QuEChERS方法在奶及奶制品有害残留检测中的研究进展

王霞，张小刚，陈惠华，韩奕奕

（上海市农产品质量安全检测中心，农业部奶产品质量安全风险评估实验室（上海），上海 201708）

0 引 言

奶及奶制品作为人们生活中重要的营养来源，其质量安全问题极为重要[1-2]。目前，奶及奶制品中残留检测方法主要有色谱法、色谱-质谱联用法、超临界流体色谱法、毛细管电泳色谱法和酶联免疫吸附法等[3]。2003年，Anastassiades教授等[4]开发了一种多残留快速（Quick）、简单（Easy）、便宜（Cheap）、高效（Effective）、耐用（Rugged）和安全（Safe）的前处理方法，简称QuEChERS方法。与传统的样品前处理技术相比，该法具有分析速度快、溶剂使用量少、成本低廉、操作及装置简单且回收率、准确度高等特点[5]。

近年来，QuEChER前处理方法结合色谱、质谱等分析方法在奶及奶制品中农药残留、兽药残留、真菌毒素等领域得到广泛应用。本文针对QuEChERS前处理技术在奶及奶制品质量安全检测的应用进行综述。

1 在奶制品中农药残留检测的应用

有机氯农药化学性质稳定、毒性大、在环境中降解缓慢，能够长期残留于土壤和农产品中；菊酯类农药因其具有高效、低毒等特点而被广泛使用，也使其大量残留于土壤和农产品中[6]。奶牛食入被农药污染的饲料、饲草、水等，富集在动植物体内的农药便会在奶牛体内转化积累。虽然有些菊酯类农药能够较快地在体内被生物转化，但是它们可以与牛奶中的一些蛋白以共价键嵌合，导致在牛奶中残留。牛奶中农药残留污染对人体健康存在微剂量、慢性细微毒性危害，其检测备受各国的重视[7]。

目前，我国已制定国家标准如GB/T 5009.162-2008、GB/T 23210-2008和GB/T 23211-2008用于牛奶中多种农药残留的测定。这些标准方法采用丙酮或乙腈提取样品，凝胶色谱净化系统或固相萃取柱净化，结合气相色谱法、气相色谱串联质谱法或液相色谱串联质谱法测定牛奶中多种农药残留。与凝胶色谱净化或固相萃取方法相比，QuEChERS方法在奶及奶制品中农药残留前处理上优势凸显。

高晓昇等[8]采用改进QuEChERS方法，结合气相色谱法，建立一种快速、简便、环保、高效，适用于牛奶及其制品中8种拟除虫菊酯类农药残留的分析方法。

该方法中与原QuEChERS方法相比，采用1%醋酸乙腈作为提取剂，选择无水醋酸钠代替氯化钠，形成微酸性体系，使得对pH敏感的拟除虫菊酯类农药保持稳定，改善提取效率，回收率为65.09%～100.02%，符合农产品中农药残留检测方法要求。

邓小娟等[6]通过选择和优化，建立了QuECh-ERS-气相色谱法同时测定牛奶中24种有机氯及菊酯类农药残留的快速筛查和定量分析方法。该法以乙腈作为提取试剂，用C18和NH2吸附剂进行净化，待测物质在5～250μg/L范围内线性关系良好，相关系数大于0.99，检出限为0.06～0.30μg/kg，样品加标平均回收率为85.5%～111.2%。

高馥蝶等[9]采用1%甲酸的乙腈溶液提取，无水硫酸钠和氯化钾盐析，提取液经C18填料净化后直接测定，结合超高效液相色谱-四极杆-飞行时间质谱-技术建立了牛奶中13种农药和29种兽药残留的快速检测方法。采用改进QuEChERS方法进行样品前处理，加标回收率为68.2%～129.1%。

JEONG IS等[10]采用改进的QuEChERS方法结合液相色谱法，建立一种快速、高效、可靠的同时测定牛奶中14种农药残留的检测方法。方法中采用乙腈提取，醋酸钠和MgSO4盐析，再通过一定量的PSA和C18吸附剂进化净化，回收率满足检测分析要求。

2 在奶制品中违禁添加物及兽药残留检测的应用

在奶牛饲养过程中，兽药被用于防治疾病。由此造成兽药及其代谢物残留在原奶中，并进入食物链，进而对人类的健康造成危害[11]。长期以来人们极为重视奶及奶制品中兽药残留问题。牛奶含有大量的水分、蛋白质和脂肪，这些大分子物质对色谱系统产生干扰，严重影响色谱柱的寿命。QuEChERS方法以其独特的优势也被用于兽药残留检测分析。虽然与农药残留检测分析应用相比较少，但也取得了令人满意的成果。

