前沿研究 | 中国农业大学理学院:基于均相液液微萃取-高效液相色谱法的药食同源茶中拟除虫菊酯类农药的检测

研究成果

这篇研究给药食同源茶的 “安全体检” 装上了绿色高效的 “新探头”！以往检测茶中拟除虫菊酯农药，要么溶剂有毒、要么步骤繁琐还得靠离心机，而研究团队盯上了生物基溶剂 2-甲基四氢呋喃，这一溶剂源自燕麦壳、玉米芯，低毒又易降解，堪称 “环保溶剂选手”。更妙的是，靠硫酸铵盐析实现相分离，全程不用离心机，1 分钟内就能完成萃取，把检测前处理的效率拉满。

研究还靠 COSMO 模型精准筛溶剂，用 DFT 计算和分子对接揭开了萃取的 “分子密码”——范德华力和氢键是核心作用力，让检测方法的设计有理可依。对薄荷、生姜、肉桂、菊花四种药食同源茶的检测中，该方法回收率超 80%，检出限低至 0.0009μg/mL，还通过五种绿色评价工具认证，兼顾了检测精准度和环境友好性。这一方法不仅解决了药食同源茶农药残留检测的痛点，还为食品检测领域的绿色化、快速化发展提供了新范式，让药食同源茶的安全保障更有 “科技含量”。

文献解读

摘要

本研究开发了一种以生物基溶剂2-甲基四氢呋喃为萃取剂的绿色、快速、高效均相液液微萃取技术，用于提取薄荷茶、生姜茶、肉桂茶、菊花茶等药食同源茶样品中的溴氰菊酯、β-氯氰菊酯和联苯菊酯。采用导体屏蔽模型对多种溶剂进行筛选，并对三种性能优异的溶剂开展优化与验证试验。选取 2-甲基四氢呋喃作为萃取剂加入样品体系，通过硫酸铵诱导相分离，无需离心即可在1分钟内完成萃取过程。密度泛函理论计算与分子对接的机理研究表明，范德华力和氢键是该萃取过程中的主要相互作用。该方法在0.005~0.5μg/mL浓度范围内具有良好的线性关系，加标回收率为80.6%~109.8%，且整个检测过程的环境可持续性得到验证。研究结果证实，该方法在多种食品基质的农药痕量分析中具有良好的应用潜力。

关键词

均相液液微萃取；高效液相色谱；药食同源；农药

研究亮点

1、首次将生物基溶剂2-甲基四氢呋喃应用于均相液液微萃取技术，实现药食同源茶中拟除虫菊酯类农药的绿色萃取。

2、采用导体屏蔽模型筛选萃取溶剂，结合密度泛函理论计算与分子对接，明确了萃取过程的分子作用机理为范德华力和氢键主导。

3、利用硫酸铵盐析实现相分离，无需离心设备，萃取时间不足1分钟，大幅简化前处理操作、提升检测效率。

建立的检测方法在0.005~0.5μg/mL范围内线性良好，检出限低至0.0009~0.0015μg/mL，对实际样品的加标回收率为80.6%~109.8%，检测精准度与重现性优异。

4、通过分析生态尺度、分析绿色度、绿色分析方法指数等五种绿色评价工具验证，整个检测过程符合绿色分析化学原则，试剂消耗量少、环境危害低。

5、该方法无需专用前处理设备，萃取溶剂绿色可降解，相比传统微萃取方法，操作更简便、成本更低，适用于薄荷、生姜、肉桂、菊花等多种药食同源茶样品的检测。

图文赏析

结论

本研究建立了以2-甲基四氢呋喃为萃取剂的高效、绿色均相液液微萃取方法，结合高效液相色谱实现药食同源茶中拟除虫菊酯类农药残留的检测，系首次将2-甲基四氢呋喃应用于均相液液微萃取领域，证实了其在农药痕量萃取中的有效性。借助导体屏蔽模型预测筛选萃取溶剂，简化了溶剂筛选流程；密度泛函理论计算揭示了2-甲基四氢呋喃与拟除虫菊酯类农药分子主要通过范德华力和氢键发生相互作用，进一步佐证了该溶剂优异的萃取性能。该检测过程无需使用有毒、挥发性有机溶剂，与乙腈等传统萃取溶剂相比，2-甲基四氢呋喃环境友好且使用体积大幅降低，减少了溶剂消耗与实验成本。同时，方法无需额外的萃取或分离设备，兼具良好的环境相容性、低能耗与操作简便性。综上，本研究开发的绿色、高效、可靠的萃取检测方法，为薄荷茶、生姜茶、肉桂茶、菊花茶等药食同源茶的安全检测提供了有效解决方案，也为食品安全检测领域的绿色分析实践奠定了基础。

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