Review of Pre-treatment Methods for Pesticide Residue Detection in Fruits and Vegetables

OUShuai, MAChengren, WANGJingyuan, TIANXiuxiu, GAOMeng, GUOXin

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Chinese Agricultural Science Bulletin ›› 2025, Vol. 41 ›› Issue (2) : 133-139. DOI: 10.11924/j.issn.1000-6850.casb2024-0409

Review of Pre-treatment Methods for Pesticide Residue Detection in Fruits and Vegetables

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Abstract

In order to obtain a safe, reliable, time-saving and labor-saving pre-treatment technology for pesticide residue detection, this paper focused on the application of nanomaterials in the detection of pesticide residues in fruits and vegetables, discussing various pretreatment methods including solid phase extraction (SPE), matrix-dispersive solid phase extraction (MSPD), QuEChERS, accelerated solvent extraction (ASE), Gel permeation chromatography (GPC), and molecularly imprinted polymer Extraction (MIPs). The research progress in the detection of pesticide residues in fruits and vegetables was also analyzed. The review found that pre-treatment technology was still the key to determine whether the detection of pesticide residues was accurate and efficient. At the same time, the future pre-treatment technology of fruits and vegetables was prospected, aiming at providing theoretical reference for the inspection and detection of pesticide residues in fruits and vegetables and food safety supervision.

Key words

fruits / vegetables / pesticide residues / pre-treatment / solid phase extraction (SPE) / QuEChERS / nanomaterials / matrix solid-phase disperse (MSPD)

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OU Shuai , MA Chengren , WANG Jingyuan , TIAN Xiuxiu , GAO Meng , GUO Xin. Review of Pre-treatment Methods for Pesticide Residue Detection in Fruits and Vegetables. Chinese Agricultural Science Bulletin. 2025, 41(2): 133-139 https://doi.org/10.11924/j.issn.1000-6850.casb2024-0409

0 引言

联合国粮农组织(FAO)《2023年全球粮食危机报告》(GRFC)指出,受经济冲击、冲突和不安全、气候变化和极端天气事件等因素的驱动,全球粮食危机形势和严重粮食不安全状况进一步加剧。此外,农业生产中各种有机化学品的超范围、过量使用导致食品中农药残留的增加,也在进一步影响全球粮食安全。食用带有农药的食物极易给健康带来各种不良影响,包括神经系统疾病、脑功能障碍、内分泌紊乱和潜在的致癌性等[1-2]。因此,为了规范和监控食品样品中的农药残留,一些国家对食品中农药最大残留限量做出了严格的规定。更为重要的是,水果蔬菜是人们健康饮食中最重要的组成部分,是人体内多种维生素、矿物质和膳食纤维的主要来源。因此,果蔬的质量控制因其直接影响健康而受到研究者们的高度重视。关注并控制水果蔬菜中农药残留问题,对保障人们舌尖上的安全也具有重要的现实意义。
近半个世纪以来,农药残留的前处理方法已从索氏提取法、液液分配色谱法、柱色谱法发展到固相萃取法(Solid Phase Extraction, SPE)、基质分散固相萃取法(Matrix Solid-phase Disperse, MSPD)、QuEChERS(Quick、Easy、Cheap、Effective、Rugged、Safe)法、加速溶剂萃取法(Accelerated Solvent Extraction, ASE)、分子印迹聚合物(Molecularly Imprinted Polymers, MIPs)技术、凝胶渗透色谱法(Gel Permeation Chromatography, GPC)等[3-6]。上述前处理方法或单独使用,或联合应用,就可在极其复杂的基质中分离出大量的目标分析物,再通过电化学法、化学传感器法、液相色谱法(Liquid Chromatography, LC)、气相色谱法(Gas Chromatography, GC)、液相色谱质谱联用法(Liquid chromatography Mass spectrometry, LC-MS/MS)、气相色谱质谱联用法(Gas chromatography Mass spectrometry, GC-MS/MS)、三重四级杆-飞行时间质谱法(triple four-pole-Time of Flight Mass Spectrometry, Q-TOF-MS)等[7-9]分析方法,实现水果蔬菜中农药多残留的快速定量检测。基于上述分析方法的农药残留检验检测综述报道已屡见不鲜,但少有关于农药残留检测前处理方法的综述报道。
因此,本研究对水果蔬菜中农药残留检测前处理方法进行综述,并展望了水果蔬菜中农药残留检测前处理技术的发展趋势,旨在为检验检测机构、食品监管部门在水果蔬菜中农药残留检验检测提供理论参考。

