快速溶劑萃取技術在農獸藥殘留檢測中的應用與展望

張薇英，趙巧靈，戴意飛，蔣玲波，唐雷鳴

(舟山市食品藥品檢驗檢測研究院,浙江 舟山 316021)

食品的安全是全世界關注的焦點，其中農獸藥殘留問題是影響食品安全的重要因素之一。而樣品前處理方法是獸藥殘留分析過程中關鍵步驟，有數據顯示前處理過程占整個實驗的70%-80%，且給實驗引入誤差占60%以上，因此新型前處理設備的開發和新方法的應用研究已成為一項研究熱門。1996年美國Dionex公司研制出了快速溶劑萃取儀(見圖1(a))，有取代傳統提取方法的趨勢，如液液萃取、(自動)索氏提取、微波提取、超聲提取、手工振搖、煮沸法等[1]，已經廣泛應用于食品、藥品、環境樣品、水質樣品等分析領域[2-4]。本文將對加速溶劑萃取技術從其工作原理、影響因素和在農獸藥應用現狀進行綜述。

圖1 加速溶劑萃取過程示意圖及萃取裝置圖

1 加速溶劑萃取技術

1.1 ASE工作原理與工作流程

快速溶劑萃取(Accelerate solvent extraction,ASE)是在1000～3000psi或10.3～20.6MPa的壓力和50～200℃溫度萃取條件，用適宜的萃取溶劑對不同樣品基質進行萃取的方法。主要工作原理即是在高溫高壓的狀態下，改變萃取溶劑的特性，實現了檢測目標物的高效萃取，同時達到了減少溶劑使用量和縮短萃取時間的目的。ASE的工作流程見圖1(b)所示，將稱取適量樣品放入萃取池中，放到圓盤式傳送裝置上，設定好萃取相關參數--溫度、壓力、時間、溶劑選擇、循環萃取次數等，全自動化操作將萃取液經過濾膜進入收集瓶，結束整個萃取過程。

ASE已經成為一種常用綠色分離技術，與傳統的萃取方法比較，ASE具有全自動控制，萃取時間短，溶劑使用量少，安全性好等特點[5-6]，具體比較見表格1。章劍揚等[7]比較分析了ASE提取與回流提取、超聲波提取的提取效率，結果表明ASE提取率最高，且穩定性好，RSD在1.4%～4.1%之間。因此，ASE用于樣品前處理具有良好應用前景，已逐漸取代了傳統液液萃取過程，因其自動化提取和凈化二者統一的萃取方式將成為今后研究的重點和檢測技術的關鍵。

表1 ASE與傳統萃取技術相比研究[8]

1.2 ASE萃取影響因素

ASE萃取效率的影響因素很多，包括了萃取溫度、壓力、溶劑類型、萃取類型、循環次數等。祝子銅等[9]采用ASE快速提取蜂花粉中氯霉素，研究發現萃取溶劑、萃取溫度和萃取壓力對氯霉素提取效率影響較大，結果表明乙酸乙酯能夠較好地從基質花粉中提取出氯霉素殘留物，萃取溫度選100℃，萃取壓力為100bar時，氯霉素的檢測效率最佳。因此，在所有影響參數中，決定了萃取選擇性好壞和靈敏度高低的關鍵因素分別是萃取溫度、壓力和溶劑類型。

(1)萃取溫度是ASE技術的主要影響因素之一，不同溶劑的理化特性不同，而通過提高溫度，可有效提高溶劑萃取效率，達到待測物質提取率增加的目的。

但過高溫度易使熱敏感化合物分解或水解，因此ASE不適合于熱不穩定性的化合物提取[10]。

(2)在ASE中壓力是另一個可能影響化合物回收率的重要因素，在高壓作用下，溶劑在遠遠超出沸點狀態下仍處于液態，從而加速溶劑進入到樣品中，實現了待測物能夠被高效萃取出來。

