QuEChERS 技術(shù)在食用農(nóng)產(chǎn)品農(nóng)藥殘留檢測(cè)中的應(yīng)用與研究

楊菊芬，張新軍

（敦煌市食品藥品檢驗(yàn)檢測(cè)中心，甘肅敦煌 736200）

在農(nóng)產(chǎn)品生長(zhǎng)過(guò)程中不可避免的會(huì)使用農(nóng)藥，農(nóng)產(chǎn)品或者土壤因?yàn)殚L(zhǎng)期接觸農(nóng)藥而出現(xiàn)部分農(nóng)藥殘留其中的情況，農(nóng)產(chǎn)品因?yàn)榻咏r(nóng)藥而自身出現(xiàn)具有毒性的雜質(zhì)、代謝物及反應(yīng)物，這些統(tǒng)稱為農(nóng)藥殘留[1]。近年來(lái)，人們對(duì)食品安全問(wèn)題的關(guān)注度日漸提高。目前，農(nóng)產(chǎn)品的農(nóng)藥檢測(cè)任務(wù)繁重，構(gòu)建起更為高效可靠的食用農(nóng)產(chǎn)品農(nóng)藥殘留檢測(cè)體系對(duì)于避免農(nóng)藥危害、推動(dòng)農(nóng)藥殘留檢測(cè)技術(shù)的發(fā)展有著重要作用，也為維護(hù)食品安全、促進(jìn)社會(huì)和諧發(fā)展具有重要的現(xiàn)實(shí)意義[2]。

1 農(nóng)藥殘留檢測(cè)現(xiàn)狀

目前，國(guó)際上規(guī)定農(nóng)藥殘留限量的標(biāo)準(zhǔn)眾多，我國(guó)作為農(nóng)藥生產(chǎn)和使用大國(guó)，針對(duì)農(nóng)藥殘留的標(biāo)準(zhǔn)設(shè)置相對(duì)較少，無(wú)法滿足當(dāng)前農(nóng)藥殘留的控制需求[3]。農(nóng)藥的使用不合理使得人們的食品安全難以得到保障，威脅人們的生命健康，而且也極大地制約了我國(guó)農(nóng)產(chǎn)品的出口貿(mào)易。

農(nóng)藥殘留檢測(cè)流程通常非常復(fù)雜，要預(yù)先對(duì)樣本進(jìn)行前處理。樣品前處理的方式眾多，大多是以單個(gè)樣本為檢測(cè)對(duì)象，所消耗的溶劑量大，時(shí)間也長(zhǎng)，并且會(huì)對(duì)人體的生命健康和環(huán)境造成影響，無(wú)法滿足當(dāng)前大批量短時(shí)間的檢測(cè)需求。QuEChERS 的出現(xiàn)解決了這一難題，以其獨(dú)特的技術(shù)優(yōu)勢(shì)逐漸成為農(nóng)藥殘留檢測(cè)中的常用方法[4]。

2 QuEChERS 方法概述

2.1 QuEChERS 方法簡(jiǎn)介

QuEChERS方法是農(nóng)藥殘留的一種前處理方式，這種處理方式速度極快，符合當(dāng)前社會(huì)農(nóng)藥殘留的檢測(cè)需要，一經(jīng)出現(xiàn)就獲得了眾多研究者的青睞。此方法與其他檢測(cè)方法類似，都是利用吸附劑中的填料與樣品中的雜質(zhì)發(fā)生反應(yīng)，進(jìn)而達(dá)到除雜凈化的目的。QuEChERS 方法檢測(cè)農(nóng)藥殘留的基本步驟有以下5 點(diǎn)：①樣品粉碎；②單一溶劑乙腈提取分離；③加入MgSO4等鹽類脫水；④加入吸附劑除雜；⑤取上清液進(jìn)行GC-MS、LC-MS 檢測(cè)[5]。

2.2 QuEChERS 方法技術(shù)優(yōu)勢(shì)

相比于其他傳統(tǒng)的前處理方式，QuEChERS 方法具有以下優(yōu)勢(shì)：①回收率高，穩(wěn)定性好，其回收率超過(guò)了85%；②準(zhǔn)確度高，方便后續(xù)操作；③可以檢測(cè)的農(nóng)藥種類多，范圍較廣；④樣品檢測(cè)效率高；⑤所需要的溶劑量小，成本低，造成的污染?。虎薏僮骱?jiǎn)單，技術(shù)要求低；⑦所需空間小，較小的實(shí)驗(yàn)室即可完成[6]。

