梅 婷 吳榮順 魏 波

（1.深圳海吉星農(nóng)產(chǎn)品檢測科技中心有限公司，深圳 518000；2.深圳大學，深圳 518052）

在分析檢測領(lǐng)域，食品中農(nóng)藥殘留測定是一項研究難題，一是被測物含量甚微，二是存在大量的干擾物質(zhì)，三是食品基質(zhì)的多樣性，前處理過程復雜。因此對前處理方法的靈敏度、精確度等提出了很高的要求，分析化學家們不斷設(shè)計新的方法使前處理過程較為簡單且適用范圍廣。2003年美國農(nóng)業(yè)部Anastassiades教授等開發(fā)了一種名為QuEChERS的樣品前處理方法。QuEChERS英文全稱為Quick，Easy，Cheap，Effective，Rugged and Safe，即快速、容易、便宜、有效、穩(wěn)定和可靠。QuEChERS是一種合理而有效的提取純化方法，能為液相色譜或氣相色譜測定農(nóng)藥殘留時提供可靠的前處理技術(shù)，從而達到滿意的分析結(jié)果，而且還能用于丙烯酰胺、醫(yī)藥或獸藥等食品中其他有害成分的分析。本文對食品中農(nóng)藥殘留檢測方法的前處理技術(shù)進行了比較，對QuEChERS方法及其改進方法的優(yōu)勢和前景等問題進行了綜述，旨在為QuEChERS方法在食品檢測中的應(yīng)用提供依據(jù)。

1 食品中農(nóng)藥殘留檢測前處理方法的對比

食品中農(nóng)藥殘留測的定越來越受到人們的重視，但傳統(tǒng)前處理技術(shù)操作繁瑣、自動化程度低、勞動強度大、提取純化效率低、成本高、試劑消耗大、環(huán)境污染嚴重、檢出限低。在實際測定過程中，需要測定多種物理化學性質(zhì)不同的化合物，難度加大。最近20~30年發(fā)展了一些新的方法和技術(shù)，表1中列出了目前最常用的幾種農(nóng)殘前處理方法以及各自的優(yōu)缺點。

盡管表1中的樣品前處理方法已經(jīng)被研究了40~50年，但都無法同期實現(xiàn)高選擇性、高重復性、高回收率、快速簡單的目標。因此需要更新的、快速的、有效的前處理技術(shù)來提高整體的分析質(zhì)量和檢測效率。

表1 食品中常用農(nóng)殘檢測前處理方法的特點

2 QuEChERS方法原理與實施步驟

QuEChERS法實質(zhì)是固相萃取技術(shù)和基質(zhì)固相分散技術(shù)的衍生和進一步發(fā)展，是一種獨創(chuàng)的分析方法聯(lián)合提取、分離和凈化的步驟[9]。QuEChERS就是快速，簡單，便宜，高效，可靠和安全的英文單詞的首字母縮寫。這個方法包括先用有機溶劑進行微提取，然后用分散的固相微萃?。⊿PME）進行純化。自從這一方法被發(fā)明和公布后，獲得了廣泛的應(yīng)用，并且在不斷改進完善，其方法實施過程包括提取劑、脫水劑、提取方式、凈化劑及凈化方式的選擇等等。

2.1 提取劑的選擇

食品中農(nóng)藥殘留的測定，常用溶劑有丙酮[9,10]，乙酸乙酯[11]和乙腈[12-14]。丙酮與水混溶，必須使用非極性溶劑才能將其與水分開，乙酸乙酯微溶于水不需要另外添加非極性溶劑使其與水分開，但是不能將其與強極性的樣品分開。乙腈提取食品（如蔬菜和水果等）得到的提取液比丙酮和乙酸乙酯提取液含有更少的干擾物。乙腈通過鹽析較易與水分離，因此它是QuEChERS方法中優(yōu)選的提取溶劑。

2.2 脫水劑的選擇

為了避免使用共溶劑（通常毒性強，花費高），QuEChERS方法在發(fā)展過程中，經(jīng)歷了一系列的實驗，通過添加不同的鹽來引起相分離。這些鹽使不同極性的農(nóng)藥能同時被分析。在這些測試的鹽中，MgSO4能有效地減少水相的體積從而促進極性分析物進入有機層實現(xiàn)分離并獲得高的回收率，特別是強極性化合物，如甲胺磷、高滅磷或者氧樂果。僅考慮回收率，這個方法中MgSO4似乎是最好的選擇，但是同時考慮到提取的選擇性，在采用MgSO4分離的同時，通過改變添加到樣品中NaCl的量，可以來控制該方法的極性范圍。無水硫酸鎂有比無水硫酸鈉高3倍的吸水能力，在處理樣品時對樣品有更好的脫水能力，也可使樣品粉碎更徹底，從而可更有效地提取農(nóng)藥，Lehotay等[12,15]對乙睛和無水硫酸鎂的協(xié)同作用測定食品中的農(nóng)藥殘留進行了評價，結(jié)果證明其適合測定蔬菜水果中的農(nóng)藥殘留。

