QuEChERS在糧油產(chǎn)品農(nóng)藥殘留檢測(cè)中的應(yīng)用現(xiàn)狀*

古汶玉，何詠怡，何夢(mèng)婷，黃 玉，潘傳榮

（1.廣東省糧食科學(xué)研究所，廣州 510050；2.廣東省糧食儲(chǔ)藏技術(shù)工程研究中心，廣州 510050）

農(nóng)藥殘留分析是糧油產(chǎn)品質(zhì)量安全檢測(cè)的重要指標(biāo)，加強(qiáng)對(duì)農(nóng)藥殘留的檢測(cè)，對(duì)于保障人體健康，確保糧油產(chǎn)品安全，保護(hù)生態(tài)環(huán)境，避免和減少不必要的糧油損失，具有重要意義。近年來(lái)，氣相色譜、氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用、液相色譜、液相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用等技術(shù)在糧油產(chǎn)品農(nóng)殘檢測(cè)中得到更多應(yīng)用[1]。但目前廣泛用于農(nóng)藥殘留檢測(cè)的前處理技術(shù)主要表現(xiàn)在凈化和提取方面，需要進(jìn)行多次操作，耗時(shí)長(zhǎng)，并且在操作過(guò)程中需要應(yīng)用對(duì)人體健康危害大的有機(jī)溶劑，回收率不理想，容易出現(xiàn)不準(zhǔn)確的結(jié)果[2]。因此，需要全面改進(jìn)和創(chuàng)新常規(guī)前處理技術(shù)。美國(guó)農(nóng)業(yè)部Anastassiades教授等開發(fā)的QuEChERS法（Quick，Easy，Cheap，Effective，Rugged，Safe），是一種可靠、快速、高效的樣品前處理技術(shù)，并引起了農(nóng)殘檢測(cè)工作者的關(guān)注，同時(shí)不斷對(duì)它進(jìn)行方法改進(jìn)，使其在各領(lǐng)域中廣泛應(yīng)用。本文對(duì)QuEChERS法在糧油產(chǎn)品農(nóng)藥殘留檢測(cè)中的應(yīng)用現(xiàn)狀進(jìn)行綜述，以期為糧油食品檢測(cè)行業(yè)提供參考。

1 農(nóng)藥殘留檢測(cè)前處理方法對(duì)比

農(nóng)藥殘留檢測(cè)傳統(tǒng)前處理技術(shù)存在一些問(wèn)題，如操作繁瑣、提取效率低、試劑消耗量大及耗時(shí)較長(zhǎng)等。表1對(duì)目前常用的幾種農(nóng)藥殘留前處理技術(shù)的優(yōu)缺點(diǎn)進(jìn)行了概括分析，這些方法雖各有優(yōu)點(diǎn)，但都無(wú)法同時(shí)實(shí)現(xiàn)高重復(fù)性、高回收率、快速簡(jiǎn)單的目標(biāo)，而QuEChERS法則可以更有效和快速地進(jìn)行前處理，提高了整體的檢測(cè)質(zhì)量，因此在糧油產(chǎn)品農(nóng)藥殘留檢測(cè)中得到了更多的應(yīng)用。

表1 常用幾種農(nóng)藥殘留前處理技術(shù)的優(yōu)缺點(diǎn)對(duì)比

QuEChERS可通過(guò)吸附劑填料與雜質(zhì)的相互作用，達(dá)到吸附雜質(zhì)并除去多余水分的目的，是一種廣泛應(yīng)用于氣相色譜或液相色譜的前處理技術(shù)。QuEChERS法的實(shí)驗(yàn)步驟為：樣品的粉碎、加入單一溶劑乙腈進(jìn)行提取分離、加入MgSO4進(jìn)行除水、再加入乙二胺-N-丙基硅烷等吸附劑除雜，取上清液進(jìn)行色譜、質(zhì)譜檢測(cè)[9]。與常規(guī)的前處理方法相比，QuEChERS法具有以下特點(diǎn)：回收率高，對(duì)大量極性及揮發(fā)性的農(nóng)藥回收率高于85%；準(zhǔn)確度和精確度高；速度快，能在30 min內(nèi)完成6個(gè)樣品的前處理；操作簡(jiǎn)單，不用進(jìn)行氮吹再?gòu)?fù)溶過(guò)程；溶劑使用量少，污染小。

