QuEChERS方法在奶及奶制品有害殘留檢測中的研究進(jìn)展

王霞，張小剛，陳惠華，韓奕奕

（上海市農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安全檢測中心，農(nóng)業(yè)部奶產(chǎn)品質(zhì)量安全風(fēng)險評估實驗室（上海），上海 201708）

0 引 言

奶及奶制品作為人們生活中重要的營養(yǎng)來源，其質(zhì)量安全問題極為重要[1-2]。目前，奶及奶制品中殘留檢測方法主要有色譜法、色譜-質(zhì)譜聯(lián)用法、超臨界流體色譜法、毛細(xì)管電泳色譜法和酶聯(lián)免疫吸附法等[3]。2003年，Anastassiades教授等[4]開發(fā)了一種多殘留快速（Quick）、簡單（Easy）、便宜（Cheap）、高效（Effective）、耐用（Rugged）和安全（Safe）的前處理方法，簡稱QuEChERS方法。與傳統(tǒng)的樣品前處理技術(shù)相比，該法具有分析速度快、溶劑使用量少、成本低廉、操作及裝置簡單且回收率、準(zhǔn)確度高等特點(diǎn)[5]。

近年來，QuEChER前處理方法結(jié)合色譜、質(zhì)譜等分析方法在奶及奶制品中農(nóng)藥殘留、獸藥殘留、真菌毒素等領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用。本文針對QuEChERS前處理技術(shù)在奶及奶制品質(zhì)量安全檢測的應(yīng)用進(jìn)行綜述。

1 在奶制品中農(nóng)藥殘留檢測的應(yīng)用

有機(jī)氯農(nóng)藥化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定、毒性大、在環(huán)境中降解緩慢，能夠長期殘留于土壤和農(nóng)產(chǎn)品中；菊酯類農(nóng)藥因其具有高效、低毒等特點(diǎn)而被廣泛使用，也使其大量殘留于土壤和農(nóng)產(chǎn)品中[6]。奶牛食入被農(nóng)藥污染的飼料、飼草、水等，富集在動植物體內(nèi)的農(nóng)藥便會在奶牛體內(nèi)轉(zhuǎn)化積累。雖然有些菊酯類農(nóng)藥能夠較快地在體內(nèi)被生物轉(zhuǎn)化，但是它們可以與牛奶中的一些蛋白以共價鍵嵌合，導(dǎo)致在牛奶中殘留。牛奶中農(nóng)藥殘留污染對人體健康存在微劑量、慢性細(xì)微毒性危害，其檢測備受各國的重視[7]。

目前，我國已制定國家標(biāo)準(zhǔn)如GB/T 5009.162-2008、GB/T 23210-2008和GB/T 23211-2008用于牛奶中多種農(nóng)藥殘留的測定。這些標(biāo)準(zhǔn)方法采用丙酮或乙腈提取樣品，凝膠色譜凈化系統(tǒng)或固相萃取柱凈化，結(jié)合氣相色譜法、氣相色譜串聯(lián)質(zhì)譜法或液相色譜串聯(lián)質(zhì)譜法測定牛奶中多種農(nóng)藥殘留。與凝膠色譜凈化或固相萃取方法相比，QuEChERS方法在奶及奶制品中農(nóng)藥殘留前處理上優(yōu)勢凸顯。

高曉昇等[8]采用改進(jìn)QuEChERS方法，結(jié)合氣相色譜法，建立一種快速、簡便、環(huán)保、高效，適用于牛奶及其制品中8種擬除蟲菊酯類農(nóng)藥殘留的分析方法。

該方法中與原QuEChERS方法相比，采用1%醋酸乙腈作為提取劑，選擇無水醋酸鈉代替氯化鈉，形成微酸性體系，使得對pH敏感的擬除蟲菊酯類農(nóng)藥保持穩(wěn)定，改善提取效率，回收率為65.09%～100.02%，符合農(nóng)產(chǎn)品中農(nóng)藥殘留檢測方法要求。

鄧小娟等[6]通過選擇和優(yōu)化，建立了QuECh-ERS-氣相色譜法同時測定牛奶中24種有機(jī)氯及菊酯類農(nóng)藥殘留的快速篩查和定量分析方法。該法以乙腈作為提取試劑，用C18和NH2吸附劑進(jìn)行凈化，待測物質(zhì)在5～250μg/L范圍內(nèi)線性關(guān)系良好，相關(guān)系數(shù)大于0.99，檢出限為0.06～0.30μg/kg，樣品加標(biāo)平均回收率為85.5%～111.2%。