2.3 QuEChERS 方法基本步驟

QuEChERS 方法的具體操作步驟：①稱15 g 待測(cè)樣品于50 mL 離心管中，加入12.5 mL 1%酸化乙腈（含1%乙酸）；②加入6 g 無(wú)水硫酸鎂和1.5 g 無(wú)水醋酸鈉于離心管中，振蕩搖勻；③將離心管放置于振蕩器上振蕩30 min；④將離心管于8 000 r/min 離心5 min，使待測(cè)樣品與提取液分離；⑤取7 mL 上清液于加有0.9 g 無(wú)水硫酸鎂和150 mg PSA 的15 mL離心管中，振蕩搖勻；⑥8 000 r/min 離心5 min；⑦取上清液定容至一定體積后上機(jī)分析。

3 QuEChERS 方法在農(nóng)藥殘留檢測(cè)中的應(yīng)用

3.1 QuEChERS 在果蔬農(nóng)藥殘留檢測(cè)中的應(yīng)用

QuEChERS 方法在被開發(fā)出來(lái)后先被應(yīng)用于果蔬檢測(cè)，在果蔬領(lǐng)域的檢測(cè)技術(shù)發(fā)展更為成熟。在實(shí)際檢測(cè)中，主要利用不加任何物質(zhì)的PSA 作為除雜劑，且農(nóng)藥檢測(cè)對(duì)象以氨基甲酸酯類為主，與氣相色譜法（Gas Chromatography，GC）、高效液相色譜儀（High Performance Liquid Chromatography，HPLC）、氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用儀（Gas Chromatography-Mass Spectrometry，GC-MS）相結(jié)合實(shí)現(xiàn)檢測(cè)。經(jīng)過(guò)多次試驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)在對(duì)水果蔬菜進(jìn)行檢測(cè)的過(guò)程中，加入改良后的乙腈溶劑和除雜吸附劑可以更好地對(duì)農(nóng)藥殘留樣本進(jìn)行提取和凈化，處理后的樣品也更符合后續(xù)檢測(cè)器的要求[7]。

3.2 QuEChERS 在糧谷農(nóng)藥殘留檢測(cè)中的應(yīng)用

QuEChERS 方法在糧谷方面的檢測(cè)與其在果蔬農(nóng)藥殘留檢測(cè)中的方式不同，糧谷本身的含水量較小，所以在對(duì)糧谷檢測(cè)時(shí)需要加入一定量的水，選擇乙腈進(jìn)行提取。以低含水量的枸杞為例，利用改進(jìn)過(guò)的QuEChERS 方法對(duì)低含水量的枸杞進(jìn)行前處理[8]，通過(guò)與LUKE 法和乙酸乙酯提取方式后的前處理結(jié)果進(jìn)行對(duì)比，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，QuEChERS 處理后的樣品內(nèi)部的基質(zhì)效果的影響極小，所得的線性最為符合要求。并非所有的含水量低的物質(zhì)都需要添水才可以檢測(cè)，有的只需要增加乙腈的泡制時(shí)間，延長(zhǎng)至一整夜，再通過(guò)PSA、MgSO4進(jìn)行凈化，從而提高樣品的處理效率。

3.3 QuEChERS 在動(dòng)物食品農(nóng)藥殘留檢測(cè)中的應(yīng)用

QuEChERS 方法在動(dòng)物食品的農(nóng)藥殘留測(cè)定中同樣起了重要作用。在動(dòng)物食品中的農(nóng)藥殘留多集中在動(dòng)物組織中，同時(shí)由于哺乳動(dòng)物腦組織的化學(xué)結(jié)構(gòu)具有其特殊性，因此該研究主要選用14 mL 乙腈和氯仿（10 ∶1）的混合溶液代替乙腈，并添加了10 mL10% Na2SO4溶液進(jìn)行純化，并根據(jù)哺乳動(dòng)物腦組織的基質(zhì)狀況添加了ODS C18粉、PSA 粉、氧化鋁粉等來(lái)凈化。由于哺乳動(dòng)物組織本身存在蛋白質(zhì)和脂類等成分，因此在對(duì)動(dòng)物食品樣品進(jìn)行凈化時(shí)，需要使用ODS C18粉和中性氧化鋁粉的合成檢測(cè)液，同時(shí)采用混合型的分散固相進(jìn)行萃取凈化[9]。

3.4 QuEChERS 在牛奶、蜂蜜農(nóng)藥殘留檢測(cè)中的應(yīng)用

牛奶中的主要成分包括水分、蛋白質(zhì)和脂類，均會(huì)對(duì)色譜結(jié)果產(chǎn)生影響，進(jìn)而影響色譜柱的使用壽命。用含有1%醋酸的乙腈溶液和0.1 moL/L Na2EDTA萃取，無(wú)水MgSO4溶液和CH3COONa 凈化，經(jīng)過(guò)濾液稀釋后直接進(jìn)行UPLC-MS/MS 測(cè)定，結(jié)果表明，最低檢出限（LOD）為1～4 g/kg，加標(biāo)回收率為70%～110%，相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差（RSD）小于21%，適用于牛奶中常用抗菌素的快速準(zhǔn)確定量、定性分析[10]。

