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综述:固相微萃取技术在果蔬农药残留检测中的最新进展
【字体: 大 中 小 】 时间:2025年06月29日 来源:Microchemical Journal 4.9
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这篇综述系统总结了固相微萃取(SPME)及其薄膜技术(TF-SPME)在果蔬农药多残留检测中的应用进展。作者对比了传统方法(如SPE、LLE、QuEChERS)的局限性,重点阐释了SPME/TF-SPME作为绿色溶剂免技术(solvent-free)在提升萃取效率、缩短预处理时间方面的优势,同时指出商业化TF-SPME膜成本高的挑战,为食品农药分析提供了重要技术参考。
Abstract
食品安全因农药在农业生产中的广泛使用而备受关注。传统样品前处理技术如液液萃取(LLE)、固相萃取(SPE)和QuEChERS虽能有效富集农药残留,但存在有机溶剂用量大、耗时长等缺陷。固相微萃取(SPME)作为溶剂免技术应运而生,其通过涂覆材料(如PDMS、DVB、CAR)选择性吸附目标物,但纤维表面积有限且易碎。薄膜固相微萃取(TF-SPME)通过增大相体积显著提升萃取效率,尤其适用于果蔬中挥发性、半挥发性和非挥发性农药的痕量检测,但商业化设备成本制约其普及。
Introduction
果蔬中的农药残留通过吸入、摄入等途径威胁人类健康,长期暴露可能导致神经毒性、基因突变等慢性疾病。印度2021-2022年数据显示农药滥用达58,720公吨,亟需发展快速检测技术。
Solid-phase extraction for food pesticide analysis
SPE通过吸附床捕获农药分子,虽灵敏度高但需大量溶剂。例如,C18填料常用于非极性农药富集,而混合模式吸附剂可兼顾极性化合物。
Liquid–liquid extraction for food pesticide analysis
LLE依赖分配系数差异分离目标物,如蜂蜜中有机氯农药(aldrin)需低温净化,但过程繁琐且产生有毒废液。
QuEChERS extraction for food pesticide analysis
QuEChERS通过盐析和分散固相萃取(d-SPE)简化流程,MgSO4和PSA组合可有效去除果蔬基质干扰,但回收率受含水量影响。
Solid-phase microextraction for food pesticide analysis
SPME纤维涂覆纳米材料(如碳纳米锥)可增强热稳定性,但PDMS纤维对亲水性农药(如carbaryl)吸附能力不足。
Thin-film solid-phase microextraction (TF-SPME) for food pesticide analysis
TF-SPME膜(如碳网支撑HLB涂层)萃取效率较纤维提升5-10倍,苹果汁中有机磷农药(chlorpyrifos-methyl)检测限达ng/L级。
Comparison between SPME and TF-SPME with traditional preconcentration techniques
SPME/TF-SPME显著减少溶剂用量(<1 mL vs. 50 mL),且兼容便携式GC-MS,适合现场检测。
Conclusion
未来需开发低成本TF-SPME设备并优化纳米涂层(如silicene),以推动其在食品安全监管中的常规应用。
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