2 QuEChERS在糧油產(chǎn)品農(nóng)藥殘留檢測(cè)中的應(yīng)用

2.1 QuEChERS在稻谷農(nóng)藥殘留檢測(cè)中的應(yīng)用

稻谷是我國(guó)的主要糧食作物，其質(zhì)量安全至關(guān)重要。在稻谷生長(zhǎng)階段，常有各種病害、草害和蟲害發(fā)生，因此使用農(nóng)藥可以有效防治，但若使用不當(dāng)則會(huì)導(dǎo)致稻谷中農(nóng)藥殘留過(guò)多，危害食品質(zhì)量安全。因此，開發(fā)快速、簡(jiǎn)單、高效的農(nóng)藥殘留提取、凈化和檢測(cè)方法很重要。陳京都[10]等用QuEChERS-LC-MS/MS法對(duì)稻谷中12種農(nóng)藥進(jìn)行殘留檢測(cè)，采用乙腈作為提取劑，50 mg無(wú)水硫酸鎂、50 mg PSA、20 mg C18作為吸附劑，采用0.1%甲酸和2 mmol/L乙酸銨混合水溶液和乙腈作為流動(dòng)相，LC-MS/MS檢測(cè)。結(jié)果表明，目標(biāo)化合物加標(biāo)回收率為70.3%～118.5%，楊精華[11]等采用QuEChERS法和反向高效液相色譜法對(duì)稻谷中的西維因、蚍蟲林、甲基毒死蜱、殺螟硫磷和溴氰菊酯5種農(nóng)藥殘留進(jìn)行檢測(cè)，得出結(jié)果是5種農(nóng)藥濃度在0.1～1.0 mg/kg時(shí)呈良好的線性關(guān)系，其回收率分別為西維因79.48%～98.89%，蚍蟲林74.30%～94.43%；甲基毒死蜱84.29%～100.49%，殺螟硫磷75.17%～94.11%和溴氰菊酯78.52%～99.93%。Rahul[12]等使用QuEChERS法對(duì)稻谷進(jìn)行前處理，并在GC/MS中對(duì)31種農(nóng)藥殘留進(jìn)行了多反應(yīng)監(jiān)測(cè)模式下的分析，該方法在稻谷中以20和100 ng/g的速度對(duì)所選方法進(jìn)行了驗(yàn)證。結(jié)果顯示，農(nóng)藥回收率為70%～120%，RSD為20%，R2值為≥0.99。

2.2 QuEChERS在大米農(nóng)藥殘留檢測(cè)中的應(yīng)用

水稻在生長(zhǎng)階段，為了防止病蟲害，使用的農(nóng)藥品種和數(shù)量較多，導(dǎo)致大米中農(nóng)藥殘留時(shí)有檢出。目前，使用QuEChERS對(duì)大米中的農(nóng)藥殘留進(jìn)行檢測(cè)，其快速、簡(jiǎn)單、精確和準(zhǔn)確性大大提高了檢測(cè)工作者的效率。

張利明[13]等使用乙腈提取大米，采用基于QuEChERS前處理技術(shù)的多功能針式過(guò)濾器進(jìn)行凈化、過(guò)濾后，進(jìn)行LC-MS/MS檢測(cè)，得出結(jié)果是目標(biāo)化合物回收率為80.1%～109.9%，相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差為1.1%～13.5%。邵林[14]等采用QuEChERS結(jié)合GC檢測(cè)大米中10種有機(jī)磷農(nóng)藥，得出結(jié)果為10種有機(jī)磷在0.050～1.0 μg/mL范圍內(nèi)線性關(guān)系良好，加標(biāo)回收率為70.03%～104.20%。喬海霞[15]等使用乙腈提取大米中12種農(nóng)藥，無(wú)水硫酸鎂、C18、乙二胺-N-丙基硅烷凈化提取液，三重四級(jí)桿氣相色譜質(zhì)譜聯(lián)用儀檢測(cè)，結(jié)果表明，12種農(nóng)藥的回收率為81.08%～114.50%，最低檢出限為0.01 mg/kg。Grande[16]等采用乙酸乙酯提取大米中的農(nóng)藥后，在GC-MS/MS上進(jìn)行檢測(cè)，得出定量限為0.0036 mg/kg,回收率為70%～116%。 Melo[17]等采用 QuEChERS-HPLC-MS/MS對(duì)大米中農(nóng)藥殘留進(jìn)行檢測(cè)，定量限為5 μg/kg，回收率為77.1%～111.5%。

