基于疏水性低共熔溶剂的改良QuEChERS-GC-MS/MS法检测蔬菜中16种农药残留及其基质效应补偿研究

针对GC-MS/MS分析中基质效应(ME)导致的信号增强问题，吉林市场监督管理部门联合延边大学团队创新性将疏水性低共熔溶剂(HDESs)作为分析物保护剂(APs)，开发了改良QuEChERS前处理方法。研究发现MD11(薄荷醇:癸酸=1:1)能有效补偿16种农药在韭菜、豇豆和甘蓝中的ME，获得85.4-116.4%回收率和0.03-0.7μg/kg检出限，为农产品安全监管提供新策略。

　　

【研究背景】
农药残留检测是保障食品安全的核心环节，但气相色谱-串联质谱(GC-MS/MS)分析中普遍存在的基质效应(Matrix Effect, ME)长期困扰研究者。当蔬菜中的基质成分与色谱系统活性位点(Si-OH)结合时，会导致目标农药信号异常增强，严重影响检测准确性。传统解决方案如基质匹配校准需为每种蔬菜建立独立标准曲线，而常用分析物保护剂(Analyte Protectants, APs)如山梨糖醇因高极性必须溶解于乙腈(ACN)，又会加速色谱柱老化。如何开发既能溶解于弱极性溶剂、又能有效补偿ME的新型APs，成为突破技术瓶颈的关键。

【研究方法】
吉林省市场监督管理厅与延边大学团队在《Microchemical Journal》发表研究，首次将疏水性低共熔溶剂(Hydrophobic Deep Eutectic Solvents, HDESs)作为APs整合至QuEChERS前处理流程。通过系统比较6种HDESs对16种农药的ME补偿效果，采用衰减全反射傅里叶变换红外光谱(ART-FTIR)表征分子相互作用，最终建立以MD11(薄荷醇:癸酸=1:1)为APs的检测体系，并验证其在韭菜、豇豆和甘蓝等复杂基质中的适用性。

【研究结果】

1. HDESs特性表征
   ART-FTIR分析显示MD11在3270 cm^-1处出现O-H特征峰偏移，证实薄荷醇(Men)与癸酸(Dec)通过氢键形成低共熔体系。这种结构使其兼具疏水性和活性位点封闭能力。

2. 基质效应补偿
   以MD11为APs时，16种农药的ME值均控制在80-120%理想范围。其中癸酸作为氢键供体(HBD)的HDESs表现最优，因其长碳链可有效屏蔽色谱系统活性位点。

3. 方法学验证
   该方法线性良好(R²>0.9990)，回收率85.4-116.4%，相对标准偏差(RSD)0.7-8.8%，检出限(LOD)达0.03-0.7 μg/kg，显著优于传统APs方案。

【结论与意义】
该研究开创性地将HDESs引入农药残留分析领域，证实MD11能同步实现三重突破：①通过氢键竞争机制抑制ME；②兼容弱极性溶剂避免柱效损失；③提升质谱信号响应。这不仅为多基质农药筛查提供普适性解决方案，更推动绿色分析化学发展。研究获得吉林省市场监督管理部门科技计划(2023MK015)等基金支持，相关技术已应用于农产品质量安全风险监测。