高馥蝶等[9]采用1%甲酸的乙腈溶液提取，無水硫酸鈉和氯化鉀鹽析，提取液經(jīng)C18填料凈化后直接測定，結(jié)合超高效液相色譜-四極桿-飛行時間質(zhì)譜-技術(shù)建立了牛奶中13種農(nóng)藥和29種獸藥殘留的快速檢測方法。采用改進(jìn)QuEChERS方法進(jìn)行樣品前處理，加標(biāo)回收率為68.2%～129.1%。

JEONG IS等[10]采用改進(jìn)的QuEChERS方法結(jié)合液相色譜法，建立一種快速、高效、可靠的同時測定牛奶中14種農(nóng)藥殘留的檢測方法。方法中采用乙腈提取，醋酸鈉和MgSO4鹽析，再通過一定量的PSA和C18吸附劑進(jìn)化凈化，回收率滿足檢測分析要求。

2 在奶制品中違禁添加物及獸藥殘留檢測的應(yīng)用

在奶牛飼養(yǎng)過程中，獸藥被用于防治疾病。由此造成獸藥及其代謝物殘留在原奶中，并進(jìn)入食物鏈，進(jìn)而對人類的健康造成危害[11]。長期以來人們極為重視奶及奶制品中獸藥殘留問題。牛奶含有大量的水分、蛋白質(zhì)和脂肪，這些大分子物質(zhì)對色譜系統(tǒng)產(chǎn)生干擾，嚴(yán)重影響色譜柱的壽命。QuEChERS方法以其獨(dú)特的優(yōu)勢也被用于獸藥殘留檢測分析。雖然與農(nóng)藥殘留檢測分析應(yīng)用相比較少，但也取得了令人滿意的成果。

目前，采用QuEChERS方法對奶及奶制品中磺胺類、喹諾酮、四環(huán)素類、氯霉素等藥物的測定報道較多。王帥帥等[12]以乙腈提取樣品，用C18和PSA吸附劑進(jìn)行凈化，建立一種QuEChERS結(jié)合超高效液相色譜-串聯(lián)質(zhì)譜同時測定羊奶中8種β-內(nèi)酰胺類抗生素的檢測方法。試驗結(jié)果表明，采用該法8種β-內(nèi)酰胺類抗生素的線性關(guān)系良好，樣品加標(biāo)回收率為83.8%～95.4%，相對標(biāo)準(zhǔn)偏差小于6.5%，方法檢出限在0.25～1.0μg/kg。譚欣同等[13]采用了QuEChERS法提取、結(jié)合傳統(tǒng)的SPE凈化，HPLC分析的方法，分析了奶粉和生鮮牛乳中不同性質(zhì)的4種雌激素，該方法實現(xiàn)了4種雌激素的快速分離，增強(qiáng)了4種雌激素的定性能力，方法的回收率高，重現(xiàn)性好。文中比較了PSA和C18吸附粉的區(qū)別，并優(yōu)化了脫水劑無水MgSO4和吸附劑C18的使用量。田海偉[14]等通過QuEChERS前處理方法，結(jié)合高效液相色譜-串聯(lián)質(zhì)譜，實現(xiàn)大批量牛奶中18種糖皮質(zhì)激素的快速檢測。樣品經(jīng)酸化乙腈溶劑提取，氯化鈉和無水硫酸鎂鹽析，通過PSA、C18吸附劑凈化后，方法的基質(zhì)效應(yīng)影響在0.81～0.96之間，方法檢出限在0.1～0.3μg/kg之間，加標(biāo)回收率在73.7%～98.6%之間。

在獸藥殘留分析方面，由于基質(zhì)更加復(fù)雜，且目標(biāo)物化學(xué)性質(zhì)存在顯著差異，各國分析工作者不斷地探索QuEChERS方法在獸藥殘留檢測中的發(fā)展應(yīng)用。在原始的QuEChERS基礎(chǔ)上對鹽析試劑、吸附劑及提取試劑進(jìn)行改進(jìn)和優(yōu)化。例如，考慮到四環(huán)素類藥物的結(jié)構(gòu)都屬于氫化并四苯環(huán)衍生物，能與金屬離子如Ca2+、Mg2+發(fā)生螯合反應(yīng)，采用10 mL 1%乙酸乙腈和0.1 mol/L EDTA溶液作為提取劑、采用無水NaSO4代替無水MgSO4進(jìn)行鹽析，大大提高了四環(huán)素的回收率。宓捷波等[15]通過優(yōu)化萃取溶劑和鹽析劑，改進(jìn)QuEChERS技術(shù)，建立了奶粉中喹諾酮、磺胺、四環(huán)素3大類22種獸藥殘留檢測方法。該法的檢測低限分別可達(dá)1μg/kg（磺胺）、5μg/kg（喹諾酮）和50μg/kg（四環(huán)素），回收率及精密度均符合分析要求。與常規(guī)的QuEChERS方法相比，本研究增加了EDTA和緩沖體系的組合提取過程，擴(kuò)展了QuECh-ERS方法所能適應(yīng)的獸藥種類，實現(xiàn)了不同類別獸藥的多殘留提取。曹亞飛等[11]建立了一種快速測定奶酪中大環(huán)內(nèi)酯類、磺胺類、喹諾酮類和四環(huán)素類共50種獸藥殘留的分析方法。樣品加入0.1 mol/L Na2EDTA緩沖液和5%醋酸乙腈條進(jìn)行振蕩提取，氯化鈉和無水硫酸鈉用于鹽析，經(jīng)C18吸附劑凈化。該方法采用改進(jìn)后的QuEChERS對奶酪進(jìn)行前處理，快速簡便，適用于奶酪中獸藥殘留的快速檢測。

