质谱检测样品处理方法

5月25日，普拉瑞思在北京参加并学习了毒pin毒物、新精神活性物质的现场查缉及实验室快速分析研讨会，这次活动展现了质谱现场检测的前瞻实力，清谱科技作为业内领xian的现场质谱解决方案提供商，为缉毒等工作带来了“检测利器”，我们也看到了业内zui顶jian团队的研发实力。与此同时，光谱方法也是质谱之外另一种现场检测的有效技术，普拉瑞思公司专注于表面增强拉曼光谱技术的研究及应用，开发了多种增强基底及配套前处理方案，广泛应用于食品安全、公共安全、药品安全等多个领域。我司的增强拉曼方法为新精神活性物质含量检测提供了上百种的解决方案和数据库，为目前国内领xian的解决方案提供商。公司拥有完善的研发团队和技术积累，已获得国jia级、省级多份检测、检验报告，覆盖硬件、软件、检测能力、试剂等多个方面。1. 检测能力介绍1.1 普通拉曼数据库接近8000种：现有毒pin、精神药品、麻醉品的常量数据库约360种，检测项目齐全，涵盖如芬太尼类、卡西酮类、大麻类、阿片类、苯丙胺类等；另外有易制毒化学品、易燃易爆品、危险化学品、一般化学品、毒气及毒剂、珠宝矿物、聚合物、食品包材及添加剂等不同种类约近8000种常量数据库。1.2 增强拉曼数据库约300种：食品类增强数据库约200种，包括非食用化学物质、滥用食品添加剂、兽药残留、农药残留、保健品非法添加、化妆品非法添加、环境污染物、植物激素、抗生素类药物残留等多个类别，配合公司自主研发的增强试剂和前处理方法，最di检出限可达ppt级别。 表1食品类增强拉曼数据库类别统计表毒pin类增强数据库约100种，包括传统毒pin类、新精神药品类、麻醉品类等，例如芬太尼类、卡西酮类、苯丙胺类、吗啡类、大麻素类、哌嗪类等。适用于常见的生物样品检材比如毛发、唾液、尿液等，环境样品如污水、废水等，食品检材如饮料、糖果、咖啡、面粉、调味料等样品中均可实现快速、灵敏检测，配合公司自主研发的增强试剂和前处理方法，最di检出限可达ppt级别。预计未来6个月内，微痕量毒pin数据库将在现有基础上新增检测项目100项以上，其中新增芬太尼结构类似物20种以上、卡西酮结构类似物15种以上、苯胺类结构类似物10种以上、合成大麻素等50种以上。表2 毒pin类增强拉曼数据库明细表2. 检测案例介绍案例1：食品检材、污水及生物检材中芬太尼的测定-表面增强拉曼光谱法污水、饮料等液体类样本：向10毫升离心管中加入1毫升样品，按照芬太尼类物质检测试剂盒说明书进行前处理，清液待测；向检测瓶中依次加入增强试剂和待测液，混匀置于检测池中，开始检测。毛发，体毛等：按照芬太尼类物质检测试剂盒说明书进行前处理，清液待测；向检测瓶中依次加入增强试剂和待测液，混匀置于检测池中，开始检测。面粉、奶粉、咖啡粉等固体类：向10毫升离心管中加入1克样品，按照芬太尼类物质检测试剂盒说明书进行前处理，清液待测；按照芬太尼类物质检测试剂盒说明书进行前处理，清液待测；向检测瓶中加入4增强试剂A，待测液，增强试剂B2，混匀，置于检测池中，开始检测。上述解决方案的标准品检出限为0.001ppm，实际样品中的最di检出限可达0.01ppm。 图1 样品中芬太尼的表面增强拉曼光谱图 图2 样品中不同种类芬太尼的表面增强拉曼光谱图 3. 总结普拉瑞思科学仪器（苏州）有限公司拥有强大的产品研发能力，在拉曼光谱仪快速检测行业领域具备完善、齐全的检测方案，在食品安全、公共安全、药品安全等领域均有深厚技术积累和对应的产品方案，不仅具有多种类别的常量拉曼数据库，另外还配备目前国内最全面的毒pin类增强拉曼数据库，对芬太尼类等新精神活性物质有齐全的检测和解决方案，可为各级食药、公安、海关、口岸等部门提供强大技术保障。

