应用分享┠ RMS1000快速检测水果中农药残留物

如海光电

2021.7.19

上海如海光电科技有限公司

研究背景

    水果中富含多种人体所需营养元素，是一种美味、可口深受人们喜爱的食品，也是居民日常消费品之一。当你在悠闲的午后，惬意的享受着美味时，有没有想过这些水果是否安全？是否存在农残超标问题。
    在农业生产领域经常会喷洒一些农药用于防治病虫害提高农作物产量，虽然农药在植物体内经过代谢会降解一部分农药，但是由于部分农药自身降解难度大、用药周期和上市时间等因素，农药在植物体内并不能够完全降解，可能会仍有部分农药残留在植物体或水果表面。水果中的农药残留检测问题一直都是人们关注的热点话题，目前农残检测方法主要有以下几种：
1）GCMS气质联用法：测试花费时间长，测试费用较高，仪器价格贵；
2）酶抑制法：价格便宜，测试时间短，可以高通量测试，但是不能准确定性，区分不同农药，只能测试有机磷和氨基甲酸酯类农药。
    针对水果中农残检测问题，如海光电基于表面增强拉曼光谱技术结合自主研发的小型拉曼光谱仪开发出了一系列农残快检方案。该方法测试时间与酶抑制快检法差不多，成本相对GCMS低很多，并且可以区分不用农药，具有明确的定性依据。

基本原理

拉曼光谱（Raman spectra）是一种散射光谱，能够反映分子的振动和转动信息，每种物质的拉曼光谱图都不一样，可以通过拉曼光谱图分辨不同物质，从而帮助研究人员分析待测物质分子结构，对物质进行定性。如，通过拉曼光谱可以简单、快速、准确的分辨甲醇和乙醇。

所以，基于表面增强拉曼光谱技术，以贵金属金银纳米溶胶为基底结合自主研发拉曼光谱仪、前处理一体机、食安测试软件即可实现对农产品中农药残留的快速筛查。今天我们就使用如海拉曼快检方案来来测定这些水果中是否含有大量农药残留。

实验方案和配置

1、我们从超市购买了苹果、橙子、香蕉、芒果、菠萝等时令水果

2、用到的仪器——RMS1000微型拉曼光谱仪，前处理一体机RFSC-1000

用到的试剂、耗材

3、打开如海农残拉曼速测试剂盒，按照试剂盒中的说明书进行操作

4、待样品提取后，放入比色皿（1）中和液体支架（2）上，就可以用RMS1000开始检测了。

测试结果与分析

几种水果中倍硫磷、多菌灵测试结果如下：

由图可以看出，最上面两条是倍硫磷、多菌灵标准品的拉曼光谱线，倍硫磷和多菌灵均具有多个拉曼特征位移。在超市购买的苹果、香蕉、芒果、菠萝测试图谱中未发现这两种农药的特征峰谱。
为了进一步验证我们的检测结果，我们又对苹果和菠萝进行了进行了较低水平的添加实验（LOD），在苹果和菠萝中分别加入了0.5ppm多菌灵和倍硫磷，测试结果见下图：

苹果加标前后光谱对比

菠萝加标前后光谱对比

从图中可以看出，在苹果和菠萝中分别加入0.5ppm的农药后可以明显观察到多菌灵和倍硫磷拉曼特征位移，在较低的添加浓度下，两种农药拉曼特征位移依然清晰可辨。

实验结论

用我们如海的微型拉曼光谱仪RMS1000可以准确检测出水果中是否有农药残留，结果表明从超市购买的苹果、香蕉、芒果、菠萝不含有大量的农药，可以放心食用。

创新点

1、利用如海技术积累实现拉曼光谱仪的小型化与轻量化，研发出新一代RMS1000拉曼光谱仪；
2、利用表面增强拉曼光谱技术结合固液分离法大幅缩短检测时间，可以检测出14种残留农药，最快20分钟即可完成检测；

检测项目	测试对象	最低检出浓度（mg/L）
苯菌灵	仁果类、柑橘类、瓜果等	0.5
噻菌灵	仁果类、柑橘类、小型浆果、瓜果等	0.5
多菌灵	仁果类、柑橘类、小型浆果、瓜果等	0.5
甲基硫菌灵	仁果类、柑橘类、小型浆果等	0.5
戊唑醇	仁果类、柑橘类等	0.5
倍硫磷	仁果类、柑橘类等	0.5
腈菌唑	仁果类、柑橘类等	1
敌草快	仁果类、柑橘类、瓜果等	0.1
苯醚甲环唑	仁果类、柑橘类、小型浆果等	1
嘧霉胺	仁果类、柑橘类、小型浆果等	1
地虫硫磷	仁果类、柑橘类、小型浆果、瓜果等	0.01
二嗪磷	仁果类、柑橘类等	0.3
三唑磷	仁果类、柑橘类等	0.5
毒死蜱	仁果类、柑橘类等	0.5