1 固相萃取法

固相萃取法(SPE)既可实现样品提取、净化和浓缩,又可有效降低样品基质干扰、提高提取效率,同时还实现了全自动化。该方法虽是20世纪80年代发展起来的,但鉴于以上优点,固相萃取依然是当下常规的前处理方法之一。在农药残留分析应用上,研究者只需根据待检样品种类及农药性质选择合适的填充剂,就可对目标分析物进行特异性和选择性吸附和洗脱,极大地提高目标物的回收率,实现样品的批量前处理[9-10]。中国国家标准GB/T 20770—2008、 GB 23200.112—2018,农业部标准NY/T 761—2008等均采用固相萃取法作为水果、蔬菜和谷物中农药残留前处理的标准方法。张瑶等[11]采用气相色谱串联质谱法,结合固相萃取技术建立了黄瓜中62种农药残留检测方法。样品经乙腈提取后,依次通过Envi-18柱及Envi-Carb柱及Sep-Pak柱串联净化,净化液经氮吹、正己烷定容后,用于GC-MS测定。62种农药在黄瓜基质中的线性范围良好,三水平加标回收率为60.0%~120.0%,RSD为1.5%~15.3%,该方法准确、高效、净化效果好,满足一般实验室检测需求。陈庭男等[12]以普适性PLS磁性功能材料为吸附剂,基于磁固相萃取和便携式离子阱质谱构建了芹菜、韭菜和豇豆中啶虫脒、吡虫啉、克百威残留的快速检测技术。3种目标农药检出限为0.001~0.035 mg/L,定量限为0.02~0.05 mg/kg,该前处理方法与仪器检测平台联用表现出优良的检测能力。
近年来,使用纳米材料作为吸附剂已被用来提高SPE方法的效率。Amiri等[13]用溶胶-凝胶技术涂覆聚乙二醇和碳纳米管(PEG-CNT)的不锈钢网作为固相萃取的吸附剂,用于从果汁样品中提取有机磷农药,然后用于气相色谱-火焰离子化检测器(GC-FID)检测。在最佳条件下,该方法的线性范围为0.03~80 ng/mL,方法的检测限为0.01~0.03 ng/mL,相对回收率为94.3%~99.8%,RSD为3.8%~4.8%。这种带有涂层不锈钢网的新型自组装固相萃取柱为制备各种具有独特性能的SPE吸附剂开辟了新途径。Shirani等[14]基于装饰在泡沫镍上的氧化锆/氧化钛纳米棒(ZrO2-TiO2NR @Ni foam SF-SPE)的新型吸附剂,开发了一种注射器过滤器固相萃取方法。该方法线性范围为5~400 µg/kg,相对回收率为91.8%~99.1%,RSD(n=5)≤4.2%,已同时应用于黄瓜、西红柿等复杂基质中农药残留的检验检测。该报道是全球首次将泡沫镍与注射器过滤器相结合用于固相萃取的创新研究。

