QuEChERS方法在果蔬農(nóng)藥多殘留檢測中的應(yīng)用

王慎苓，于 麗，李安榮，宮俊杰，趙煜煒，張禧慶,

（1.山東農(nóng)業(yè)大學(xué)食品科學(xué)與工程學(xué)院 山東省高校食品加工技術(shù)與質(zhì)量控制重點實驗室，山東 泰安271018；2.中國檢驗檢疫科學(xué)研究院綜合檢測中心，北京 100123；3.龍大食品集團(tuán)有限公司，山東 煙臺265200；4.煙臺杰科檢測服務(wù)有限公司，山東 煙臺 265200）

果蔬類農(nóng)產(chǎn)品在生產(chǎn)過程中會因農(nóng)藥的使用不當(dāng)留下食品安全隱患[1-2]，精準(zhǔn)檢測為農(nóng)藥殘留檢測的目標(biāo)[3]。但由于果蔬類產(chǎn)品的基質(zhì)復(fù)雜、不同類型農(nóng)藥的理化性質(zhì)和結(jié)構(gòu)存在差異、殘留于果蔬中的農(nóng)藥含量低等特點，使農(nóng)藥檢測技術(shù)中的樣品前處理存在一定難度。

近年，農(nóng)藥殘留檢測的樣品前處理技術(shù)主要有固相萃取技術(shù)、固相微萃取技術(shù)、超臨界流體萃取技術(shù)、索氏提取技術(shù)、微波輔助萃取技術(shù)、免疫親和色譜技術(shù)和凝膠滲透色譜技術(shù)[4-9]等。但是上述方法存在提取時間長、萃取不完全、樣品選擇有局限性等缺點。同時果蔬產(chǎn)品中含有大量色素，采用常規(guī)樣品前處理方法所得的待測溶液顏色較深，在檢測分析時會影響儀器的響應(yīng)值，降低結(jié)果的準(zhǔn)確性，并會導(dǎo)致污染色譜柱及檢測器等問題[10]。

QuEChERS方法很好地解決了此類問題，具有簡便、快速、色素凈化效果好、處理時間短等優(yōu)勢，降低了樣品前處理的難度，因此被廣泛應(yīng)用于食品農(nóng)藥殘留的分析檢測[11]。QuEChERS方法結(jié)合其他檢測技術(shù)在農(nóng)殘檢測方面具有多方面的優(yōu)勢，并且該方法結(jié)合色譜-質(zhì)譜聯(lián)用技術(shù)的應(yīng)用最為廣泛，在果蔬農(nóng)藥殘留檢測中取得了良好效果。

1 QuEChERS方法簡介

QuEChERS（quick，easy，cheap，effective，rugged，safe），是近年在國際上迅速發(fā)展的一種快速樣品前處理技術(shù)，由美國Anastassiades等于2003年開發(fā)[12]，現(xiàn)已成為全球檢測果蔬農(nóng)殘時的標(biāo)準(zhǔn)樣品前處理方法，對于極性、非極性的農(nóng)藥種類均有較高回收率。除用于農(nóng)殘檢測外，也應(yīng)用于如肉類、血液樣品、酒、藥物及其他污染物的檢測領(lǐng)域[13]。

