中文字幕一级黄色A级片|免费特级毛片。性欧美日本|偷拍亚洲欧美1级片|成人黄色中文小说网|A级片视频在线观看|老司机网址在线观看|免费一级无码激情黄所|欧美三级片区精品网站999|日韩av超碰日本青青草成人|一区二区亚洲AV婷婷

您當(dāng)前的位置:檢測資訊 > 科研開發(fā)

自動化技術(shù)在中藥材農(nóng)藥殘留檢測樣品前處理中的應(yīng)用

嘉峪檢測網(wǎng)        2025-01-15 16:31

 摘 要:

 

樣品前處理是中藥材農(nóng)藥殘留檢測的重要環(huán)節(jié),是實(shí)現(xiàn)農(nóng)藥殘留準(zhǔn)確檢測和中藥材質(zhì)量控制的關(guān)鍵。傳統(tǒng)人工檢驗(yàn)效率低,將自動化技術(shù)應(yīng)用到農(nóng)藥殘留檢測樣品前處理流程,可顯著提升農(nóng)藥殘留檢測效率。從自動化技術(shù)在農(nóng)藥殘留檢測樣品前處理中的應(yīng)用情況及存在的問題進(jìn)行論述,提出農(nóng)藥殘留檢測樣品前處理自動化的深化應(yīng)用思路,以期為提高農(nóng)藥殘留檢測樣品前處理自動化技術(shù)水平,促進(jìn)中藥行業(yè)實(shí)驗(yàn)室檢測自動化發(fā)展提供參考。

 

中藥材主要來源于人工種植,在種植過程中農(nóng)藥施用過量或不規(guī)范,常導(dǎo)致中藥材農(nóng)藥殘留超標(biāo) [1]。中藥材中農(nóng)藥殘留超標(biāo)會影響人體健康和中藥材質(zhì)量,為保障中藥材使用安全和中藥材產(chǎn)品質(zhì)量,對中藥材農(nóng)藥殘留量進(jìn)行檢測控制具有重要意義,而中藥材農(nóng)藥殘留檢測樣品的前處理操作是農(nóng)藥殘留檢測的關(guān)鍵步驟,直接影響農(nóng)藥殘留檢測的高效和準(zhǔn)確性 [2-3]。通過分析當(dāng)前農(nóng)藥殘留檢測樣品的傳統(tǒng)和新型前處理方法的利弊,結(jié)合自動化技術(shù)在中藥材農(nóng)藥殘留檢測樣品前處理中的應(yīng)用發(fā)展情況,探索自動化技術(shù)的進(jìn)一步深化應(yīng)用,以提升農(nóng)藥殘留樣品前處理效率、準(zhǔn)確性和可追溯性。

 

1、中藥材中農(nóng)藥殘留的來源及危害

 

中藥材中農(nóng)藥殘留主要來源于直接和間接污染。一方面,種植過程常需使用農(nóng)藥以調(diào)節(jié)植物生長和防御病蟲害,從而引起農(nóng)藥對中藥材的直接污染。另一方面,土壤、空氣和水源等環(huán)境中存在的農(nóng)藥殘留成分,以及中藥材采摘、運(yùn)輸、加工、貯存過程中帶入的農(nóng)藥成分,則會對中藥材造成間接污染 [4-5]。當(dāng)人體服用農(nóng)藥殘留超標(biāo)的中藥材或它制成的中成藥時(shí),可導(dǎo)致肝臟、腎臟損傷和神經(jīng)系統(tǒng)紊亂,如長期服用還可導(dǎo)致慢性中毒、致癌、基因突變等健康問題 [6]。此外,中藥材農(nóng)藥殘留還可與中藥材有效成分發(fā)生化學(xué)反應(yīng),改變其化學(xué)結(jié)構(gòu),對中藥材性狀和內(nèi)在質(zhì)量產(chǎn)生影響,進(jìn)而影響中藥材有效性 [7]。

 

2、中藥材中農(nóng)藥殘留檢測樣品前處理的重要性

 