對(duì)于蜂蜜等黏稠類、含水量相對(duì)較小的樣品而言，檢測(cè)過(guò)程比較復(fù)雜。受樣品內(nèi)部所含的糖類和有機(jī)合成色素等極性物質(zhì)的影響，提取過(guò)程比較困難。初級(jí)次級(jí)胺（PSA）能夠高效吸附這些干擾物質(zhì)。以反相高效液相色譜-離子阱質(zhì)譜法檢測(cè)蜂蜜中氯霉素殘留的試驗(yàn)為例，前處理過(guò)程中利用經(jīng)過(guò)改進(jìn)的QuEChERS 方法可以實(shí)現(xiàn)迅速提取和凈化，利用PSA 可實(shí)現(xiàn)固相分散凈化，有效吸附蜂蜜中的糖和有機(jī)合成色素等雜質(zhì)。結(jié)合電噴霧電離法（ESI）負(fù)分子模型、多反射分子監(jiān)測(cè)（MRM）對(duì)氯霉素進(jìn)行初定性和定量的分析。在0.2～200.0 μg/kg 的添加濃度下，回收率大概在78%～93%，變異系數(shù)＜3.9%，表明此方法對(duì)于氯霉素的定性、定量檢測(cè)更加快捷方便。

3.5 QuEChERS 在其他類型食品殘留檢測(cè)中的應(yīng)用研究

隨著食品工業(yè)的迅速發(fā)展，食品種類越來(lái)越多，食品成分也越來(lái)越復(fù)雜，對(duì)食品中農(nóng)藥殘留檢測(cè)的基質(zhì)干擾也越來(lái)越嚴(yán)重，在保證結(jié)果準(zhǔn)確性的同時(shí)盡量縮短檢測(cè)時(shí)間，是目前市場(chǎng)檢測(cè)的一大需求[11]。以嬰兒食品農(nóng)藥殘留檢測(cè)為例，美國(guó)Cajka 在對(duì)基于水果的嬰兒食品中的111 種農(nóng)藥進(jìn)行GC-TOF/MS 檢測(cè)時(shí)同時(shí)使用緩沖QuEChERS 方法和凝膠滲透色譜（Gel Permeation Chromatography，GPC）凈化進(jìn)行前處理，經(jīng)過(guò)GC-TOF/MS 檢測(cè)，結(jié)果表明，方法最低檢出限達(dá)到了0.01 mg/kg，兩種前處理方式均能達(dá)到歐盟的關(guān)于谷物食品和嬰兒食品的最大殘留限量（MRL）標(biāo)準(zhǔn)，然而用緩沖QuEChERS 方法明顯降低了前處理時(shí)間和花費(fèi)。以13個(gè)樣品為例，前處理包括樣品制備、凈化過(guò)程，GPC 耗時(shí)17.3 h，緩沖QuEChERS 僅耗時(shí)0.83 h。在相同的精密度條件下，充分體現(xiàn)出了緩沖QuEChERS 在快速、簡(jiǎn)便方面的優(yōu)勢(shì)。

4 QuEChERS 的應(yīng)用前景

隨著化學(xué)農(nóng)藥在食品生產(chǎn)和貯存中的廣泛應(yīng)用，各國(guó)相關(guān)部門將使用不同的分析方法對(duì)食品質(zhì)量進(jìn)行檢測(cè)。QuEChERS 方法以其快捷、簡(jiǎn)單、易使用、靈敏度高和成本低等優(yōu)勢(shì)，滿足了實(shí)際檢測(cè)需求，成為了各地中小型實(shí)驗(yàn)室常規(guī)測(cè)定農(nóng)藥殘留的優(yōu)選預(yù)處理方式。

隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，農(nóng)藥殘留檢測(cè)技術(shù)的推廣和應(yīng)用，QuEChERS 農(nóng)藥殘留預(yù)處理方法不但在對(duì)農(nóng)產(chǎn)品中的農(nóng)藥殘余物測(cè)定的預(yù)處理中發(fā)揮著較為重要的作用，而且還將在農(nóng)業(yè)環(huán)境監(jiān)測(cè)中的農(nóng)藥殘留物測(cè)定、獸藥監(jiān)測(cè)和藥物測(cè)定等領(lǐng)域中得到更為廣泛的應(yīng)用。

5 結(jié)語(yǔ)

QuEChERS 方法是針對(duì)農(nóng)藥殘留檢測(cè)而研發(fā)出來(lái)的新型方法，已經(jīng)在果蔬、牛奶等諸多領(lǐng)域得到了廣泛推廣和應(yīng)用，在一定程度上增加了樣品的檢測(cè)量，縮短了檢測(cè)時(shí)間，成為當(dāng)前檢測(cè)預(yù)處理方法的首選，未來(lái)對(duì)于QuEChERS 方法的應(yīng)用會(huì)越來(lái)越廣泛。