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關于傳統(tǒng)QuEChERS方法

QuEChERS方法是2003年由美國農(nóng)業(yè)部的化學家Anastassiades和Lehotay等研究建立的一種能有效分離水果、蔬菜中痕量農(nóng)殘的樣品前處理技術。QuEChERS是Quick、Easy、Cheap、Effective、Rugged和Safe的縮寫，顧名思義，這種前處理方法具有操作簡便、溶劑使用量少、污染小等優(yōu)勢。

▲ 化學家Anastassiades高度評價Geno/Grinder

Cole-Parmer（原Spex）的Geno/Grinder高通量組織研磨機專為動植物組織快速勻漿研制。使用Geno 高通量組織研磨機改良QuEChERS前處理方法，一鍵式操作，可調(diào)頻率最高可達1750rmp，1-2分鐘完成樣品均質(zhì)化過程，可有效簡化提取步驟和提取時間。特殊的垂直振蕩專利技術，在均質(zhì)的同時還可研磨樣品，使提取劑充分與樣品中的農(nóng)藥殘留結合，檢測結果更接近真值。超高通量的Geno/Grinder高通量組織研磨機最多可同時處理16個50mL樣品瓶，更高效，樣品間重復性、一致性更好。

Cole-Parmer（原Spex）公司的應用工程師使用Geno/Grinder高通量組織研磨機改良后的QuEChERS方法與傳統(tǒng)方法進行了對比實驗，實驗結果表明，Geno/Grinder高通量組織研磨機改良后的QuEChERS方法在簡化操作之余，還有效的提升了回收率，實驗過程及結果如下所示。

為使實驗樣品更具代表性，本實驗選用草莓（軟性）、蘋果（密度和硬度大）、芹菜（富含纖維），切成6-12mm的小段混勻，稱取15.1g，放入50mL離心管中（每種樣品設置4個平行）。每個樣品瓶中小心加入250μl的農(nóng)藥混標（Spex CertiPrep公司貨號為CAL-CARB-13標準溶液，濃度：40μg/ml，基底：二氯甲烷），蓋上蓋子，用手輕輕搖晃15s，以確保整個樣品的農(nóng)藥溶液與樣品混勻，4℃冰箱靜置過夜。

傳統(tǒng)QuEChERS方法

將4個離心管中樣品合在一個攪拌機中，均勻地破碎混合，重新稱量15.1g轉(zhuǎn)移至相同的離心管中。加入6g無水MgSO4、1.5g無水醋酸鈉和15mL乙腈（含1%冰醋酸），蓋上蓋后手搖1min。草莓管中呈粉紅色、蘋果提取物為淡黃色、芹菜是飽和綠色。

而后3500rmp離心3min，取上清液分成兩等分，加入15mL離心管中（每個樣品5ppm殺蟲劑），加入25mgPSA和5mgGCB，蓋蓋后手搖30s，3200rmp離心1min后取上清液。經(jīng)過濃縮凈化后，上機檢測。

Geno/Grinder 高通量組織研磨機改良QuEChERS方法

在每個樣品瓶中加入3粒陶瓷研磨珠（貨號2183）和5mL乙腈（含1%冰醋酸），放在Geno/Grinder高通量組織研磨機上1500rmp研磨2min，草莓樣品已經(jīng)呈漿狀，蘋果和芹菜較硬，研磨6min可以達到一致性很好的糊狀。（添加少量的溶劑如5mL乙腈，可以起到潤滑的作用，使研磨效果更佳。）然后，加入6g無水MgSO4、1.5g無水醋酸鈉、10mL乙腈（含1%冰醋酸），重新蓋好蓋子，放在Geno 高通量組織研磨機上1500rmp均質(zhì)1min。可以看到草莓管中的液體是粉紅色的，蘋果的是淡紫色的，芹菜是飽和的綠色，所有材料都是混合均勻、可流動的。

而后3500rmp離心3min，取上清液分成兩等分，加入15mL離心管中（每個樣品5ppm殺蟲劑），加入25mgPSA和5mgGCB，蓋蓋后Geno/Grinder組織研磨機上1500rmp均質(zhì)30s，3200rmp離心1min后取上清液。經(jīng)過濃縮凈化后，上機檢測。

極簡Geno/Grinder改良QuEChERS方法

為了簡化QuEChERS前處理步驟，Cole-Parmer（原Spex）應用工程師還做了這樣的嘗試，將6g無水MgSO4、1.5g無水醋酸鈉、15mL乙腈（1%冰醋酸）添加到含15.1g的草莓離心管中，蓋上蓋子在Geno組織研磨機上1500rmp研磨4min，經(jīng)過濃縮凈化后，上機檢測。草莓很好的與提取劑混合在儀器，但在蘋果和芹菜的樣品實驗中并不理想，鹽和部分樣品結合在一起時，研磨介質(zhì)對樣品的研磨效果受阻，只實現(xiàn)了部分磨削。

樣品分析

 兩種方法濃縮凈化后對樣品顏色的對比：

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

最終每個樣本中標準農(nóng)藥濃度為5ppm，如上表格是三個樣品中各農(nóng)藥的濃度檢測結果。

▲ 草莓樣品的檢測結果

▲ 蘋果樣品的檢測結果

▲ 芹菜樣品的檢測結果

可以明顯看出，使用Geno/Grinder高通量組織研磨機均質(zhì)化的樣品，檢測結果均優(yōu)于傳統(tǒng)方法。百菌清類的農(nóng)藥使用Geno/Grinder處理的樣品也沒有檢測到其含量，優(yōu)于本次實驗中使用的方法沒有針對特定類型的農(nóng)藥進行優(yōu)化，有些農(nóng)藥不穩(wěn)定也不足為奇。

有趣的是圖2蘋果樣品的檢測結果中，Geno/Grinder處理的樣品二苯胺的檢測值是6.2ppm，比樣品中引入的標準5ppm還要大，而傳統(tǒng)方法只檢測到了3.8ppm。二苯胺類殺蟲劑在蘋果種植中使用率很高，高于標準的部分，很有可能是蘋果樣品中自帶的。充分證明Geno/Grinder高通量組織研磨機處理的樣品，農(nóng)藥殘留檢測結果更接近樣品的真值。

結論

同樣的樣品，同樣的方法，Geno/Grinder高通量組織研磨機改良方法制備的樣品，農(nóng)藥回收率明顯高于傳統(tǒng)QuEChERS方法。Geno/Grinder組織研磨機頻率可調(diào)，在制備過程中，所有樣品都以同樣的方式振動，樣品均一性、重復性更好，消除可變因素。Geno/Grinder組織研磨機一次可進行16個50mL離心管的研磨混勻，超高通量，可以有效的減少樣品制備的時間，使實驗更輕松。使用Geno/Grinder組織研磨機做均質(zhì)化，還可以在均質(zhì)的同時進行研磨，使提取劑與樣品充分結合，提高提取效率和提取精度。

說明：本應用由科爾帕默合作伙伴培安公司首次翻譯。