目前，采用QuEChERS方法对奶及奶制品中磺胺类、喹诺酮、四环素类、氯霉素等药物的测定报道较多。王帅帅等[12]以乙腈提取样品，用C18和PSA吸附剂进行净化，建立一种QuEChERS结合超高效液相色谱-串联质谱同时测定羊奶中8种β-内酰胺类抗生素的检测方法。试验结果表明，采用该法8种β-内酰胺类抗生素的线性关系良好，样品加标回收率为83.8%～95.4%，相对标准偏差小于6.5%，方法检出限在0.25～1.0μg/kg。谭欣同等[13]采用了QuEChERS法提取、结合传统的SPE净化，HPLC分析的方法，分析了奶粉和生鲜牛乳中不同性质的4种雌激素，该方法实现了4种雌激素的快速分离，增强了4种雌激素的定性能力，方法的回收率高，重现性好。文中比较了PSA和C18吸附粉的区别，并优化了脱水剂无水MgSO4和吸附剂C18的使用量。田海伟[14]等通过QuEChERS前处理方法，结合高效液相色谱-串联质谱，实现大批量牛奶中18种糖皮质激素的快速检测。样品经酸化乙腈溶剂提取，氯化钠和无水硫酸镁盐析，通过PSA、C18吸附剂净化后，方法的基质效应影响在0.81～0.96之间，方法检出限在0.1～0.3μg/kg之间，加标回收率在73.7%～98.6%之间。

在兽药残留分析方面，由于基质更加复杂，且目标物化学性质存在显著差异，各国分析工作者不断地探索QuEChERS方法在兽药残留检测中的发展应用。在原始的QuEChERS基础上对盐析试剂、吸附剂及提取试剂进行改进和优化。例如，考虑到四环素类药物的结构都属于氢化并四苯环衍生物，能与金属离子如Ca2+、Mg2+发生螯合反应，采用10 mL 1%乙酸乙腈和0.1 mol/L EDTA溶液作为提取剂、采用无水NaSO4代替无水MgSO4进行盐析，大大提高了四环素的回收率。宓捷波等[15]通过优化萃取溶剂和盐析剂，改进QuEChERS技术，建立了奶粉中喹诺酮、磺胺、四环素3大类22种兽药残留检测方法。该法的检测低限分别可达1μg/kg（磺胺）、5μg/kg（喹诺酮）和50μg/kg（四环素），回收率及精密度均符合分析要求。与常规的QuEChERS方法相比，本研究增加了EDTA和缓冲体系的组合提取过程，扩展了QuECh-ERS方法所能适应的兽药种类，实现了不同类别兽药的多残留提取。曹亚飞等[11]建立了一种快速测定奶酪中大环内酯类、磺胺类、喹诺酮类和四环素类共50种兽药残留的分析方法。样品加入0.1 mol/L Na2EDTA缓冲液和5%醋酸乙腈条进行振荡提取，氯化钠和无水硫酸钠用于盐析，经C18吸附剂净化。该方法采用改进后的QuEChERS对奶酪进行前处理，快速简便，适用于奶酪中兽药残留的快速检测。

近年来，QuEChERS方法应用于奶及奶制品中违禁添加物的筛查也有报道。李婧妍等[16]进行了QuEChERS-液相色谱质谱法测定液态乳中β-受体激动剂药残留的分析方法研究。实验结果表明，液态乳经QuEChERS技术处理后，9种β-受体激动剂在1.0～200μg/kg范围内具有良好的线性关系，检出限在0.03～0.13μg/kg范围内，回收率介于78.2%～96.0%之间，该法快速简洁、准确、成本低，满足对液态奶中β-受体激动剂药残留的检测。

3 在奶制品中真菌毒素检测的应用

黄曲霉毒素（Aflatoxin，AF）是20世纪60年代初发现的一种真菌有毒代谢产物，由曲霉属中的黄曲霉和寄生曲霉产生，是自然界中已经发现的理化性质最稳定的一类霉菌毒素，广泛存在于饲料和饲料原料中[17]。常见的黄曲霉毒素有 AFB1、AFB2、AFG1、AFG2和主要出现在乳中的AFM1，其中AFB1毒性最强，危害最大，其次是AFM1。若奶牛食用了被黄曲霉毒素污染的饲料如玉米、花生秧以及稻草等，造成真菌毒素残留，威胁生鲜乳安全，危害人体健康。因此，高效准确检测牛奶中霉菌毒素的含量具有重要意义。近年来，QuEChERS技术正逐渐成为真菌毒素研究领域的热点。目前，QuEChERS前处理技术用于谷物、饲料中真菌毒素的测定的报道很多[18]，但是应用于奶及奶制品方面的较少。

Aguilera-Luiz MM等[19]将QuEChERS技术和液质联用技术结合起来用于牛奶中多种真菌毒素和农药残留的检测分析。Michlig N等[20]采用改进QuEChERS技术代替免疫亲和固相萃取法，结合超高液相串联质谱法，建立了一种成本低、简便快速、灵敏的测定牛奶中AFM1的分析方法。该方法中采用1%醋酸乙腈提取，无水MgSO4和NaAc盐析，加入1 mL 1 mol/L Na2EDTA溶液提高与蛋白质结合的提取率，经过C18吸附剂净化，AFM1检出限低至0.002μg/L。

4 结束语

QuEChERS方法能够有效去除牛奶中大量水分、蛋白和少量油脂，同时还可以去除其他一些非极性的杂质。奶及奶制品中农药、兽药残留等项目检测是关系食品安全的重要问题，而样品前处理是检测分析的关键步骤。随着人们对食品质量要求越来越高，新的前处理技术将会不断地被开发。QuEChERS将以其独特的操作流程、快速方便、易操作、成本低廉等优点，逐渐成为各实验室优先考虑的前处理方法。今后，通过开发新型的萃取剂和净化剂，QuEChERS必将在奶及奶制品质量安全检测领域得到更广泛的应用。