張薇英，趙巧靈，戴意飛，蔣玲波，唐雷鳴

(舟山市食品藥品檢驗檢測研究院,浙江 舟山 316021)

食品的安全是全世界關(guān)注的焦點，其中農(nóng)獸藥殘留問題是影響食品安全的重要因素之一。而樣品前處理方法是獸藥殘留分析過程中關(guān)鍵步驟，有數(shù)據(jù)顯示前處理過程占整個實驗的70%-80%，且給實驗引入誤差占60%以上，因此新型前處理設(shè)備的開發(fā)和新方法的應(yīng)用研究已成為一項研究熱門。1996年美國Dionex公司研制出了快速溶劑萃取儀(見圖1(a))，有取代傳統(tǒng)提取方法的趨勢，如液液萃取、(自動)索氏提取、微波提取、超聲提取、手工振搖、煮沸法等[1]，已經(jīng)廣泛應(yīng)用于食品、藥品、環(huán)境樣品、水質(zhì)樣品等分析領(lǐng)域[2-4]。本文將對加速溶劑萃取技術(shù)從其工作原理、影響因素和在農(nóng)獸藥應(yīng)用現(xiàn)狀進行綜述。

圖1 加速溶劑萃取過程示意圖及萃取裝置圖

1 加速溶劑萃取技術(shù)

1.1 ASE工作原理與工作流程

快速溶劑萃取(Accelerate solvent extraction,ASE)是在1000～3000psi或10.3～20.6MPa的壓力和50～200℃溫度萃取條件，用適宜的萃取溶劑對不同樣品基質(zhì)進行萃取的方法。主要工作原理即是在高溫高壓的狀態(tài)下，改變萃取溶劑的特性，實現(xiàn)了檢測目標物的高效萃取，同時達到了減少溶劑使用量和縮短萃取時間的目的。ASE的工作流程見圖1(b)所示，將稱取適量樣品放入萃取池中，放到圓盤式傳送裝置上，設(shè)定好萃取相關(guān)參數(shù)--溫度、壓力、時間、溶劑選擇、循環(huán)萃取次數(shù)等，全自動化操作將萃取液經(jīng)過濾膜進入收集瓶，結(jié)束整個萃取過程。

ASE已經(jīng)成為一種常用綠色分離技術(shù)，與傳統(tǒng)的萃取方法比較，ASE具有全自動控制，萃取時間短，溶劑使用量少，安全性好等特點[5-6]，具體比較見表格1。章劍揚等[7]比較分析了ASE提取與回流提取、超聲波提取的提取效率，結(jié)果表明ASE提取率最高，且穩(wěn)定性好，RSD在1.4%～4.1%之間。因此，ASE用于樣品前處理具有良好應(yīng)用前景，已逐漸取代了傳統(tǒng)液液萃取過程，因其自動化提取和凈化二者統(tǒng)一的萃取方式將成為今后研究的重點和檢測技術(shù)的關(guān)鍵。

表1 ASE與傳統(tǒng)萃取技術(shù)相比研究[8]

1.2 ASE萃取影響因素

ASE萃取效率的影響因素很多，包括了萃取溫度、壓力、溶劑類型、萃取類型、循環(huán)次數(shù)等。祝子銅等[9]采用ASE快速提取蜂花粉中氯霉素，研究發(fā)現(xiàn)萃取溶劑、萃取溫度和萃取壓力對氯霉素提取效率影響較大，結(jié)果表明乙酸乙酯能夠較好地從基質(zhì)花粉中提取出氯霉素殘留物，萃取溫度選100℃，萃取壓力為100bar時，氯霉素的檢測效率最佳。因此，在所有影響參數(shù)中，決定了萃取選擇性好壞和靈敏度高低的關(guān)鍵因素分別是萃取溫度、壓力和溶劑類型。

(1)萃取溫度是ASE技術(shù)的主要影響因素之一，不同溶劑的理化特性不同，而通過提高溫度，可有效提高溶劑萃取效率，達到待測物質(zhì)提取率增加的目的。

但過高溫度易使熱敏感化合物分解或水解，因此ASE不適合于熱不穩(wěn)定性的化合物提取[10]。

(2)在ASE中壓力是另一個可能影響化合物回收率的重要因素，在高壓作用下，溶劑在遠遠超出沸點狀態(tài)下仍處于液態(tài)，從而加速溶劑進入到樣品中，實現(xiàn)了待測物能夠被高效萃取出來。