2 基质分散固相萃取法

基质分散固相萃取法(MSPD)[15-16]是一种基于固相萃取技术的快速样品前处理技术,其基本原理是将样品直接与固相萃取填料一起混合研磨,使样品均匀分散于填料键合相,形成一个独特的色谱固定相,然后将其填料装柱,再用洗脱溶剂将待测物洗脱下来,洗脱液浓缩后可以直接进行色谱分析。该技术集提取、过滤、净化于一步,浓缩了传统样品前处理的样品均匀化、提取、净化等过程,省去了离心、过滤、沉淀、转溶等繁琐的操作步骤,极大地缩短了分析时间,减少了溶剂使用量,在果蔬等复杂基质样品农药残留检测中的应用越来越广泛[17]
黄东等[18]采用乙腈和1,2-二氯乙烷(v:v=1:1)混合溶液提取,活性炭分散固相萃取净化,结合气相色谱火焰光度检测测定了蔬菜中治螟磷、地虫硫磷、甲基硫环磷、硫环磷、杀扑磷、三唑磷、亚胺硫磷等7种有机磷农药残留。结果表明,7种有机磷农药在0.0080~0.90 μg/mL浓度范围内线性关系良好,相关系数R2>0.995,回收率为89.4%~102%,RSD为1.0%~2.7%。该方法精密度、回收率均较好、准确度高,适用于蔬菜中有机磷农药残留量的检验检测。黄华等[19]建立了一种测定果蔬中50种农药残留的多壁碳纳米管分散固相萃取净化超高效液相色谱法(MWCNT-UPLC-MS/MS)。样品经1%乙酸乙腈提取,多壁碳纳米管MWCNTs净化,净化液供UPLC-MS/MS分析。结果表明,50种农药化合物的定量限为0.002~0.010 mg/kg,加标回收率为71%~105%,RSD为3.1%~11.2%。该方法适用于果蔬样品中农药多残留的快速检测分析。操江飞等[20]建立了碳气凝胶分散固相萃取-气相色谱法测定水果蔬菜中治螟磷、乐果、杀螟硫磷、对硫磷、杀扑磷、三唑磷、益棉磷农药残留的方法。利用乙腈为提取剂,分别用槐角豆碳气凝胶和ProELutQuE 64587处理样品,吸附冬瓜样品杂质。结果表明,碳气凝胶净化剂相比ProELutQuE 64587净化剂处理的效果更好,色谱图无明显杂质峰、基线平稳、净化剂用量少、线性范围宽、净化时间仅需0.5 min,该方法可大大节约前处理时间。

3 QuEChERS法

QuEChERS法自2003年由Anastassiades首次提出,即被国内外学者广泛使用。其原理同固相萃取(SPE)相似,也是利用吸附剂与基质中杂质的相互作用吸附杂质,保留含有目标分析物的净化液的过程。主要包括2个步骤[21]:(1)基于盐析分离的提取步骤,促进水层和有机层的平衡,有机层多为乙腈,它是被证明提取范围最广的有机化合物;(2)分散性固相萃取(d-SPE)步骤,利用多孔吸附剂和盐的组合进一步净化样品,去除基质干扰物质(图1[21]。基于QuEChERS法简单、高效的实验布局,研究者只需根据目标分析物的性质、基质组成、设备和实验室中可用的分析技术对影响盐析效果的一系列因素(如,提取溶剂、样品量、样品/溶剂比、pH、分盐类型和分盐量等)进行了相应的改变,就能开发出更为高效的QuEChERS法[22]。其中,根据目标分析物的化学性质来优化提取溶剂(乙腈)的量和组合是对QuEChERS法最为普遍的改进[23-25]。如,用甲酸、乙酸和柠檬酸酸化乙腈,或与其他溶剂如乙酸乙酯、甲醇、己烷的组合等。由此,也形成了采用柠檬酸盐缓冲液的美国AOAC 2007.01和采用醋酸盐缓冲液的欧盟CEN 15662标准方法。
图1 原始QuEChERS法及其相关改进

