利用LabTech AStation全自动平台进行全自动QuEChERS净化法——μSPE

前言

2003年QuEChERS（Quick，Easy，Cheap，Effective，Rugged and Safe）方法在美国诞生，是一种快速、简便、价格低廉的分析方法，实现了高质量的农药多残留分析。研究证实有超过200种农药残留可用QuEChERS方法进行分析。QuEChERS法较传统方法有回收率高、精确度和准确度高、处理时间短、溶剂使用量少、操作简便、使用装置简单等优势。此法使用单一的乙腈缓冲液进行浸提，再用无水硫酸镁与醋酸钠震荡促使其分层；对净化过程而言，使用的是简单、快速、价格低廉的分散固相萃取技术，PSA( prim ary secondary am ine) 去除组分中的脂肪酸，无水硫酸镁去除水分，得到的净化液可用 LCMS或GCMS进行农药多残留分析。

QuEChERS法中使用分散固相萃取（dSPE）对萃取液进行净化，虽然该方法具有较高回收率和操作简单快速的特点，但是它自身也存在一定的缺陷，那就是净化程度并没有传统SPE高，而且也不易实现自动化。传统SPE又存在操作设备复杂，步骤多，农药易损失等缺点，也不是很理想的净化手段。基于这些方面，出现了微型固相萃取（μSPE）技术，将几十毫克的各种固相萃取填料压缩进一个体积很小的柱中，并用这种小柱进行各种固相萃取的实验，实现了把固相萃取所需的样品及溶剂用量降低至了几百微升级别，而且由于它洗脱液体积小，洗脱液可以直接进行后续的分析测试。如果再将它配合到LabTech AStation全自动多功能样品制备进样平台上，就可以实现所有萃取和进样过程的完全自动化，成为真正的在线的固相萃取。μSPE不仅兼顾了传统SPE的富集净化能力，也实现了溶剂使用量小，操作简单快速等特点。

μSPE小柱中有一款是专门为QuEChERS法萃取液进行净化而设计的，它完全可以代替QuEChERS法中的dSPE净化法，并且表现出更好的净化效果。本文参考AOAC 2007版的QuEChERS法对黄瓜样品进行萃取，并分别用dSPE和μSPE QuEChERS净化小柱对萃取液进行净化，净化液通过GC/MS进行测试，比较二者的净化效果。通过本文的初步测试，可以看出μSPE QuEChERS净化小柱的净化效果比dSPE的好，并且也有较好的回收率。

1.       试剂和设备

乙腈（色谱纯），乙酸（分析纯）；

1%乙酸乙腈：取1mL 乙酸置于含1/3乙腈的100mL容量瓶中，用乙腈定容至刻度；

有机氯农药标样1000ppm，购于Sigma-Aldrich；

AStation全自动多功能样品制备进样平台，莱伯泰科公司；

μSPE QuEChERS净化小柱，45-UMPCX-T，ITSP公司；

ProElut QuEChERS萃取套装，DiKMA 64520；

ProElut QuEChERS净化试剂盒，DiKMA 64513；

Agilent 7890B-5977B气相色谱质谱联用仪，安捷伦公司

2.       实验过程

2.1   样品萃取

取一根完整的黄瓜，用刀将其切碎，放入搅拌机中进行初步破碎。然后准确称取15.0g样品，置于50mL 具塞离心管中，加入15mL 的1%乙酸乙腈，用全自动均质仪在12000r/min下，均质萃取1min，取出后倒入1.5g NaAC和6.0g MgSO4 （DiKMA ProElut QuEChERS萃取套装），盖好盖子，剧烈振摇1min，最后在3000r/min下离心5min，得到的上清液待处理。

2.2   dSPE净化

取1mL 2.1中的上清液于2mL的dSPE净化管中（DiKMA ProElut QuEChERS净化试剂盒，150mg MgSO4+50mg PSA+50mg C18+50mg Carb），剧烈振摇1min后，在3000r/min下离心5min，取上清液进行GCMS检测。

2.3   μSPE净化

取 1mL 2.1中的上清液于2mL的进样小瓶中，将小瓶放于AStation多功能样品制备进样平台的样品架中，按照下表所示步骤进行全自动化的净化过程，净化后直接由AStation的进样针取净化液进到GC/MS中进行检测分析。整个的净化和进样过程总耗时约7.5min。

表1 AStation全自动净化及进样过程

3.       实验结果

3.1净化效果对比

将2.2 dSPE净化和2.3 μSPE净化得到的净化液分别进行GC/MS的SCAN（全扫描）分析，得到结果如图1所示。其中蓝色线代表dSPE得到的净化液，红色线代表μSPE净化得到的净化液。图中很明显能看出dSPE净化液的干扰色谱峰要比μSPE净化液的色谱峰多，而且干扰响应比较大，基线也较高。由此可以看出，μSPE的净化效果比dSPE更好。

图1 dSPE和μSPE净化效果对比图

3.2 μSPE净化的加标回收情况

取10ug/mL的有机氯农药标样 10μL用2.1 上清液定容至1.0mL容量瓶中，再取500μL进行2.3 μSPE净化，加标浓度为100ug/mL。得到的加标净化液的SIM谱图（黑色）和相应浓度的标样SIM谱图（红色）进行对比，见图2所示。图中可看出，加标的有机氯农药都得到了较好的回收率。

图2 μSPE加标净化液和标样色谱图对比

4.       结论

利用LabTech AStation全自动样品前处理平台，可以方便地将μSPE技术应用于实际样品的QuEChERS净化中。经测试，净化效果优于常规dSPE方式并且有良好的回收。LabTech AStation全自动样品前处理平台在此项测试中发挥了显著的自动化精准样品前处理优势，可以便捷地实现样品前处理后向GC/MS或LC/MS进样。

参考文献：

[1] AOAC Official Method 2007.01，Pesticide Residues in Foods by Acetonitrile Extraction and Partitioning with Magnesium Sulfate Gas Chromatography/Mass Spectrometry and Liquid Chromatography/Tandem Mass Spectrometry，First Action 2007

撰写人：苏丽评

审稿人：WX，ZN