基于一步法农残柱净化技术的多农残前处理

更新时间：2026-06-02

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—— 一步法净化 vs QuEChERS 对比 · 蔬果韭菜豇豆茶谷豆香辛料

摘要

在食品安全检测日益重要的今天，农药残留前处理技术的效率与准确性直接决定了检测结果的可靠性与时效性。本文重点介绍FaPEx农残柱系列的一步法净化技术。该技术通过专柱专用、简化流程、减少溶剂、缩短时间等优势，为植物源性食品（如蔬菜、水果、高叶绿素类植物、谷物、茶叶、香辛料等）的农药残留检测提供了高效、准确、环保的前处理解决方案。

一、传统QuEChERS法的局限与挑战

QuEChERS（Quick, Easy, Cheap, Effective, Rugged, Safe）方法作为目前农药残留前处理的主流技术，已在国内外标准（如GB 23200.113-2018、GB 23200.121-2021）中得到广泛应用。然而，在实际操作中仍存在以下问题：

· 步骤多：传统QuEChERS法通常需经多次溶剂加入、振荡、离心、转移、氮吹等步骤，处理一批样品（20个）需约2小时。

· 试剂消耗大：需使用较多有机溶剂（如乙腈、乙酸乙酯）及吸附剂（如PSA、C18、GCB等），增加了成本和废弃物处理难度。

· 操作依赖性强：不同基质需调整吸附剂配方，操作人员需具备较高经验，否则易导致回收率不稳定。

· 设备要求高：需配备振荡器、涡旋仪、离心机、氮吹仪等多种设备，增加了实验室投资与维护成本。

二、FaPEx一步法净化技术的核心优势

FaPEx系列农残柱基于“专柱专用、一步净化”的设计理念，针对不同基质特性开发了专用净化柱，在保持高回收率与良好净化效果的同时，显著提升了前处理效率。

1. 操作步骤极大简化

方法对比	操作步骤数	简化程度
QuEChERS法	GC-MS/MS法 10步 / LC-MS/MS法 8步	—
FaPEx一步法	GC-MS/MS法 7步 / LC-MS/MS法 5步	减少30%~50%

2. 时间效率显著提升

方法对比	每批20个样品处理时间	效率提升
QuEChERS法	2小时	—
FaPEx一步法	1小时	提升50%

3. 试剂与耗材大幅节约

项目	QuEChERS法	FaPEx一步法	节约比例
溶剂用量	水10mL + 醋酸乙腈15mL + 乙酸乙酯1mL = 26mL	水2mL + 酸化乙腈10mL + 丙酮-正己烷1mL = 13mL	溶剂减少50%
吸附材料	多组分复合吸附剂（硫酸镁、PSA、C18、GCB等）	FaPEx专用净化柱（单柱完成净化）	无需称量配制
设备需求	振荡器、涡旋仪、离心机、氮吹仪	振荡器、氮吹仪	减少离心、涡旋

4. 基质适应性更强，专柱专用

专用柱型号	适用基质	解决难点
FaPEx-tea	绿茶等低发酵茶类（发酵程度＜80%）	去除茶多酚、色素，提高回收率
FaPEx-bkt	红茶、黑茶、普洱茶等高发酵茶类	适应高发酵程度，净化效果好
FaPEx-gen	一般蔬菜、水果	通用型，操作简便
FaPEx-chl	高叶绿素类植物（韭菜、豇豆等）	有效去除叶绿素，改善色谱图基线
FaPEx-cer	干豆类、谷物类	去除油脂、糖类干扰，保护色谱柱
香辛料专用柱	花椒等香辛料	去除精油、色素等复杂干扰物

5. 方法覆盖农药种类广泛

FaPEx方法可覆盖373种农药及其代谢物，同时兼容GC-MS/MS与LC-MS/MS分析平台，满足多残留同步检测需求。

三、典型应用场景与难点解决

1. 茶叶与香辛料类

茶叶和香辛料（如花椒）基质复杂，富含色素、茶多酚、精油等干扰物。FaPEx-tea与FaPEx-bkt专用柱能有效去除这些干扰成分，避免质谱离子抑制，提高检测灵敏度与准确性。