(3)歐陽運富等[11]比較了四種萃取溶劑--乙腈、二氯甲烷/丙酮、環(huán)己烷/乙酸乙酯和正己烷/丙酮對農(nóng)藥殘留的提取效率的研究，結(jié)果表明二氯甲烷/丙酮快速萃取后建立的檢測方法具有較好提取效率。趙粼等[12]采用ASE-UPLC-MS/MS檢測分析魚肉中喹乙醇，先用正己烷進行第一步脫脂，再比較了甲醇和乙醇萃取效率。整個檢測過程是采取提取與在線凈化，可縮短檢測時間至15min，用甲醇提取效率高于乙醇，達到88%。于輝等[13]利用基于ASE技術(shù)建立了4種氟喹諾酮類藥物殘留量的檢測方法，比較了三種提取溶液——1%乙酸乙腈溶液、8%氨水乙腈溶液和磷酸緩沖溶液對獸藥殘留的提取效率的影響，同時考察了加標回收率和后續(xù)濃縮時間長短，確定了8%氨水乙腈為提取劑。因此，如何選擇最適宜的萃取溶劑，不僅要考慮到待測目標物的特性，同時也要比較萃取溶劑是否有利于濃縮，有利于下一步的凈化過程，從而達到提供萃取效率的目的。

2 ASE在農(nóng)獸藥殘留中的應(yīng)用

ASE技術(shù)具有使用溶劑用量少、快速、提取效率高、自動化提取等優(yōu)點，已經(jīng)廣泛應(yīng)用于多個分析領(lǐng)域，且ASE技術(shù)已經(jīng)被美國環(huán)保署(EPA)選定為推薦的標準方法[11]。ASE技術(shù)適用于不同樣品基質(zhì)，尤其針對含脂類樣品的提取凈化效率最為顯著，能滿足食品檢測樣品處理的要求，因此，越來越多的研究者已開展了將ASE技術(shù)應(yīng)用于食品中農(nóng)獸藥殘留的檢測方法。

2.1 ASE在農(nóng)藥殘留中的檢測應(yīng)用

歐陽運富等[11]采用V(二氯甲烷)∶V(丙酮)=1∶1為萃取溶劑進行加速溶劑提取后，結(jié)合在線凝膠滲透色譜凈化后，可實現(xiàn)GC-MS法同時檢測22種農(nóng)藥殘留物，檢出限在0.3～1.8μg/kg之間，回收率在70.5%～107.5%，表明所建立的方法比標準方法的檢出限更低，能滿足現(xiàn)有對痕量農(nóng)殘的檢測要求，可實現(xiàn)農(nóng)藥殘留的快速檢測。

陳艦等[14]引入快速溶劑萃取方法，建立一種新型快速測定茶葉中多菌靈殘留量的方法，并與將所建立的ASE法與索氏提取、超聲、微波、超臨界和傳統(tǒng)的分液漏斗振蕩進行比較研究，從平均萃取時間上分析ASE快速溶劑萃取時間最短，其次是微波和超聲，從平均使用溶劑量上看ASE使用量比傳統(tǒng)方法中使用量顯著減少。

吳鳳琪等[15]建立了大豆中有機磷、有機氯和你除蟲菊酯3類53種農(nóng)藥殘留的GPC-GC/MS法，采用乙腈作為提取溶劑的ASE技術(shù)進行大豆提取，再經(jīng)過PSA和C18粉末凈化，能有效去除大豆中脂肪、蛋白質(zhì)等大分子物質(zhì)的干擾，同時減少有機試劑的使用量，實現(xiàn)了一種綠色檢測技術(shù)。

徐豪等[16]建立一種同時分析豬肉中109種農(nóng)藥殘留的氣相色譜-串聯(lián)質(zhì)譜法，優(yōu)化分析了快速溶劑萃取條件，并結(jié)合凝膠色譜凈化手段，代替了傳統(tǒng)農(nóng)藥殘留液液提取凈化方法。109種農(nóng)藥檢出限在0.09～1.57ug/Kg，回收率在68.3%～112.8%之間。通過采用ASE技術(shù)提高了方法的回收率，再結(jié)合GPC凈化方法進一步提高了方法的靈敏度和準確性，建立了畜禽肉中多組分農(nóng)藥殘留的自動化前處理技術(shù)。

