QuEChERS 技術在食用農產品農藥殘留檢測中的應用與研究

楊菊芬，張新軍

（敦煌市食品藥品檢驗檢測中心，甘肅敦煌 736200）

在農產品生長過程中不可避免的會使用農藥，農產品或者土壤因為長期接觸農藥而出現部分農藥殘留其中的情況，農產品因為接近農藥而自身出現具有毒性的雜質、代謝物及反應物，這些統稱為農藥殘留[1]。近年來，人們對食品安全問題的關注度日漸提高。目前，農產品的農藥檢測任務繁重，構建起更為高效可靠的食用農產品農藥殘留檢測體系對于避免農藥危害、推動農藥殘留檢測技術的發展有著重要作用，也為維護食品安全、促進社會和諧發展具有重要的現實意義[2]。

1 農藥殘留檢測現狀

目前，國際上規定農藥殘留限量的標準眾多，我國作為農藥生產和使用大國，針對農藥殘留的標準設置相對較少，無法滿足當前農藥殘留的控制需求[3]。農藥的使用不合理使得人們的食品安全難以得到保障，威脅人們的生命健康，而且也極大地制約了我國農產品的出口貿易。

農藥殘留檢測流程通常非常復雜，要預先對樣本進行前處理。樣品前處理的方式眾多，大多是以單個樣本為檢測對象，所消耗的溶劑量大，時間也長，并且會對人體的生命健康和環境造成影響，無法滿足當前大批量短時間的檢測需求。QuEChERS 的出現解決了這一難題，以其獨特的技術優勢逐漸成為農藥殘留檢測中的常用方法[4]。

2 QuEChERS 方法概述

2.1 QuEChERS 方法簡介

QuEChERS方法是農藥殘留的一種前處理方式，這種處理方式速度極快，符合當前社會農藥殘留的檢測需要，一經出現就獲得了眾多研究者的青睞。此方法與其他檢測方法類似，都是利用吸附劑中的填料與樣品中的雜質發生反應，進而達到除雜凈化的目的。QuEChERS 方法檢測農藥殘留的基本步驟有以下5 點：①樣品粉碎；②單一溶劑乙腈提取分離；③加入MgSO4等鹽類脫水；④加入吸附劑除雜；⑤取上清液進行GC-MS、LC-MS 檢測[5]。

2.2 QuEChERS 方法技術優勢

相比于其他傳統的前處理方式，QuEChERS 方法具有以下優勢：①回收率高，穩定性好，其回收率超過了85%；②準確度高，方便后續操作；③可以檢測的農藥種類多，范圍較廣；④樣品檢測效率高；⑤所需要的溶劑量小，成本低，造成的污染小；⑥操作簡單，技術要求低；⑦所需空間小，較小的實驗室即可完成[6]。

2.3 QuEChERS 方法基本步驟

QuEChERS 方法的具體操作步驟：①稱15 g 待測樣品于50 mL 離心管中，加入12.5 mL 1%酸化乙腈（含1%乙酸）；②加入6 g 無水硫酸鎂和1.5 g 無水醋酸鈉于離心管中，振蕩搖勻；③將離心管放置于振蕩器上振蕩30 min；④將離心管于8 000 r/min 離心5 min，使待測樣品與提取液分離；⑤取7 mL 上清液于加有0.9 g 無水硫酸鎂和150 mg PSA 的15 mL離心管中，振蕩搖勻；⑥8 000 r/min 離心5 min；⑦取上清液定容至一定體積后上機分析。

3 QuEChERS 方法在農藥殘留檢測中的應用

3.1 QuEChERS 在果蔬農藥殘留檢測中的應用

QuEChERS 方法在被開發出來后先被應用于果蔬檢測，在果蔬領域的檢測技術發展更為成熟。在實際檢測中，主要利用不加任何物質的PSA 作為除雜劑，且農藥檢測對象以氨基甲酸酯類為主，與氣相色譜法（Gas Chromatography，GC）、高效液相色譜儀（High Performance Liquid Chromatography，HPLC）、氣相色譜-質譜聯用儀（Gas Chromatography-Mass Spectrometry，GC-MS）相結合實現檢測。經過多次試驗，發現在對水果蔬菜進行檢測的過程中，加入改良后的乙腈溶劑和除雜吸附劑可以更好地對農藥殘留樣本進行提取和凈化，處理后的樣品也更符合后續檢測器的要求[7]。

3.2 QuEChERS 在糧谷農藥殘留檢測中的應用

QuEChERS 方法在糧谷方面的檢測與其在果蔬農藥殘留檢測中的方式不同，糧谷本身的含水量較小，所以在對糧谷檢測時需要加入一定量的水，選擇乙腈進行提取。以低含水量的枸杞為例，利用改進過的QuEChERS 方法對低含水量的枸杞進行前處理[8]，通過與LUKE 法和乙酸乙酯提取方式后的前處理結果進行對比，結果發現，QuEChERS 處理后的樣品內部的基質效果的影響極小，所得的線性最為符合要求。并非所有的含水量低的物質都需要添水才可以檢測，有的只需要增加乙腈的泡制時間，延長至一整夜，再通過PSA、MgSO4進行凈化，從而提高樣品的處理效率。