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为了适应更加广泛复杂的样品基质,研究者对QuEChERS法的优化研究从未止步。Lee等[26]优化并验证了一种基于甲酸酸化乙腈的QuEChERS法,从糙米、橙子和菠菜中提取310种农药,用于UHPLC-MS/MS测定。结果表明,该方法在1~100 ng/g范围内线性关系良好(R2>0.99),在10 ng/g和50 ng/g添加水平下(n=5)对310种农药的回收率分别为86.8%~88.7%和91.9%~96.1%,同时在苹果样品中表现出良好的适应性。Su等[27]开发了一种使用改进的QuEChERS-LC-MS/MS方法用于同时测定蔬菜、水果、谷物、肉、蛋、奶等10种食物中51种农药残留的新型分析方法。在柠檬酸盐缓冲环境中用乙腈提取样品,通过QuEChERS吸附剂优化,选择羟基多壁碳纳米管(OH-MWCNT)、强阴离子交换二氧化硅(SAX)和C18三种吸附剂对样品进行纯化,目标分析物经LC-MS/MS检测。结果表明,51种农药的定量限为0.2~9.8 µg/kg,在10种不同食品中的回收率为70.2%~117.9%,RSD为2.3%~19.9%。且该方法对352个市场样品表现出很强的适应性。Ren等[28]采用改进的QuEChERS法结合GC-MS/MS对9种果蔬(番茄、黄瓜、豇豆、辣椒、茄子、土豆、香蕉、葡萄和柑橘)中氟吡喃的残留进行检测。方法比较研究了3种提取溶剂(乙腈、丙酮、乙酸乙酯)、7种吸附剂[氨基多壁碳纳米管、多壁碳纳米管(MWCNTS)、羟基多壁碳纳米管、GCB、C18、PSA和酸性氧化铝]和2种净化方法(50 mg PSA、50 mg C18、 50 mg MWCNTs-OH、200 mg MgSO4;50 mg PSA、 50 mg C18、50 mg MWCNTs-NH2、200 mg MgSO4)对目标农残氟吡菌酰胺的添加回收率的影响。在最优QuEChERS条件下,氟吡菌酰胺的回收率为87.02%~101.42%,RSD<9.25%,基质效应范围为-1.41%~17.67%,方法取得令人满意的结果。同时,以豇豆为田间试验对象,研究者还研究了氟吡菌酰胺的耗散和残留行为,并以此评价了氟吡菌酰胺的膳食风险[28]。同上述方法一样,基于田间试验的QuEChERS法已广泛应用于蔬菜、水果、谷物等[29-32]多种植物源性食品中农药的消散行为、残留分布和膳食风险评估,为近年来的研究热点。

4 加速溶剂萃取法

加速溶剂萃取法(ASE),也称为加压萃取、高压溶剂萃、高压热溶剂萃取、高温高压溶剂萃取等,是美国Dionex公司推出的一种全新样品前处理方法。该方法通过升高温度(50~200℃)和压力(10.3~20.6 MPa)来增加物质溶解度和溶质扩散能力,实现有机溶剂对固体、半固体样品的提取[33]。相比较其他前处理方法,加速溶剂萃取法溶剂使用量更少、耗时更短、萃取率更高、自动化程度更高[34],这些优势使得ASE已广泛应用于样品前处理中,成为美国EPASW-846标准方法。大量文献表明,ASE可用于提取蔬果中有机磷农药、有机氯农药、拟除虫菊酯农药和氨基甲酸酯类农药等。如,WU等[35]报道了采用ASE提取、UPLC-DAD检测,建立了分析山药中莠去津及其降解产物的方法,定量限为1~3 μg/kg,回收率为79.2%~103.8%。该方法操作简便、耗时短、吸附剂使用量少,在节省人工、降低成本方面具有突出的优势。李志等[36]利用ASE提取,建立了针对芸豆中18种农药残留的GC-MS/MS检测方法。在质量浓度为0.05~1.00 mg/L范围内,方法线性相关系数R2>0.996,方法检出限为0.0011~0.0231 mg/kg,加标回收率为79.54%~101.11%,RSD在1.02%~8.45%之间。该方法前处理操作简单、重复性好、灵敏度高,适用于芸豆中18种农药残留量的测定。

