果蔬中农药残留检测样品前处理技术研究进展

郑 伟

(济源职业技术学院，河南济源，459000)

为提高果蔬的产量，人们会以杀虫、除草或杀菌为目的对农作物施用农药。随着人们生活水平的提高和健康、安全意识的增强，人们对果蔬中农药残留问题的关注度日益增强。由于果蔬种类多样、基质复杂，农药残留物成分多样；施加的农药种类繁多，残留量痕量，农药残留检测已成为食品安全控制的重要一环。

1 果蔬中农药残留前处理技术

为了准确检测出不同类别果蔬中各种类别的农药含量，需对果蔬样品进行有效地萃取、净化和富集等前处理。目前果蔬中农药残留检测常用的前处理技术包括固相萃取、固相微萃取、磁性固相萃取、基质分散固相萃取、QuEChERS技术、凝胶渗透色谱技术、分子印迹固相萃取技术和微波辅助萃取技术等。

1.1 固相萃取技术(SPE)

固相萃取技术是将用有机溶剂提取过的样品溶液通过填充有选择性吸附剂的固相萃取柱来净化、富集目标待测物，是农药残留检测常用的前处理技术。固相萃取柱的填充材料类型包括硅胶、氧化铝等无机材料；PSA、C18、C8等键合硅胶类材料；聚苯乙烯-二乙烯苯等聚合物类材料；PSA-GCB、NH2-GCB等复合物材料等。在果蔬农药残留测定中样品前处理常用到的固相萃取柱类型包括PSA固相萃取柱、GCB固相萃取柱和氨基固相萃取柱。贾晓菲等[1]使用SPE方法测定了草莓中12种菊酯类农药残留量，研究使用50.0mL乙腈提取25.0g草莓样品。弗罗里硅土固相萃取小柱用丙酮-正己烷和正己烷预淋洗后，将草莓提取液转移至萃取柱中，再用丙酮-正己烷淋洗，对样品进行净化和浓缩。12种菊酯类农药的加标回收率在83.5%—107.0%之间，RSD在2.55%—10.69%之间，回收率和精密度均满足农残测定相关要求。马琳等[2]用40mL乙腈匀浆提取20g草莓样品，以NH2固相萃取柱为净化柱，二氯甲烷-甲醇(95:5)为洗脱剂净化提取液。用超高效液相色谱-串联质谱法(UPLC-MS-MS)对19种农药残留量进行检测，高、中、低3个加标平均回收率为77.3%—100.3%。张博伦等[3]用含1%醋酸的乙腈提取液加入氯化钠和无水硫酸镁振荡提取山楂、柚子、菠萝、橙子等高酸水果5min，串联使用CarbonNH2和ProElutNH2萃取柱净化样品。四种高酸水果中48种农药3个加标水平下的平均回收率为70.7%—118.0%，RSD(n=5)不大于9.7%。占绣萍等[4]用乙腈提取蔬菜样品，提取液加氯化钠盐析后，取上清液用石墨炭黑-氨基串联(PC/NH2)固相萃取柱净化，50℃水浴温度下氮吹浓缩后，用超高效液相色谱-串联质谱法(UPLC-MS、MS)对蔬菜中多杀霉素等4种农药残留量进行检测，空心菜、黄瓜、丝瓜等8种蔬菜中噻虫嗪、多杀霉素A、多杀霉素D和氟硅唑4种农药的回收率为70.9%—123.4%，RSD小于15%。

1.2 固相微萃取技术(SPME)

固相微萃取技术是利用SPME装置以实现采样、萃取、浓缩和进样一体的一种样品前处理技术，具有有机溶剂消耗量小、易自动化操作的优点[5]。目前用于农残测定的SPME涂层常用到的材质有分子印迹、聚酰胺(PA)、聚二甲基硅氧烷(PDMS)等，富集样品方式包括直接SPME法和顶空SPME法两种。张凌雪等[6]用丙酮超声提取蔬菜样品2次，提取液用涂有烯丙基氧七元瓜环涂层的自制固相微萃取纤维于40℃搅拌萃取50min后在气相色谱进样口250℃热解吸4min后，用气相色谱测定了不同蔬菜样品中出α-HCH、CHM、MPT等10种有机氯、有机磷农残的含量，回收率为61.3%—120%，RSD小于11%。

1.3 磁性固相萃取技术(MSPE)

磁性固相萃取是一种使用磁性材料或可磁性化材料如Fe3O4、Fe2O3等作为吸附剂提取目标物的样品前处理方法，吸附剂在萃取过程中分散在样品溶液中以与目标物充分接触且能进行快速地磁性分离。目前MSPE主要用于果汁中痕量农残测定的富集净化。黄斯敏等[6]用甲醇振荡10min提取沃柑样品2次，加20.0 mg磁性共价有机骨架复合材料Fe3O4@COF于10mL样品提取液中，室温振荡20min，磁性分离后，弃去上清液，用1mL甲醇振荡5min后洗脱，洗脱液用HPLC-UV分析样品中吡虫啉、噻菌灵、噻虫嗪和多菌灵4种农药含量，该法加标回收率为92.1%—104.0%，RSD为1.2%—8.3%。董云渊等[7]用甲醇活化25mg利用化学共沉淀法合成的吸附剂壁碳纳米管Fe3O4@ MWSNTs-OH后，加入20mL果汁样品中，超声振荡15s后再吸附10min，磁分离后，用2mL甲醇洗脱萃取液，经氮吹、过滤后，在气质色谱仪上测定了试样中2-苯基苯酚、二苯胺、胡椒基丁醚等3种农药的含量。

