复杂基质中154种农药残留量检测方案(二手分析仪器)

气相色谱/三重四重杆质谱 TSQ Quantum GC用于复杂基质中154种农药残留量的分析 赛默飞世尔科技(中国) 张伟国明红王勇为 摘要： 本文建立了以气相色谱/三重四极杆质谱 (TSQ Quantum GC)的高选择反应监测技术 (Highly SelectiveReaction Monitoring， H-SRM)为基础的多种农药同时检测方法。使用15m的色谱柱，一针进样，22分钟内可对包括溴氰菊酯在内的154种农药同时进行分析。方法准确灵敏，大部分农药的检测下限可达到0.5ppb，完全满足肯定列表及欧盟对农药残留限量的要求。 关键词：肯定列表， TSQ Quantum GC， 高选择反应检测 (H-SRM) 1引言 2006年日本推出了肯定列表制度，针对800种农药设置了残留限量，使农药残留分析成为当前研究的热点，目前用于农药残留分析的主要技术为气相色谱/单四杆质谱的选择离子扫描技术 (SIM)12；离子阱质谱多选择反应监测技术 (MRM)3和全扫描的计算机辅助技术4-5]。单四极杆的选择离子技术采集的质谱信息少，选择性较差，结果存在很大的不确定性。离子阱质谱二级质谱技术为时间上的串联，因此对于多组份化合物同时分析存在扫描速度受限的问题。本文采用 Thermo 推出的最新一代气相色谱/三重四极杆串接质谱 (TSQ Quantum GC)，通过其高通量离子传输的性能，碰撞室零串扰技术和高选择性反应监测技术(H-SRM)，实现了一针进样同时对154种化合物的同时分析，整个分析过程可在22分钟内完成，保证结果准确的同时大幅度提高了分析效率。 Injection mode ： Splitless Injection Temp ： 220℃； Transferline Temp ： 280 ℃ Oven Temp ： 70°C(1 min)→25°C/min →130°℃→15C/min→160℃ →5℃/ min→210℃→25C/min→290C(5 min) Flow ： constant flow 1.0 min/min 质谱： Ion Source Temp： 250°℃ Emission Current ：50 uA lonization mode： El Ion volumn ： Closed El Analytical mode：H-SRM (High Selected Reaction Monitoring) Scan width ： 0.002 m/z Scan Time ： 0.025 sec Peak Width for H-SRM： Q1；0.4Da， Q3；0.7Da ( Collision Gas Pressure ： 1.5 m Torr (Ar) ) ( 自动进样器： TriPlus ) ( Injection Volumn ： 1.5 pL ) ( Injection mode： Hot Needle ) Syringe ： 80 mm 表 1 Quantum GC 质谱部分的分段扫描程序 137 Cyhalothrin 17.59/70 197 141 10 138 Fenpropathrin 17.74 181 152 15 0.5 139 Fenarimol 17.69 139 111 15 0.5 140 Lamda-Cyhalothrin 17.79 195* 141* 15 1 141 Azinphos_ethyl 17.8 132* 77* 10 5 142 Pyrazophos 17.82 265* 210* 10 0.5 SGMENT 10 18.00~19.20 143 Permethrin 1-2 18.09/16 183* 168* 15 0.5 144 Coumaphos 18.19 362 226 15 0.1 145 Cyfluthrin 18.424855/60 163 127 10 1 146 Cypermethrin 18.6216975/79 181 152 20 147 Perylene_D12 18.86 264 236 25 1 148 Silaflufen 18.91 286 258 10 0.1 SGMENT 11 19.20~20.00 149 Tau-fluvalinate 19.43/48 250 200 20 5 150 Fenvalerate 19.24/43 167 125 10 1 151 Difenoconazole 19.69 323 265 15 1 152 Indoxcarb 19.88 499 264 15 1 153 Deltamethrin 19.9 181 152 20 0.5 154 Dimethomorph 20.55/20.74 387 301 15 1 *Means the ion be scaned in the near segment 3结果与讨论 3.1扫描分段程序 (Segment)的建立 随着待检测项目的逐渐增多，分析方法的效率和准确度成为影响实验室检测能力的主要因素之一。TSQQuantum GC 具有高通量离子传输性能和碰撞室零串扰技术特点，本方法凭借这一特点成功实现了一次进样，22分钟之内对154种农药的准确的定性、定量分析。