QuEChERS方法在土壤农药残留检测中的研究进展

2020-08-07张国香

山西农经 2020年14期

关键词：农药残留土壤

张国香

摘要：样品前处理是分析检测的关键步骤，直接影响到检测结果的准确度和精密度。介绍了QuEChERS前处理方法的基本原理，阐述了近年该方法在土壤中农药残留检测中的应用情况，展望了QuEChERS方法在今后土壤中农残检测中的应用前景。

关键词：QuEChERS;土壤;农药残留

文章编号：1004-7026（2020）14-0111-02 中国图书分类号：S481.8 文献标志码：A

在农业生产中应用农药可以有效防治病虫害，保护作物，提高产量。然而，在农药喷洒过程中只有少量农药会附着在作物上，大量农药会渗入土壤或进入水体中。土壤质量的优劣不仅影响农业生产，而且关系到人们的身体健康[1]。

农药残留检测的难点在于复杂基质的干扰，良好的样品前处理方法是关键，不仅要尽可能完全提取其中的待测组分，还要尽可能去除与目标物同时存在的杂质，避免造成进样口、色谱柱及检测器等污染。

QuEChERS（Quick、Easy、Cheap、Effective、Rugged、Safe），是近年来最新发展起来的一种用于农产品检测的样品前处理方法，利用吸附剂填料与基质中的杂质相互作用吸附杂质从而达到除杂净化的目的，在农业领域应用广泛。

1 QuEChERS方法简介

2003年，美国农业部Anastassiades和Lehotay等提出了一种新的样品前处理方法[2]，与传统样品前处理相比，具有快速（quick）、简单（easy）、经济（cheap）、高效（effective）、稳定（rugged）和安全（safe）的优点，因而被称为QuEChERS方法。

QuEChERS方法是利用吸附剂与基质中的杂质相互作用，在基质固相分散萃取技术的基础上，整合了提取、固相萃取等步骤建立的样品提取净化技术。QuEChERS方法常用的净化剂有乙二胺-N-丙基硅烷（PSA）、C18、石墨化炭黑（GCB）和无水硫酸镁。PSA具有弱阴离子交换和极性作用，能去除提取液中碳水化合物、酚类、少量脂肪和极性色素等杂质;C18是目前广泛使用的反相吸附材料，通过非极性相互作用吸附非极性杂质，在去除非极性杂质方面具有良好的效果;石墨化炭黑（GCB）可吸附非极性和弱极性化合物，能去除非极性色素、类胡萝卜素、固醇和具有平面结构的杂质[3]。

QuEChERS方法自问世以来，主要用于果蔬基质中的多种农药残留检测，随后在化妆品、水产品和谷物等领域也得到了应用[4-6]。2008年Lesueur等首次将QuEChERS方法应用于土壤中农药残留检测。

2 QuEChERS方法在土壤中农药残留检测的应用

土壤中农药残留检测常用的前处理方法有索氏提取法、快速溶剂萃取法、超声提取法、固相萃取法等[7]。但是，这些方法要么提取时间长、过程复杂、有机试剂用量大，要么同时检测农药残留种类数量少，无法满足同时对多种类型农药残留进行检测。因此急需建立一种测定农药残留快速、简单、经济、环境友好的方法，既要缩短分析时间，又要减少溶剂对环境造成的污染。目前QuEChERS方法应用于土壤中农药残留检测已有较多报道。

曾凯等（2016）[8]首次采用QuEChERS前处理方法结合气质联用法，同时测定了土壤中6类16种具有代表性的农药残留。该方法大大减少了有机试剂用量，既降低了成本，又减少了环境污染。蔡霖等（2017）[9]优化了QuEChERS前处理方法，结合高效液相色谱-二级质谱（HPLC-MS/MS）和气相色谱-质谱（GC-MS），建立了土壤中110种农药残留的检测方法。徐宜宏等（2018）[10]采用QuEChERS方法对土壤样品进行前处理，考察了不同提取溶剂的提取效果，并优化了传统的QuEChERS方法，考察了石墨化炭黑、PSA、弗罗里硅土加入量和填料不同用量对净化效果和回收率的影响，建立了QuEChERS-气相色谱质谱法测定土壤中22种常见多氯联苯和有机氯农药残留的方法。谭华东等（2020）[11]用乙腈和二氯甲烷为提取剂，以改进的微量QuEChERS（？滋-QuEChERS）辅助超声提取，建立了土壤中15种农药残留的同时快速检测方法。

3 QuEChERS方法在土壤中农药残留检测的展望

加强土壤中农药残留快速、批量的检测技术对保障人类健康和改善生态环境具有重要意义，因此对农药残留分析技术提出了更高的要求。调查发现，样品前处理时间约占实验总时间的2/3，且产生1/3以上的误差，直接影响到检测结果的准确度和精密度[12]。目前，QuEChERS方法虽然以其独特的优点在土壤农药残留中得到了较好的检测效果，但由于土壤基质复杂，在实际应用时需根据特定的农药残留考察多种前处理方法并选择最合适的前处理方法。因此，仍需对QuEChERS方法不断设计、改进和优化，实现土壤中多种农药残留同时检测，减少有机试剂用量，缩短分析时间，满足農残检测更快速、环保、准确的发展趋势。

总之，QuEChERS方法是一种具有先进理念的前处理技术，未来该方法将更加成熟，可在多个领域得到更加广泛的应用。

参考文献：

[1]于泳.农田土壤中农药及抗生素快速筛查技术研究[D].北京：中国农业科学院，2016.

[2]李雯雯，王岩，王胜男，等.植物源性食品中有机磷农药残留检测前处理技术的研究进展[J].食品安全质量检测学报，2020，11（6）：1852-1858.

[3]侯雪，韩梅，邱世婷，等.改进的QuEChERS气相色谱-串联质谱法测定草莓中21种杀菌剂残留[J].农药学学报，2017，19（1）：46-52.

[4]陈岑，颜琳琦，程巧鸳.QuEChERS-HPLC-MS/MS法测定4种化妆品机制基质种15种硝基咪唑类非法添加药物的基质效应研究[J].日用化学工业，2020，50（4）：275-281.

[5]李涛，杨潇，孙桂芳，等.QuEChERS-UPLC-Q/Orbitrap MS法快速测定草鱼中14种糖皮质激素类药物残留[J].食品与机械，2019，35（12）：100-104.

[6]马婧玮，马欢，安莉，等.QuEChERS-高校液相色谱-串联质谱法测定主要谷物和油料作物中氯虫苯甲酰胺的残留[J].农药学学报，2018，20（1）：129-134.

[7]黄晓会，刘艳，张健.中药材中农药残留提取方法比较研究[J].中国中医药信息杂志，2014（4）：89-92.

[8]曾凯，孙国泉，唐俊，等.QuEChERS-气质联用法同时测定土壤中16种农药残留[J].农药，2016，55（7）：507-509.

[9]蔡霖，席普宁，谢晴，等.QuEChERS方法联合HPLC-MS/MS和GC-MS测定土壤中110种农药残留[J].农业环境科学学报，2017，36（8）：1680-1688.

[10]徐宜宏，黄莹滢，于丽，等.改良QuEChERS法测定土壤中的毒杀芬残留量[J].农药，2018，57（6）：435-437.