QuEChERS方法的原理是通過吸附劑填料與基質(zhì)中的雜質(zhì)相互作用，吸附雜質(zhì)而達(dá)到除雜的目的。常規(guī)的QuEChERS方法具體步驟為：取10 g破碎均質(zhì)后的樣品加入10 ml乙腈等有機溶劑進(jìn)行提取分離，加入4 g硫酸鎂及1 g氯化鈉等鹽類進(jìn)行鹽析分層，水相分離，振蕩離心后取1 ml上清于裝有25 mg PSA（primary secondary amine，N-丙基乙二胺）及150 mg硫酸鎂的離心管中[11]，與樣品基質(zhì)中的干擾物結(jié)合除雜凈化，離心后取上清，待儀器檢測分析[14]。QuEChERS方法所采用的吸附劑類型中，PSA可吸附基質(zhì)中的碳水化合物、脂肪酸、有機酸和少量的色素[15]，C18吸附基質(zhì)中的脂肪和脂類等非極性干擾物[16]，GCB（graphitized carbon black，石墨化碳黑）可去除基質(zhì)中的色素和固醇等干擾物[17]，最常用的方式為多種吸附劑組合使用。如李海飛等[18]檢測水果中三唑類農(nóng)藥殘留時，對比不同吸附劑，結(jié)果表明，組合使用PSA與C18吸附劑的凈化效果優(yōu)于各自單獨使用。QuEChERS方法具有高回收率、高精確度和準(zhǔn)確度、分析范圍廣、速度快、溶劑使用量較少、對環(huán)境污染小、價格低廉、操作簡便等優(yōu)勢[19-23]。

2 QuEChERS方法在農(nóng)藥殘留檢測中的應(yīng)用

2.1 QuEChERS方法與氣相色譜、質(zhì)譜技術(shù)聯(lián)用檢測農(nóng)藥殘留

QuEChERS方法處理過程簡便快速，葉綠素去除率高，除雜凈化效果好，結(jié)合氣相色譜法（GC）和氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用法（GC-MS）可以滿足對果蔬中農(nóng)藥殘留進(jìn)行定性分析和定量分析的檢測要求，可檢測乙烯菌核利、乙酰甲胺磷、百菌清、氯氰菊酯、毒死蜱等多種農(nóng)藥。洪澤淳等[24]采用QuEChERS方法結(jié)合GC檢測黃瓜、韭菜、甘藍(lán)三種蔬菜中的乙烯菌核利等15種有機氯及菊酯類農(nóng)藥，樣品用乙腈提取，PSA吸附凈化，結(jié)果表明，平均回收率90.9 %～111.8 %。謝思思等[25]采用QuEChERS方法結(jié)合GC-MS測定西紅柿、生姜等蔬菜中35種多氯聯(lián)苯農(nóng)藥殘留，乙酸乙酯作為提取劑，QuEChERS凈化處理，結(jié)果表明，各化合物回收率為83.1 %～142.7 %。呂冰等[26]用GC-MS檢測參加歐盟農(nóng)藥殘留參比實驗室考核，土豆樣品采用QuEChERS方法進(jìn)行前處理，實驗檢測出百菌清、氯氰菊酯等13種農(nóng)藥，含量范圍在0.002 ～1.669 mg/kg，考核結(jié)果優(yōu)秀。He等[27]采用QuEChERS結(jié)合GC-MS測定韭菜和大蒜中的農(nóng)藥殘留，并優(yōu)化萃取過程和儀器參數(shù)，在38 min內(nèi)檢測分析了聯(lián)苯菊酯、毒死蜱等213種農(nóng)藥。侯雪等[28]采用QuEChERS方法結(jié)合GC-MS分析測定草莓中的農(nóng)藥殘留，結(jié)果表明，在0.01，0.05，0.1 mg/kg 3種加標(biāo)水平下草莓中21種殺菌劑回收率為70 %～122 %。通過QuEChERS方法結(jié)合GC和GC-MS在果蔬農(nóng)藥殘留檢測中的應(yīng)用，目前可以累計檢測約210種農(nóng)藥。