(3)歐陽運富等[11]比較了四種萃取溶劑--乙腈、二氯甲烷/丙酮、環己烷/乙酸乙酯和正己烷/丙酮對農藥殘留的提取效率的研究，結果表明二氯甲烷/丙酮快速萃取后建立的檢測方法具有較好提取效率。趙粼等[12]采用ASE-UPLC-MS/MS檢測分析魚肉中喹乙醇，先用正己烷進行第一步脫脂，再比較了甲醇和乙醇萃取效率。整個檢測過程是采取提取與在線凈化，可縮短檢測時間至15min，用甲醇提取效率高于乙醇，達到88%。于輝等[13]利用基于ASE技術建立了4種氟喹諾酮類藥物殘留量的檢測方法，比較了三種提取溶液——1%乙酸乙腈溶液、8%氨水乙腈溶液和磷酸緩沖溶液對獸藥殘留的提取效率的影響，同時考察了加標回收率和后續濃縮時間長短，確定了8%氨水乙腈為提取劑。因此，如何選擇最適宜的萃取溶劑，不僅要考慮到待測目標物的特性，同時也要比較萃取溶劑是否有利于濃縮，有利于下一步的凈化過程，從而達到提供萃取效率的目的。

2 ASE在農獸藥殘留中的應用

ASE技術具有使用溶劑用量少、快速、提取效率高、自動化提取等優點，已經廣泛應用于多個分析領域，且ASE技術已經被美國環保署(EPA)選定為推薦的標準方法[11]。ASE技術適用于不同樣品基質，尤其針對含脂類樣品的提取凈化效率最為顯著，能滿足食品檢測樣品處理的要求，因此，越來越多的研究者已開展了將ASE技術應用于食品中農獸藥殘留的檢測方法。

2.1 ASE在農藥殘留中的檢測應用

歐陽運富等[11]采用V(二氯甲烷)∶V(丙酮)=1∶1為萃取溶劑進行加速溶劑提取后，結合在線凝膠滲透色譜凈化后，可實現GC-MS法同時檢測22種農藥殘留物，檢出限在0.3～1.8μg/kg之間，回收率在70.5%～107.5%，表明所建立的方法比標準方法的檢出限更低，能滿足現有對痕量農殘的檢測要求，可實現農藥殘留的快速檢測。

陳艦等[14]引入快速溶劑萃取方法，建立一種新型快速測定茶葉中多菌靈殘留量的方法，并與將所建立的ASE法與索氏提取、超聲、微波、超臨界和傳統的分液漏斗振蕩進行比較研究，從平均萃取時間上分析ASE快速溶劑萃取時間最短，其次是微波和超聲，從平均使用溶劑量上看ASE使用量比傳統方法中使用量顯著減少。

吳鳳琪等[15]建立了大豆中有機磷、有機氯和你除蟲菊酯3類53種農藥殘留的GPC-GC/MS法，采用乙腈作為提取溶劑的ASE技術進行大豆提取，再經過PSA和C18粉末凈化，能有效去除大豆中脂肪、蛋白質等大分子物質的干擾，同時減少有機試劑的使用量，實現了一種綠色檢測技術。

徐豪等[16]建立一種同時分析豬肉中109種農藥殘留的氣相色譜-串聯質譜法，優化分析了快速溶劑萃取條件，并結合凝膠色譜凈化手段，代替了傳統農藥殘留液液提取凈化方法。109種農藥檢出限在0.09～1.57ug/Kg，回收率在68.3%～112.8%之間。通過采用ASE技術提高了方法的回收率，再結合GPC凈化方法進一步提高了方法的靈敏度和準確性，建立了畜禽肉中多組分農藥殘留的自動化前處理技術。

