CN1687756A - 一种农药残留快速检测试剂盒及其用法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种农药残留快速检测的试剂盒及其用法，适用于有机磷和氨基甲酸酯类农药残留快速检测，并能确定农药类型是有机磷还是氨基甲酸酯。盒体内的试剂包括提取试剂、底物、显色剂、酶。通过比色反应，来判断有机磷和氨基甲酸酯类农药残留是否超标。试剂盒制作简便，灵敏度高，对有机磷和氨基甲酸酯杀虫剂的最低检出限可达0.1～3mg/kg。成本低，单一样品的检测试剂消耗成本0.10元。操作简单、快速，整个操作过程使用5种试剂，样品检测时间在20分钟左右，能够满足现场快速检测的要求。

Description

一种农药残留快速检测试剂盒及其用法

一、技术领域

本发明涉及一种农药残留快速检测试剂盒及其用法。专用于农产品、食品、水、土壤、中毒生物体尤其是粮食、蔬菜、水果、中药材及肉类中有机磷和氨基甲酸酯类农药残留的快速检测。

二、背景技术

随着我国工业的迅速发展及农业和产业结构的战略性调整，特别是栽培方式的变革，原先为次要的、甚至为检疫性的病虫草等有害生物的发生危害日趋严重，抗药性不断上升，导致农药用量和施药次数不断增加。滥用高毒、高残留农药的现象屡禁不止，有的不按规范要求使用农药，有的甚至严重违反农药安全使用标准。使用高毒农药致使相当部分农产品农药残留明显超标，食用后在人体内积累，引发疾病，有时甚至发生急性中毒，严重危及人民健康和生命安全。同时，农药残留问题也给农产品生产和正常贸易带来了许多负面影响。随着消费者的健康意识、环保意识的日益增强，人们更加关心粮食、蔬菜、水果、中药材及肉类中有无农药污染。因此，农药残留的检测，尤其是快速检测越来越受到人们的重视。

农药残留检测技术一直是国际农产品和食品安全研究领域的一个重要热点。国内外对农产品及环境中化学农药的残留分析大多采用仪器分析法、生物测定和生化测定方法。仪器分析法包括高效液相色谱法(HPLC)、气相色谱法(GC)、薄层色谱法、HPLC/MS(液-质联用)和GC/MS(气-质联用)等，这也是目前许多国家农药残留分析和检测的标准方法。但仪器分析方法对设备要求较高，工作程序较复杂，操作较繁，对样品需要进行预处理，不能快速进行大批量样品的分析。生物测定是利用某些生物(如植物、昆虫等)对一些农药的敏感性进行残留测定的。生物测定需要不断寻找和培(饲)养敏感生物，检测时间长，灵敏度不高，重复性差。生化测定法包括酶联免疫法和酶抑制法，由于具有检测时间短、操作简单的优点，常被用于农药残留的快速检测。但酶联免疫法由于特异性强，需要同时具有多种抗体，不仅制作困难，成本也比较高，故很难普遍应用。酶抑制法是根据一些农药的作用机制(如利用有机磷和氨基甲酸酯类农药对乙酰胆碱酯酶的抑制作用)来进行残留测定的。酶抑制法以及以酶抑制法为原理研制的速测仪、速测卡等通常针对有机磷和氨基甲酸酯类农药，并不准确定性农药品种和定量，亦不能确定农药种类，如是有机磷还是氨基甲酸酯类农药等。

三、发明内容

技术问题

本发明的目的在于提供一种农药残留快速检测试剂盒及其用法，用于农产品、食品、水、土壤、中毒生物体尤其是粮食、蔬菜、水果、中药材及肉类中有机磷和氨基甲酸酯类农药残留的快速检测，试剂盒制作简便，灵敏度高，成本低，操作简单、快速。

技术方案

一种农药残留快速检测试剂盒，包括提取试剂、底物、显色剂、酶，其中：

提取试剂是指试剂和乳化剂，包括Na₂HPO₄、KH₂PO₄和Triton X-100，或加入蒸馏水配制成的磷酸盐缓冲液，浓度0.1％～10％；

底物是指碘化硫代乙酰胆碱或其配制成的溶液，浓度0.001％～0.1％；

显色剂1^#是指2，6-二氯靛酚、靛酚、2，6-二氯靛酚盐、靛酚盐或其他靛酚衍生物，或配制成的溶液，浓度0.0001％～0.01％；

显色剂2^#是指二氯化钯，或其配制成的溶液，浓度0.001％～0.1％；

酯酶是指从实验室长期饲养的特定家蝇品系的头部提取的，对氨基甲酸酯类农药敏感而对有机磷类农药不敏感的胆碱酯酶或其粗酶，或配制成的溶液，配制方法为每mg酯酶加0.1mL～100mL上述提取试剂。