2.3 QuEChERS在玉米農(nóng)藥殘留檢測(cè)中的應(yīng)用

玉米在生產(chǎn)過(guò)程中因受到多種蟲害而廣泛運(yùn)用農(nóng)藥，容易造成農(nóng)藥殘留，因此對(duì)其檢測(cè)相當(dāng)重要。而在玉米農(nóng)藥殘留檢測(cè)方面，QuEChERS法發(fā)揮了有效和可靠的作用。

黃梅花[18]等以農(nóng)藥加標(biāo)回收率為指標(biāo)，利用氣相色譜法考察提取液 （甲苯、乙腈）、凈化劑PSA、C18、GCB四個(gè)因素對(duì)QuEChERS法檢測(cè)玉米中21種有機(jī)磷農(nóng)藥殘留的影響，最后得出最佳組合為甲苯： 乙腈=3+1,25 mgPSA，25 mgC18，15 mgGCB 時(shí)，21種農(nóng)藥在0.01～0.8 mg/L內(nèi)具有較好相關(guān)性，其加標(biāo)回收率為76.7%～107.5%。符靖雯[19]等通過(guò)優(yōu)化QuEChERS前處理方法，建立了氣相色譜-電子捕獲檢測(cè)器法測(cè)定玉米中有機(jī)氯和菊酯類農(nóng)殘的方法，該方法將乙酸-乙腈（1+99）代替乙腈進(jìn)行提取，N-丙基乙二胺和無(wú)水硫酸鎂凈化，采用電子捕獲檢測(cè)器測(cè)定，得出檢出限為 0.10～1.5 μg/kg，加標(biāo)回收率為85.6%～119%。Pang[20]等采用QuEChERS聯(lián)合LC/MS檢測(cè)玉米中四種除草劑砜嘧磺隆、硝磺草酮、氯氟吡氧乙酸和氯氟吡氧乙酸異辛酯的殘留，這四種除草劑回收率為80%～110%。Daniela[21]等用QuEChERS對(duì)玉米進(jìn)行前處理后，采用毛細(xì)管電泳串聯(lián)質(zhì)譜對(duì)玉米中的9種農(nóng)藥殘留進(jìn)行檢測(cè)，其加標(biāo)回收率為 70%～110%，檢出限為 0.03～0.28 μg/kg，定量限為 0.10～0.93 μg/kg。 Chen[22]等采用 QuECh-ERS-LC/MS對(duì)玉米中2種農(nóng)藥殘留進(jìn)行檢測(cè)，平均回收率為 70.1%～113.8%， 檢出限 0.008～1.4 μg/kg，定量限為 0.027～4.7 μg/kg。

2.4 QuEChERS在小麥農(nóng)藥殘留檢測(cè)中的應(yīng)用

小麥中的大多數(shù)農(nóng)藥殘留是由于作物發(fā)育過(guò)程中直接施用農(nóng)藥所致。目前，已經(jīng)廣泛應(yīng)用QuEChERS結(jié)合色譜、質(zhì)譜來(lái)進(jìn)行農(nóng)藥殘留檢測(cè)。

葛謙[23]等使QuEChERS法前處理小麥，提取劑為乙腈，C18吸附凈化，再通過(guò)HPLC-MS/MS測(cè)定吡蚜酮含量，得出檢出限為3.0×10-3mg/L，回收率為84.0%～108.6%。李柱梅[24]等采用QuEChERS-LC/MS法對(duì)小麥中11種農(nóng)藥殘留進(jìn)行檢測(cè)，對(duì)提取方式、凈化方法進(jìn)行優(yōu)化，得出結(jié)果為小麥在使用15 mL水提取后，提取率最佳，洗脫體積為15 mL時(shí)回收率最佳，可實(shí)現(xiàn)對(duì)小麥基質(zhì)中目標(biāo)化合物的快速準(zhǔn)確篩查分析。Shakoori[25]等采用QuEChERS-GC/MS法對(duì)小麥中20種有機(jī)磷農(nóng)藥殘留進(jìn)行檢測(cè)，在20～200 ng/g的濃度范圍內(nèi)，每種分析物的校準(zhǔn)曲線呈線性關(guān)系，測(cè)定系數(shù)（R2）為 0.993～0.999，檢出限和定量限分別在2.5～6.7 ng/g和 7.5～20 ng/g之間，三種強(qiáng)化水平（25、50和100 ng/g）的平均回收率為80%～114%。Saini[26]等建立并驗(yàn)證了一種用GC-ECD定量分析小麥中25種多類農(nóng)藥殘留的方法，并使用GC-MS進(jìn)行了確認(rèn)，樣品的前處理方法采用QuEChERS，乙腈為提取劑和C18、PSA和無(wú)水Mg-SO4凈化，得出檢出限為 0.002～0.06 μg/g，定量限為0.004～0.2 μg/g，回收率在 79.77%～128.04%。