為保證中藥材質(zhì)量和安全,對中藥材進(jìn)行農(nóng)藥殘留檢測就顯得尤為重要。中藥材農(nóng)藥殘留檢測包括樣品采集、樣品前處理、分析檢測以及數(shù)據(jù)處理與報(bào)告結(jié)果 4 個步驟。其中,樣品前處理占據(jù)整個檢驗(yàn)過程的約 70% 時(shí)間,樣品前處理的快慢和好壞會直接影響農(nóng)藥殘留檢測的效率和準(zhǔn)確性 [8],而且,中藥材基質(zhì)多為固體,且包含色素、雜質(zhì)等干擾成分,需要在前處理進(jìn)行充分的凈化除雜,以保證檢測結(jié)果的準(zhǔn)確。因此,做好農(nóng)藥殘留檢測樣品前處理,建立可操作性強(qiáng)、快速、高效、準(zhǔn)確的樣品前處理方法,是完成中藥材農(nóng)藥殘留檢測和中藥材質(zhì)量控制的關(guān)鍵 [9]。

 

3、中藥材中農(nóng)藥殘留檢測樣品前處理方法及存在的問題

 

中藥材農(nóng)藥殘留檢測主要有薄層色譜法、氣相色譜法、高效液相色譜法以及氣相色譜 - 質(zhì)譜聯(lián)用、液相色譜 - 質(zhì)譜聯(lián)用等檢測方法 [10-11]。對應(yīng)的前處理方法,2020 版藥典 [12] 歸納總結(jié)了植物類藥材及飲片的 3 套前處理方法,包括直接提取法、快速樣品處理法 (QuEChERS 法)、固相萃取法。黃捷等 [13] 則歸納總結(jié)了中藥材農(nóng)藥殘留樣品前處理常用提取方法包括振蕩法、超聲波提取法、索氏提取法、勻漿萃取法、分散固相萃取法(MSPD)、加速溶劑萃取法(ASE),凈化方法主要包括磺化法、液 - 液分配法、吸附柱色譜法、固相萃取法(SPE)、凝膠滲透色譜法 (GPC)等。

 

這些傳統(tǒng)常用的樣品前處理方法可滿足不同種類中藥材的提取和凈化需要,回收率能達(dá)到檢驗(yàn)要求。這些傳統(tǒng)樣品前處理方法自動化程度和檢驗(yàn)效率比較低,雖使用了渦旋振蕩器、索式提取器、超聲儀、均質(zhì)器、固相萃取儀、微波輔助設(shè)備等自動化設(shè)備,但僅作為輔助設(shè)備,相應(yīng)檢驗(yàn)操作還是以人工操作為主,并需要人工進(jìn)行溶劑收集和轉(zhuǎn)移 [14-15]。此外,農(nóng)藥殘留檢測樣品前處理因涉及均質(zhì)、離心、加鹽、加均質(zhì)子、平行濃縮、固相萃取、加標(biāo)、配標(biāo)等多個復(fù)雜的提取、凈化操作,并需依據(jù)根、莖、葉、花等不同部位及含糖、揮發(fā)油、色素的多少對應(yīng)采取不同處理方法 [16-17],檢驗(yàn)復(fù)雜繁瑣,容易出錯。而傳統(tǒng)前處理檢驗(yàn)過程缺少過程追溯,出現(xiàn)操作異常需要等到檢驗(yàn)結(jié)果計(jì)算出來后才能往前追溯,影響檢驗(yàn)效率和準(zhǔn)確性。

 

4、自動化技術(shù)在中藥材農(nóng)藥殘留檢測樣品前處理中的深化應(yīng)用策略

 

針對傳統(tǒng)常用前處理方法存在的問題,通過自動化設(shè)備替代人工完成樣品前處理操作的新型前處理方法正逐漸被應(yīng)用。如溫艷鴻等 [18] 聯(lián)合福建廈門??萍瘓F(tuán)有限公司開發(fā)的全自動 QuEChERS 樣品前處理平臺,集成了樣品管理、開關(guān)蓋、液體處理、加鹽、垂直振蕩、離心、水浴、渦旋等多個功能模塊,將 QuEChERS 法操作流程實(shí)現(xiàn)了全流程自動化檢驗(yàn)操作,處理效率相比人工提升了 200%。因此,為進(jìn)一步提升中藥材農(nóng)藥殘留檢測樣品前處理效率、準(zhǔn)確性和可追溯性,可在當(dāng)前全自動樣品前處理平臺應(yīng)用基礎(chǔ)上,借助自動化技術(shù)深化應(yīng)用,創(chuàng)新設(shè)計(jì)檢驗(yàn)流程和開發(fā)軟硬件,進(jìn)一步提升自動化程度,并滿足過程追溯要求,解決傳統(tǒng)前處理方法存在的問題。