一份典型的提取试剂包括2.1gNa₂HPO₄、0.1g KH₂PO₄和1g Triton X-100，使用时加入蒸馏水至100mL，搅拌溶解即可，浓度3.2％，或事先就配制好。

上述农药残留检测试剂盒的用法，其特征在于，

1)试样的制备

取2g样品置于10mL烧杯中，加5mL缓冲液，浸泡5min，振摇，作为提取液备用；

2)检测步骤

a)取比色板，分别将并排4个眼标记为A、CK_A、B、CK_B，CK_A、CK_B分别为A、B的空白对照；

b)用移液器或滴管分别在A、B中加入提取液0.1mL或2滴，在CK_A、CK_B中加入缓冲液0.1mL或2滴；

c)分别在A、CK_A中加酯酶液0.1mL或2滴，摇匀，放置10min，再加入底物溶液0.1mL或2滴；

d)分别在A、CK_A中加显色剂1^#0.1mL或2滴，在B、CK_B中加显色剂2^#0.1mL或2滴，放置10min后观察颜色的变化情况；

3)结果的判断

当A、B的颜色与CK_A、CK_B基本一致时，为未检出：氨基甲酸酯类农药小于0.05mg/kg，有机磷类农药小于0.5mg/kg；

当A、B的颜色比CKA、CKB略深，为可能检出：氨基甲酸酯类农药0.05～1mg/kg，有机磷类农药0.5～10mg/kg；

当A、B的颜色明显比CKA、CKB深时，为检出：氨基甲酸酯类农药大于1mg/kg，有机磷类农药大于10mg/kg；

当A呈现兰色时，说明存在氨基甲酸酯类农药残留，当B呈现黄色或黄褐色时，说明存在有机磷农药残留。

有益效果

本发明涉及一种农药残留检测试剂盒，对有机磷和氨基甲酸酯类农药残留的快速检测在平板的比色孔内进行，利用有机磷与氨基甲酸酯类农药对经筛选的特定胆碱酯酶的活性抑制作用的差异，即氨基甲酸酯类农药对胆碱酯酶的活性抑制作用敏感，其抑制率与氨基甲酸酯农药含量呈直线关系。而有机磷类农药对该胆碱酯酶的活性基本无抑制作用，但有机磷类农药与二氯化钯结合能够显色，其显色程度与有机磷类农药含量呈正相关。

底物如碘化硫代乙酰胆碱可以被胆碱酯酶所水解，生成硫代胆碱，硫代胆碱能还原显色剂，如显色剂选用2，6-二氯靛酚或靛酚，则蓝色会褪色，蓝色的深浅与胆碱酯酶的活性呈负相关，与胆碱酯酶活性的抑制程度呈正相关，与氨基甲酸酯农药的量呈正相关。而有机磷类农药对这种胆碱酯酶的活性无抑制作用，不影响2，6-二氯靛酚或靛酚的蓝色褪色，但有机磷类农药与二氯化钯结合能够显橘黄色，其显色程度与有机磷类农药含量呈正相关。

即当样品提取液中的氨基甲酸酯类农药较多存在(大于1mg/kg)时，蓝色不褪，较少存在(0.05～1mg/kg)时，蓝色变浅，极少存在或完全不存在(小于0.05mg/kg)时，蓝色消失，通过蓝色的变化判断样品中氨基甲酸酯农药残留是否超过限量标准。当样品提取液中的有机磷农药较多存在(大于10mg/kg)时，呈深橘黄色，较少存在(0.5～10/kg)时，呈浅橘黄色，极少存在或完全不存在(小于0.5mg/kg)时，无颜色变化，通过呈现橘黄色的深浅判断样品中有机磷农药残留是否超过限量标准。

