质量控制 中国果菜 CHINA FRUIT VEGETABLE V_01.34 No.2 Feb.2014 QuEChERS方法在食品农残检测中的应用研究 梅婷 吴荣顺 魏波 (1.深圳海吉星农产品检测科技中心有限公司,深圳518000; 2.深圳大学,深圳518052) 摘要:本文对国内外近30年来食品中农药残留分析检测的前处理方法进行了比较,分析了各种方法的优缺点。 介绍了QuEChERS方法的基本原理、实施步骤、改进方法的优势及应用前景等系列问题,旨在为QuEChERS方 法在食品检测中的应用提供理论依据。 关键词:QuEChERS;食品检测;农药残留;前处理方法 中图分类号:TS255_3 文献标识码:A 文章编号:1008—1038(2014)02.0062.05 Development and Application Progress of QuEchers Sample Preparation Methods for the Analysis of Pesticide Residues in Food MEI Ting WU Rong—shun Wei Bo (1.Shen zhen Higreen Food Quality Tesitng Techcenter CO.LTD.,Shenzhen 51 8000,China; 2.Shen Zhen University,Shenzhen 51 8052,China) Abstract:This article compared the different versions of an easy,rapid and low-cost sample preparation approach for the determination of pesticide residues in food of recent 30 years in China and abroad,and analyzed every method’S virtue and shortcoming.Aiming to provide a theory for the application of QuEchers in food detection,the principle,implementation procedure,improvement advantage nd aapplication prospects of QuEchers were introduced. Key words:QuEchers;food detection;pesticide residues;pre—treatment methods 在分析检测领域,食品中农药残留测定是一 可靠的前处理技术,从而达到满意的分析结果,而 项研究难题,一是被测物含量甚微,二是存在大 且还能用于丙烯酰胺、医药或兽药等食品中其他有 量的干扰物质,三是食品基质的多样性,前处理 害成分的分析。本文对食品中农药残留检测方法的 过程复杂。因此对前处理方法的灵敏度、精确度 前处理技术进行了比较,对QuEChERS方法及其 等提出了很高的要求,分析化学家们不断设计新 改进方法的优势和前景等问题进行了综述,旨在为 的方法使前处理过程较为简单且适用范围广。2003 QuEChERS方法在食品检测中的应用提供依据。 年美国农业部Anastassiades教授等开发了一种名 为QuEChERS的样品前处理方法。QuEChERS英 1食品中农药残留检测前处理方法的对比 文全称为Quick,Easy,Cheap,Effective,Rugged 食品中农药残留测的定越来越受到人们的重 and Safe,即快速、容易、便宜、有效、稳定和可 视,但传统前处理技术操作繁琐、自动化程度低、 靠。QuEChERS是一种合理而有效的提取纯化方 劳动强度大、提取纯化效率低、成本高、试剂消耗 法,能为液相色谱或气相色谱测定农药残留时提供 大、环境污染严重、检出限低。在实际测定过程中, 收稿日期:2013.12-24 基金项目:深圳市龙岗区科技研发项目(深农府<2010>30) 作者简介:梅婷(1987一),女,硕士研究生,主要从事食品安全与检测方面研究。 2014年2月 0uEChER¥方法在食品农残检测中的应用研究 63 需要测定多种物理化学性质不同的化合物,难度加 尽管表1中的样品前处理方法已经被研究了 大。最近20~3O年发展了一些新的方法和技术, 40~50年,但都无法同期实现高选择性、高重复性、 表l中列出了目前最常用的几种农残前处理方法以 高回收率、快速简单的目标。因此需要更新的、快 及各自的优缺点。 速的、有效的前处理技术来提高整体的分析质量和 检测效率。 表1食品中常用农残检测前处理方法的特点 2 QuEChERS方法原理与实施步骤 包括提取剂、脱水剂、提取方式、净化剂及净化方 QuEChERS法实质是固相萃取技术和基质固相 式的选择等等。 分散技术的衍生和进一步发展,是一种独创的分析 2.1提取剂的选择 方法联合提取、分离和净化的步骤[9]。QuEChERS 食品中农药残留的测定,常用溶剂有丙酮[9ll。。