几种果蔬农药残留检测前处理方法

2022-02-10谢飞

农业工程技术 2022年29期

谢飞

（河北省廊坊市农业农村局，河北廊坊 065000）

近年来，随着社会进步和科技水平提高，人们对高品质农产品的需求逐多，农药残留检测对农产品质量安全的屏障作用凸显。果蔬农药残留检测主要包括样品前处理、仪器检测及数据分析等步骤，由于基质复杂化、残留物质微量化、多样化等特点，前处理成为农药残留检测的重要步骤。

一、农药残留现状及检测技术的发展

目前，农产品种植中经常使用的化学制剂有杀虫剂、除草剂和杀菌剂等，使用不当就会造成农药残留[1]。农药残留有很多种，如有机氯、有机磷、氨基甲酸酯类等，也会有一些无机物，如硫、砷、铜、铅等重金属元素。进入人体会造成较严重的健康问题。如进入土壤和水源，则对生态环境造成一定程度的破坏。随着科学技术不断进步，已经有多种检测技术可以测定果蔬中的农药残留，如色谱法、色谱质谱联用法、酶联免疫法、生物传感器法等[2]。各种方法都有一定的优势，但也有其局限性，应根据实际检测需求选取相应的检测方法。

二、农药残留检测前处理方法

果蔬的农药残留前处理环节包括样品萃取、净化和浓缩等，可最大限度地除去干扰物，尽可能多地将分析物提取出来，为分析检测奠定基础[3]。

1、液液萃取法

液液萃取（LLE）法是将待测组分与杂质置于互不相容的溶剂中，借助各自分配系数特点，实现分离纯化。该方法对器材要求较低，成本投入不多，但对溶剂要求较严格。目前，已经衍生出了改进方法，如分散液—液微萃取、空气辅助液—液微萃取、加糖液液萃取、盐析辅助均相液液萃取等[4]。

2、固相萃取法

固相萃取（SPE）法是采用选择性吸附方式和选择性洗脱方式实现样品分离和纯化，包括样品富集[5]。全过程近似色谱过程，同时包含了固相萃取和液相萃取，在农药检测前处理中应用普遍。固相萃取重现性好，操作简单，回收率较高，支持自动化操作；但目标分子吸附性较差时会吸附杂质分子，有机溶剂和吸附剂消耗大，操作中易发生堵塞。

3、固相微萃取法

固相微萃取（SPME）法是在固相萃取基础上发展的新型前处理技术，选择吸附性涂层是主要萃取剂，不需要使用溶剂，具有较强“一体化”特征，即集采样、萃取、浓缩、进样于一体[5]。操作时，需在微量进样器针头处涂抹一定量固定液，然后将进样器针头插入到样品溶液中，实现有机化合物的萃取和浓缩。该方法成本较高，稳定性较差，涂层纤维易断。

4、固相分散萃取法

固相分散萃取（DSPE）法是将固相吸附剂加到提取液中，涡旋使分析物在基质和吸附剂中得到分配净化[4]。该方法比固相萃取法效率高，且萃取时间短，有机溶剂消耗少；但不适用于极性强的农药，如样品复杂易破坏吸附剂，会导致吸附剂残留在样品溶液中。

5、超临界流体萃取法

超临界流体萃取（SFE）法以超临界流体为溶剂，将某些有效组分从固体或液体中萃取分离出来[6]。符合超临界流体要求的物质有一氧化亚氮、乙烷、二氧化碳和氨等，一般选择二氧化碳作为超临界流体，因为其具有无色、无味、无毒、临界温度接近室温、价廉等特点。与传统萃取法相比，超临界流体萃取法具有成本较低、环境污染少、操作简便和萃取快速等优势。

6、加速溶剂提取法

加速溶剂萃取（ASE）需要有较高温度和压力支持[6]，即环境温度和压力升高到一定标准时才能应用。加速溶剂提取方法可实现全自动，但需要在增加物质溶解度和扩散系数基础上才能实现。与其他前处理方法相比，该方法不使用萃取溶剂，萃取速率加快，减少了基质对萃取的影响，有利于检测回收及重现。

7、微波辅助萃取法

微波辅助萃取（MAE）法较特殊，萃取效果与物质和微波作用强弱有直接关系。优势是可以按照既定标准和要求对微波功率、溶剂比例、萃取时间和萃取温度进行调节，具有分离较快、分离率高、萃取溶剂用量少、便于操作等优点[7]。

8、凝胶渗透色谱法

应用凝胶渗透色谱（GPC）进行样品前处理时，需要使用一定量凝胶，将待测物分子与各种分子量不同的大分子进行分离[7]。被分离出的大分子往往具有较强干扰效果，不利于获得理想检测效果。凝胶渗透色谱法虽然在自动化控制与净化方面具有较大优势，但需要消耗大量溶剂，并需要足够的净化时间。

9、QuEChERS 法

QuEChERS(Quick，Easy，Cheap，Effective，Rugged，Safe)技术2003 年首次由美国农业部提出，主要利用基质中杂质与吸附剂填料的相互作用，完成对样品的除杂净化[8]。QuEChERS方法包括提取和净化两个部分，利用乙腈和盐的混合物进行萃取，去除基质中的水分；然后利用PSA、GCB、C18 等吸附样品中的碳水化合物、有机酸、脂肪、脂类、色素甾醇类等物质。可根据果蔬种类不同选择不同的吸附组合，以达到较好的净化效果。QuEChERS 法具有回收率高、精确度和准确度高、可分析农药范围广、分析速度快、溶剂使用量少、操作简便等优势，近年来广泛应用于果蔬农药残留检测中。