2. 高叶绿素类蔬菜

韭菜、豇豆等高叶绿素样品易导致提取液颜色深、杂质多。FaPEx-chl柱通过优化吸附材料配比，选择性去除叶绿素，显著改善色谱图基线，保障定量准确。

3. 高油脂、高糖类植物

针对含蜡、油脂或糖类较高的样品，FaPEx-cer等专用柱能有效吸附脂溶性干扰物，避免色谱柱污染与仪器维护频率增加。

四、技术对比总览表（茶叶基质详细比对）

⬇ 基于GB 23200.113及FaPEx方法实测数据，操作全流程对照：

比较项目	QuEChERS法（茶叶基质）	FaPEx一步法净化SPE柱法（茶叶基质）	优势总结
样品称样量	2g	1g	样品用量减少50%
加水静置	10mL水，静置30min	2mL水，静置10min	时间缩短2/3
提取溶剂	15mL醋酸乙腈溶液	10mL酸化乙腈溶液	溶剂减少33%
无水硫酸镁	6g（提取）+ 1200mg（净化）	—	无需使用
醋酸钠	1.5g	—	无需使用
均质子	1颗	—	无需使用
PSA/C18/GCB	400mg PSA + 400mg C18 + 200mg GCB	—	无需称量、配制
离心步骤	2次	0次	无需离心机
溶剂转移	多次转移（8mL上清液、2mL上清液）	1次转移（5mL上清液过柱，取1mL流出液）	转移次数减少
氮吹体积	2.0mL上清液氮吹至近干	1.0mL流出液氮吹至近干	氮吹时间缩短
总操作步骤	10步（GC-MS/MS法）	7步（GC-MS/MS法）	步骤减少30%
单批处理时间	2小时/20个样品	1小时/20个样品	效率提升50%
所需设备	振荡器、涡旋仪、离心机、氮吹仪	振荡器、氮吹仪	设备投入降低
溶剂总用量	水10mL + 醋酸乙腈15mL + 乙酸乙酯1mL = 26mL	水2mL + 酸化乙腈10mL + 丙酮-正己烷1mL = 13mL	溶剂减少50%
覆盖农药数量	208种（GC-MS/MS） 331种（LC-MS/MS）	373种（GC-MS/MS & LC-MS/MS）	检测范围更广

✅ 耗材成本及操作明细： FaPEx一步法无需离心机、涡旋仪，单样品净化柱直接过柱；QuEChERS需配备硫酸镁、醋酸钠、PSA/C18/GCB等多种粉末，且每批需称量混合。FaPEx溶剂消耗减少近一半，无需石墨化炭黑-氨基柱等昂贵耗材。

五、结论与展望

FaPEx农残柱系列通过一步法净化、专柱专用、操作简便、溶剂节约、时间高效等技术特点，为农药残留前处理提供了全新的解决方案。它不仅显著提升了实验室的工作效率与检测通量，也降低了试剂消耗与废弃物产生，符合绿色实验室的发展趋势。

相比于传统QuEChERS法，FaPEx技术在茶叶、香辛料、高叶绿素蔬菜、谷物等复杂基质中表现出更优异的净化效果与操作便利性，尤其适合批量样品快速筛查、基层实验室能力建设、高通量检测机构日常运转等场景。

未来，我们将继续针对更多复杂基质开发专用净化柱，并与更多检测机构、科研单位合作，推动FaPEx技术在食品安全、农产品质量安全等领域的广泛应用与标准化进程。

参考文献

1. GB 23200.113-2018 食品安全国家标准植物源性食品中208种农药及其代谢物残留量的测定气相色谱-质谱联用法
2. GB 23200.121-2021 食品安全国家标准植物源性食品中331种农药及其代谢物残留量的测定液相色谱-质谱联用法
3. 食品中残留农药检验方法－农药快速萃取方法(TFDAP0011.00) FaPEx 373种