我们新研发推出的气相色谱法检测液态油脂中3种合成抗氧化剂（TBHQ、BHA、BHT）——样品预处理专用方法包B系列产品，从常温下呈液态的食用动植物油脂和含油食品提取的液态油脂样品中，实现同时提取、分离和净化这3种合成抗氧化剂，以用于气相色谱技术对这些合成抗氧化剂的检测。本系列样品预处理方法包主要用于叔丁基对苯二酚（TBHQ）、叔丁基对羟基茴香醚(BHA)和 2,6-二叔丁基对甲酚(BHT)的检测，这三种合成抗氧化剂是我国广泛使用的、合法的油溶性合成抗氧化剂，其作用主要是减缓食用油脂（包括含油食品中的油脂）氧化变质的速度，其zui大添加限量（以油脂中的含量计）均为200mg/kg。目前，国家标准中用于气相色谱检测这些合成抗氧化剂的预处理技术为凝胶渗透色谱技术（GPC），GPC法是一种使用多孔填料或多孔交联高分子凝胶作分离介质的液相色谱技术。需要昂贵的专用仪器——凝胶渗透色谱仪，以及专用耗材——凝胶渗透色谱柱，色谱柱损耗也较快，成本高昂。由于GPC技术需要大量的流动相，每预处理一个样品，需要消耗上百毫升的有机溶剂，且单次只能处理一个样品，效率较低。预处理后收集的溶液量比较大，单次实验要对几十毫升溶剂进行浓缩蒸干，对实验人员危害较大。并且GPC难以去除与目标分子大小相近的杂质分子，影响气相检测效果。本系列方法包分型：气相色谱法检测液态油脂中3种合成抗氧化剂（TBHQ、BHA、BHT）样品预处理专用方法包分为BL-1型和BL-2型。本系列方法包主要的优势1预处理成本低：无需昂贵的仪器和耗材，仅需多管涡旋振荡器、离心机等实验室常规仪器和耗材；2预处理效率高：每次实验可对多个样品进行预处理操作，最短耗时可控制在15min左右；3有机溶剂用量少：每个样品预处理操作消耗不到30mL；4安全环保：无需对大量有机溶剂进行蒸发浓缩的操作，减小对实验人员的危害；5净化效果好：可去除绝大部分的甘油三酯及其衍生物，有效防止对气相色谱仪器和色谱柱的污染，同时降低油脂中的其它杂质对气相检测合成抗氧化剂的干扰；6回收率高、稳定性好：一般情况下，TBHQ、BHA、BHT的回收率在80%~110%之间，各自回收率的重复性RSD5%。典型气相色谱检测条件和检测色谱图1气相色谱柱分析柱：WM-5色谱柱，柱长30m，内径0.32mm，膜厚0.25μm，月旭科技（货号：03902-32001）；2进样口温度：230℃；3升温程序：初始以80℃的柱温维持1.5min，然后以10℃/min的升温速度将柱温升到250℃，并维持5min；4检测器温度：250℃；5进样量：1μL；6进样方式：进样后以不分流模式维持1.5min，然后以1：10的分流比进行分流模式的检测；7载气：氮气，纯度≥99.999%，流速1mL/min。8检测色谱图：

农药残留是指在农业生产中施用农药后一部分农药直接或间接残存于谷物、蔬菜、果品、畜产品、水产品以及土壤和水体中的现象。农药残留量超标会危害人体健康，可能引发急性或慢性中毒症状。因此，加强对农药残留量的监管是保障农产品质量安全的重要措施。2021年3月，国家卫生健康委员会、农业农村部、国家市场监督管理总局联合发布了GB 2763-2021食品安全国家标准食品中农药最大残留限量等5项标准并将于9月份正式实施。本次新标准有哪些不同之处？对仪器厂商会带来哪些新的机遇？对于新发布的四项农残检测方法标准，又有哪些新的解决方案？对于此，仪器信息网特制作专题《食品中农药残留检测——新标准 新应用》展开探讨。本期，我们特邀请睿科集团股份有限公司应用工程师李艳萍，来跟大家分享一下，对于新国标以及农残检测技术的看法。睿科应用工程师 李艳萍仪器信息网：在农产品质量安全方面，农药残留的问题一直受到大家的高度关注，近几年，我国也在不断完善农药残留限量标准体系建设。2019年，我国修/制订了2763等5项农残标准，时隔一年多，不但对2763又一次进行修订，还推出4项新检测标准，新标准一出便受到广泛关注。