则能巧妙调控植物的生长发育进程,使其朝着预期方向生长。

在农业生产的大舞台上,农药无疑扮演着举足轻重的角色。以水稻种植为例,二化螟、稻纵卷叶螟等害虫长期以来严重威胁着水稻的生长,它们蛀食水稻茎秆、卷食叶片,极大地影响了水稻的光合作用与养分传输,导致产量锐减、品质下降。而合理施用杀虫剂后,这些害虫得到了有效控制,水稻能够健康生长,叶片翠绿、茎秆粗壮,产量得以显著提升,大米的品质也更为优良,颗粒饱满、口感更佳,切实保障了粮食的稳定供应,为人们的餐桌提供了充足且优质的主食来源。

但凡事皆有两面性,农药的不当或过量使用犹如一把双刃剑,在带来一定益处的同时,也引发了一系列不容忽视的问题。在食品安全领域,农产品中农药残留超标成为了高悬在人们头顶的达摩克利斯之剑。当人们长期食用含有过量农药残留的食品时,农药中的有害物质会在人体内不断蓄积。例如,有机磷类农药可能干扰人体神经系统的正常传导功能,导致头晕、乏力、恶心呕吐等症状,严重时甚至危及生命;部分农药还可能对免疫系统发起攻击,削弱人体的免疫防线,使人更容易受到各类疾病的侵袭。从生态环境层面来看,农药残留如同一场生态灾难。

三、药品中农药残留检测技术

3.1 气相色谱法(GC)

气相色谱技术是基于不同物质在气相与固定相之间分配系数的不同,从而达到对混合物进行分离和检测的目的。样品在气化处理后,会在载气的作用下通过色谱柱进行分离。由于不同成分在色谱柱中与固定相的相互作用有所不同,因此分离后的成分会依次被送入检测器进行进一步的检测。常见的检测设备包括氢火焰离子化检测器(FID)和电子捕获检测器(ECD)等几种。

气相色谱技术因其高效的分离能力、快速的分析速度和较高的灵敏度而受到青睐,特别适合于检测那些具有挥发性和热稳定性的农药残余,例如有机氯和有机磷类型的农药。在检测中药材和化学原料药中的农药残留时,这种方法被广泛采用,能够精确地识别出各种农药残留的成分和它们的含量。然而,这种方法在直接检测不挥发或热不稳定的农药时存在困难,因此需要进行衍生化的处理。

3.2 液相色谱法(HPLC)

液相色谱法采用液体作为流动相,通过溶质在固定相与流动相之间的分配、吸附和离子交换等过程,实现了样品的分离。当样品被注入色谱柱时,其在固定相与流动相之间的分配系数会有所不同,这使得在色谱柱内可以分离出不同的组分,并将这些分离后的组分送入检测器进行进一步的检测。常见的检测设备包括紫外线检测器(UV)、荧光检测器(FLD)以及蒸发光散射检测器(ELSD)等。

液相色谱技术不会受到样本的挥发性和热稳定性的制约,特别适合于分析具有高极性和热稳定性差的农药,例如氨基甲酸酯系列和苯氧羧酸系列的农药。该方法在中药配方和某些对温度敏感的药物检测中显示出其独特的优势,能够有效地分离和准确测定复杂样本中的农药残留。然而,这种方法的分析速度比较缓慢,其分离效果有时不如气相色谱技术。

3.3 气质联用技术(GC-MS)与液质联用技术(LC-MS)

气质联用技术结合了气相色谱的高效分离特性和质谱的高灵敏度及定性特点。当样品通过气相色谱进行分离后,它们会被送入质谱进行进一步的检测。通过对质谱图中的离子质荷比和丰度的分析,我们可以对农药残留进行准确的定性和定量分析。液质联用技术是一种将液相色谱和质谱技术结合使用的方法,通过液相色谱技术对样本进行分离和质谱检测鉴定,从而能够准确地分析复杂样本中的农药残留情况。

气质联用与液质联用的技术特点包括高灵敏度、准确的定性和定量分析,以及能够同时对多种农药残留进行检测,因此非常适用于微量农药残留的检测。在对药物中的农药残留进行检测时,该方法能准确地识别出非常低的农药残留浓度,并对尚未识别的农药残留显示出高度的鉴别能力。

3.4 免疫分析技术

免疫分析方法是基于抗原与抗体之间的特定结合机制,通过使用各种标记物(例如酶、荧光物质、放射性核素等)来检测这种结合反应。当样本中的农药残余与特定的抗体结合作为抗原时,我们可以通过测量标记物的信号强度来对农药残留进行精确的量化分析。常用的免疫分析方法包括酶联免疫吸附测定法(ELISA)和免疫传感器技术等。

免疫分析方法因其简单、迅速、高灵敏度和低成本的特点,特别适合于大规模样本的迅速筛选。在药品制造企业中,原材料的初步检测和基层药品检测机构的快速检测应用非常广泛,能够迅速判断样品中是否存在农药残留超标的情况。然而,这种抗体具有很高的特异性,通常一种抗体仅能用于检测一种或一类农药,并且会产生一定程度的交叉反应,因此需要与其他检测方法联合使用以进行进一步的验证。

结语:

伴随着科技进步,农药残留的检测方法也在持续创新,为保障药品的安全提供了有力支持。然而,仍需进一步研究和完善现有技术,以应对新的挑战。同时,加强农药使用的监管,减少农药残留的风险,是确保药品安全的关键。

参考文献:

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[2] 张婧 . 串联质谱法检测植物生长调节剂和盐酸格拉司琼 [D].大连理工大学,2017,

[3] 刘晓琳 . 纳米粒子与 AgNPs/MIL-101 纳米复合物的制备及其在SERS 光谱分析中的应用[D]. 上海师范大学,2018,