农药速测卡的研制与应用
来源:环球粮机网发布时间:2015-06-16 11:29:36
近年来,港澳市民因食用含农药的蔬菜而中毒的事件时有发生,农药残毒问题成为人们普遍关心的社会问题。我省输港澳蔬菜占港澳市场的八成以上,每天分别由全省的200多家蔬菜种植场及收购站装运出口就达300多车次。广东输港澳蔬菜的特点是蔬菜即采收即包装发运,而且装运的蔬菜绝大部分是保存期很短的叶菜类,因此蔬菜的农药残留检测工作必须要在菜场、收购站或口岸等蔬菜发运点完成,而且要求尽快拿出检测结果,不耽误蔬菜装运出口。农药速测卡可以满足这方面的要求,使用方便又能快速检测,不仅可以让检验检疫工作人员在现场检测,而且可以让菜场和收购站的植保员在生产收购过程中使用,充分发挥生产部门自己把关的意识和责任,把不合格的因素及时消灭在生产环节中,共同保证出口蔬菜的安全卫生。
二、农药速测卡的研制1 .胆碱酯酶的选择通过对鲩鱼、鳗鱼、鳝鱼、鸡、猪、牛、家蚕、家蝇、菜青虫和蝗虫等十几种不同动物的胆碱酯酶进行了比较研究,筛选出了一种活性高、稳定性好,且对农药敏感和比较容易获取的酶源。
2 .胆碱酯酶的固定化研究胆碱酯酶在常温条件下稳定性较差,如果仅仅是简单地吸附在滤纸上,酶很快就会失去活性,农药速测卡就会失效。将酶固定在某种特殊的载体上以后,酶的稳定性就会大大地提高,同时当酶片放入水中以后,酶不会流失,有时对抑制剂的敏感性还会有所提高。通常的固定需要一系列复杂的化学处理,条件比较难掌握。我们经过反复试验,找到了一种能与胆碱酯酶专一性结合的载体物质,从而使酶的固定化一步就可以完成,降低了生产时间和生产成本、产品质量也变得容易控制。
3 .底物的合成底物是生产农药速测卡的主要原料,需要量比较大,如果是依靠进口,价格昂贵,每克需500元以上,而且购买周期长,货源不能保证。我们建立一套合成方法,省去了沉淀、结晶、干燥等一系列中间过程,合成后直接转化为生产用溶液,提高了回收率,大大地降低了成本。
4 .包装及生产工艺研究农药速测卡主要由酶片和底物片组成,我们采用了先打滤片和粘贴,然后才加酶和底物的方法,以减少原料浪费和活性在加工过程中损失,整个工艺流程可用图1表示。
大滤纸片小滤纸片※加酶载体※烘干※粘贴→底板加底物→固定化→―加酶→―烘干烘干※切片※封装生产工艺流程具有以下特点:流程所用设备简单,无特殊要求,固定资产投资少生产条件容易控制,易于工业化生产生产过程无废渣废水排出,不影响环境,不会造成污染生产周期短,产品质量容易掌握,产量容易满足市场需要。
为了提高开包后使用期限和贮存期的稳定性,我们在每片速测卡上加盖了BOPP薄膜,使每片薄片基本处于独立封闭状态,使用时轻轻一扯就可以撕开,使用也很方便。
5 .制定产品质量标准,使产品标准化产品包装:铝箔袋底片尺寸:22mm×48mm长方形大药片直径及颜色:13 .5mm橙红色的测定结果甲胺磷浓度水胺硫磷浓度二次重复结果 敌百虫浓度呋喃丹浓度*表中农药浓度单位为mg/ kg 表中表示强阳性, 表示阳性, 表示阴性。
农药名称配制浓度(mg/kg)甲胺磷水胺硫磷敌百虫呋喃丹小药片直径及颜色:11 .5mm白色带微黄色显色剂含量(g/片):≥50胆碱酯酶活性(单位/片):≥0 .2甲胺磷检出限(mg/kg):1.0(弱阳性)、5(强阳性)敌敌畏检出限(mg/kg):0.1(弱阳性)、0 .5(强阳性)呋喃丹检出限(mg/kg):0.1(弱阳性)、0 .5(强阳性)三、农药速测卡灵敏度的实验室验证1 .对农药标准水溶液的试验将纯品甲胺磷、水胺硫磷、敌百虫和呋喃丹配制成系列标准水溶液,然后用农药速测卡进行测试,每个浓度重复测定二次,同时用清水作空白测定。