5 凝胶渗透色谱法

凝胶渗透色谱法(GPC),又称为体积排阻色谱,其原理是利用溶剂中溶质分子体积即流体力学体积大小(相对分子质量大小)不同,通过多孔性凝胶固定相,不能进入凝胶孔隙的大分子先被洗脱出来,而能够进入凝胶孔隙的小分子后被洗脱出来,从而实现样品的选择性分离[37-38]。该方法结果重现性好、净化效率高,在果蔬农药残留分析中已广泛用于去除相对分子质量较大的干扰组分。张群等[39]建立了乙腈提取、GPC净化、GC-MS/MS检测番石榴中2种杀菌剂(三唑酮、腐霉利)残留的方法。该方法中,三唑酮和腐霉利定量限分别为0.01 mg/kg和0.005 mg/kg,线性关系良好,平均回收率为77.4%~100.7%,RSD为5.0%~9.6%,满足番石榴中2种农药残留的检测需求。冯晓青等[40]建立了凝胶渗透色谱净化高效液相色谱法检测食用菌类中呋喃丹农药残留量的方法。呋喃丹在0.2~5.0 ng/mL质量浓度范围内线性关系良好,相关系数R2>0.999,在0.5、1.0、2.0 mg/kg等3个浓度水平加标回收率为78.3%~97.6%,RSD为3.26%~11.29%。该方法最低检出限为0.01 mg/kg,适用于食用菌样品中农药残留的分析检测。马杰等[41]建立了GPC-GC/MS联用法测定果蔬中有机磷、氨基甲酸酯、拟除虫菊酯类20种农药残留的分析方法,20种农药的加标回收率为80.64%~115.48%,RSD为2.53%~8.46%。该方法通过在线GPC-GC/MS克服QuEChERS方法除干扰物的不足,将GPC净化与GC/MS分析检测合二为一,弥补了QuEChERS方法净化干扰物质不彻底的问题,从而降低了分析背景,改善了峰形,提高分析结果的准确性和相关质谱图匹配性,可用于农药的快速筛选和应对突发性农药中毒检测。

6 分子印迹聚合物萃取法

分子印迹聚合物(MIPs)技术,是指利用化学手段合成一种与模板分子(目标物分子)在空间结构、大小和功能基团上互补的特异选择性聚合物即分子印迹聚合物(MIPs)的过程。分子印迹聚合物(MIPs)对给定的目标物分子或结构类似物具有预选择性、识别性、重复性以及易制备、成本低、性质稳定等特点,已被广泛用于农药残留检测的前处理过程。特别是,基于分子印迹聚合物(MIPs)的固相萃取,是近年来最主要的研究热点。将MIPs作为吸附剂用于代替传统吸附剂,可以大大提高固相萃取的选择性,由此也形成了一门新的固相萃取技术——分子印迹固相萃取(Molecularly Imprinted Solid Phase Extraction, MISPE),可用于各种领域中目标分析物的分离、净化和/或预富集[42-43]。与传统固相萃取技术比较,MIPs的加入,虽不能改变预处理、加样、除杂质和洗脱等4个步骤进程,但能充分克服传统固相萃取选择性差的特点,又能保持MIPs制作简单、稳定性好、可重复利用等优点[44]。基于MISPE方法可对目标分析物进行特异性识别和选择性富集,已有众多研究者将MISPE用于农药多残留的分离和检测。
Zhao等[45]以三唑酮为模板分子,沉淀聚合合成了用于固相萃取吸附剂的MIPs,实现了黄瓜样品中20种三唑类农药的定量。Chen等[46]有机磷农药中间体O,O-二甲基硫代磷为模板分子,甲基丙烯酸为功能单体,乙二醇二甲基丙烯酸酯为交联剂,合成了对5种常见有机磷农药(敌百虫、敌敌畏、乐果、吡虫啉和甲胺磷)具有选择性吸附性能的MIPs,将其作为固相萃取柱的吸附剂,采用MISPE-GC法检测黄瓜和叶用莴苣中痕量有机磷农药残留。该方法对叶用莴苣的加标回收率为87.48%~97.85%,有机磷农药线性范围为0.05~10.0 mg/L,RSD<5%。Li等[47]以倍硫磷为模板分子,甲基丙烯酸为功能单体,乙二醇二甲基丙烯酸酯为交联剂,制备了一种新型核壳结构的分子印迹聚合物(ZIF-8@MIPs:ZIF-8为核,MIPs为壳),将其用作有机磷农药固相萃取的吸附剂,并结合HPLC-MS/MS方法用于分析花椰菜、萝卜、梨和甜瓜中的有机磷农药(图2[47]。结果表明,该方法在1~200 μg/L范围内线性关系良好(R2≥0.9927),加标回收率为82.5%~123.0%,有机磷农药RSD<8.24%,方法灵敏度和选择性令人满意,可用于蔬菜中痕量有机磷农药残留的快速检测。
图2 ZIF-8@MIPs的制备及固相萃取工艺示意图演示

