基于三重四極桿TSQ8000 Evo平臺(tái)將嬰兒食品中的農(nóng)藥殘留的分析效率提高三倍

Cristian Cojocariu, 1 Michael T. Hetmanski, 2 Paul Silcock, 1 and Richard J. Fussell 2
1 賽默飛世爾科技，英國(guó)朗科恩
2 食品與環(huán)境研究院（FERA），英國(guó)約克

關(guān)鍵詞  農(nóng)藥分析，嬰兒食品，GC-MS/MS，TraceFinder，食品安全

目的：評(píng)估 Thermo Scientific™ TSQ™ 8000 Evo GC-MS/MS 在農(nóng)藥殘留分析方面的性能和分析效率。

前言

農(nóng)藥是超過(guò) 1000 種不同的化合物的統(tǒng)稱(chēng)，用于控制和消除害蟲(chóng)。目前已有各種嚴(yán)格的法規(guī)要求來(lái)確保安全有效的使用這些化學(xué)品，避免給人類(lèi)、野生動(dòng)植物和環(huán)境帶來(lái)不利影響。包括 EU 在內(nèi)的許多國(guó)際機(jī)構(gòu)已經(jīng)規(guī)定了食品和飼料中農(nóng)藥的最大殘留限量（MRLs） 1  和痕量水平的農(nóng)藥殘留的檢測(cè)方法。因此，農(nóng)藥的定量分析和準(zhǔn)確鑒定需要使用靈敏度高、選擇性強(qiáng)和耐用的分析儀器。隨著易腐壞商品需要快速分析的壓力不斷增加，測(cè)試周期要求越來(lái)越短，高通量的第三方分析實(shí)驗(yàn)室在尋求不斷提高分析效率。近期以來(lái)，通過(guò)采用 QuEChERS（快速、簡(jiǎn)單、便宜、有效、耐用和安全）樣品萃取方法與氣相或液相色譜（GC 或 LC）質(zhì)譜（MS）聯(lián)用技術(shù)相結(jié)合已經(jīng)實(shí)質(zhì)性的提高了分析效率。本文報(bào)告了通過(guò)采用先進(jìn)快速的 GC-MS/MS 技術(shù)與新的軟件相結(jié)合以減少數(shù)據(jù)采集和處理的時(shí)間，從而進(jìn)一步提高分析效率。

乙腈是 QuEChERS 常用的萃取溶劑。直接測(cè)定乙腈中的農(nóng)藥殘留能避免費(fèi)時(shí)費(fèi)錢(qián)的溶劑置換過(guò)程。但是乙腈的極性特點(diǎn)會(huì)導(dǎo)致色譜峰不集中，而且其高膨脹系數(shù)限制了進(jìn)樣體積。

本文采用了一種快速、簡(jiǎn)單和耐用的工作流程來(lái)分析嬰兒食品中的農(nóng)藥殘留。由于這些化學(xué)品更容易損害嬰兒的健康，嬰兒食品中農(nóng)藥的準(zhǔn)確和靈敏的測(cè)定、定量和定性鑒定尤其重要。結(jié)果顯示直接進(jìn)樣小體積的 QuEChERS 提取物，與快速程序升溫方法相結(jié)合能提高實(shí)驗(yàn)室分析效率。本文使用了TSQ 8000 Evo 三重四極桿 GC-MS/MS，其革新的 EvoCell 碰撞腔體技術(shù)與 time-SRM 軟件的高效選擇反應(yīng)監(jiān)測(cè)相結(jié)合使分析效率的提高成為可能。

本文根據(jù) SANCO 標(biāo)準(zhǔn)全面評(píng)估了直接使用乙腈的快速 GC 分析的耐用性2。

儀器和方法設(shè)置

TSQ 8000 Evo 三重四極桿 GC-MS/MS 儀器與 Thermo Scientific™TRACE™ 1310 GC 相結(jié)合用于本研究。進(jìn)樣采用 ThermoScientific™ TriPlus™ RSH 自動(dòng)進(jìn)樣器，色譜分離采用 ThermoScientific™ TraceGOLD TG-5SilMS 15 m×0.25 mm I.D.×0.25 µm毛細(xì)管色譜柱（P/N：26096-1300）。其余儀器參數(shù)如下表所示。