从表中可以看出,农药速测卡检出的最低浓度甲胺磷为1 .0mg/kg ,水胺硫磷为5 .0mg/kg ,敌百虫为0 .3mg/kg ,呋喃丹为0 .1mg/kg ,对清水作的空白对照试验,均表现为阴性反应。
2 .对添加农药的菜样的测定将不含农药的菜心浸入按表2浓度配制的农药水溶液中,二小时后取出,用清水冲去菜叶表面的农药、晾干、分别用农药速测卡和气相色谱仪对菜样中的农药进行测定。
浓度浸菜样的农药速测卡测定结果气相测定结果(mg/kg)重复Ⅰ重复Ⅱ重复Ⅰ重复Ⅱ甲胺磷水胺硫磷敌百虫呋喃丹抑制时间1分钟5分钟10分钟15分钟甲胺磷从上表可以看出,农药速测卡对菜样检出的的残留仍表现为阳性反应,农药速测卡对空白菜样检测均表现为阴性反应。
3 .检测温度及预反应时间对检测灵敏度的影响在一定的范围内,抑制时间(预反应时间)越长(即样品液与白色药片预反应的时间越长),检测的灵敏度就越高,有机磷抑制胆碱酯酶首先是形成一个不稳定的中间复合体,然后再解离而形成磷酰化酶和其它产物,酶的磷酰化阻塞了其作用部位而失去活性:游离酶有机磷酶有机磷复合体磷酰化酶有解产物反应时间越长,形成磷酰化酶越多,酶受抑制就越完全,因而灵敏度也就越高(表4)。
最低检测限的影响温度检测限(mg/kg)从表中可以看出最佳的抑制时间为10分钟。
经过一系列的试验研究,我们发现提高预反应温度能提高检测的灵敏度,表5是不同预反应温度对甲胺磷最低检测限的影响(预反应时间为考虑到实际操作条件的限制,跟人体温度相近的38℃为推荐温度。
4 .对产品有效期的考察最低检测限的影响存放时间6个月9个月12个月15个月检测限编号菜样名称速测卡反应气相色谱测定结果(mg/ kg)甲胺磷敌敌畏水胺硫磷乐果通心菜菜心芥兰通心菜白菜菜心白菜潺菜菜心白菜菜心白菜芥菜生菜豆角菜心节瓜生菜*表示强阳性, 表示弱阳性, 表示阴性。
通过对数批存放一般时间的农药速测卡进行灵敏度测试,产品的最佳使用期限为一年(存放在4℃冰箱)。
5 .对实际菜样的测试对随机的20个菜样分别进行农药速测卡和气相色谱进行测试,结果基本满意,表明农药速测卡能起很好的区别有毒蔬菜和无毒蔬菜的作用。
四、农药速测卡的推广应用通过对农药速测卡的灵敏度的测试,表明农药速测卡能够满足口岸把关检验的要求。我们研制的农药速测卡成本比国外的同类产品便宜20倍,而灵敏度高出4到5倍。经过二年多广东省商检系统及其所管辖的菜场收购站的使用,效果显著。同时香港卫生署摈弃了国外的农药速测卡,而采用了我们的农药速测卡对进入香港的蔬菜进行监控。香港政府化验所评论:本速测卡对甲胺膦和敌百虫的检测限相比于国际准许之最高残留量为低,因此可有效地作为这两种农药在蔬菜残留进行快速筛选测试。
五、结论本研究工作成功研制了对有机磷类杀虫剂灵敏的农药速测卡,其使用简便、快速、经济、准确,可作为口岸、市场等蔬菜农药残留的抽查检测手段,能有效地控制有农药残留蔬菜流入市场。
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