 

4.1 農(nóng)藥殘留檢測樣品前處理自動化檢驗(yàn)流程設(shè)計(jì)

 

農(nóng)藥殘留檢測通常從樣品送檢到收樣、稱量檢驗(yàn),然后進(jìn)行農(nóng)藥殘留提取、濃縮和凈化等前處理操作。在自動化設(shè)備機(jī)臺設(shè)計(jì)時(shí),創(chuàng)新設(shè)計(jì)檢驗(yàn)流程,將檢驗(yàn)流程靠前操作步驟涉及的模塊放在前面,靠后的操作模塊放在后面,并對機(jī)臺進(jìn)行流水線式布 局,避免樣品在機(jī)臺不同區(qū)來回傳遞穿插,實(shí)現(xiàn)自動化檢驗(yàn)流程的精益化。在機(jī)臺之間及機(jī)臺各區(qū)域之間,則利用 AGV 協(xié)作機(jī)器人和機(jī)械臂來進(jìn)行物料轉(zhuǎn)運(yùn)及抓取,使檢驗(yàn)各功能模塊高效對接。通過創(chuàng)新設(shè)計(jì)檢驗(yàn)流程,充分發(fā)揮自動化技術(shù)優(yōu)勢,使檢驗(yàn)效率更高。

 

4.2 農(nóng)藥殘留檢測樣品前處理自動化檢驗(yàn)設(shè)備開發(fā)設(shè)計(jì)

 

農(nóng)藥殘留檢驗(yàn)樣品前處理包括直接提取法、QuEChERS 法、固相萃取法(1 法、2 法、3 法)等不同的前處理方法。因此相應(yīng)設(shè)計(jì) A、B、C 三個功能區(qū),其中 A 區(qū)設(shè)計(jì)為液體處理區(qū)域,包括溶液抽液、溶液排液、傾倒、超聲冷卻、定容、稱量、震蕩、除水、加鹽、加均質(zhì)子、渦旋、均質(zhì)、3 軸機(jī)械手、開關(guān)蓋等模塊,完成樣品的 加液、均質(zhì)等主要的液體處理操作。B 區(qū)設(shè)計(jì)為離心及物料傳輸功能區(qū)域,包括離心、6 軸機(jī)械手、橫移傳送等模塊,完成樣品溶液的離心凈化操作。C 區(qū)設(shè)計(jì)為樣品提取區(qū)域,包括平行濃縮、溶液排廢、溶液抽液、震蕩、分取、渦旋、氮吹、固相萃取、過濾、配標(biāo)、 3 軸機(jī)械手等模塊,完成樣品的農(nóng)藥殘留成分的濃縮、萃取等提取操作。在三個區(qū)域之間設(shè)計(jì) 3 軸和 6 軸機(jī)械手進(jìn)行物料傳遞,并配套震蕩、排廢液、開關(guān)蓋等輔助功能模塊,以實(shí)現(xiàn)三種農(nóng)藥殘留樣品前處理方法的自動化操作。通過自動化設(shè)備硬件的開發(fā),讓機(jī)器替代人工完成檢驗(yàn)操作,提升自動化程度。

 

4.3 農(nóng)藥殘留檢測樣品前處理自動化中控系統(tǒng)軟件開發(fā)設(shè)計(jì)

 

在軟件方面,為實(shí)現(xiàn)控制調(diào)度自動化設(shè)備和 AGV 運(yùn)行,設(shè)計(jì)開發(fā)中控系統(tǒng)軟件管理自動化設(shè)備。通過中控系統(tǒng)軟件,讓中控系統(tǒng)對接自動化設(shè)備各功能模塊,控制機(jī)臺上功能模塊 PLC 并下發(fā)執(zhí)行指令,實(shí)現(xiàn)自動化設(shè)備的自動化檢驗(yàn)操作。同時(shí),設(shè)計(jì)開發(fā)權(quán)限管理、電子簽名、備份還原等軟件功能,確保數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確、可靠和可追溯,進(jìn)而實(shí)現(xiàn)對整個檢驗(yàn)過程的審計(jì)追蹤。

