超高效液相色谱―高分辨质谱法快速筛查土豆中的多种农药残留

-精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 1 超高效液相色谱高分辨质谱法快 速筛查土豆中的多种农药残留 1 引言 中国论文网 /8/view-12767087.htm 农药残留问题一直受到全球关注， 各国在严格限制高毒农药使用的同时， 加强了农药残留限量标准的制定。我国 最新颁布的 GB 27632012食品中农药 最大残留限量在食品品种及限量方面 均提出了更高要求。尽管如此，我国出 口农产品常因农药残留超标而影响国际 贸易。而且，因农药残留引起的食物中 毒事件时有发生1，2 。因此，建立农 产品中农药多残留的快速筛查方法十分 必要。 目前，常采用多残留分析技术开 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 2 展食品及农产品中农药残留检测3，应 用的主要方法有气相色谱/质谱法46 及液相色谱/质谱法79，且为保证检 测方法的特异性，多采用串联质谱技术。 但是，由于食物样品基质的复杂性，在 多组分残留分析中，低分辨质谱常出现 假阳性，造成结果误判。四级杆飞行时 间质谱（Q TOF）和静电场轨道阱高分 辨质谱（Orbitrap）的发展在很大程度 上弥补了这个缺陷，被广泛应用于农药 残留的快速筛查1013 。普通高分辨 质谱虽能降低假阳性结果，但其定量灵 敏度不及三重四级杆质谱。Q Exactive 高分辨质谱是将四级杆与 Orbitrap 相结 合，在一定程度上改善了高分辨质谱的 定量效果，因此，采用这一技术不仅提 高了农药残留定性筛查的可靠性，同时 可以获得具有较高灵敏度的定量结果 14。目前， Q Exactive 主要应用在蛋 白质组学的研究领域15，16，在小分 子化学污染物的分析应用上还相对较少， 其良好的应用前景值得关注12，17。 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 3 本研究以欧盟 2013 年土豆考核 样品（EUPTFV15）中规定的 175 种农 药组分为对象，采用 Q Exactive 高分辨 质谱作为筛查手段，建立了农药多残留 的快速筛查方法。 2 实验部分 2.1 仪器与试剂 Q Exactive 四级杆静电场轨道阱 高分辨质谱系统及 Dionex UltiMate 3000 快速高效液相色谱系统（美国 ThermoFisher 公司） ；氮吹仪（美国 Organomation 公司） ；涡旋混合器（美 国 Scientific Industries 公司） ；旋转蒸发 仪（日本 Eyela 公司） 。 甲苯、乙腈和甲醇（色谱纯， Fisher Scientific 公司） ，甲酸和甲酸铵 （HPLC 级， Tedia 公司） ；NaCl 和无水 Na2SO4（分析纯，国药试剂有限公司） ； 农药标准品（纯度98% ，德国 DR.Ehrenstorfer 公司） ；实验用水为二 次蒸馏水。PSA 粉、CarbNH2 固相萃取 柱（美国 Agilent 公司） 。 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 4 土豆样品和空白土豆样品均为欧 盟农药残留比对实验室组织的土豆中农 药残留考核样品（EUPTFV15） 。 2.4 分析条件 UPLC 色谱条件：流动相 A 为含 0.1%甲酸和 4 mmol/L 甲酸铵的水溶液， B 为含 0.1%甲酸和 4 mmol/L 甲酸铵的 甲醇溶液。梯度洗脱：01 min，10% B；1 10 min，10% 100% B；1015 min，100% B；1518 min，100%10% B。进样量：10 L；流速 200 L/min； 柱温：40 ；Waters ACQUITY UPLC BEH C18 色谱柱（ 100 mm2.1 mm， 1.7 m） 。 质谱条件：采用 HESI 离子化方 式；喷雾电压 3.5 kV；毛细管温度 325 ；加热器温度 350 ；鞘气 30 arb， 辅助气 10 arb；扫描模式为 Full Scan/ddMS2，采集范围 m/z 100800， 正离子采集模式；分辨率采用 MS Full Scan 70000 FWHM，MS/MS 17500 FWHM，NCE 为 35 eV。 