白小東 程超
果蔬是人類膳食結(jié)構(gòu)中的重要組成部分,隨著人們生活水平和食品安全意識(shí)的提高,果蔬中的農(nóng)藥殘留愈發(fā)受到各方關(guān)注,在國(guó)家相關(guān)部門制定食品中農(nóng)藥殘留限量標(biāo)準(zhǔn)的同時(shí),尋找快速準(zhǔn)確的農(nóng)藥殘留檢測(cè)技術(shù)顯得尤為重要。本文通過(guò)對(duì)QuEChERS方法結(jié)合色譜串聯(lián)質(zhì)譜檢測(cè)技術(shù)在果蔬中農(nóng)藥殘留檢測(cè)方面的優(yōu)勢(shì)進(jìn)行綜述,旨在闡明其已成為快速準(zhǔn)確定量檢測(cè)果蔬中農(nóng)藥殘留方法的發(fā)展趨勢(shì),并將為食品中農(nóng)藥殘留監(jiān)管工作提供可靠依據(jù)。
果蔬中含有多種人體必需的營(yíng)養(yǎng)成分,如維生素、纖維素等,故成為人民群眾生活中的必需品。但是,果蔬在種植過(guò)程中會(huì)受到復(fù)雜且多樣的病蟲害侵害,而為達(dá)到高產(chǎn)、穩(wěn)產(chǎn)的效果,作用快、效果好、應(yīng)用方便的農(nóng)藥易被過(guò)度使用,這不僅造成病蟲害抗藥性的增加,還會(huì)給消費(fèi)者的身體健康帶來(lái)巨大的安全隱患。2019年,國(guó)家食品安全委員會(huì)聯(lián)合相關(guān)部門發(fā)布了《食品安全國(guó)家標(biāo)準(zhǔn) 食品中農(nóng)藥最大殘留限量》(GB 2763-2019),對(duì)食品中農(nóng)藥殘留限量做出了具體規(guī)定。同時(shí),尋找果蔬中農(nóng)藥殘留的快速前處理方法及準(zhǔn)確的定量檢測(cè)技術(shù)顯得尤為迫切。
1 果蔬中農(nóng)藥殘留前處理方法
目前,果蔬中農(nóng)藥殘留常規(guī)提取方法主要有液-液萃取技術(shù)、固相萃取技術(shù)、固相微萃取技術(shù)、基質(zhì)分散固相萃取技術(shù)、超臨界流體萃取技術(shù)、微波輔助萃取技術(shù)、免疫親和色譜技術(shù)、凝膠滲透色譜技術(shù)、分子印跡固相萃取技術(shù)等,但上述方法存在提取時(shí)間長(zhǎng)、過(guò)程復(fù)雜、萃取不完全、易污染色譜柱及檢測(cè)器等缺點(diǎn)。QuEChERS方法具有操作簡(jiǎn)單、提取速度快、凈化效果好等優(yōu)勢(shì),特別是結(jié)合色譜串聯(lián)質(zhì)譜檢測(cè)技術(shù)后被廣泛應(yīng)用于果蔬中的農(nóng)藥殘留檢測(cè)。2018年,《食品安全國(guó)家標(biāo)準(zhǔn) 植物源性食品中208種農(nóng)藥及其代謝物殘留量的測(cè)定 氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用法》(GB 23200.113-2018)的發(fā)布將QuEChERS方法應(yīng)用于植物源性食品的前處理,很好地解決了植物源性食品中農(nóng)藥殘留常規(guī)前處理方法存在的問(wèn)題。
1.1 QuEChERS方法
QuEChERS是快速(quick)、簡(jiǎn)單(easy)、廉價(jià)(cheap)、有效(effective)、穩(wěn)定(rugged)、安全(safe)的簡(jiǎn)稱,是由美國(guó)農(nóng)業(yè)部Anastassiades等于2003年提出的用于水果和蔬菜中農(nóng)藥殘留的前處理方法。近年來(lái),該方法迅速發(fā)展成為一種食品中農(nóng)藥殘留檢測(cè)的快速前處理方法,其對(duì)果蔬中不同極性農(nóng)藥殘留均有較好的提取凈化效果。
1.2 QuEChERS方法原理
QuEChERS方法是通過(guò)不同吸附劑與樣品基質(zhì)中的雜質(zhì)相互作用,從而達(dá)到凈化目標(biāo)組分的效果,包括無(wú)水硫酸鎂、氯化鈉、PSA(primary secondary amine,N-丙基乙二胺)、C18(十八烷基鍵合硅膠基質(zhì))、GCB(graphitized carbon black,石墨化碳黑)等吸附劑。其中,無(wú)水硫酸鎂和氯化鈉通過(guò)飽和作用除去基質(zhì)中的水分,PSA可吸附樣品基質(zhì)中的碳水化合物、脂肪酸、有機(jī)酸、酚類和少量色素,C18吸附樣品基質(zhì)中的脂肪和脂類等非極性干擾物,GCB具有吸附色素、甾醇類等非極性干擾物的作用。實(shí)際應(yīng)用中,通常針對(duì)不同果蔬選擇使用不同配比的吸附劑,其中,GCB的使用尤為關(guān)鍵。例如,甘藍(lán)、番茄、梨、蘋果等含色素較少的果蔬可不加GCB,而芹菜、豆角、火龍果等色素含量較高的果蔬則需添加GCB,這主要是由于GCB的添加會(huì)影響部分平面結(jié)構(gòu)的農(nóng)藥回收率。