TSQ 8000 Evo三重四極桿質(zhì)譜儀的 MS/MS 模式采用電子轟擊電離源（EI）。每個(gè)化合物選擇兩個(gè)SRM離子對(duì)——一個(gè)用于定量，另一個(gè)用于定性。一共采集得到264個(gè)SRM 離子對(duì)，駐留時(shí)間根據(jù)同時(shí)監(jiān)測(cè)的 SRM 離子對(duì)數(shù)量不同在1 ms 到 52 ms 之間。色譜數(shù)據(jù)采集在定時(shí)選擇反應(yīng)監(jiān)測(cè)模式（t-SRM）進(jìn)行，每個(gè)峰至少采集12個(gè)點(diǎn)。

樣品前處理

嬰兒食品樣品按照檸檬酸鹽緩沖體系的QuEChERS方案萃取。均質(zhì)后的樣品（10 g）加入乙腈（10 mL）萃取，然后加入 MgSO4 （4 g）、NaCl（1.0 g）、檸檬酸氫二鈉倍半水合物（0.5 g）和二水合檸檬酸三鈉（1.0 g）。樣品凈化采用分散固相萃取 [每毫升萃取物需 MgSO4（150 mg）、C18（50 mg），PSA（50 mg）和碳（7.5 mg）]。在最終萃取物（1 g/mL 的乙腈溶液）中加入 132 種農(nóng)藥的混合溶液，對(duì)應(yīng)的加標(biāo)物濃度為 0.5–100 ng/g（ppb），某些分析物加標(biāo)量為1.0–200 ng/g（ppb）。

數(shù)據(jù)處理
數(shù)據(jù)采集和處理采用 Thermo Scientific™ TraceFinder™ 3.2版本軟件，此軟件包括儀器控制、方法開(kāi)發(fā)和定量工作流程為一體。每種化合物用一個(gè) SRM 離子對(duì)定量，另一個(gè) SRM 離子對(duì)用于定性。

結(jié)果和討論
本研究介紹了一種快速 GC 用于提高實(shí)驗(yàn)室測(cè)定嬰兒食品中的多種農(nóng)藥殘留的分析效率的方法。方法直接使用 QuEChERS的萃取溶劑乙腈做為最終萃取物的溶劑，并采用低體積和加熱不分流的方式進(jìn)樣。通過(guò)測(cè)定嬰兒食品樣品萃取物中目標(biāo)農(nóng)藥成分的色譜分離、靈敏度、線性和重現(xiàn)性來(lái)評(píng)估 TSQ 8000Evo GC-MS/MS 系統(tǒng)的性能。

靈敏度
幾乎所有的目標(biāo)農(nóng)藥成分（97%）的檢測(cè)濃度都為0.5或1.0 ng/g（ng/mL），線性校準(zhǔn)曲線的濃度范圍為0.5–100ng/g（或 1.0–200 ng/g）。此低濃度農(nóng)藥成分的色譜圖和校準(zhǔn)曲線示例見(jiàn)圖4。在最低校準(zhǔn)濃度5–10ng/g（0.5–1 ×默認(rèn) MRL）下能輕松測(cè)定所有化合物，用于化合物鑒定的所有離子比在平均離子比（根據(jù)整個(gè)濃度范圍內(nèi)的校準(zhǔn)曲線計(jì)算得到的）的15%范圍以內(nèi)。

儀器檢出限（IDL）的評(píng)估和峰面積重復(fù)性
目標(biāo)農(nóng)藥成分的 IDL 的測(cè)定方法為重復(fù)進(jìn)樣（n=20）濃度為5 ng/g（和 10 ng/g）的基質(zhì)匹配標(biāo)準(zhǔn)樣品，并將對(duì)應(yīng)自由度（99% 置信度）的 Student’s-t 臨界值考慮在內(nèi)。