本发明专利产品农药残留快速检测试剂盒有下列几个特点：

a、制作简便。试剂盒由比色板、滴管、提取剂、酶、底物与显色剂等组成。

b、灵敏度高。对有机磷和氨基甲酸酯杀虫剂的最低检出限可达0.1～3mg/kg。并能确定农药类型是有机磷还是氨基甲酸酯。

c、成本低。单一样品的检测试剂消耗成本0.10元。

d、操作简单、快速。整个操作过程使用5种试剂，样品检测时间在20分钟左右，能够满足现场快速检测的要求。

四、附图说明

图1为有机磷和氨基甲酸酯类农药残留的快速检测程序

五、发明的具体实施方式

试剂盒的盒体是指放置平板、吸管和试剂的包装物，该包装物通常是指可以保持低温的保温瓶或冰瓶，也包括其他材料的瓶、盒、袋、盆等，如包装物不具有保温功能，试剂盒中的酯酶需要放于冰箱的冷冻室。一个典型的盒体为直径20cm、高30cm，具有保温功能的冰瓶，另加一个10cm长×7cm宽×13cm高的纸盒。

平板是本试剂盒中十分关键的部分，是指用于比色的具孔的板，该板通常是指白色的陶瓷板或塑料板，也包括其他材料的白色的或浅颜色的板，用于比色的孔从1个到100个均可。一个典型的平板为12cm长×10cm宽×1cm高的白色瓷板，由3排孔组成，每排4个，共12个孔，均匀分布，孔为圆形，直径1.5cm，0.5cm深，可以同时检测5个样品。

吸管包括用于移取液体的滴管、吸管、移液管或移液枪等。一个典型的吸管为每滴0.05mL的塑料滴管，一端具有吸囊。

实施例1 20型农药残留快速检测平板比色试剂盒

冰瓶1个，直径20cm、高30cm，内装可以检测20个样品的酯酶冻干粉1份(1mg)。纸盒1个，11cm长×8cm宽×13cm高，内装：白色陶瓷平板1块，12cm长×10cm宽×1cm高，共12个孔。100mL烧杯1只，10mL烧杯1只，25mL量筒1只，玻璃棒1只。滴管5支。提取试剂1袋，包括2.1gNa₂HPO₄、0.1g KH₂PO₄和1g Triton X-100，放于塑料袋中。底物1瓶，0.0125％的碘化硫代乙酰胆碱溶液，2mL。显色剂1^#1瓶，显色剂2^#1瓶，各2mL。

以下试剂可满足20个样品中有机磷和氨基甲酸酯类农药残留的快速检测：

提取试剂包括2.1gNa₂HPO₄、0.1g KH₂PO₄和1g Triton X-100。可以放于塑料袋中，也可以放在100mL容量瓶或试剂瓶中，加入蒸馏水至100mL，搅拌溶解即可。

底物溶液用提取试剂或蒸馏水配制成0.0125％的碘化硫代乙酰胆碱溶液，一份2mL，可以检测20个样品。

显色剂：显色剂1^#溶液可用提取试剂或蒸馏水配制成0.003％的2，6-二氯靛酚钠溶液，一份2mL，可以检测20个样品。显色剂2^#溶液可用提取试剂或蒸馏水配制成0.02％的二氯化钯溶液，一份2mL，可以检测20个样品。

酯酶是从长期饲养(饲养2年，采自南京马群)的家蝇品系的头部提取的胆碱酯酶，该酯酶的特点是对氨基甲酸酯类农药敏感，而对有机磷类农药不敏感。提取方法(农药学学报，2001，3：29～31)为已有技术，经过头部分离、匀浆、离心、冷冻干燥、活性测定、分装等过程，一份酯酶1mg，使用时可加提取试剂或蒸馏水2mL，摇匀，配制成酯酶溶液，一份酯酶可以检测20个样品。