2 果蔬中農(nóng)藥殘留檢測(cè)技術(shù)
果蔬中農(nóng)藥殘留檢測(cè)方法主要包括氣相色譜法(GC)、液相色譜法(LC)、氣相色譜串聯(lián)質(zhì)譜法(GC-MS/MS)、液相色譜串聯(lián)質(zhì)譜法(HPLC-MS/MS)、快速檢測(cè)法、毛細(xì)管電泳法、拉曼光譜法等,其中尤以色譜串聯(lián)質(zhì)譜技術(shù)與QuEChERS前處理方法結(jié)合更能發(fā)揮農(nóng)藥殘留高效分離、高選擇性和高靈敏度的特點(diǎn)。當(dāng)前,氣相色譜串聯(lián)質(zhì)譜法與QuEChERS前處理方法結(jié)合檢測(cè)植物源性食品中的農(nóng)藥殘留已被納入食品安全國(guó)家標(biāo)準(zhǔn),但氣相色譜串聯(lián)質(zhì)譜法僅限于對(duì)熱穩(wěn)定性較好和可揮發(fā)性農(nóng)藥殘留進(jìn)行分離;液相色譜串聯(lián)質(zhì)譜法可以分析QuEChERS方法前處理后的高沸點(diǎn)、不穩(wěn)定性、極性和非極性農(nóng)藥,具有準(zhǔn)確度和靈敏度高、分析范圍廣等優(yōu)勢(shì),有效彌補(bǔ)了氣相色譜串聯(lián)質(zhì)譜法的缺點(diǎn),如辛硫磷、樂(lè)果、甲胺磷等農(nóng)藥在液相色譜串聯(lián)質(zhì)譜法上的檢測(cè)效果更好。因此,相信QuEChERS方法在液相色譜串聯(lián)質(zhì)譜法測(cè)定果蔬農(nóng)藥殘留的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)也會(huì)很快制定。
2.1色譜串聯(lián)質(zhì)譜技術(shù)
色譜串聯(lián)質(zhì)譜技術(shù)主要由色譜部分和串聯(lián)質(zhì)譜兩部分組成,以三重四級(jí)桿串聯(lián)質(zhì)譜部分為例(如圖1),主要包括離子源、第一級(jí)四級(jí)桿、第二級(jí)四級(jí)桿、碰撞池和檢測(cè)器這5個(gè)部分。
色譜串聯(lián)質(zhì)譜技術(shù)檢測(cè)農(nóng)藥殘留的原理是由色譜部分的色譜柱對(duì)農(nóng)藥分子進(jìn)行初步分離,再經(jīng)串聯(lián)質(zhì)譜部分的離子源和碰撞池對(duì)農(nóng)藥分子離子化——大量碎片離子進(jìn)入高真空的質(zhì)譜系統(tǒng),經(jīng)第一級(jí)、第二級(jí)四級(jí)桿對(duì)不同質(zhì)荷比離子進(jìn)行篩選,以此達(dá)到分析不同農(nóng)藥殘留目標(biāo)物的目的,最后通過(guò)目標(biāo)農(nóng)藥組分與標(biāo)準(zhǔn)品的保留時(shí)間、離子對(duì)及離子相對(duì)豐度比進(jìn)行比對(duì)定性,以目標(biāo)農(nóng)藥組分與標(biāo)準(zhǔn)品峰面積(響應(yīng)值)比對(duì)定量,定性和定量及靈敏度和準(zhǔn)確度極高。
3 結(jié)語(yǔ)
總之,與其它前處理檢測(cè)技術(shù)相比,QuEChERS方法結(jié)合色譜串聯(lián)質(zhì)譜技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)在于通過(guò)QuEChERS簡(jiǎn)單的前處理后,色譜串聯(lián)質(zhì)譜能夠從復(fù)雜基質(zhì)樣品中準(zhǔn)確識(shí)別出目標(biāo)農(nóng)藥組分,并且不需要所有目標(biāo)農(nóng)藥組分在色譜柱上完全分離就可進(jìn)行準(zhǔn)確定性和定量,進(jìn)而促使類似QuEChERS簡(jiǎn)單的前處理方法結(jié)合色譜串聯(lián)質(zhì)譜技術(shù)在果蔬農(nóng)藥殘留檢測(cè)中成為未來(lái)定量檢測(cè)的發(fā)展趨勢(shì)。