食品中农药残留检测方案(气质联用仪)

检查 SRM 的 Cross talk 效应 利用 GC-TSQ做食品中农药的多残留分析 编者按：这篇文章是随新产品发布同时发表的，内容虽与本期主题有别，为了时效性，我们在第一时间展示出来，以飨读者。 Kuniyo Sugitate， Masahiro Okihashi， Michiko Kanai'， Dipankar Ghosh 1 Thermo Fisher Scientific， Yokohama， Japan 2 Division of Food Chemistry， Osaka Prefectural Institute of Public Health， Osaka， Japan 3 Thermo Fisher Scientific， San Jose， CA， USA 近来，食品安全问题得到了消费者的广泛关注，2006年，日本对食品卫生法做了大范围修改。修改内容是对所有农药规定了残留标准，并且针对 800多种农药制定了标准残留值。对于以前没有标准的农药，通过参考药典标准以及美国、加拿大、欧盟、澳大利亚以及新西兰等国家现有的法律制定了临时标准。当残留值超过了这些标准值或者没有标准值的这些农药超过了统一的标准值(0.01ppm)时，相应的这些产品的运送和销售就会被禁止。这就是肯定列表制度，它不但对日本国内的产品有很大的影响，而且也对那些从国外出口到日本的农产品有影响，例如，中国、美国和台湾。 农药有许多种类，例如杀虫剂、杀真菌剂、除草剂、生长调节剂等，由于它们有不同的物理化学属性，目前多组份同时分析受到限制。其中一些农药的标准值是常规值，气相可以分析300多种，但是实际应用更倾向于用那些高选择性可以同时测定的仪器。 这里我们介绍利用三重四极杆质谱 GC/MS/MS 仪器同时完成103种杀虫剂分析。 方法 样品制备 使用的样品为绿色胡椒粉、胡萝卜、柚子以及香蕉。前处理方法基于简单快速的 QuEChERS 方法)。 10g 样品放入食品加工器匀浆然后放入聚丙稀的离心管中；加入20ml已腈溶剂提取。接着添加4g无水硫酸镁和1g氯化钠，然后用力振荡混合物。离心过滤后，上清液倒入活性碳/PSA 双层固相萃取柱中，接着用50ml 乙腈/甲苯(3：1)洗脱。洗脱液减压浓缩，然后用10ml乙腈/正己烷溶解，其浓度为1g/ml， 这样就得到了测试溶液。图1(上图)为这个过程的流程图。 对于 TSQ Quantum GC， 扫描时间最小可以设为 0.0001 秒。由此，建立了以下三种方法并且对这三种方法的数据做比较。 方法lsegment 方法2zsegment 方法3 3segment -the number of transition 99 45/54 7-12 Dwell Time (sec) 0.002 0.005 0.01 *一些合成的拟除虫菊酯有相同的母离子和产物离子，这不是分析化合物的数量而是方法中的离子对数目。 一般扫描时间长，数据重复性好。但是如果同时测定的离子数量受限制，可以增加时间段 (Segment)的数目。如果在较短的扫描时间内碎片数量很少，则不需要重新设置，即使由于柱维护等因素引起的保留时间波动。图2为每个方法的校准曲线(0.1-100ppb)，1ppb的色谱图以及重复性数据(5ppb， n=5)。 图2： Propazine 校准曲线 (0.1-100 ppb)， 以及色谱图(1ppb) SRM 条件和校准曲线/重复性 农药混合溶液：农药混合溶液 PL-3-1， PL-4-1 和PL-6-1(Wako Pure Chemical Industries) 肯定列表制度标样 lon(n lnn Range %) R Range xmo lecnazenesthoprpphesEthaltluralinBenfluralintoplnBHCDiclorarSimazinB BHCyBHC-TPPDiazinorPhosphaProhydr ion-18-BHCProlPropaniPhosphamDichlofenthiDimethenamicRromabtideParatiorTolclofoambromacQuiDieartCyaChlorpyrifosTriadimetorChlorthaldimethylprpPyrifenox ZAFlilpertohnilDimepiperatateQuinalphosPhenthcPaclobutrazolEndosulfanmD Butachl i un 9g261318192 279262 12511213112121 0.9994 100 0.1-10c0，0.2 100 5-100 0 1-100 01-10 0 1-100 0 1-100 0.1-10 2-100 0. Flutla n Hexaconazole Protenoi chloFlan ethylOxyAza 5014nateimideChlorbenzilatePyriminobac-imCadiyvl thyl-ZTriazanhria：luacrypyrimQuinoxyfenLenacTrifloxystPyrimi