2.3 提取方式的選擇

QuEChERS方法的研究者還發(fā)現(xiàn)：實驗過程中需要不斷的振蕩，振蕩優(yōu)于混合，盡管振蕩和混勻均可能會導致干擾物的產(chǎn)生，但的確簡單有效。

（1）在振蕩過程中，樣品并沒有與攪拌器的活性金屬界面接觸，并且在摩擦過程中（特別是添加了固體物質(zhì)后）振蕩并不產(chǎn)生熱量。

（2）避免了連續(xù)提取樣品過程中清洗攪拌器罐/探針，另外也不需要額外添加試劑去潤洗。

（3）振蕩發(fā)生在密閉容器中，避免了溶劑蒸發(fā)，更安全。

（4）購買和維護渦流振蕩器的花費比攪拌器的低。

2.4 凈化劑的選擇

QuEChERS方法中凈化劑通常選擇以下幾種：（1）次級胺（PSA），可除去大量的極性有機酸、極性色素、一些糖和脂肪酸。（2）石墨化炭黑（GCB），可除去甾醇類和色素如葉綠素。（3）C18，可除去非極性干擾物如脂類，并通過幾種凈化劑的協(xié)同作用來優(yōu)化凈化效果及凈化流程。

2.5 凈化方式的選擇

傳統(tǒng)的柱式固相萃?。⊿PE）通常包括五個步驟：柱的預處理、樣品過柱、洗脫除雜質(zhì)、干燥、洗脫目標化合物。盡管SPE有許多優(yōu)勢，但它并不是完全理想的前處理技術(shù)。因此QuEChERS方法采用分散的固相萃取柱（SPME），省時、省錢、省力而且節(jié)省試劑。SPE和SPME（以PSA為基礎(chǔ)）兩種前處理方法比較見表2。

表2 傳統(tǒng)固相萃取柱與分散固相萃取柱比較

3 QuEChERS方法在食品分析檢測中的應(yīng)用

3.1 QuEChERS方法在測定果蔬農(nóng)藥殘留中的應(yīng)用

QuEChERS方法由Anastassiades等[9,18]開發(fā)出來，是最早用于測定蔬菜和水果中的農(nóng)藥殘留的研究。Lehotay等[14]繼續(xù)了Anastassiades的研究，建立了不同組成基質(zhì)中200多種農(nóng)藥殘留物的測定方法，采用GC-MS和LC-MS/MS測定。除了個別對pH敏感的農(nóng)藥外，蔬菜和水果中大部分農(nóng)藥殘留物的測定結(jié)果都很好。實驗中還發(fā)現(xiàn)，對中性pH較敏感的農(nóng)藥，如克菌丹、滅菌丹、抑菌靈等，在非酸性基質(zhì)（如生菜）中易降解。這個問題可以通過添加0.1%甲酸或乙酸來解決。

添加分析物保護劑是一個選擇性的步驟，易在GC色譜柱內(nèi)表面、襯墊、前置柱（保護柱）吸附的非揮發(fā)性化合物，可能會造成拖尾或斷裂峰時非常有效。保護劑可以消除干擾，消減這些化合物與GC載流活性基團的相互作用。大量研究表明選擇

已經(jīng)被用于測定魚中的多環(huán)芳烴、食品中的丙烯酰胺[25]、動物組織和牛奶中的獸藥[26]、血液中的藥物、牛的腎臟組織中β-內(nèi)酰胺抗生素[27]、肌肉組織中的荷爾蒙脂類[28]等。一個用于提取土壤[29]和煙草[30]中的氯污染物的簡化版QuEChERS方法已經(jīng)被提出。

5 討論

在測定食品基質(zhì)中的化學殘留物時，樣品的制備是一個主要的技術(shù)瓶頸。而QuEChERS方法簡化提取、凈化的步驟和時間，由于吸附劑具有選擇性，可通過調(diào)整吸附劑來處理不同的基質(zhì)，用于分析食品基質(zhì)中不同極性范圍目標化合物。

此外，QuEChERS方法明顯具有除用于農(nóng)藥分析外其它方面的潛能，如用于獸藥、違法添加劑等痕量有害物質(zhì)的測定。QuEChERS在分析具有復雜基質(zhì)的樣品時，可采用幾種提取/凈化劑聯(lián)合使用的方法來保證不同類別有害異物的高回收率，但尚需要開展進一步的研究工作。相信通過進一步的研究，QuEChERS方法會更加成熟，得到更廣闊的發(fā)展空間。

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