紀律等[17]采用甲醇-鹽酸萃取溶劑對竹筍中的百草枯進行了自動化提取，并經MCX固相萃取住凈化濃縮后，用BEH HILIC親水柱進行分離檢測，建立的UPLC-MS/MS法具有檢出限低、靈敏度高的特點，可對竹筍中百草枯殘留進行快速檢測分析?？疾觳枞~中含有大量色素、生物堿及酚類化合物等脂溶性物質，曹亞林等[18]采用快速溶劑萃取對茶葉中7種擬除蟲菊酯農殘進行提取，并進行分散固相萃取凈化操作，建立方法的基質效益較少(≤12.2%)，適用于茶葉中農藥殘留的日常檢測工作。

2.2 ASE在獸藥殘留中的檢測應用

安強等[19]采用快速溶劑萃取結合高效液相色譜法測定了動物源性食品中硝基呋喃代謝物含量，并對影響ASE萃取效率的因素--萃取溶劑、萃取溫度、萃取壓力等進行了優化研究，獲得最佳萃取參數--萃取溶劑為甲醇/0.68mol/L三氯乙酸(1/1，v/v)、萃取溫度100℃、萃取壓力1.0×107Pa、萃取時間10min×3次。4種硝基呋喃代謝物的檢出限均為0.005μg/mL，回收率在82%～95%之間，該方法簡單、高效、準確，能應用于實際樣品中對硝基呋喃代謝產物的快速檢測。

于輝等[20]優化ASE萃取參數建立了雞肉中5種磺胺類殘留物的ASE-HPLC法，選擇了乙腈作為萃取溶劑，在10.0MPa，120℃萃取溫度靜止萃取10min完成提取過程，所建立的方法加標回收率在86.0%～101.7%之間，檢出限在3～9μg/kg，可滿足畜禽肉中磺胺類藥物的日常檢測分析。游輝等[21]同樣基于快速溶劑萃取技術也成功建立了同時測定牛肉中5種磺胺類殘留量的ASE-HPLC檢測方法，表明多種樣品基質中可采用ASE技術作為提取方法。

楊洪生等[22]采用快速溶劑萃取-超高效液相色譜-串聯質譜法同時檢測水產品中氯霉素和氟苯尼考，并對影響ASE提取效率的條件進行了優化研究，以乙酸乙酯為萃取溶劑，經提取后濃縮后用正己烷凈化處理，檢出限均0.02μg/kg，回收率在90.2%～109%之間。

饒桂維等[23]采用單因素和正交試驗對禽蛋中磺胺嘧啶的ASE萃取條件進行了系統性優化研究，結果表明以甲醇為萃取劑，130℃循環萃取4次，萃取時間25min時，磺胺嘧啶的檢出限為0.5μg/kg，加標回收率在83.0%～88.2%范圍內，在減少溶劑使用量和提高萃取效率的基礎上，所建立的方法具有簡便、重復性好，可作為禽蛋中磺胺嘧啶檢測的日常監測方法。

3 總結與展望

ASE技術在應用獸藥殘留方面具有良好的應用前景，且ASE技術是結合提取、萃取和凈化一體化性和自動化性，可有效提高獸藥殘檢測分析效率。但ASE技術存在兩個不足：(1)儀器比較昂貴，實驗前期需要投入大量經費，是限制該技術無法推廣應用的主要因素；(2)因ASE萃取過程中除了萃取待測目標物之外，還同時萃取了其它雜質，需要萃取后進一步的濃縮凈化處理?；诖耍瑢SE技術與其他凈化方法聯合使用是食品前處理技術的一種新的趨勢，已有報道將ASE萃取后再經正己烷凈化處理可有效減少基質效益；也有研究報告顯示ASE技術結合凝膠滲透色譜凈化(GPC)可實現畜禽肉中多種農藥殘留的同步檢測分析，提高了方法的靈敏度與準確性。本團隊也開展關于ASE聯合QuEChERS凈化法建立水產品中多種磺胺類藥物的檢測分析，結果顯示聯合使用方法比單一凈化方法能更有效降低基質效益，提高方法的靈敏度。因此，開展ASE技術與其他凈化方法結合使用是未來提取凈化一體化和自動化技術發展的新趨勢。