中药中239种农药残留的高通量分析：基于改进的QuEChERS结合UHPLC-MS/MS方法开发与验证

《Journal of Chromatography Open》：Development of a simultaneous pesticide analysis method for herbal medicines using a modified extraction procedure and ultrahigh-performance liquid chromatography tandem mass spectrometry

本研究针对传统中药农药残留检测方法繁琐、耗时的难题，开发了一种基于改进QuEChERS（Quick, Easy, Cheap, Effective, Rugged, Safe）前处理结合超高效液相色谱-串联质谱（UHPLC-MS/MS）的高通量分析方法，成功实现了六种中药材（如熟地黄、川芎、白芍等）中239种农药的同步检测。该方法通过优化提取溶剂（乙腈/乙酸乙酯/0.1%甲酸）和净化吸附剂（C18/MgSO4组合），显著提升了回收率（70–120%）和精密度（RSD <20%），且线性良好（R2 >0.99），灵敏度达μg/kg级。该研究为复杂中药基质的农药残留监管提供了高效、可靠的技术支撑，对保障中药安全性和国际合规性具有重要意义。

　　

随着中医药在全球范围内的广泛应用，中药材的安全性日益受到关注。农药残留是影响中药质量和国际竞争力的关键因素之一。然而，中药材基质复杂，含有大量色素、糖类和次生代谢产物，给农药残留分析带来极大挑战。传统检测方法如液液萃取（LLE）和固相萃取（SPE）往往步骤繁琐、耗时长且有机溶剂消耗量大，难以满足高通量筛查的需求。因此，开发一种快速、高效、环保的多农药残留分析方法迫在眉睫。

近期，一项发表在《Journal of Chromatography Open》的研究针对这一难题展开了系统探索。该研究以六种常用中药材——熟地黄（Rehmanniae Radix）、川芎（Cnidii Rhizoma）、白芍（Paeoniae Radix）、山茱萸（Corni Fructus）、艾叶（Artemisiae Argyi Folium）和红花（Carthami Flos）为研究对象，旨在建立一种可同时检测239种农药的高通量分析方法。研究人员通过优化QuEChERS前处理流程和超高效液相色谱-串联质谱（UHPLC-MS/MS）检测条件，成功实现了对多类别农药（包括杀虫剂、杀菌剂、除草剂等）的精准定量，为中药质量控制和安全性评估提供了可靠的技术方案。

本研究主要采用了以下关键技术方法：首先，通过对比不同提取溶剂（如乙腈、乙酸乙酯及其混合比例）和酸化条件（甲酸浓度优化），确定了乙腈/乙酸乙酯（7:3, v/v）含0.1%甲酸为最佳提取体系；其次，评估了八种净化吸附剂组合（如PSA、C₁₈、GCB、Z-Sep等），最终选择C₁₈（25 mg）与MgSO₄（150 mg）联用，有效去除了基质干扰；最后，采用UHPLC-MS/MS在多反应监测（MRM）模式下进行检测，并结合基质匹配校准曲线抵消基质效应（ME）。所有方法验证均遵循SANTE/12682/2019指南要求，涵盖线性、灵敏度（LOQ）、准确度和精密度等参数。

3.1. Extraction optimization

研究人员通过系统比较不同提取溶剂（纯乙腈、乙腈/乙酸乙酯混合体系等）的回收率，发现乙腈/乙酸乙酯（7:3, v/v）的混合溶剂对大多数农药的回收效果最佳（83–85%的农药回收率在70–120%范围内）。进一步添加甲酸（0.1%）显著提高了酸性农药（如氯嘧磺隆、双氯磺草胺）的提取效率，使合格回收率农药比例提升至84–90%。这表明酸化处理有助于增强极性农药的溶解性和稳定性。

3.2. Optimization of purification step

在净化步骤中，单一吸附剂C₁₈（25 mg）与MgSO₄（150 mg）组合表现出最优性能，可有效去除脂质、色素等非极性干扰物，且对酸性农药的吸附损失最小。相比之下，PSA和GCB等吸附剂因强吸附作用导致部分农药回收率降低。基质效应评估显示，不同药材的ME差异显著（如熟地黄中54%农药ME在±20%内，而川芎仅6%），因此研究采用基质匹配标准曲线以消除定量偏差。

3.3. Method validation

方法验证结果表明，该方法的定量限（LOQ）为2–10 μg/kg，覆盖了绝大多数农药的最大残留限量（MRL）要求。线性关系良好（R² >0.99），准确度和精密度符合国际标准：在50 μg/kg加标水平下，六种药材中超过90%的农药回收率处于70–120%范围内，相对标准偏差（RSD）低于20%。仅少数农药（如乙酰甲胺磷、涕灭威）因基质干扰或化学性质不稳定而偏离标准，可能与提取过程中的降解或吸附剂相互作用有关。

该研究通过优化QuEChERS前处理与UHPLC-MS/MS检测条件，成功建立了适用于复杂中药基质的239种农药残留高通量分析方法。该方法不仅显著提高了提取效率和净化效果，还具备良好的灵敏度、准确度和重现性，满足了国际监管要求（如SANTE指南）。此外，研究通过绿色度评估工具（ComplexMoGAPI和AGREE）证明该方法较传统方法更环保（得分81 vs. 75），减少了有机溶剂消耗和实验废物产生。这一成果为中药材的农药残留监管提供了可靠的技术支撑，对保障中药安全性、促进国际贸易具有重要意义。未来，该方法可进一步扩展至其他药材或农产品矩阵，推动多残留分析技术的标准化与应用。