QuEChERS前處理技術(shù)在農(nóng)藥多殘留檢測(cè)中的研究進(jìn)展

＊曾霞 于雅匯 王鳥(niǎo) 孟信剛*

（1.景德鎮(zhèn)學(xué)院 生物與環(huán)境工程學(xué)院 江西 333000 2.六盤水生態(tài)環(huán)境監(jiān)測(cè)中心 貴州 553000）

食品安全問(wèn)題是世界各國(guó)的高度重視的重大問(wèn)題，而食品中的農(nóng)藥殘留檢測(cè)是食品質(zhì)量安全檢測(cè)的主要內(nèi)容。在對(duì)食品中的農(nóng)藥殘留進(jìn)行檢測(cè)時(shí)需要先對(duì)待檢測(cè)樣品進(jìn)行預(yù)處理。傳統(tǒng)的樣品前處理方法很多，大多數(shù)前處理方法往往需要大量的提取劑、較長(zhǎng)的提取時(shí)間，它們的凈化步驟也十分復(fù)雜。傳統(tǒng)的方法還難以實(shí)現(xiàn)同時(shí)對(duì)大批量的農(nóng)藥達(dá)到更優(yōu)質(zhì)的提取分析，以至于提取效率相對(duì)較低。然而，QuEChERS技術(shù)的開(kāi)發(fā)，解決了這一難題。為食品安全的監(jiān)管提供了一定的技術(shù)支撐?；谒膬r(jià)值，許多研究人員開(kāi)始對(duì)它展開(kāi)應(yīng)用和研究。在前人開(kāi)發(fā)的基礎(chǔ)之上，許多研究人員根據(jù)不同農(nóng)藥的特性和作用對(duì)QuEChERS法不斷研究改良。其中，在2007年，Lehotay[1]采用乙酸鈉緩沖鹽體系提取的QuEChERS方法被列入美國(guó)分析化學(xué)家協(xié)會(huì)標(biāo)準(zhǔn)方法（AOAC 2007.01）[2]，該法適用于葡萄、生菜和橙子中的阿特拉津、百菌清、毒死蜱、敵敵畏等藥物的提取。Schulze等[3]采用檸檬酸鈉緩沖鹽體系提取的QuEChERS方法于2008年列入歐洲標(biāo)準(zhǔn)化委員會(huì)標(biāo)準(zhǔn)方法（EN 15662）[4]。在2020年，陳思敏等[5]采用檸檬酸鈉緩沖鹽體系提取的QuEChERS方法對(duì)白菜中的80種農(nóng)藥進(jìn)行分析檢測(cè)，80種目標(biāo)農(nóng)藥的回收率可達(dá)78.5%～111.3%。研究者們對(duì)QuEChERS方法的探索也并未止步于此，它的應(yīng)用領(lǐng)域在近年來(lái)不斷擴(kuò)張。

1.QuEChERS法簡(jiǎn)介

QuEChERS（Quick、Easy、Cheap、Effective、Rugged、Safe）前處理技術(shù)是2003年由美國(guó)Anastassiades教授[6]基于基質(zhì)固相分散（MSPD）快速樣品處理技術(shù)研究的一種新興的樣品處理技術(shù)。從原理上來(lái)看QuEChERS法與固相萃取法（SPE）有一定的相似之處，都是通過(guò)將吸附劑和基質(zhì)中各種雜質(zhì)互相配合作用來(lái)實(shí)現(xiàn)凈化樣品。但QuEChERS法比SPE的步驟更加簡(jiǎn)單。研究人員建立該方法最初的目的是為了開(kāi)發(fā)一種用于檢測(cè)水果和蔬菜等農(nóng)業(yè)植物產(chǎn)品的快速樣品預(yù)處理技術(shù)。如今，QuEChERS技術(shù)除已成為檢測(cè)蔬菜和水果中農(nóng)藥殘留的全球標(biāo)準(zhǔn)樣品制備技術(shù)之外。近年來(lái)其發(fā)展領(lǐng)域日益廣泛，已涉及到肉類、血液樣品、藥物、深加工類食品以及環(huán)境樣品的檢測(cè)。