众所 1ppb，Brompropylate RT：11.09 RT：7.68 7.98 10ppb， Carbofuran 8.03 RT：9.88 RT：4.78-15.12 RT： 6.07-17.43 20- 0- 4pmp TTTT TTVT 13 14 15 17 18 Time (min) 图3韭菜中农药添加物的H-SRM 色谱图 周知、使用-J一根毛细管色谱柱对百种以上化合物实现色谱1上完全分离是非常困难的[1]，本方法为了提高分析效率，缩短分析时间，使用15m的色谱柱。在此条件下，154种化合物的保留时间分布非常紧凑，在某些保留时间处，会出现3~4个化合物同时出峰的结果。这就要求质谱必须具有高通量的离子扫描功能，以保证所有化合物均能够被准确、快速检测。TSQ Quantum GC 是当前具有最高通量离子传输效率的三重四极质谱，正是基于这一特点，本方法可实现对154种化合物的一次进样同时连续分析。图1为韭菜中添加浓度为 1 ppb农药的色谱图，从图中可以看出使用 TSQ Quantum GC 按照表1所列条件进行分析，获得了超高灵敏度，具有最佳的定量结果。 3.2零串扰功能的使用 对于多组份化合物同时分析，碰撞池的离子间串扰是影响分析结果的另一主要因素。对于三重四极杆质谱在进行 SRM 扫描的过程中，当后一组离子进入碰撞池时，前c组离子若仍然存在，便会有产生离子串扰的可能，导致第二组离子产生错误的色谱图，当两组不同 SRM 事件具有相同“子”离子时这一问题会更为严重。 在进行超过百种化合物的一针进样同时检测分析时，不可避免的在一个窗口中会放入多组离子进行同时的 SRM 分析，如果仪器中存在交叉干扰，会导致最终的结果失去准确性。TSQ Quantum 三重四极杆质谱采用直角碰撞池设计，可有效地消除离子串扰，此设计被称为无离子串扰技术。通过这种“无离子串扰技术”有效地消除了由仪器检测所产生假阳性的可能，从而保障了 TSQQuantum 对 154种化合物同时进行分析的准确性。 3.3高选择反应检测有效去除基质干扰 复杂基质中多组份残留物分析，排除基质干扰准确对目标化合物进行定量是另一主要难点。对于三重四极杆质谱，选择反应监测(SRM) 是目标化合物定量分析中最为基本的扫描技术。然而以单位质量分辨选择母离子，往往会受到来自于生物体自身和环境基质的干扰。而高选择性反应监测 (Highly-Selective Reaction Monitoring， H-SRM)通过在Q1上使用分辨增强峰，获得耐受性更强的母离子，可有效增加待测化合物分析的选择性。TSQ Quantum 图4茶叶中检出农药色谱图 GC 是唯一具有 H-SRM 功能的气相色谱/三重四极杆质谱仪。图2为使用 TSQ Quantum GC 对韭菜中添加ppb 甲基苯噻隆采用SRM(Q1， 0.7 FWHM)扫描和高选择H-SRM(Q1 0.4 FWHM)扫描采集的色谱图。分析图A可以看出采用 SRM 扫描时，恰好在待测目标化合物 (6.80min) 处存在较大干扰，无法对目标化合物进行定量分析图B为Q1采用0.4分辨进行 H-SRM 扫描得到的色谱图，从中可以看出来自基质的干扰被有效的去除，得到了理想的待测化合物色谱峰。比较A， B两图， H-SRM 更为有效地去除了基质干扰，提高了方法的检测下限。图3为韭菜中添加1 ppb的各种农药采用 H-SRM 扫描的色谱图，各化合物均获得了理想的灵敏度。 3.4实际样品分析 本方法曾对生姜、葱、韭菜和茶叶等基质非常复杂的实际样品进行分析，图4为茶叶中检出的农药图。 4结论 利用 TSQ Quantum GC 三重四极杆质谱仪，对食品中农药同时进行残留分析。在22分钟内，凭借 TSQQuantum GC超高的离子传输效率、通过设定多个时间段 (Segment) 和扫描通道可一针进样同时分析154种农药成份。通过 TSQ Quantum GC 的高选择反应检测扫描(H-SRM)， 可有效去除质干扰，与离子阱和单四极质谱相比，更为有效地排除假阳性，进一步地保证定量和定性的准确性。本方法具有较高灵敏度，部分农药在复杂基质中的检测下限可达到 0.5 ppb， 可完全满足肯定列表等国际法规对检测的要求。 ( [1 1 ] ] 2 Zhang WG， Xiao G C ， Cai HX， An Q， Li C J . R a pidCommun Mass Spectrom. 2006； 20：609. ) ( [2 2 ] ] H u，X . Z.， Chu， X . G.， Y u ， J . X.， Z hang， Y . B.， Y an，Z.G. ， N i， L .S.， Lin， Y.E.， Wang， P.， L i， J.， Huang，X.J. AOAC Int. 87 972-985. ) ( 3 Sheridan R.S， Meola J.R. J. AOAC Int. 82 982-990. Dagan， S. J ChromatogrA.2000， 868 229. ) ( Zhang W G， Li P ， Li CJ. Rapid Commun M ass Spectrom. 2006；20： 1563. )