 

5、討論及展望

 

5.1 農(nóng)藥殘留檢測樣品前處理檢驗(yàn)自動化技術(shù)討論及展望

 

綜上所述,自動化技術(shù)應(yīng)用到農(nóng)藥殘留檢測樣品前處理的提取、濃縮和凈化及物料轉(zhuǎn)運(yùn)過程,可顯著提升檢驗(yàn)效率。以此類推,在縱向應(yīng)用層面,通過 AGV 協(xié)作機(jī)器人直接將自動化設(shè)備處理好的裝有待測溶液的色譜瓶轉(zhuǎn)到液質(zhì)、氣質(zhì)等大型檢驗(yàn)儀器的進(jìn)樣盤,由中控系統(tǒng)控制液質(zhì)、氣質(zhì)軟件執(zhí)行自動檢驗(yàn),從而實(shí)現(xiàn)農(nóng)藥殘留樣品上機(jī)檢驗(yàn)自動化操作。在橫向應(yīng)用層面,通過農(nóng)藥殘留檢測樣品前處理檢驗(yàn)自動化建設(shè)積累的建設(shè)經(jīng)驗(yàn),建設(shè)開發(fā)實(shí)驗(yàn)室理化檢測樣品前處理檢驗(yàn)自動化、實(shí)驗(yàn)室稱量自動化、實(shí)驗(yàn)室微生物檢測樣品前處理檢驗(yàn)自動化、實(shí)驗(yàn)室高溫檢驗(yàn)自動化等各種實(shí)驗(yàn)室自動化檢驗(yàn)應(yīng)用場景,從而大幅提升實(shí)驗(yàn)室自動化檢驗(yàn)?zāi)芰?,?shí)現(xiàn)降本增效,提升企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益。

 

5.2 實(shí)驗(yàn)室檢驗(yàn)自動化技術(shù)討論及展望

 

隨著自動化、信息化技術(shù)的發(fā)展,以及人口老齡化的到來,由機(jī)器替代人工進(jìn)行轉(zhuǎn)運(yùn)和檢驗(yàn)操作,進(jìn)而實(shí)現(xiàn) QC 實(shí)驗(yàn)室檢驗(yàn)的自動化和全流程可追溯,具有越來越重要的經(jīng)濟(jì)和社會效益。但是,以仿照人工檢驗(yàn)流程,集成人工檢驗(yàn)使用的單機(jī)設(shè)備進(jìn)行自動化設(shè)備開發(fā),雖能很好地滿足法規(guī)和監(jiān)管要求,卻限制了自動化設(shè)備檢驗(yàn)流程的創(chuàng)新開發(fā)。而且,當(dāng)前整套全自動檢驗(yàn)設(shè)備開發(fā)成本還是太高,無法大規(guī)模應(yīng)用普及這些全自動檢驗(yàn)設(shè)備。亟需通過規(guī)?;?、流程化的自動化設(shè)備生產(chǎn),降低自動化設(shè)備生產(chǎn)成本,普及應(yīng)用實(shí)驗(yàn)室整套全自動化前處理檢驗(yàn)設(shè)備,并通過制訂針對實(shí)驗(yàn)室自動化設(shè)備檢驗(yàn)操作的法規(guī)和標(biāo)準(zhǔn),以適配自動化設(shè)備操作完成實(shí)驗(yàn)室檢驗(yàn),從而提升實(shí)驗(yàn)室檢驗(yàn)自動化開發(fā)空間,進(jìn)而提升整個制藥行業(yè)實(shí)驗(yàn)室檢驗(yàn)自動化水平。

 

參考文獻(xiàn)

 

[1] 彭彬,謝月亮,尹麗 . 中藥材農(nóng)藥殘留檢測技術(shù)現(xiàn)狀與前景 [J]. 農(nóng)業(yè)工程,2024,14(05):108-115. 

