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赛默飞TSQ8000 Evo一针进样在对蔬菜农药残留的筛查

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【概述】

        诸如农药残留等的食品安全问题已经成为世界上各个国家的研究热点。许多国家和国际性组织对农药的残留限量(MRLs)进行了严格的规定[1]。

在农残标准数量方面,我国仍处于起步阶段。据报道,中国的农残限量指标分别是CAC的7.0%、欧盟的9.9%,涉及到的农药种类分别是CAC的35.6%,欧盟的68.4%。2014年颁布实施的GB 2763《食品中最大农药残留量》规定了387种农药在284种(类)食品中3650项限量指标;而2014年正式实施的香港规例则对584种(类)食品农产品中的360种农药,制定了7083项残留限量标准。未来,我国政府仍将保持较快的农药标准制修订的速度,逐步缩小同发达国家的差距。这无疑对农药残留等食品安全的检测工作带来了巨大挑战。

气相色谱三重四极杆串接质谱GC-MS/MS由于其高通量、高灵敏度、高特异性的特性,逐渐替代单四极杆气相色谱质谱GC-MS,从而成为食品安全检测领域的主力。目前,随着检测市场的发展以及检测手段的普及,我国已经陆续出台

GC-MS/MS相关的一系列检测法规,如YQ/T 47.1—2014《烟草及烟草制品多种农药残留量的测定》,此行业标准规定了160种烟草中常见农残的检测方法;2015年新版药典规定应用GC-MS/MS检测中药中74种常见的农药残留等。

【样品提取】


实验前处理方法参照NY/T 761-2008《蔬菜和水果中有机磷、有机氯、拟除虫菊酯和氨基甲酸酯类农药多残留的测定》。

【实验/操作方法】

色谱方法

升温程序:40℃(1.5min)_25℃/min_90℃(1.5min)_25℃/min_180℃_5℃/min_280℃_10℃/min_ (5 min);

进样方式:不分流进样(不分流时间:1min),进样口温度270℃;

载气流速:1.2 mL/min(恒流)

进样体积:1.0μL

质谱方法

传输线温度:280℃

离子源温度:300℃

扫描方式:定时扫描-SRM模式(Timed -SRM)

【实验结果/结论】

1.RT alignment

保留时间作为重要的定性依据,其准确性至关重要。使用RT alignment功能,可快速的将当前色谱状态下的保留时间校准到数据库里的保留时间。当然,也可以根据实际需要,校准到先前某个状态下的保留时间。两者相差最大不会超过0.2min。结合独有的T-SRM扫描功能,也可提高保留时间漂移的容忍度。由此,无需任何标准品,即可快速的建立筛查方法,完成筛查或定量分析。

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图1.校准后的保留时间与数据库里的保留时间

表1. RT alignment结果示例

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2.快速筛查方法建立

赛默飞TSQ 8000 Evo的数据库共有食品安全及环境领域中常见的有机污染物1142种,每种化合物包含定量离子对、定性离子对、碰撞能量、保留时间和CAS号等相关信息。本次实验主要筛查农药以及部分常见的环境污染物,因此选择了其中933种作为筛查的对象对基质样品进行分析。TraceFinder的主方法包含采集方法和数据处理方法,通过从TraceFinder的数据库中选择所有的化合物加入到空白主方法中,编辑相关数据处理参数,同时关联到采集方法,可快速建立方法,同时完成样品的采集及数据处理(如图2、3所示)。

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图2.应用TraceFinder数据库中933种化合物进行主方法的设定

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图3. TraceFinder数据库中933种化合物关联进入仪器方法界面

3.快速筛查方法实现的前提

TSQ 8000 Evo独有的T-SRM扫描不同于传统的分段式扫描。传统分段扫描模式按照目标化合物的保留时间进行不重叠的划分时间段,每个时间段里根据流出的目标化合物设定相应的参数。随着目标化合物数目的增加,受质谱扫描速度及数据扫描点数的限制,必然需要尽可能的细分时间段,确保每个时间段内的组分尽可能的少。由此,保留时间的微小漂移势必导致部分化合物不能完全采集的情况发生。需要定期用混标重新定位保留时间,进而重新分段,工作量很大。另一方面,每个时间段得到的化合物的扫描点数可能由于扫描时间的限制而过少。


T-SRM可以有针对性地进行方法编辑,简单来说,即化合物出现的时候才对化合物进行扫描,每个化合物都是一个独立的时间段,而各个时间段可以适当调整,大大减少重叠的部分(如图4所示),使得仪器扫描的效率得到最大化。并且,不需要像分段扫描那样,设置每个离子对的dwelltime,而是直接设置每个峰的扫描点数,至于扫描速度的调节,是由软件本身自己完成的,这样就使建立方法更加简便。
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图4.传统分段式SRM和T-SRM的效率比较

4.筛查结果

选取常见蔬菜如丝瓜、辣椒为实验用基质样品,参考2.3前处理方法平行处理2份。一份为对照样品,一份添加低浓度的混标(<10ppb),作为验证样品。应用建立的933种化合物的筛查方法,进行分析。所有添加农残均检出,并得到准确定量。筛查结果如下表。

表2.筛查结果

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分别配制浓度为1ppb、10ppb、20ppb、40ppb、100ppb及200ppb的溶剂混标,每个浓度水平连续进样6针,通过比较回读值与理论值的偏差及RSD,进一步考察线性范围、稳定性及标曲的准确性。结果见表3。

表3.部分农药组分标曲回读值、与理论浓度的偏差及RSD结果

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分别对丝瓜(加标)及辣椒(加标)样品,连续进样10针。通过峰面积计算RSD值。结果见表2。

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图5.基质样品RSD结果

为了考察仪器灵敏度,不断稀释标品,大多数农残在浓度为0.5ppb时,依然有较好的响应,部分农药在其他浓度有较好的峰形和灵敏度,相关色谱图见图6-8。

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图6.乐果(1ppb)

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图7.啶虫脒(2ppb)

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图8.部分农药组分色谱图(0.5ppb)

FullScan与SRM交替扫描

赛默飞TSQ 8000 Evo快速的扫描速度,能够满足在利用T-SRM扫描进行筛查或定量的同时,进行FullScan扫描。由此,既可以对目标物进行定量,也可以对可疑物质进行谱库检索定性,Tracefinder软件可以同时提供定性与定量结果。

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图9. FullScan与SRM交替扫描仪器方法截图

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图10.交替扫描离子对通道

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图11.实际质谱图与NIST谱库比较图


结论

本文应用赛默飞三重四极杆气质联用仪TSQ 8000 Evo,结合TraceFinder软件实现了一针进样同时筛查933种农药及部分环境污染物的。在此条件下,依然能够得到很好的方法学指标。TSQ8000 Evo在农产品农药残留定性定量应用领域,具有高选择性、高灵敏度、高稳定性和高通量的特点,完全能够胜任监管部门要求的实际样品中不确定农药的低浓度筛查、确认和定量分析的要求。

另一方面,TSQ 8000 Evo能够实现SRM与FullScan的交替扫描,能够同时完成定性与定量的分析工作,能够节约分析时间,大大提高实验室的效率。

【仪器/耗材清单】

质谱仪:TSQ 8000 Evo质谱仪(赛默飞世尔科技,美国);

气相色谱仪:Trace1310气相色谱配AI 1310自动进样器(赛默飞世尔科技,美国);

色谱柱:TG-5SILMS 30 m×0.25 mm×0.25μm毛细管色谱柱;

试剂:正己烷,丙酮;

【参考文献】

[1] http: / /www.mrldatabase.com/results.cfm

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