nethyl-ETebuconDiclofop-metthylPyributicPyridafeiithiorAcetanceridoiomePpylatpeenprop.thriEtOXaZOITebi npyraoMetenaCyhalofop buthcyhalothrinDyhalothrin 2PyriCafiyP_ypertLypi Fenvale： elat 145 l7 20 20 15 20 20 20 zo 99724680.99810.998299799890，997699869998099419980998B992099930931999660.99820.990799910.99920.99739940n0000.9956730.996999766799550.99670.99750，9984999840.27920，98730，99580.99580 998309979099820998509948099770 99379979167 allm0.1100.1100.1100.1100.1100.11000.1-10031.10622-1902-10601-10pi1911009.1-100.2.100.11000.21007118921193110002101100.1100.51005.21051001.2 1000.1103.11000.11000.2100231990.11000.11001002-12-10001.1001100.1-100.2-100 mazimetfabe Butamitos methnn+ lolfenpyrad 对于多组份同时分析的精确定量，设定较短的扫描时间得到更多的数据点是必要的，但是不能发生 Cross talk 效应。图3为扫描时间为0.01秒的色谱图。同样数量的产物离子被监测，但是没有发生 Cross talk 效应。 图3：检查SRM 的 Cross talk 效应 真实样品的色谱图 图4为样品的色谱图，该样品为绿色胡椒粉中添加了浓度为 1ppb 的各种农药。农药浓度均为1ppb(统一标准值的1/10)，能够发现它可以在极高的灵敏度下进行测定。 图4：胡椒粉样品(添加农药浓度为1ppb)的色谱图 Cypermethrin 的灵敏度 Cypermethrin 是拟除虫菊酯类化合物，在农产品中有很高的检出率，并且除了在气相上洗脱速度慢以外，还有四个同分异构体峰必须被分离，较低的灵敏度使得测定困难。图5为 Cypermethrin， Fenvalerate 以及 Deltamethrin (+Tralomethrin) 色谱图。由图可以看出在极低的浓度(5ppb)下，获得良好的灵敏度是可能的。 图5： Cypermethrin， Fenvalerate 和 Deltamethrin 的色谱图 H-SRM 分析模式下提高灵敏度 SRM 是一种特异性强的高选择性测定方法，由于食品中存在大量基质化合物，因此测定很困难。对于一些受到基质干扰的农药，使用H-RSM 方法能够对其进行可靠测定。分析结果在图6中。 图6： SRM 模式和 H-SRM模式比较 QED模式(增强数据关联 MS/MS 定量分析) 在 SRM模式下，采用 QED模式检测，对于超过阈值的色谱峰能够自动获得串连质谱图，图7为实际样品获得的结果。 图7：胡萝卜测试样品的色谱图(上)，采用QED 获得的 MS/MS 质谱图(下) 结论 品中多种农药成分同时进行残留分析。设定多个时间段(Segment)可同时分析100多种成分，这个方法可以容易地被放大用于筛选工作。长扫描时间可以获得好的重复性数据，在做定量分析时，扫描时间能够设定在 0.01-0.02sec(根据需要)。 在0.1-100ppb 的浓度范围内可以获得良好的重复性(≤10%，5ppb)和校准曲线(R>0.995)。 不会发生 Cross talk 效应，即使是对复杂多成分混合物同时分析。 TSQ Quantum GC 更多的性能包括以简单的高分辨模式去除测试样品中基质干扰的能力，采用QED模式获得 MS/MS 全扫描质谱图。TSQ Quantum GC 是一台高性能的定量和多功能仪器。 ( 参考 文 献 ) ( 1)Okihashi， M.， Kitagawa， Y.， Akutsu， K.， Obana，H.， Tanaka， Y. ) ( "Rapid m ethod for t h e d e termination of 180 pe s ticide residues in foods by gas chromatography/mass sp e ctrometry and flame photometric detection." J Pestic Sci 30(4)： 368-77.(2005) ) ( The J apanese Ministry of Health， Labour and Welfare ) 利用GC-TSQ三重四级杆质谱仪对食物中多种农药残留同时进行分析，设定多个时间段，也可同时分析100种成分，这种方法很容易放大到多种筛选工作。