2.5 QuEChERS在油料農(nóng)藥殘留檢測(cè)中的應(yīng)用

我國(guó)常采用浸泡振蕩、超聲波提取和液-液分配、柱層析等傳統(tǒng)方法對(duì)油料農(nóng)藥殘留進(jìn)行前處理,存在提取效率低,凈化不徹底的問(wèn)題。采用QuEChERS法，能夠快速檢測(cè)油料及植物油中多農(nóng)藥殘留量，有效地減少環(huán)境破壞。

花錦[27]等采用QuEChERS法對(duì)油料和植物油中77種農(nóng)藥進(jìn)行前處理，乙腈提取，PSA、C18凈化，聯(lián)合超高效液相色譜串聯(lián)質(zhì)譜檢測(cè)方法，使得農(nóng)藥殘留均在10 min內(nèi)出峰，回收率在60.2%～99.8%之間，相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差均小于8%。李嬋君[28]等采用QuEChERS聯(lián)合UPLC-MS/MS法檢測(cè)花生中22種農(nóng)藥殘留，樣品用乙腈提取，多壁碳納米管和N-丙基乙二胺為吸附劑，以MRM掃描方式、正負(fù)離子模式同時(shí)分析，結(jié)果表明，22種農(nóng)藥平均回收率為70.6%～121.2%，相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差小于10%。Penata[29]等采用QuEChERS-UHPLC-MS/MS法對(duì)花生中農(nóng)藥殘留進(jìn)行檢測(cè)，使用乙酸乙酯和乙腈的混合物進(jìn)行提取，C18和PSA凈化，結(jié)果表明回收率在70%～120%。Lu[30]等采用QuEChERS-GC-MS/MS法對(duì)四種油料（花生、油菜籽、大豆和芝麻）進(jìn)行農(nóng)殘檢測(cè)，四種油料的相關(guān)系數(shù)均大于0.9904，檢出限在0.1～4.1 μg/kg，回收率為 69.1%～120.0%。 Xu[31]等采用QuEChERS法對(duì)大豆進(jìn)行農(nóng)殘檢測(cè)前處理后，采用UHPLC-MS/MS檢測(cè)其中殘留的三唑嘧啶磺酰胺除草劑，該方法線性關(guān)系良好，回收率在73.8%～113.2%，檢出限為0.005 mg/kg。

3 結(jié)語(yǔ)

QuEChERS作為一種新型的農(nóng)藥多殘留檢測(cè)前處理技術(shù)，在糧油產(chǎn)品檢測(cè)中發(fā)展迅速。該技術(shù)有效解決了傳統(tǒng)前處理方法中時(shí)間長(zhǎng)，有機(jī)溶劑使用量大，操作繁瑣等問(wèn)題，其特點(diǎn)為快速、簡(jiǎn)單、經(jīng)濟(jì)、高效、穩(wěn)定和安全。同時(shí)，為了適應(yīng)不同物質(zhì)的檢測(cè)，盡可能提高回收率和檢測(cè)效率，QuEChERS法在被廣泛應(yīng)用同時(shí)，也被研究人員進(jìn)行了多種改進(jìn)，極大方便了農(nóng)藥殘留的檢測(cè)。QuEChERS法常與氣相、液相色譜、質(zhì)譜等精密儀器結(jié)合使用，大大提高了農(nóng)藥殘留的檢測(cè)效率，其技術(shù)發(fā)展更加成熟。