, 就是快速,简单,便宜,高效,可靠和安全的英文 乙酸乙酯 和乙腈 -14】。丙酮与水混溶,必须使 单词的首字母缩写。这个方法包括先用有机溶剂进 用非极性溶剂才能将其与水分开,乙酸乙酯微溶于 行微提取,然后用分散的固相微萃取(SP№)进 水不需要另外添加非极性溶剂使其与水分开,但是 行纯化。自从这一方法被发明和公布后,获得了广 不能将其与强极性的样品分开。乙腈提取食品(如 泛的应用,并且在不断改进完善,其方法实施过程 蔬菜和水果等)得到的提取液比丙酮和乙酸乙酯提 中国果菜 第34卷第2期 取液含有更少的干扰物。乙腈通过盐析较易与水分 性金属界面接触,并且在摩擦过程中(特别是添加 离,因此它是QuEChERS方法中优选的提取溶剂。 2.2脱水剂的选择 QuEChERS方法在发展过程中,经历了一系列的实 了固体物质后)振荡并不产生热量。 (2)避免了连续提取样品过程中清洗搅拌器罐 为了避免使用共溶剂(通常毒性强,花费高), /探针,另外也不需要额外添加试剂去润洗。 (3)振荡发生在密闭容器中,避免了溶剂蒸发, 验,通过添加不同的盐来引起相分离。这些盐使不 更安全。 同极性的农药能同时被分析。在这些测试的盐中, (4)购买和维护涡流振荡器的花费比搅拌器的 MgSO4能有效地减少水相的体积从而促进极性分析 低。物进入有机层实现分离并获得高的回收率,特别是 2.4净化剂的选择 强极性化合物,如甲胺磷、高灭磷或者氧乐果。仅 QuEChERS方法中净化剂通常选择以下几种: 考虑回收率,这个方法中MgSO 似乎是最好的选 (1)次级胺(PSA),可除去大量的极性有机酸、 择,但是同时考虑到提取的选择性,在采用MgSO4 极性色素、一些糖和脂肪酸。(2)石墨化炭黑(GCB), 分离的同时,通过改变添加到样品中NaC1的量, 可除去甾醇类和色素如叶绿素。 (3)C18,可除去 可以来控制该方法的极性范围。无水硫酸镁有比无 非极性干扰物如脂类,并通过几种净化剂的协同作 水硫酸钠高3倍的吸水能力,在处理样品时对样品 用来优化净化效果及净化流程。 有更好的脱水能力,也可使样品粉碎更彻底,从而 2.5净化方式的选择 可更有效地提取农药,Lehotay等【l ,l 5J对乙睛和无 传统的柱式固相萃取(SPE)通常包括五个步 水硫酸镁的协同作用测定食品中的农药残留进行了 骤:柱的预处理、样品过柱、洗脱除杂质、干燥、 评价,结果证明其适合测定蔬菜水果中的农药残留。 洗脱目标化合物。尽管SPE有许多优势,但它并不 2.3提取方式的选择 是完全理想的前处理技术。因此QuEChERS方法 QuEChERS方法的研究者还发现:实验过程中 采用分散的固相萃取柱(SPⅧ),省时、省钱、 需要不断的振荡,振荡优于混合,尽管振荡和混匀 省力而且节省试剂。SPE和SPME(以PSA为基础) 均可能会导致干扰物的产生,但的确简单有效。 两种前处理方法比较见表2。 (1)在振荡过程中,样品并没有与搅拌器的活 表2传统固相萃取柱与分散固相萃取柱比较 3 QuECt ̄S方法在食品分析检测中的应用 法,采用GC-MS和LC.MS/MS测定。除了个别对 3.1 QuECt ̄RS方法在测定果蔬农药残留中的应用 pH敏感的农药外,蔬菜和水果中大部分农药残留 QuEChERS方法由Anastassiades等 埽 开发出 物的测定结果都很好。实验中还发现,对中性pn 来,是最早用于测定蔬菜和水果中的农药残留的研 较敏感的农药,如克菌丹、灭菌丹、抑菌灵等,在 究。Lehotay等[I 】继续了Anastassiades的研究,建 非酸性基质(如生菜)中易降解。这个问题可以通 1%甲酸或乙酸来解决。 立了不同组成基质中200多种农药残留物的测定方 过添加0.2014年2月 QuEChERS方法在食品农残检测中的应用研究 65 添加分析物保护剂是一个选择性的步骤,易在 GC色谱柱内表面、衬垫、前置柱(保护柱)吸附 的非挥发性化合物,可能会造成拖尾或断裂峰时非 chimica acta,2006,576(1):67.76. [6]Anastassiades M,Schwack Analysis of carbendazim, benomyl,thiophanate methyl and 2,4-dichlorophenoxy acetic acid in fruits and vegetables after supercritical lfuid extraction 常有效。保护剂可以消除干扰,消减这些化合物与 GC载流活性基团的相互作用。大量研究表明选择 已经被用于测定鱼中的多环芳烃、食品中的丙 烯酰胺[2 、动物组织和牛奶中的兽药[2 、血液中 的药物、牛的肾脏组织中D.内酰胺抗生素口 、肌 肉组织中的荷尔蒙脂类[28 等。一个用于提取土壤[291 [J].Journal ofChromatography A,1998,825(1):45—54. [7】Romero-GonzAlez Pastor-MontomE,Maritnez-Vidal几,et a1. 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