请您介绍下本次新修/制订的农药残留标准有哪些亮点？目前我国农药残留检测主要存在的问题有哪些？睿科：2020年3月3日发布的GB 2763-2021《食品安全国家标准 食品中农药最大残留限量》，代替了GB 2763-2019，规定了564种农药在376种（类）食品中10092项残留限量标准，其中新增农药品种有81种，农药残留限量标准数量增加了2985项，基本覆盖了我国批准使用的农药品种和主要植物源性农产品。同时，还新制定了4项检测标准，使农药残留限量配套检测方法标准更为完善，更好地为农产品监管提供保障。但由于新型农药的发展，残留测试数据缺失，或残留物定义不明确等原因，与之配套的农药残留检测方法就成为目前较为急切的需求，如玉米和鲜食玉米中氨唑草酮的测定，就缺失相应的检测标准。仪器信息网：请您介绍下我国农药残留检测技术的发展概况？目前主要技术有哪些？我们注意到，本次新发布的检测标准中质谱技术应用较多，请问在农药残留乃至农产品质量安全监控领域质谱技术都有哪些新应用？睿科：随着科技的发展，我们农药残留检测技术也在不断变革和进步。较为常见的有薄层色谱法、液相色谱法、酶联免疫吸附法等检测技术，目前我国农残检测技术正向着高灵敏的气相色谱法、高效液相色谱法、色谱质谱联用法发展，以适应多种农药残留检测的要求。由于质谱技术的灵敏度高、选择性好等特点，与2021版GB 2763同步发布的4项新制定的农药残留配套测定标准中，质谱技术应用也比较多，如GB 23200.118-2021《食品安全国家标准 植物源性食品中单氰胺残留量的测定 液相色谱-质谱联用法》、GB 23200.120-2021《食品安全国家标准 植物源性食品中甜菜安残留量的测定 液相色谱-质谱联用法》、GB 23200.121-2021《食品安全国家标准 植物源性食品中331种农药及其代谢物残留量的测定 液相色谱-质谱联用法》，其中GB 23200.121-2021标准广受大家关注。该标准可以实现在液相色谱-质谱联用仪中一针进样，同时检测植物源性农产品/食品中有机磷农药、菊酯类杀虫剂、苯并咪唑类农药等331种农药及其代谢物，高效快速、适用性广；该标准还可搭配GB 23200.113-2021《食品安全国家标准 植物源性食品中208种农药及其代谢物残留量的测定 气相色谱-质谱联用法》使用，相互补充，一共可检测421种农药。到今年9月份为止，23200系列农药残留检验方法标准的数量已达120项，为我国农产品质量安全监管提供了坚实的技术支持。仪器信息网：今年恰逢“十四五”开局之年，在年初发布的规划纲要中提到“十四五”期间我国主要农产品安全合格率达98%以上，可见未来我国对于农产品质量安全方面还将持续严格监管政策。请问目前农药残留检测技术的难点有哪些？未来会有哪些发展趋势？睿科：GB 2763从2012版至2021版，覆盖的农药数量从322种增加至564种，高效新型的农药也在不断地开发和使用；而我国是农业大国，对于农产品的检测量需求很大，这对快速、高效检测农产品中的多农残提出来了挑战。农药残留检测技术的难点主要是前处理过程和分析检测技术。一方面，在前处理过程中要避免复杂冗长的操作，并尽量减少前处理过程的损失，例如在采用GB 23200.113-2021《食品安全国家标准 植物源性食品中208种农药及其代谢物残留量的测定 气相色谱-质谱联用法》进行实验时，当待测目标物为甲基异柳磷等热不稳定农药时，应在加入萃取盐包后立即进行振摇，放热严重时还可进行冰水浴冷却，同时，在面对大批量样品时能实现自动化的批量样品处理也是很有必要的；另一方面，分析检测技术需要高灵敏度、高准确性的检测设备（如液相色谱-质谱联用仪等），例如使用气相色谱-质谱联用仪检测分析样品时，应注意加强仪器的维护：定期更换衬管、切色谱柱柱头等，当然，这也对操作人员的技能有一定的要求。