紀律等[17]采用甲醇-鹽酸萃取溶劑對竹筍中的百草枯進行了自動化提取，并經(jīng)MCX固相萃取住凈化濃縮后，用BEH HILIC親水柱進行分離檢測，建立的UPLC-MS/MS法具有檢出限低、靈敏度高的特點，可對竹筍中百草枯殘留進行快速檢測分析?？疾觳枞~中含有大量色素、生物堿及酚類化合物等脂溶性物質(zhì)，曹亞林等[18]采用快速溶劑萃取對茶葉中7種擬除蟲菊酯農(nóng)殘進行提取，并進行分散固相萃取凈化操作，建立方法的基質(zhì)效益較少(≤12.2%)，適用于茶葉中農(nóng)藥殘留的日常檢測工作。

2.2 ASE在獸藥殘留中的檢測應(yīng)用

安強等[19]采用快速溶劑萃取結(jié)合高效液相色譜法測定了動物源性食品中硝基呋喃代謝物含量，并對影響ASE萃取效率的因素--萃取溶劑、萃取溫度、萃取壓力等進行了優(yōu)化研究，獲得最佳萃取參數(shù)--萃取溶劑為甲醇/0.68mol/L三氯乙酸(1/1，v/v)、萃取溫度100℃、萃取壓力1.0×107Pa、萃取時間10min×3次。4種硝基呋喃代謝物的檢出限均為0.005μg/mL，回收率在82%～95%之間，該方法簡單、高效、準確，能應(yīng)用于實際樣品中對硝基呋喃代謝產(chǎn)物的快速檢測。

于輝等[20]優(yōu)化ASE萃取參數(shù)建立了雞肉中5種磺胺類殘留物的ASE-HPLC法，選擇了乙腈作為萃取溶劑，在10.0MPa，120℃萃取溫度靜止萃取10min完成提取過程，所建立的方法加標回收率在86.0%～101.7%之間，檢出限在3～9μg/kg，可滿足畜禽肉中磺胺類藥物的日常檢測分析。游輝等[21]同樣基于快速溶劑萃取技術(shù)也成功建立了同時測定牛肉中5種磺胺類殘留量的ASE-HPLC檢測方法，表明多種樣品基質(zhì)中可采用ASE技術(shù)作為提取方法。

楊洪生等[22]采用快速溶劑萃取-超高效液相色譜-串聯(lián)質(zhì)譜法同時檢測水產(chǎn)品中氯霉素和氟苯尼考，并對影響ASE提取效率的條件進行了優(yōu)化研究，以乙酸乙酯為萃取溶劑，經(jīng)提取后濃縮后用正己烷凈化處理，檢出限均0.02μg/kg，回收率在90.2%～109%之間。

饒桂維等[23]采用單因素和正交試驗對禽蛋中磺胺嘧啶的ASE萃取條件進行了系統(tǒng)性優(yōu)化研究，結(jié)果表明以甲醇為萃取劑，130℃循環(huán)萃取4次，萃取時間25min時，磺胺嘧啶的檢出限為0.5μg/kg，加標回收率在83.0%～88.2%范圍內(nèi)，在減少溶劑使用量和提高萃取效率的基礎(chǔ)上，所建立的方法具有簡便、重復(fù)性好，可作為禽蛋中磺胺嘧啶檢測的日常監(jiān)測方法。

3 總結(jié)與展望

ASE技術(shù)在應(yīng)用獸藥殘留方面具有良好的應(yīng)用前景，且ASE技術(shù)是結(jié)合提取、萃取和凈化一體化性和自動化性，可有效提高獸藥殘檢測分析效率。但ASE技術(shù)存在兩個不足：(1)儀器比較昂貴，實驗前期需要投入大量經(jīng)費，是限制該技術(shù)無法推廣應(yīng)用的主要因素；(2)因ASE萃取過程中除了萃取待測目標物之外，還同時萃取了其它雜質(zhì)，需要萃取后進一步的濃縮凈化處理?；诖耍瑢SE技術(shù)與其他凈化方法聯(lián)合使用是食品前處理技術(shù)的一種新的趨勢，已有報道將ASE萃取后再經(jīng)正己烷凈化處理可有效減少基質(zhì)效益；也有研究報告顯示ASE技術(shù)結(jié)合凝膠滲透色譜凈化(GPC)可實現(xiàn)畜禽肉中多種農(nóng)藥殘留的同步檢測分析，提高了方法的靈敏度與準確性。本團隊也開展關(guān)于ASE聯(lián)合QuEChERS凈化法建立水產(chǎn)品中多種磺胺類藥物的檢測分析，結(jié)果顯示聯(lián)合使用方法比單一凈化方法能更有效降低基質(zhì)效益，提高方法的靈敏度。因此，開展ASE技術(shù)與其他凈化方法結(jié)合使用是未來提取凈化一體化和自動化技術(shù)發(fā)展的新趨勢。