应用：农药残留快速检测程序

以下操作可在20℃～35℃温度下进行。25℃～30℃最佳。

1试样的制备

样品擦去表面泥水，取代表性食部，取2g置于10mL烧杯中，加5mL缓冲液，浸泡5min，不时振摇。作为提取液备用。

2检测步骤

a)取比色板，分别将并排4个眼标记为A、CK_A、B、CK_B，CK_A、CK_B分别为A、B的空白对照。

b)用移液器或滴管分别在A、B中加入提取液0.1mL(或2滴)，在CK_A、CK_B中加入缓冲液0.1mL(或2滴)。

c)分别在A、CK_A中加酶液0.1mL(或2滴)，摇匀，放置10min，再加入底物溶液0.1mL(或2滴)。

d)分别在A、CK_A中加显色剂1^#0.1mL(或2滴)，在B、CK_B中加显色剂2^#0.1mL(或2滴)，放置10min后观察颜色的变化情况。

3结果的判断

当A、B的颜色与CK_A、CK_B基本一致时，为未检出。

当A、B的颜色比CK_A、CK_B略深，为可能检出。

当A、B的颜色明显比CK_A、CK_B深时，为检出。

当A呈现兰色时，说明存在氨基甲酸酯类农药残留。当B呈现黄色或黄褐色时，说明存在有机磷农药残留。颜色的深浅度与农药残留量呈正相关，颜色越深时，说明农药残留量越高。

实施例2 100型农药残留快速检测平板比色试剂盒

冰瓶1个，直径15cm、高30cm，内装可以检测100个样品的酯酶冻干粉1份(5mg)。纸盒1个，11cm长×8cm宽×13cm高，内装：白色陶瓷平板2块，12cm长×10cm宽×1cm高，共12个孔。100mL烧杯1只，10mL烧杯2只，25mL量筒1只，玻璃棒1只。滴管5支。提取试剂5袋，每份包括2.1gNa₂HPO₄、0.1g KH₂PO₄和1g Triton X-100，放于塑料袋中。底物1瓶，0.0125％的碘化硫代乙酰胆碱溶液，共10mL。显色剂1^#1瓶，显色剂2^#1瓶，各10mL。

以下试剂可满足100个样品中有机磷和氨基甲酸酯类农药残留的快速检测：

提取试剂包括10.5gNa₂HPO₄、0.5g KH₂PO₄和5g Triton X-100。可以放于塑料袋中，也可以放在500mL容量瓶或试剂瓶中，使用时加入蒸馏水至500mL，搅拌溶解即可，或事先就配制好。

底物溶液可用提取试剂或蒸馏水配制成0.0125％的碘化硫代乙酰胆碱溶液，一份10mL，可以检测100个样品。

显色剂：显色剂1^#溶液可用提取试剂或蒸馏水配制成0.003％的2，6-二氯靛酚钠溶液，一份10mL，可以检测100个样品。显色剂2^#溶液可用提取试剂或蒸馏水配制成0.02％的二氯化钯溶液，一份10mL，可以检测100个样品。

酯酶是从采自南京马群，饲养2年的家蝇品系的头部提取的胆碱酯酶，该酯酶的特点是对氨基甲酸酯类农药敏感，而对有机磷类农药不敏感。提取方法为已有技术，经过头部分离、匀浆、离心、冷冻干燥、活性测定、分装等过程，一份酯酶5mg，使用时可用提取试剂或蒸馏水10mL，摇匀，配制成酯酶溶液，一份酯酶可以检测100个样品。

实施例3  最低检出限测定

研究了快速检测试剂盒对10种有代表性的有机磷和氨基甲酸酯杀虫剂的最低检出限，其范围在0.1～3mg/kg之间。测定结果如下：

农药品种	mg/kg	农药品种	mg/kg
				敌敌畏	2.0	呋喃丹(克百威)	0.25
西维因(甲萘威)	0.2	甲胺磷	2.5
				敌百虫	2.0	倍硫磷	2.5
乐果	1.0	灭多威	0.1
				甲基对硫磷	2.5	久效磷	2.0

实施例4  准确度试验

采用气相色谱(GC)法验证了农药残留快速检测试剂盒的准确度，阳性结果的符合率达到100％。测定方法是在青菜、四季豆、黄瓜中添加一定量的敌敌畏(10.0mg/kg)、乐果(5.0mg/kg)、呋喃丹(0.5mg/kg)，24小时后使用农药残留快速检测试剂盒，根据农药残留快速检测程序进行测定，同时用GC验证。结果如下：

农药品种	添加量mg/kg	青菜	四季豆	黄瓜
					试剂盒GC(mg/kg)	试剂盒GC(mg/kg)	试剂盒GC(mg/kg)
		敌敌畏	10.0	+    6.4				+    6.8	+    5.8
乐果	5.0				+    3.6	+    3.8	+    3.0
		呋喃丹	0.5	+    0.39				+    0.37	+    0.28