2.2 QuEChERS方法與液相色譜、質(zhì)譜技術(shù)聯(lián)用檢測農(nóng)藥殘留

QuEChERS方法結(jié)合液相色譜法（LC）和液相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用法（LC-MS）對果蔬產(chǎn)品中的農(nóng)藥殘留進(jìn)行檢測分析，可檢測氨基甲酸酯類、三唑類、有機磷、噻蟲嗪等農(nóng)藥，該方法簡便快速，且具有較高精確度和準(zhǔn)確度，適用于對果蔬產(chǎn)品中農(nóng)藥殘留的測定。王連珠等[29]采用QuEChERS方法對番茄、青刀豆等6種蔬菜樣品進(jìn)行處理，樣品經(jīng)乙腈提取，C18與PSA組合萃取凈化，完成了對6種蔬菜樣品中51種氨基甲酸酯類農(nóng)藥殘留的快速分析檢測。Bi等[30]通過QuEChERS方法對胡椒樣品進(jìn)行前處理，固相萃取提純后采用FPD檢測器分析，測定了胡椒中8種有機磷農(nóng)藥的殘留量，該8種有機磷農(nóng)藥的相對標(biāo)準(zhǔn)偏差均低于5 %。李蓉等[31]采用QuEChERS方法對黃瓜、菜心、葡萄、香蕉等果蔬進(jìn)行樣品前處理，實驗共測定了果蔬樣品中有機磷、三唑類、三嗪類等127種農(nóng)藥，且在0.50～40.0 μg/L范圍內(nèi)線性關(guān)系良好。劉炎等[32]通過QuEChERS-UPLC-MS/MS法快速檢測番茄中噻蟲嗪及其代謝產(chǎn)物、螺蟲乙酯及其4種代謝產(chǎn)物殘留，結(jié)果表明，該7種殺蟲劑在0.2～2000 μg/L內(nèi)有良好線性關(guān)系，r2≥0.9992。通過QuEChERS方法結(jié)合LC和LC-MS在果蔬農(nóng)藥殘留檢測中的應(yīng)用，目前可以累計檢測約230種農(nóng)藥。

2.3 QuEChERS方法與其他技術(shù)聯(lián)用檢測農(nóng)藥殘留

除GC、GC-MS、LC、LC-MS外，毛細(xì)管電泳法和拉曼光譜法結(jié)合QuEChERS方法檢測果蔬中的農(nóng)藥殘留研究也有開展。張丹華等[33]采用QuEChERS方法處理紫薯樣品，利用乙腈進(jìn)行萃取，無水MgSO4、PSA、GCB組合凈化，結(jié)合毛細(xì)管電泳法完成了對紫薯中三嗪類農(nóng)藥殘留含量的快速高效檢測。嗪草酮、環(huán)嗪酮、氰草津的檢測限為20～60 ng/ml。Daniel等[34]建立了QuEChERS結(jié)合毛細(xì)管電泳-串聯(lián)質(zhì)譜法測定甘蔗汁和番茄樣品中甲磺隆農(nóng)藥殘留量的方法，結(jié)果表明，兩種樣品中甲磺隆的檢測限為2 μg/kg。劉翠玲等[35]采用拉曼光譜結(jié)合QuEChERS方法檢測黃瓜中的吡蟲啉殘留量，選擇780 nm激光器采集樣本的拉曼光譜圖，研究發(fā)現(xiàn)，乙腈萃取時分步預(yù)處理樣品比多步預(yù)處理樣品的模型效果好，該實驗結(jié)果可為之后樣品前處理的簡化改進(jìn)提供有力依據(jù)。

3 QuEChERS方法的應(yīng)用前景

對比常規(guī)樣品前處理技術(shù)，QuEChERS方法在處理時間、處理過程、溶劑消耗量、干擾性及定量等方面得到很大改善，且對果蔬樣品中所含色素凈化率高，因此在果蔬農(nóng)藥多殘留分析檢測中的優(yōu)勢明顯，得到廣泛應(yīng)用。該方法局限性主要為適合于對低脂肪含量的樣品進(jìn)行農(nóng)藥殘留檢測分析，對高脂肪含量樣品的適用性有待進(jìn)一步的方法優(yōu)化。同時，由于加在樣品中的吸附劑的吸附容量有限，不能完全去除待測液中的雜質(zhì)，會在后期分析時產(chǎn)生基質(zhì)效應(yīng)，因此如何選擇合適的吸附劑及其配比而消除基質(zhì)干擾是今后研究QuEChERS方法的重要突破點。隨著智能化的發(fā)展，通過多種儀器集成實現(xiàn)該方法的高度自動化也是未來研究的重點方向。