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7 展望

近年来,由于上述前处理方法在果蔬农药残留检测中的应用已相当普遍,果蔬农药残留检测的前处理时间已缩短至15~30 min。可以说,当前的前处理方法已经能够满足检验检测机构/市场监管部门的日常检验检测需求。然而,新型农药的开发、农药残留范围的扩大以及国家标准中农药最大残留限量的更新等,都对农药残留的分析检测提出了新要求、新方向,而前处理技术就是决定农药残留检测是否准确、高效的关键。
未来,前处理方法的发展方向是将提取与净化步骤统一起来,多种前处理方法联合应用,实现前处理过程向省时、省力、低毒性、低成本、低消耗方向发展。同时,通过与农药残留检测技术有机结合,实现农药多残留的快速、精准定性定量。QuEChERS法已广泛应用于果蔬等植物源性食品农药残留检测领域,对方法中的提取溶剂、盐析剂、净化剂等进行优化,获得更简单、更高效的提取净化条件,就可满足更大范围、更复杂基质的果蔬农药残留检测。纳米材料,因其可根据不同需要制作成纳米管、纳米棒、纳米颗粒等多种构型,如前述所提到的一样,可用于固相萃取、基质分散固相萃取、QuEChERS法等多种前处理方法,是目前研究的主要热点。综上,QuEChERS法和纳米材料依旧是前处理方法发展的主要方向。