因此，在此现状下，未来农药残留检测技术正朝着简单快速、高效可靠、自动化、批量化的方向发展。仪器信息网：今新标准的颁布，给贵司带来了哪些机遇？睿科：睿科集团股份有限公司是一家专注于大健康领域的专业化、综合性集团公司。不仅从事实验室前处理自动化设备研发、制造及提供相应检测项目的解决方案，而且为客户提供实验室分析仪器配件及相关耗材。针对近期发布的农产品质量安全方面的农残标准，我司推出了配套的实验耗材和自动化前处理设备来满足用户的检测需求。点击查看：睿科EVA 80高通量全自动平行浓缩仪在耗材产品方面，我们提供各种类型的固相萃取柱（如弗罗里硅土固相萃取柱、石墨化碳黑固相萃取柱等）和QuEChERS产品包（如萃取盐包、净化管等），采用了进口填料，严格的质量品质管理，种类齐全且性能优异，保证高回收率和重现性。在自动化前处理设备方面，有固相萃取法测定农残的产品组合可选，也提供QuEChERS法的多农残快速前处理产品。点击查看：睿科Fotector Plus高通量全自动固相萃取仪使用固相萃取法进行食品中的农残检测时，首先使用AH-50全自动均质仪来均质、提取样品，仪器可自动完成添加提取液、均质样品和清洗刀头等步骤，均质参数可调，多种均质体积可选，最多可连续处理36个样品，具有高通量、低残留、安全高效的特点。提取完成后，可选择高通量的Fotector Plus全自动固相萃取仪进行样品的净化，该仪器最多可连续处理60个样品，无需人为上样和更换固相萃取柱，自动化地完成样品的富集、净化，淋洗、洗脱等步骤，可精准控制上样体积和速度，保证良好的重复性和准确性。净化完成后是洗脱液的浓缩，我们可将洗脱液直接转入EVA 80全自动平行浓缩仪中，该仪器与固相萃取仪相配套，无需再转移洗脱液，避免了转移的损失；且可以同时浓缩80个样品，具有氮吹液面自动跟随和水浴加热的功能，氮气消耗少，浓缩效率高，自动化程度高，处理批量大。点击查看ISP 600多功能样品制备工作站使用QuEChERS法测定食品中的农残时，睿科推出了RayKol ISP600多功能样品制备工作站，可连续处理120个样品，无需人工干扰，自动化完成加液、涡旋、加盐、振荡、离心、提取、净化等步骤，最后得到分取于色谱瓶中的净化液，全过程样品处理一致化，精密性与准确性满足标准要求。当然，还可以根据不同标准和实际应用情况，选择是否将净化液进行浓缩。睿科Auto EVA Mini全自动平行浓缩仪主要就是针对小体积溶液样品的浓缩，采用氮气流（可加热模块）搭配样品架加热的氮吹浓缩模式，能很好地应用于48位色谱小瓶的浓缩，可以控制氮吹压力和加热温度，且氮吹针自动追随液面，节省氮气的同时，还能提高浓缩效率。仪器信息网：围绕着新标准，贵司采取了哪些应对措施？是否推出相应的解决方案？能否举例说明？睿科：在农产品的农药残留检测过程中，样品前处理是十分关键的一步，它直接影响到分析结果的准确度和精密度；正如上述所言，如何快速、高效且批量化地完成样品前处理，是目前食品中农药残留检测工作急需解决的问题。睿科集团向用户提供多种高通量、自动化样品前处理设备组合的同时，也为用户的检测项目提供了完善、可靠的解决方案，如《全自动固相萃取-气相色谱/质谱联用测定蔬菜水果中多种农药以及相关化学品残留》、《QuEChERS-气相色谱/质谱联用法检测桃子中208种农药及其代谢物残留》、《全自动固相萃取-气相色谱/质谱联用测定粮油中多种农药以及相关化学品残留》、《QuEChERS-气相色谱/质谱联用法检测花生中331种农药及其代谢物残留》、《鸡蛋中氟虫腈及其代谢物残留量的测定》等解决方案，关注产业发展需求，为用户在农产品中多种农药残留的检测助力。稿件来源于睿科集团股份有限公司