辣椒等复杂基质中农药残留物检测方案(液质联用仪)

NL3.78E3TICF： MSmothamidphos_sim07Part of Thermo Fisher Scientific 串联质谱与单四极质谱对复杂基质中残留物检测的比较分析 王建、贾斌河南省农业科学院农业质量标准与检测技术研究中心张伟国、叶芳挺、王勇为赛默飞世尔科技 1.引 言 随着检测化合物的增多，残留分析正面临着严峻的挑战。当前，报道的方法多为单极质谱选择离子技术(SIM)I1-7]。然而对于复杂基质样品中几十种化合物的同时分析，采用选择离子技术(SIM) 进行扫描，出现假阳性的几率较大。本研究选取辣椒、洋葱和茴香等复杂基质样品，对其中的添加农药进行了同时分析，并对选择离子技术和二级质谱技术进行了比较，结果表明多级质谱技术可以更为有效地去除基质的干扰，保证痕量物质分析的准确性。 关键词： TSQ Quantum GC；农药残留；复杂基质；SIM； MS/MS. 2.1主要仪器 TSQ Quantum GC气相色谱-质谱仪(Thermo FisherScientific、美国)， 30mx0.25mm x0.25pm J&W DB-17ms毛细管色谱柱。 2.2色谱、质谱条件 2.2.1气相色谱条件 载气：氦气；流速：1.22mL/min；进样口温度：230℃，进样量：：1uL；进样方式：不分流进样；初始温度：60℃(1 min)， 15℃/min升温至240℃，40℃/min升温至280℃(10 min)； 传输线温度：275℃。 2.2.2质谱条件： 离子源温度：200℃；；灯丝电流：100 pA；；Q2碰撞气： Ar (1.2 mTorr)；离子化模式： CEI。 2.3样品的提取净化 称取试样25.0 g， 加入50.0mL乙腈，用匀浆机高速匀浆2 min后用滤纸过滤，滤液收集到装有5 g~7g氯化钠的100mL具塞量筒中，收集滤液40 mL~50 mL，剧烈震荡1 min， 室温下静置，待乙腈相和水相分层后吸取乙腈10.00mL， 在水80℃浴锅上加热挥发浓缩至1.0mL。将Carb/PSA柱(500 mg /500 mg，6mL)用5.0mL乙腈+甲苯(3+1)预淋条件化，倒入样品浓缩液，用50 mL烧杯接收洗脱液，用25mL乙腈+甲苯(3+1)分4~5次涮洗盛浓缩液的容器后淋洗Carb/PSA柱。将盛有洗脱液的烧杯在55℃电热板上，挥发浓缩至约0.5 mL。加正已烷5.0 mL， 浓缩至约0.5mL， 并重复一次，用正已烷准确定容至5.0mL， 待测。 3.结果与讨论 单四极质谱的选择离子扫描(SIM) 是当前农药残留检测中最为主要扫描技术。国际上、Fillion12-31在其文章中报道了上百中农药的选择离子扫描方法。然而，选择离子技术由于采集质谱信息过少，存在不同保留时间处具有相似质谱信息问题，对于复杂基质中微量残留物定性仍存在较大不确定性。图1为通过选择离子扫描所得到的辣椒样品中甲胺磷的色谱图，分别采集图中A，B，C，D 和E处的质谱图(图2)，从中可以看出，这五处的质谱图都含有特征离子m/z 141，126，111，94，而且部分质谱图中的离子丰度比例也较为相似。在此条件下，只能通过保留时间对目标物甲胺磷进行定性。然而在某些情况下，由于基质的影响，样品中的目标化合物的保留时间可能会发生偏离。这就导致该种扫描方式在此时产生错误结果。定性信息过少再加之保留时间偏移，这两项因素必然会导致SIM扫描存在较大的不确定因素。对于二级/多极质谱，结果便迥然不同，如图3为通过二级质谱(MS/MS) 扫描所得到的辣椒样品中甲胺磷的色谱图，从图中可以看出甲胺磷具有很强的色谱峰(A)，同时图4也鲜明的显示出甲胺磷的二级质谱图，与其它色谱峰处采集得到的质谱图比较具有很强的特征性，并与标准谱图有最佳的相似度。从而可以看出，通过二级质谱扫描对残留化合物进行分析较SIM扫描可得到更为准确的定性结果。 