3.3 QuEChERS 在動物食品農藥殘留檢測中的應用

QuEChERS 方法在動物食品的農藥殘留測定中同樣起了重要作用。在動物食品中的農藥殘留多集中在動物組織中，同時由于哺乳動物腦組織的化學結構具有其特殊性，因此該研究主要選用14 mL 乙腈和氯仿（10 ∶1）的混合溶液代替乙腈，并添加了10 mL10% Na2SO4溶液進行純化，并根據哺乳動物腦組織的基質狀況添加了ODS C18粉、PSA 粉、氧化鋁粉等來凈化。由于哺乳動物組織本身存在蛋白質和脂類等成分，因此在對動物食品樣品進行凈化時，需要使用ODS C18粉和中性氧化鋁粉的合成檢測液，同時采用混合型的分散固相進行萃取凈化[9]。

3.4 QuEChERS 在牛奶、蜂蜜農藥殘留檢測中的應用

牛奶中的主要成分包括水分、蛋白質和脂類，均會對色譜結果產生影響，進而影響色譜柱的使用壽命。用含有1%醋酸的乙腈溶液和0.1 moL/L Na2EDTA萃取，無水MgSO4溶液和CH3COONa 凈化，經過濾液稀釋后直接進行UPLC-MS/MS 測定，結果表明，最低檢出限（LOD）為1～4 g/kg，加標回收率為70%～110%，相對標準偏差（RSD）小于21%，適用于牛奶中常用抗菌素的快速準確定量、定性分析[10]。

對于蜂蜜等黏稠類、含水量相對較小的樣品而言，檢測過程比較復雜。受樣品內部所含的糖類和有機合成色素等極性物質的影響，提取過程比較困難。初級次級胺（PSA）能夠高效吸附這些干擾物質。以反相高效液相色譜-離子阱質譜法檢測蜂蜜中氯霉素殘留的試驗為例，前處理過程中利用經過改進的QuEChERS 方法可以實現迅速提取和凈化，利用PSA 可實現固相分散凈化，有效吸附蜂蜜中的糖和有機合成色素等雜質。結合電噴霧電離法（ESI）負分子模型、多反射分子監測（MRM）對氯霉素進行初定性和定量的分析。在0.2～200.0 μg/kg 的添加濃度下，回收率大概在78%～93%，變異系數＜3.9%，表明此方法對于氯霉素的定性、定量檢測更加快捷方便。

3.5 QuEChERS 在其他類型食品殘留檢測中的應用研究

隨著食品工業的迅速發展，食品種類越來越多，食品成分也越來越復雜，對食品中農藥殘留檢測的基質干擾也越來越嚴重，在保證結果準確性的同時盡量縮短檢測時間，是目前市場檢測的一大需求[11]。以嬰兒食品農藥殘留檢測為例，美國Cajka 在對基于水果的嬰兒食品中的111 種農藥進行GC-TOF/MS 檢測時同時使用緩沖QuEChERS 方法和凝膠滲透色譜（Gel Permeation Chromatography，GPC）凈化進行前處理，經過GC-TOF/MS 檢測，結果表明，方法最低檢出限達到了0.01 mg/kg，兩種前處理方式均能達到歐盟的關于谷物食品和嬰兒食品的最大殘留限量（MRL）標準，然而用緩沖QuEChERS 方法明顯降低了前處理時間和花費。以13個樣品為例，前處理包括樣品制備、凈化過程，GPC 耗時17.3 h，緩沖QuEChERS 僅耗時0.83 h。在相同的精密度條件下，充分體現出了緩沖QuEChERS 在快速、簡便方面的優勢。

4 QuEChERS 的應用前景

隨著化學農藥在食品生產和貯存中的廣泛應用，各國相關部門將使用不同的分析方法對食品質量進行檢測。QuEChERS 方法以其快捷、簡單、易使用、靈敏度高和成本低等優勢，滿足了實際檢測需求，成為了各地中小型實驗室常規測定農藥殘留的優選預處理方式。

隨著科學技術的不斷發展，農藥殘留檢測技術的推廣和應用，QuEChERS 農藥殘留預處理方法不但在對農產品中的農藥殘余物測定的預處理中發揮著較為重要的作用，而且還將在農業環境監測中的農藥殘留物測定、獸藥監測和藥物測定等領域中得到更為廣泛的應用。

5 結語

QuEChERS 方法是針對農藥殘留檢測而研發出來的新型方法，已經在果蔬、牛奶等諸多領域得到了廣泛推廣和應用，在一定程度上增加了樣品的檢測量，縮短了檢測時間，成為當前檢測預處理方法的首選，未來對于QuEChERS 方法的應用會越來越廣泛。