近年來，QuEChERS方法應(yīng)用于奶及奶制品中違禁添加物的篩查也有報道。李婧妍等[16]進(jìn)行了QuEChERS-液相色譜質(zhì)譜法測定液態(tài)乳中β-受體激動劑藥殘留的分析方法研究。實驗結(jié)果表明，液態(tài)乳經(jīng)QuEChERS技術(shù)處理后，9種β-受體激動劑在1.0～200μg/kg范圍內(nèi)具有良好的線性關(guān)系，檢出限在0.03～0.13μg/kg范圍內(nèi)，回收率介于78.2%～96.0%之間，該法快速簡潔、準(zhǔn)確、成本低，滿足對液態(tài)奶中β-受體激動劑藥殘留的檢測。

3 在奶制品中真菌毒素檢測的應(yīng)用

黃曲霉毒素（Aflatoxin，AF）是20世紀(jì)60年代初發(fā)現(xiàn)的一種真菌有毒代謝產(chǎn)物，由曲霉屬中的黃曲霉和寄生曲霉產(chǎn)生，是自然界中已經(jīng)發(fā)現(xiàn)的理化性質(zhì)最穩(wěn)定的一類霉菌毒素，廣泛存在于飼料和飼料原料中[17]。常見的黃曲霉毒素有 AFB1、AFB2、AFG1、AFG2和主要出現(xiàn)在乳中的AFM1，其中AFB1毒性最強(qiáng)，危害最大，其次是AFM1。若奶牛食用了被黃曲霉毒素污染的飼料如玉米、花生秧以及稻草等，造成真菌毒素殘留，威脅生鮮乳安全，危害人體健康。因此，高效準(zhǔn)確檢測牛奶中霉菌毒素的含量具有重要意義。近年來，QuEChERS技術(shù)正逐漸成為真菌毒素研究領(lǐng)域的熱點(diǎn)。目前，QuEChERS前處理技術(shù)用于谷物、飼料中真菌毒素的測定的報道很多[18]，但是應(yīng)用于奶及奶制品方面的較少。

Aguilera-Luiz MM等[19]將QuEChERS技術(shù)和液質(zhì)聯(lián)用技術(shù)結(jié)合起來用于牛奶中多種真菌毒素和農(nóng)藥殘留的檢測分析。Michlig N等[20]采用改進(jìn)QuEChERS技術(shù)代替免疫親和固相萃取法，結(jié)合超高液相串聯(lián)質(zhì)譜法，建立了一種成本低、簡便快速、靈敏的測定牛奶中AFM1的分析方法。該方法中采用1%醋酸乙腈提取，無水MgSO4和NaAc鹽析，加入1 mL 1 mol/L Na2EDTA溶液提高與蛋白質(zhì)結(jié)合的提取率，經(jīng)過C18吸附劑凈化，AFM1檢出限低至0.002μg/L。

4 結(jié)束語

QuEChERS方法能夠有效去除牛奶中大量水分、蛋白和少量油脂，同時還可以去除其他一些非極性的雜質(zhì)。奶及奶制品中農(nóng)藥、獸藥殘留等項目檢測是關(guān)系食品安全的重要問題，而樣品前處理是檢測分析的關(guān)鍵步驟。隨著人們對食品質(zhì)量要求越來越高，新的前處理技術(shù)將會不斷地被開發(fā)。QuEChERS將以其獨(dú)特的操作流程、快速方便、易操作、成本低廉等優(yōu)點(diǎn)，逐漸成為各實驗室優(yōu)先考慮的前處理方法。今后，通過開發(fā)新型的萃取劑和凈化劑，QuEChERS必將在奶及奶制品質(zhì)量安全檢測領(lǐng)域得到更廣泛的應(yīng)用。