 

[2] 張冷思,裔群英,侯莉莉,等 . 農(nóng)藥殘留檢測前處理技術(shù)的應(yīng)與展望 [J]. 農(nóng)業(yè)科技與信息, 2019,(19)76-77+79. 

 

[3] 傅小紅 . 食品農(nóng)藥殘留檢測中的樣品前處理技術(shù)研究 [J]. 食品安 全導(dǎo)刊,2022,(29):156-158. 

 

[4] 田海燕,王春雷,翟利然 . 中藥材中農(nóng)藥殘留現(xiàn)狀及其應(yīng)對策略 [J]. 化工管理,2022,(34):59-61. 

 

[5] 李明辰,季宇彬,郎朗 . 中藥中農(nóng)藥殘留的研究現(xiàn)狀 [J]. 黑龍江 科技信息,2016,(02):231-232. 

 

[6] 吳紅進(jìn),食品中化學(xué)農(nóng)藥污染與 殘留的防治研究 [J]. 食品安全導(dǎo) 刊,2023, (11):23-25. 

 

[7] 苗水, 毛秀紅, 周恒, 等 . 中藥中農(nóng)藥殘留防控的現(xiàn)狀與建議[J]. 中國食品藥品監(jiān)管,2022, (03):96-103. 

 

[8] 黃柳芳 . 食品中農(nóng)藥殘留檢測的樣品前處理技術(shù)研究 [J]. 食品安全導(dǎo)刊,2023,(05):142-144.

 

[9] 劉佳悅,徐軍,董豐收,等 . 中草藥中禁限用農(nóng)藥殘留限量標(biāo)準(zhǔn)及分析方法研究進(jìn)展 [J]. 現(xiàn)代農(nóng) 藥,2020,19(05):1-8+35. 

 

[10] 吳振廷,王春穎,朱琳,等 . 中藥材農(nóng)藥殘留成分檢測方法研究進(jìn)展 [J]. 內(nèi)蒙古林業(yè)科技, 2023,49(01):60-64. 

 

[11] 雷豆豆,宋鵬悅,徐青斌,等 . 色譜及聯(lián)用技術(shù)在中藥材農(nóng)藥殘留檢測中的應(yīng)用進(jìn)展 [J]. 分析試驗(yàn) 室,1-15[2024-08-12]. 

 

[12] 國家藥典委員會 . 中華人民共和國藥典 :2020 版 [M]. 北京 . 中國醫(yī)藥科技出版社,2020:275-276. 

 

[13] 黃捷,馬雙成 . 中藥農(nóng)藥殘留檢測中前處理方法的應(yīng)用現(xiàn)狀及展望 [J]. 中國藥師,2011, 14(07):1036-1039.

 

[14] 龐文月 . 食品中農(nóng)藥殘留檢測前處理技術(shù)研究進(jìn)展 [J]. 食品安全導(dǎo)刊,2018,(09):102.

 

[15] 劉霞 . 農(nóng)藥殘留檢測中樣品前處理技術(shù) [J]. 食品安全導(dǎo)刊, 2021,(19):89-90. 

 

[16] 袁華楊,杜蕾,胡賢鋒,等 . 中藥材農(nóng)藥殘留檢測技術(shù)研究現(xiàn)狀及展望 [J]. 現(xiàn)代農(nóng)業(yè)科技, 2024,(16):132-135+148. 

 

[17] 杜玲玲,王小東,馮華,等 .GCMS/MS 測定 8 種中藥材中 31 種農(nóng)藥殘留 [J]. 中成藥,2024, 46(05):1734-1739. 

 

[18] 翁艷鴻,李艷萍,巫鑫城,等 . 全自動樣品前處理技術(shù)在中藥禁用農(nóng)藥殘留檢測中應(yīng)用 [J]. 藥學(xué)研 究,2023,42(05):313-320+329.

 

本文作者徐影,呂洪亮,陳銳鋒,陳忠文,華潤三九醫(yī)藥股份有限公司,僅供交流學(xué)習(xí)。

 

 

分享到:

來源:制藥工藝與裝備

相關(guān)新聞: