果蔬中農(nóng)藥殘留檢測樣品前處理技術研究進展

鄭 偉

(濟源職業(yè)技術學院，河南濟源，459000)

為提高果蔬的產(chǎn)量，人們會以殺蟲、除草或殺菌為目的對農(nóng)作物施用農(nóng)藥。隨著人們生活水平的提高和健康、安全意識的增強，人們對果蔬中農(nóng)藥殘留問題的關注度日益增強。由于果蔬種類多樣、基質復雜，農(nóng)藥殘留物成分多樣；施加的農(nóng)藥種類繁多，殘留量痕量，農(nóng)藥殘留檢測已成為食品安全控制的重要一環(huán)。

1 果蔬中農(nóng)藥殘留前處理技術

為了準確檢測出不同類別果蔬中各種類別的農(nóng)藥含量，需對果蔬樣品進行有效地萃取、凈化和富集等前處理。目前果蔬中農(nóng)藥殘留檢測常用的前處理技術包括固相萃取、固相微萃取、磁性固相萃取、基質分散固相萃取、QuEChERS技術、凝膠滲透色譜技術、分子印跡固相萃取技術和微波輔助萃取技術等。

1.1 固相萃取技術(SPE)

固相萃取技術是將用有機溶劑提取過的樣品溶液通過填充有選擇性吸附劑的固相萃取柱來凈化、富集目標待測物，是農(nóng)藥殘留檢測常用的前處理技術。固相萃取柱的填充材料類型包括硅膠、氧化鋁等無機材料；PSA、C18、C8等鍵合硅膠類材料；聚苯乙烯-二乙烯苯等聚合物類材料；PSA-GCB、NH2-GCB等復合物材料等。在果蔬農(nóng)藥殘留測定中樣品前處理常用到的固相萃取柱類型包括PSA固相萃取柱、GCB固相萃取柱和氨基固相萃取柱。賈曉菲等[1]使用SPE方法測定了草莓中12種菊酯類農(nóng)藥殘留量，研究使用50.0mL乙腈提取25.0g草莓樣品。弗羅里硅土固相萃取小柱用丙酮-正己烷和正己烷預淋洗后，將草莓提取液轉移至萃取柱中，再用丙酮-正己烷淋洗，對樣品進行凈化和濃縮。12種菊酯類農(nóng)藥的加標回收率在83.5%—107.0%之間，RSD在2.55%—10.69%之間，回收率和精密度均滿足農(nóng)殘測定相關要求。馬琳等[2]用40mL乙腈勻漿提取20g草莓樣品，以NH2固相萃取柱為凈化柱，二氯甲烷-甲醇(95:5)為洗脫劑凈化提取液。用超高效液相色譜-串聯(lián)質譜法(UPLC-MS-MS)對19種農(nóng)藥殘留量進行檢測，高、中、低3個加標平均回收率為77.3%—100.3%。張博倫等[3]用含1%醋酸的乙腈提取液加入氯化鈉和無水硫酸鎂振蕩提取山楂、柚子、菠蘿、橙子等高酸水果5min，串聯(lián)使用CarbonNH2和ProElutNH2萃取柱凈化樣品。四種高酸水果中48種農(nóng)藥3個加標水平下的平均回收率為70.7%—118.0%，RSD(n=5)不大于9.7%。占繡萍等[4]用乙腈提取蔬菜樣品，提取液加氯化鈉鹽析后，取上清液用石墨炭黑-氨基串聯(lián)(PC/NH2)固相萃取柱凈化，50℃水浴溫度下氮吹濃縮后，用超高效液相色譜-串聯(lián)質譜法(UPLC-MS、MS)對蔬菜中多殺霉素等4種農(nóng)藥殘留量進行檢測，空心菜、黃瓜、絲瓜等8種蔬菜中噻蟲嗪、多殺霉素A、多殺霉素D和氟硅唑4種農(nóng)藥的回收率為70.9%—123.4%，RSD小于15%。

1.2 固相微萃取技術(SPME)

固相微萃取技術是利用SPME裝置以實現(xiàn)采樣、萃取、濃縮和進樣一體的一種樣品前處理技術，具有有機溶劑消耗量小、易自動化操作的優(yōu)點[5]。目前用于農(nóng)殘測定的SPME涂層常用到的材質有分子印跡、聚酰胺(PA)、聚二甲基硅氧烷(PDMS)等，富集樣品方式包括直接SPME法和頂空SPME法兩種。張凌雪等[6]用丙酮超聲提取蔬菜樣品2次，提取液用涂有烯丙基氧七元瓜環(huán)涂層的自制固相微萃取纖維于40℃攪拌萃取50min后在氣相色譜進樣口250℃熱解吸4min后，用氣相色譜測定了不同蔬菜樣品中出α-HCH、CHM、MPT等10種有機氯、有機磷農(nóng)殘的含量，回收率為61.3%—120%，RSD小于11%。

1.3 磁性固相萃取技術(MSPE)

磁性固相萃取是一種使用磁性材料或可磁性化材料如Fe3O4、Fe2O3等作為吸附劑提取目標物的樣品前處理方法，吸附劑在萃取過程中分散在樣品溶液中以與目標物充分接觸且能進行快速地磁性分離。目前MSPE主要用于果汁中痕量農(nóng)殘測定的富集凈化。黃斯敏等[6]用甲醇振蕩10min提取沃柑樣品2次，加20.0 mg磁性共價有機骨架復合材料Fe3O4@COF于10mL樣品提取液中，室溫振蕩20min，磁性分離后，棄去上清液，用1mL甲醇振蕩5min后洗脫，洗脫液用HPLC-UV分析樣品中吡蟲啉、噻菌靈、噻蟲嗪和多菌靈4種農(nóng)藥含量，該法加標回收率為92.1%—104.0%，RSD為1.2%—8.3%。董云淵等[7]用甲醇活化25mg利用化學共沉淀法合成的吸附劑壁碳納米管Fe3O4@ MWSNTs-OH后，加入20mL果汁樣品中，超聲振蕩15s后再吸附10min，磁分離后，用2mL甲醇洗脫萃取液，經(jīng)氮吹、過濾后，在氣質色譜儀上測定了試樣中2-苯基苯酚、二苯胺、胡椒基丁醚等3種農(nóng)藥的含量。

1.4 基質分散固相萃取技術(MSPD)

基質分散固相萃取技術一般包括研磨分散、轉移和洗脫三個環(huán)節(jié)。首先將樣品和硅膠、弗洛里土等分散劑按1：4比例手工研磨使之混合均勻，然后將研磨好的樣品轉移至適當尺寸的層析柱中，使用適當?shù)娜軇┝芟磳游鲋鶑亩鴮⒏鞣N不同的待測物洗脫下來以達到分離和凈化待測目標物的作用[5]。鞏麗萍等[8]將通過10mL乙腈提取5g蔬菜樣品，加入3g氯化鈉離心鹽析分配，以上清液作為提取液。移取上清液1.5mL于離心管中，加入50mg用于去除強極性雜質的PSA粉末、100mg去除非極性雜質的C18粉末和100mg去除水分和水溶性雜質的無水硫酸鎂，渦旋混合1min、離心2min后，移取一定體積的上清液，加入30mg可吸附、凈化蔬菜中色素的石墨化炭黑，將它們混合、過濾后，使用UPLC-MS-MS測定了蔬菜中多菌靈、涕滅威、毒死蜱、氧樂果、克百威等農(nóng)藥殘留量，回收率為72.8%—117.4%。

1.5 QuEChERS技術

QuEChERS技術是近年來果蔬農(nóng)藥多殘留測定常用的一種快速、簡單、便宜、可靠和安全的樣品前處理技術。張彥軍等[9]用10mL乙酸酸化乙腈(1:99)提取10.00g蔬菜樣品，以3:1的無水硫酸鎂和N-丙基乙二胺(PSA)凈化萃取液中的色素、少量水分和其他干擾物質，并利用氣相色譜法測定了咪鮮胺(PCN)及其代謝物2,4,6-三氯苯酚(TCP)殘留量，在3個添加水平下的回收率分別為92.1%—107.9%和91.4%—105.7%，RSD分別為2.4%—10.4%和2.6%—11.3%，準確度和精密度均較高。李欣等[10]用含1%乙酸的乙腈溶液提取蔬菜樣品，加入氯化鈉和無水乙酸鈉鹽鹽析，以N-丙基乙二胺(PSA)凈化提取液中色素后用液相色譜-串聯(lián)質譜法，采用多反應監(jiān)測模式快速檢測了蔬菜中56種農(nóng)藥殘留，3個添加水平下的回收率為65.8%—114.0%，RSD為0.1%—14.5%。

1.6 凝膠滲透色譜技術(GPC)

凝膠滲透色譜是利用被分離物質本身相對分子質量大小的不同來實現(xiàn)分離的，可同時分析不同類型的農(nóng)藥。張群等[11]用乙腈提取番石榴樣品，用填充有Bio-Beads S-X3(200-400 Mesh)的GPC凈化柱和乙酸乙酯/環(huán)己烷(1:1)流動相體系凈化去除番石榴提取液中色素、粗纖維、果膠等基質干擾，用氣相色譜-串聯(lián)質譜法測定了樣品中毒死蜱、克螨特、氟氯氰菊酯3種農(nóng)藥的殘留量，平均回收率范圍為83.3%—104.8%，RSD(n=5)為2.9%—7.9%。

1.7 分子印跡固相萃取技術(MISPE)

分子印跡固相萃取技術是以分子印跡聚合物作為選擇性吸附劑對樣品進行前處理的技術，廣泛應用于三嗪類除草劑、嘧啶類殺菌劑等農(nóng)藥殘留的測定[12]。Khan等[13]以合成的MIPs作為固相萃取劑，采用MISPE法對香蕉、蘋果、番茄等樣品進行前處理后，用高效液相色譜法對樣品中氯苯嘧啶醇殘留量進行了測定，回收率為91.16%—99.52%。

1.8 微波輔助萃取技術(MAE)

微波輔助萃取技術，又稱微波萃取，是利用微波可提高溶劑萃取效率、萃取質量，且能使樣品中待測組分在保持原化合物狀態(tài)下實現(xiàn)與基體有效分離的一種省時、簡便的前處理方法[5]。王瀟等[14]設置微波功率為200W，樣品與石英砂質量比為l：2，300μL的水蒸氣為萃取劑，收集微波萃取液18mL，加入分散劑丙酮600μL、萃取劑氯仿350μL和0.2g氯化鈉進行分散液液萃取以凈化和富集待測物。采用液相色譜-串聯(lián)質譜法(LC-MS/MS)測定了西紅柿中6種三嗪類農(nóng)藥殘留量，3個添加水平下的回收率為62.1%—108.1%。

2 果蔬農(nóng)藥殘留檢測前處理技術展望

樣品前處理是果蔬農(nóng)殘檢測中重要的一個環(huán)節(jié)，如果處理不當，不但可能對后續(xù)檢測儀器造成污染，還會影響檢測結果的準確性。果蔬種類繁多、基質復雜，施用農(nóng)藥類型豐富，往往具有農(nóng)殘類別多樣、含量微量或痕量的特點，果蔬多農(nóng)殘檢測難度較高。在對待測樣品進行前處理時，要根據(jù)樣品的種類、基質特點、待測農(nóng)藥類別和性質及檢測方法對前處理方法進行科學合理的選擇。近年來，隨著果蔬農(nóng)殘檢測方法的不斷發(fā)展，樣品前處理技術也在朝著高效、快速、技術聯(lián)用和多殘留同時檢測的方向發(fā)展。