1.4 基质分散固相萃取技术(MSPD)

基质分散固相萃取技术一般包括研磨分散、转移和洗脱三个环节。首先将样品和硅胶、弗洛里土等分散剂按1：4比例手工研磨使之混合均匀，然后将研磨好的样品转移至适当尺寸的层析柱中，使用适当的溶剂淋洗层析柱从而将各种不同的待测物洗脱下来以达到分离和净化待测目标物的作用[5]。巩丽萍等[8]将通过10mL乙腈提取5g蔬菜样品，加入3g氯化钠离心盐析分配，以上清液作为提取液。移取上清液1.5mL于离心管中，加入50mg用于去除强极性杂质的PSA粉末、100mg去除非极性杂质的C18粉末和100mg去除水分和水溶性杂质的无水硫酸镁，涡旋混合1min、离心2min后，移取一定体积的上清液，加入30mg可吸附、净化蔬菜中色素的石墨化炭黑，将它们混合、过滤后，使用UPLC-MS-MS测定了蔬菜中多菌灵、涕灭威、毒死蜱、氧乐果、克百威等农药残留量，回收率为72.8%—117.4%。

1.5 QuEChERS技术

QuEChERS技术是近年来果蔬农药多残留测定常用的一种快速、简单、便宜、可靠和安全的样品前处理技术。张彦军等[9]用10mL乙酸酸化乙腈(1:99)提取10.00g蔬菜样品，以3:1的无水硫酸镁和N-丙基乙二胺(PSA)净化萃取液中的色素、少量水分和其他干扰物质，并利用气相色谱法测定了咪鲜胺(PCN)及其代谢物2,4,6-三氯苯酚(TCP)残留量，在3个添加水平下的回收率分别为92.1%—107.9%和91.4%—105.7%，RSD分别为2.4%—10.4%和2.6%—11.3%，准确度和精密度均较高。李欣等[10]用含1%乙酸的乙腈溶液提取蔬菜样品，加入氯化钠和无水乙酸钠盐盐析，以N-丙基乙二胺(PSA)净化提取液中色素后用液相色谱-串联质谱法，采用多反应监测模式快速检测了蔬菜中56种农药残留，3个添加水平下的回收率为65.8%—114.0%，RSD为0.1%—14.5%。

1.6 凝胶渗透色谱技术(GPC)

凝胶渗透色谱是利用被分离物质本身相对分子质量大小的不同来实现分离的，可同时分析不同类型的农药。张群等[11]用乙腈提取番石榴样品，用填充有Bio-Beads S-X3(200-400 Mesh)的GPC净化柱和乙酸乙酯/环己烷(1:1)流动相体系净化去除番石榴提取液中色素、粗纤维、果胶等基质干扰，用气相色谱-串联质谱法测定了样品中毒死蜱、克螨特、氟氯氰菊酯3种农药的残留量，平均回收率范围为83.3%—104.8%，RSD(n=5)为2.9%—7.9%。

1.7 分子印迹固相萃取技术(MISPE)

分子印迹固相萃取技术是以分子印迹聚合物作为选择性吸附剂对样品进行前处理的技术，广泛应用于三嗪类除草剂、嘧啶类杀菌剂等农药残留的测定[12]。Khan等[13]以合成的MIPs作为固相萃取剂，采用MISPE法对香蕉、苹果、番茄等样品进行前处理后，用高效液相色谱法对样品中氯苯嘧啶醇残留量进行了测定，回收率为91.16%—99.52%。

1.8 微波辅助萃取技术(MAE)

微波辅助萃取技术，又称微波萃取，是利用微波可提高溶剂萃取效率、萃取质量，且能使样品中待测组分在保持原化合物状态下实现与基体有效分离的一种省时、简便的前处理方法[5]。王潇等[14]设置微波功率为200W，样品与石英砂质量比为l：2，300μL的水蒸气为萃取剂，收集微波萃取液18mL，加入分散剂丙酮600μL、萃取剂氯仿350μL和0.2g氯化钠进行分散液液萃取以净化和富集待测物。采用液相色谱-串联质谱法(LC-MS/MS)测定了西红柿中6种三嗪类农药残留量，3个添加水平下的回收率为62.1%—108.1%。

2 果蔬农药残留检测前处理技术展望

样品前处理是果蔬农残检测中重要的一个环节，如果处理不当，不但可能对后续检测仪器造成污染，还会影响检测结果的准确性。果蔬种类繁多、基质复杂，施用农药类型丰富，往往具有农残类别多样、含量微量或痕量的特点，果蔬多农残检测难度较高。在对待测样品进行前处理时，要根据样品的种类、基质特点、待测农药类别和性质及检测方法对前处理方法进行科学合理的选择。近年来，随着果蔬农残检测方法的不断发展，样品前处理技术也在朝着高效、快速、技术联用和多残留同时检测的方向发展。