图1，辣椒样品中甲胺磷选择离子扫描的色谱图 图2，从图1不同保留时间(A-6.76 min； B-7.35 min； C-7.66 min； D-7.72 min； E-8.33 min) 处采集质谱图 1.24E3TKF： MSMethamiclaphosMSMS 图3，辣椒样品中甲胺磷二级质谱扫描的色谱图 图4，从图3中不同保留时间(A-7.89 min；B-8.60 min； C-8.78 min； D-9.25 min； E-9.93 min)处采集质谱图 对于某些基质特别复杂的样品，如葱蒜类蔬菜富含大蒜素等有机硫化合物，由于这些含硫化合物与克螨特等农药的结构和性质相似，因此在进行农药多残留分析时会产生强烈的干扰。洋葱、茴香的作用机理与大蒜类似，因此，这些样品被业界公认为最难分析的样品。如图5(a)和(b)、对于目标化合物克螨特，保留 时间为13.02 min， 采用单四极的SIM扫描茴香、洋葱等样品时，在相近保留时间13.02 min处存在很强的色谱峰，且一级碎片离子及其丰度与标准谱图非常吻合，但通过串联质谱的的二级选择反应监测(SRM)扫描后发现，此色谱峰被证明为基质干扰物(图1c)，从而有效地排除假阳性。 图5(a)克螨特标准品色谱图；(b)茴香样品 SIM 扫描色谱图； (c)茴香样品 SRM 扫描色谱图。 4.结论 农药多残留分析中面临的难题为复杂基质的有效去除。本文从这一方面对单极质谱的选择离子扫描(SIM)和二级质谱扫描(MS/MS) 进行了比较性分析。进一步的从实验结果上证明了二级质谱在进行残留分析上的的优势。二级质谱可有效消除选择离子扫描(SIM)中存在的离子信息少，定性不准的问题，大幅度提高残留分析，特别是复杂基质中的残留物分析的准确性。在另一方面，可有效减少检测方法开发难度，大幅度提升分析结果的准确性。 ( [1] Stan H J. Journal of Chromatogaphy A， 2000，892： 347-377. ) ( [2] Fillio n J， Sauve F， Selwyn J.. J. AOAC. Int， 2000， 8 3： 6 98-713. ) ( [3] Fillion J ， Hindle R ， Lacaroix M， Selwyn， J. J.AOAC Int.1995， 78：1252-1266 ) ( [4] Stajinbaher D，Zupancic K L.Journal of Chromatography A.2003，1015：185-198. ) ( [5] Stan， H. J. Journal of Chromatogaphy A， 2000，892： 347-377. ) ( [6] Chun O . K， Kang H G， Kim M H.J.AOAC. Int， 20 0 3 86， 823-831. ) ( [7] Zhang WG， Xiao GC， Cai HX， An Q， Li CJ. Rapid C ommunMass Spectrom. 2006；20：609. ) ( [8] Wang Jian ， Jia Bin. China Fe e d，200 1 ，23 ： 29~29 ) 随着检测化合物的增多，残留分析正面临着严峻的挑战。当前，报道的方法多为单极质谱选择离子技术（SIM）[1-7]。然而对于复杂基质样品中几十种化合物的同时分析，采用选择离子技术（SIM）进行扫描，出现假阳性的几率较大。本研究选取辣椒、洋葱和茴香等复杂基质样品，对其中的添加农药进行了同时分析，并对选择离子技术和二级质谱技术进行了比较，结果表明多级质谱技术可以更为有效地去除基质的干扰，保证痕量物质分析的准确性。农药多残留分析中面临的难题为复杂基质的有效去除。本文从这一方面对单极质谱的选择离子扫描（SIM）和二级质谱扫描（MS/MS）进行了比较性分析。进一步的从实验结果上证明了二级质谱在进行残留分析上的的优势。二级质谱可有效消除选择离子扫描（SIM）中存在的离子信息少，定性不准的问题，大幅度提高残留分析，特别是复杂基质中的残留物分析的准确性。在另一方面，可有效减少检测方法开发难度，大幅度提升分析结果的准确性。