改良的QuEChERS方法测农残

QuEChERS方法是2003年由美国农业部的化学家Anastassiades和Lehotay等研究建立的一种能有效分离水果、蔬菜中痕量农残的样品前处理技术。QuEChERS是Quick、Easy、Cheap、Effective、Rugged和Safe的缩写，顾名思义，这种前处理方法具有操作简便、溶剂使用量少、污染小等优势。

Anastassiades曾在采访中说道：“In this regard, the $5000 chopper used for sample comminution is more important than the $300000+ worth of LC–MS and GC–MS instruments used for analyses.”他表示，对于QuEChERS来说，一台好的研磨机的价值远高于30万美元的LC-MS/GC-MS。

SPEX公司的Geno 高通量组织研磨机专为动植物组织快速匀浆研制。使用Geno 高通量组织研磨机改良QuEChERS前处理方法，一键式操作，可调频率最高可达1750rmp，1-2分钟完成样品均质化过程，可有效简化提取步骤和提取时间。特殊的垂直振荡专利技术，在均质的同时还可研磨样品，使提取剂充分与样品中的农药残留结合，检测结果更接近真值。超高通量的Geno 高通量组织研磨机最多可同时处理16个50mL样品瓶，更高效，样品间重复性、一致性更好。

SPEX公司的应用工程师使用Geno 高通量组织研磨机改良后的QuEChERS方法与传统方法进行了对比实验，实验结果表明，Geno 高通量组织研磨机改良后的QuEChERS方法在简化操作之余，还有效的提升了回收率，实验过程及结果如下所示。

为使实验样品更具代表性，本实验选用草莓（软性）、苹果（密度和硬度大）、芹菜（富含纤维），切成6-12mm的小段混匀，称取15.1g，放入50mL离心管中（每种样品设置4个平行）。每个样品瓶中小心加入250μl的农药混标（SPEX CertiPrep公司货号为CAL-CARB-13标准溶液，浓度：40μg/ml，基底：二氯甲烷），盖上盖子，用手轻轻摇晃15s，以确保整个样品的农药溶液与样品混匀，4℃冰箱静置过夜。

传统QuEChERS方法：

将4个离心管中样品合在一个搅拌机中，均匀地破碎混合，重新称量15.1g转移至相同的离心管中。加入6g无水MgSO4、1.5g无水醋酸钠和15mL乙腈（含1%冰醋酸），盖上盖后手摇1min。草莓管中呈粉红色、苹果提取物为淡黄色、芹菜是饱和绿色。

而后3500rmp离心3min，取上清液分成两等分，加入15mL离心管中（每个样品5ppm杀虫剂），加入25mgPSA和5mgGCB，盖盖后手摇30s，3200rmp离心1min后取上清液。经过浓缩净化后，上机检测。

Geno 高通量组织研磨机改良QuEChERS方法：

在每个样品瓶中加入3粒陶瓷研磨珠（货号2183）和5mL乙腈（含1%冰醋酸），放在Geno 高通量组织研磨机上1500rmp研磨2min，草莓样品已经呈浆状，苹果和芹菜较硬，研磨6min可以达到一致性很好的糊状。（添加少量的溶剂如5mL乙腈，可以起到润滑的作用，使研磨效果更佳。）然后，加入6g无水MgSO4、1.5g无水醋酸钠、10mL乙腈（含1%冰醋酸），重新盖好盖子，放在Geno 高通量组织研磨机上1500rmp均质1min。可以看到草莓管中的液体是粉红色的，苹果的是淡紫色的，芹菜是饱和的绿色，所有材料都是混合均匀、可流动的。

而后3500rmp离心3min，取上清液分成两等分，加入15mL离心管中（每个样品5ppm杀虫剂），加入25mgPSA和5mgGCB，盖盖后Geno 组织研磨机上1500rmp均质30s，3200rmp离心1min后取上清液。经过浓缩净化后，上机检测。

极简Geno 改良QuEChERS方法

为了简化QuEChERS前处理步骤，SPEX应用工程师还做了这样的尝试，将6g无水MgSO4、1.5g无水醋酸钠、15mL乙腈（1%冰醋酸）添加到含15.1g的草莓离心管中，盖上盖子在Geno组织研磨机上1500rmp研磨4min，经过浓缩净化后，上机检测。草莓很好的与提取剂混合在仪器，但在苹果和芹菜的样品实验中并不理想，盐和部分样品结合在一起时，研磨介质对样品的研磨效果受阻，只实现了部分磨削。

样品分析

两种方法浓缩净化后对样品颜色的对比

使用HP 5890-GC，CV-5柱、5972-MSD检测器分析，35-450m/z，信噪比3:1，样本容量1ul。

最终每个样本中标准农药浓度为5ppm，表1是三个样品中各农药的浓度检测结果。

图1中显示了草莓样品的检测结果。图2中显示了苹果样品的检测结果。图3中显示了芹菜样品的检测结果。

可以明显看出，使用Geno高通量组织研磨机均质化的样品，检测结果均优于传统方法。百菌清类的农药使用Geno处理的样品也没有检测到其含量，优于本次实验中使用的方法没有针对特定类型的农药进行优化，有些农药不稳定也不足为奇。

有趣的是图2苹果样品的检测结果中，Geno处理的样品二苯胺的检测值是6.2ppm，比样品中引入的标准5ppm还要大，而传统方法只检测到了3.8ppm。二苯胺类杀虫剂在苹果种植中使用率很高，高于标准的部分，很有可能是苹果样品中自带的。充分证明Geno高通量组织研磨机处理的样品，农药残留检测结果更接近样品的真值。

结论：

同样的样品，同样的方法，Geno高通量组织研磨机改良方法制备的样品，农药回收率明显高于传统QuEChERS方法。Geno组织研磨机频率可调，在制备过程中，所有样品都以同样的方式振动，样品均一性、重复性更好，消除可变因素。Geno组织研磨机一次可进行16个50mL离心管的研磨混匀，超高通量，可以有效的减少样品制备的时间，使实验更轻松。使用Geno组织研磨机做均质化，还可以在均质的同时进行研磨，使提取剂与样品充分结合，提高提取效率和提取精度。