QuEChERS提取技術(shù)常規(guī)處理過(guò)程：（1）萃?。悍Q取10g粉碎后的實(shí)驗(yàn)樣品于50ml的塑料離心管中，加入10ml乙腈提取劑，加入4ml無(wú)水MgSO4和1ml NaCl，離心分層；（2）凈化：移取1ml上清液至含150mg無(wú)水MgSO4和25mg PSA的小型離心管中，再進(jìn)行分散固相提純凈化。將處理后的上清液置于樣本瓶中，最后使用氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用或液相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用等檢測(cè)方法對(duì)樣本瓶中的上清液進(jìn)行定性和定量分析，如圖1所示。

圖1 QuEChERS常規(guī)處理步驟

經(jīng)過(guò)實(shí)驗(yàn)研究發(fā)現(xiàn)把QuEChERS法中的萃取劑乙腈轉(zhuǎn)化為甲基二丙烯,可以廣泛應(yīng)用在GC/NPD、FPD或ECD檢測(cè)中。QuEChERS法較之傳統(tǒng)方法具有以下優(yōu)勢(shì)：（1）回收率高，對(duì)大量極性及揮發(fā)性的農(nóng)藥品種的回收率大于85%；（2）精確度高（重現(xiàn)性小于5%，用內(nèi)標(biāo)法進(jìn)行校正）；（3）分析時(shí)間短，能在30～40min內(nèi)完成6個(gè)預(yù)先稱重的樣品測(cè)定；（4）溶劑使用量少，污染小且不使用含氯化物溶劑；（5）操作簡(jiǎn)便，無(wú)需良好訓(xùn)練和較高技能便可很好地完成[6]。

2.QuEChERS法近年來(lái)的應(yīng)用研究進(jìn)展

(1)QuEChERS法在蔬菜水果中農(nóng)藥多殘留檢測(cè)中的應(yīng)用

QuEChERS提取法建立之初即是用于水果蔬菜的處置，現(xiàn)今在該領(lǐng)域的發(fā)展已基本成熟。Ferracane等[7]采用QuEChERS提取法和流動(dòng)調(diào)制綜合二維氣相色譜-三重四級(jí)桿質(zhì)譜聯(lián)用技術(shù)測(cè)定了番茄、黃瓜、甜紅椒和冰山萵苣中的多農(nóng)藥殘留。研究表明，對(duì)于不同基質(zhì)中的農(nóng)藥殘留回收率可達(dá)53%～160%，變異系數(shù)為1%～28%。Yu等[8]建立了以Fe3O4磁性納米粒子（Fe3O4-MNPs）修飾QuEChERS為基礎(chǔ)的分散液-液微萃取-GC-MS/MS快速測(cè)定綠葉蔬菜中8種有機(jī)氯農(nóng)藥的方法。實(shí)驗(yàn)用QuEChERS過(guò)程獲得的1mL提取液作為為分散劑，40μL氯仿為萃取劑，再加入4mL水，混合均勻后進(jìn)行分散液液相微萃取進(jìn)行濃縮。研究表明，實(shí)驗(yàn)中用碳黑替代價(jià)格偏貴的GCB不會(huì)降低回收效率。實(shí)驗(yàn)回收率為78.6%～107.7%，RSD不大于7.5%。該方法可成功用于綠葉蔬菜樣品中有機(jī)農(nóng)殘的檢測(cè)。Tang等[9]建立了UPLC-MS/MS同時(shí)測(cè)定巴克菜中6種農(nóng)藥的方法。研究顯示表明，該實(shí)驗(yàn)有助于確定最大痕留量，對(duì)評(píng)估食品安全有著重要意義。