实施例5  试剂盒的实际应用

使用快速检测试剂盒对市场上12个蔬菜和水果品种的20个样品进行了实际应用。检测结果表明，有2个样品显示存在有机磷农药残留(大于10mg/kg)，另有2个样品显示存在少量有机磷农药残留(0.5～10mg/kg)，1个样品显示存在少量氨基甲酸酯农药残留(0.05～1mg/kg)。该快速检测试剂盒适用于青菜、白菜、菠菜、韭菜、黄瓜、土豆、四季豆、番茄、芦蒿、梨、苹果、猕猴桃等常见蔬菜和水果的农药残留快速检测。测定结果如下：

	青菜	白菜	菠菜	韭菜	黄瓜	土豆	四季豆	番茄	芦蒿	梨	苹果	猕猴桃
													有机磷	++	-	-	-	+	-	++	-	+	-	-	-
氨基甲酸酯	-	-	-	+	-	-	-	-	-	-	-	-

综上所述：

本发明专利产品农药残留快速检测试剂盒有下列几个特点：

a、制作简便。试剂盒由比色板、滴管、提取剂、酶粉、底物与显色剂等组成。

b、灵敏度高。对有机磷和氨基甲酸酯杀虫剂的最低检出限可达0.1～3mg/kg。并能确定农药类型是有机磷还是氨基甲酸酯。

c、成本低。单一样品的检测试剂消耗成本0.10元。

d、操作简单、快速。整个操作过程使用5种试剂，样品检测时间在20分钟左右，能够满足现场快速检测的要求。

Claims (2)

1、一种农药残留快速检测试剂盒，包括提取试剂、底物、显色剂、酶，其中：

提取试剂是指试剂和乳化剂，包括Na₂HPO₄、KH₂PO₄和Triton X-100，或加入蒸馏水配制成的磷酸盐缓冲液，浓度0.1％～10％；

底物是指碘化硫代乙酰胆碱或其配制成的溶液，浓度0.001％～0.1％；

显色剂1^#是指2，6-二氯靛酚、靛酚、2，6-二氯靛酚盐、靛酚盐或其他靛酚衍生物，或配制成的溶液，浓度0.0001％～0.01％；

显色剂2^#是指二氯化钯，或其配制成的溶液，浓度0.001％～0.1％；

酯酶是指从实验室长期饲养的特定家蝇品系的头部提取的，对氨基甲酸酯类农药敏感而对有机磷类农药不敏感的胆碱酯酶或其粗酶，或配制成的溶液，配制方法为每mg酯酶加0.1mL～100mL上述提取试剂。

2、权利要求1所述的一种农药残留检测试剂盒的用法，其特征在于，

1)试样的制备

取2g样品置于10mL烧杯中，加5mL缓冲液，浸泡5min，振摇，作为提取液备用；

2)检测步骤

a.取比色板，分别将并排4个眼标记为A、CK_A、B、CK_B，CK_A、CK_B分别为A、B的空白对照；

b.用移液器或滴管分别在A、B中加入提取液0.1mL或2滴，在CK_A、CK_B中加入缓冲液0.1mL或2滴；

c.分别在A、CK_A中加酯酶液0.1mL或2滴，摇匀，放置10min，再加入底物溶液0.1mL或2滴；

d.分别在A、CK_A中加显色剂1^#0.1mL或2滴，在B、CK_B中加显色剂2^#0.1mL或2滴，放置10min后观察颜色的变化情况；

3)结果的判断

当A、B的颜色与CK_A、CK_B基本一致时，为未检出：氨基甲酸酯类农药小于0.05mg/kg，有机磷类农药小于0.5mg/kg；

当A、B的颜色比CK_A、CK_B略深，为可能检出：氨基甲酸酯类农药0.05～1mg/kg，有机磷类农药0.5～10mg/kg；

当A、B的颜色明显比CK_A、CK_B深时，为检出：氨基甲酸酯类农药大于1mg/kg，有机磷类农药大于10mg/kg；

当A呈现兰色时，说明存在氨基甲酸酯类农药残留，当B呈现黄色或黄褐色时，说明存在有机磷农药残留。

Images