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 5 3 结果与讨论 3.1 样品前处理方法的选择比较 了 CarbNH2 固相萃取柱和以 PSA 分散 固相萃取的两种净化方式的效果。175 种农药的空白加标的定性筛查结果表明， 虽然 CarbNH2 柱能较好地去除植物提 取液中的叶绿素和类胡萝卜素等色素， 但对乙酰甲胺磷、倍硫磷等部分有机磷 类农药有不同程度的吸附，从而造成这 些农药无法检出或回收率低；采用 PSA 分散固相萃取方法去除杂质效果虽不如 CarbNH2 柱，但对所有的目标化合物有 较好的回收。Q Exactive 具有较高的分 辨率和灵敏度，样品提取液经 PSA 净 化后， 在 Q Exactive 质谱仪上完全可 以将干扰物和待测分析物区分开；同时， PSA 分散固相萃取方法更加简单快速， 适合农药多残留的快速筛查。 3.2 色谱质谱条件的优化 采用 UPLC BEH C18 色谱柱分析， 比较了纯水和含 4 mmol/L 甲酸铵和 0.1%甲 酸的水溶液作为流动相 A，以及甲醇、 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 6 乙腈和含 4 mmol/L 甲酸铵和 0.1%甲酸 的甲醇作为流动相 B 的效果。结果表明， 采用甲醇梯度洗脱，虽柱压较乙腈更大， 但由于样品基质的复杂性和有机磷农药 的极性较强，甲醇更有利于有机磷农药 的保留以及基质杂质的洗脱，从而减少 杂质在色谱柱中残留，延长色谱柱寿命。 在 ESI+电离模式下，氨基甲酸酯类和 菊酯类农药更易生成响应强度更高的 M+NH4+，在流动相中加入 4 mmol/L 甲酸铵溶液， 有助于M+NH4+的生成； 而加入 0.1%甲酸，既有利于化合物的 离子化，提高化合物的响应值，又有利 于改善酸性农药的峰形，因此选择 4 mmol/L 甲酸铵和 0.1%甲酸的水溶液作 为流动相 A。但在加标回收实验中发现， 回收率的相对标准偏差较大（15%） ， 推测是由于样品在梯度洗脱中，化合物 的离子化不稳定造成的，因此在流动相 B（甲醇）中同样加入 4 mmol/L 甲酸铵 和 0.1%甲酸，以保证化合物稳定的离 子化过程，回收率得到明显改善。 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 7 由于 Q Exactive 质谱仪是四级杆 质谱与 Obitrap 质谱串联，具有高分辨 率和高灵敏度的特点。与三重四级杆质 谱以母离子/子离子对为定量手段不同， Q Exactive 质谱在 Full Scan/ddMS2 模式 下能同时进行全扫描和全范围二级质谱 扫描，除具有更好的定性能力外，其以 母离子为定量离子，大大简化了质谱参 数的优化，从而节省了样品分析前的准 备时间，更加有助于样品的快速筛查和 定量分析。 3.3 土豆样品的定性 方法 3.3.1 多农药的空白加标定性筛查 本研究以欧盟土豆考核样品 （EUPTFV15）所规定的 175 种农药为 分析物，以 100 g/L 的 175 种农药混合 标准溶液进样分析，考察 Q Exactive 质 谱仪的分析检测能力。结果表明，在 Full Scan 模式下，能够很好地检测到 160 种农药，未检测到的农药主要是有 机氯农药及含氯的农药（见附表） 。通 过空白土豆样品对 160 种能检测到的农 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 8 药进行加标实验，验证筛查方法的可靠 性，加标浓度水平以欧盟考核所规定的 最低报告水平（MRRL ）10 g/kg 为基 准。采用 2.3 和 2.4 节的样品前处理和 分析条件进行检测，应用仪器配备的筛 查软件进行定性筛查。具体的定性筛查 步骤和所得到的 160 种农药的精确质量 数和碎片离子信息见附表。 3.3.2 实际样品的定性筛查采用上 述定性筛查方法，对欧盟考核的空白土 豆样品和土豆样品进行筛查。结果表明， 空白土豆样品中不含所筛查的 160 种农 药；从考核的土豆样品中共定性筛查到 17 种农药残留，结果见表 1。 References 1http：//mohwsyjbgs/s7 860/201303/b70872682e614e4189d0631a e5527625.shtml 2WANG XueQin， GAO GuiTao， HU JianYing， ZHAO YuTing， CHEN Tao. 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