(2)QuEChERS法在藥物中農(nóng)藥多殘留檢測(cè)中的應(yīng)用

黃小蘭等[10]采用QuEChERS結(jié)合GC-MS/MS檢測(cè)地參中的63種農(nóng)殘余。實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示，在3個(gè)添加水平下（0.05mg/kg、0.25mg/kg和0.75mg/kg），各農(nóng)藥化合物平均添加標(biāo)回收率為71.5%～120.4%。不同產(chǎn)地的地參均不同程度地檢出包括氯菊酯、丙環(huán)唑、氯唑磷、苯霜靈和肟菌酯5種農(nóng)藥殘留。Li等[11]建立了QuEChERS技術(shù)與GC-MS/MS聯(lián)用同時(shí)檢測(cè)三七中的74種農(nóng)藥殘余來(lái)分析20批市場(chǎng)三七樣本數(shù)據(jù)。實(shí)驗(yàn)平均回收比例率控制在70%～120%之間，RDS小于20%。研究結(jié)果顯示，其中有9種農(nóng)藥檢測(cè)到，喹烯已經(jīng)超過(guò)了國(guó)外的標(biāo)準(zhǔn)。該方法可成功應(yīng)用于國(guó)內(nèi)20個(gè)市場(chǎng)樣品的農(nóng)藥殘留檢測(cè)。另外的，QuEChERS法也可對(duì)環(huán)境樣品進(jìn)行前處理。2019年，Siti等[12]采用QuEChERS法與UPLC-MS/MS聯(lián)用測(cè)定水稻土壤和水中的農(nóng)藥殘留。該法在土壤中的回收率控制在74%～111%，在水中的控制在77%～117%。

(3)QuEChERS法在肉類中農(nóng)藥多殘留檢測(cè)中的應(yīng)用

陳燕敏等[13]采用QuEChERS結(jié)合GC-MS/MS檢測(cè)禽肉種的34種農(nóng)殘。實(shí)驗(yàn)過(guò)程中肉類樣品經(jīng)乙腈提取后的凈化對(duì)象主要是脂類物質(zhì)，現(xiàn)今已知的主要用于凈化脂類物質(zhì)的材料有C18和EMR脫脂凈化管兩種。本實(shí)驗(yàn)的研究者們經(jīng)實(shí)驗(yàn)對(duì)比后采用了回收率更加穩(wěn)定的QuEChERS凈化管（即含有C18凈化管）。用此方法檢測(cè)禽肉中的34種農(nóng)藥殘留，平均添加標(biāo)準(zhǔn)農(nóng)藥回收率大約在78.22%～118.79%，相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差大約在0.27%～9.23%。Shen等[14]采用QuEChERS結(jié)合96孔固相萃取（SPE）平板法對(duì)魚肉樣品中的萬(wàn)古霉素和去甲萬(wàn)古霉素進(jìn)行了提取，并采用UPLC-MS/MS對(duì)其進(jìn)行了分析檢測(cè)。實(shí)驗(yàn)的回收率在86.7%～98.6%之間。結(jié)果表明，該方法能滿足萬(wàn)古霉素和去甲萬(wàn)古霉素的日常監(jiān)測(cè)要求，可成功地應(yīng)用于污染和隨機(jī)采集的樣品。

在近20年的發(fā)展史中，QuEChERS法在許多領(lǐng)域已有顯著成效。（參見(jiàn)表1）筆者簡(jiǎn)單整理了近兩年來(lái)國(guó)內(nèi)外QuEChERS提取法與不同檢測(cè)儀器結(jié)合在蔬菜水果、肉類食品、藥物等中農(nóng)藥多殘留檢測(cè)的研究詳情。

表1 QuEChERS法在不同樣品中農(nóng)藥多殘留檢測(cè)中的應(yīng)用

3.QuEChERS法應(yīng)用展望及發(fā)展趨勢(shì)

QuEChERS法雖是一種較新的前處理技但憑借著具有高回收率、分析范圍廣、檢測(cè)速度快、對(duì)環(huán)境污染小等一系列優(yōu)勢(shì)發(fā)展十分迅速。經(jīng)過(guò)近二十年的發(fā)展，它在蔬菜水果、藥物、深加工類產(chǎn)品農(nóng)藥多殘留等領(lǐng)域的發(fā)展已相對(duì)成熟。經(jīng)不斷改進(jìn)后的QuEChERS法可與多種分析儀聯(lián)用，同時(shí)檢測(cè)大批量的農(nóng)藥，為農(nóng)藥殘留分析人員進(jìn)行實(shí)驗(yàn)提供了很重要的幫助。在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，研究分析人員發(fā)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)所使用的QuEChERS凈化劑對(duì)所凈化的目標(biāo)物也會(huì)有一定的吸附作用，很大程度上影響了農(nóng)藥的回收率。因此研發(fā)對(duì)樣品雜質(zhì)凈化效果明顯但對(duì)目標(biāo)物有較弱吸附作用甚至不吸附目標(biāo)物的凈化劑將會(huì)是QuEChERS法未來(lái)研究改進(jìn)的重點(diǎn)。