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该文建立了以多壁碳纳米管(multi-walled carbon nanotube,MWCNT)结合QuEChERS样品净化、超高效液相色谱串联质谱(ultra-performance liquid chromatography-tandem mass spectrometry,UPLC-MS/MS)快速检测果蔬中50种农药残留物的分析方法,MWCNTs因其独特的中空结构和大比表面积而具有优异的吸附性能,使得它在果蔬农药残留分析的样品前处理过程中表现出优越的净化功效。通过优化实验,选择并确定了MWCNTs的型号和使用量,在QuEChERS方法基础上改善了样品净化效果。果蔬样品用0.1%甲酸乙腈溶液提取,UPLC-MS/MS对果蔬中50种农药残留物进行测定。结果表明,50种化合物的方法定量限为0.002~0.010 mg/kg;在线性范围内低、中、高3个添加水平的回收率为71%~105%,相对标准偏差为3.1%~11.2%。使用基质匹配标准曲线进行定量50种农药线性关系良好(r>0.99)。该方法具有简单、快速、灵敏度高、准确度高等优点,适合果蔬样品中农药多残留的快速检测分析。
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极性农药包括杀菌剂、除草剂、杀虫剂等,种类丰富,成本低廉,在农业中应用广泛,其滥用易导致水资源和土壤等环境污染,人类通过间接接触动植物源性食品和环境中的极性农药残留也增加了农药暴露风险。极性农药的物理化学性质差异大,通常痕量存在于食品和环境样品等复杂基质中,这对其准确检测分析带来了挑战。分子印迹聚合物(MIPs)作为一种人工制备的选择性吸附剂,具有与模板分子在空间结构、大小尺寸和功能基团上互补的特定识别位点,且易于制备,成本低,稳定性好,重复利用率高,已被广泛用于极性农药残留的样品前处理和分析检测中。MIPs可以作为固相萃取(SPE)、固相微萃取(SPME)、磁性固相萃取(MSPE)、搅拌棒固相萃取(SBSE)等前处理方法的吸附剂,还可用于制备光、电、化学传感器,作为质谱检测的离子源基底和拉曼光谱的增强基底。目前针对极性农药残留的检测,已有许多研究报道了多种分子印迹材料用于高效分离分析各种复杂基质中的极性农药残留,但未见此方面的综述报道。该文首先介绍了MIPs的印迹策略、聚合策略,并针对传统MIPs制备和应用中存在的问题,简要概括了一些新型的分子印迹策略和制备技术;然后从极性农药残留分析的角度出发,总结归纳了分子印迹材料近年来特别是近5年来在各种极性农药残留(包括新烟碱类、有机磷类、三嗪类、唑类、脲类等)检测中的应用,并针对现存问题展望了其未来的发展方向和趋势。
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HU T, CHEN R, WANG Q, et al. Recent advances and applications of molecularly imprinted polymers in solid-phase extraction for real sample analysis[J]. Journal of separation science, 2021, 44(1):274-309.
Sample pretreatment is essential for the analysis of complicated real samples due to their complex matrices and low analyte concentrations. Among all sample pretreatment methods, solid-phase extraction is arguably the most frequently used one. However, the majority of available solid-phase extraction adsorbents suffer from limited selectivity. Molecularly imprinted polymers are a type of tailor-made artificial antibodies and receptors with specific recognition sites for target molecules. Using molecularly imprinted polymers instead of conventional adsorbents can greatly improve the selectivity of solid-phase extraction, and therefore molecularly imprinted polymer-based solid-phase extraction has been widely applied to separation, clean up and/or preconcentration of target analytes in various kinds of real samples. In this article, after a brief introduction, the recent developments and applications of molecularly imprinted polymer-based solid-phase extraction for determination of different analytes in complicated real samples during the 2015-2020 are reviewed systematically, including the solid-phase extraction modes, molecularly imprinted adsorbent types and their preparations, and the practical applications of solid-phase extraction to various real samples (environmental, food, biological, and pharmaceutical samples). Finally, the challenges and opportunities of using molecularly imprinted polymer-based solid-phase extraction for real sample analysis are discussed.© 2020 Wiley-VCH GmbH.
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A selective analytical method for the simultaneous determination of 20 triazole fungicides and plant growth regulators in cucumber samples was developed using solid-phase extraction with specific molecularly imprinted polymers (MIPs) as adsorbents. The MIPs were successfully prepared by precipitation polymerization using triadimefon as the template molecule, methacrylic acid as the functional monomer, trimethylolpropane trimethacrylate as the crosslinker, and acetonitrile as the porogen. The performance and recognition mechanism for both the MIPs and non-molecularly imprinted polymers were evaluated using adsorption isotherms and adsorption kinetics. Liquid chromatography-tandem quadrupole mass spectrometry was used to identify and quantify the target analytes. The solid-phase extraction using the MIPs was rapid, convenient, and efficient for extraction and enrichment of the 20 triazole pesticides from cucumber samples. The recoveries obtained at three concentration levels (1, 2, and 10μgL) ranged from 82.3% to 117.6% with relative standard deviations of less than 11.8% (n=5) for all analytes. The limits of detection for the 20 triazole pesticides were all less than 0.4μgL, and were sufficient to meet international standards.Copyright © 2017 Elsevier B.V. All rights reserved.
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