食品（果酱）中二 嗪 农残留检测方案(气相色谱仪)

2实验条件与方法 6 使用GC/MS/MS对难分析基质中残留农药的快速分析 Michael T. Hetmanski， Food and Environmental Research Agency， York， UK Richard Fussell， Food and Environmental Research Agency， York， UK Michal Godula， Thermo Fisher Scientific， Praha， Czech Republic Hans-Joachim Hubschmann， Thermo Fisher Scientific， Bremen， Germany 在农业领域，农药被广泛用来保护农作物以及提高作物产量。因此，政府、食品生产者和食品销售商都有责任确保被人类食用的食品中残留农药的浓度水平在法规规定的最大残留水平以下(MRLs)。已经通过的欧盟EC396/2005法规，对超过300种商业食品中的500多种农药设定了相应的MRLs'。这些农药中多数农药的MRLs值被默认设置为0.01mg/kg， 而这一数值恰好是许多常规分析方法典型的检测极限。因此，需要具有价廉、快速(通常分析周期<48h)的，且能对各种食品中浓度在0.01 mg/kg或低于0.01 mg/kg的多种残留农药进行分析的实验分析方法。要完成这一工作，通常利用一种通用溶剂从样品中对农药进行萃取后，基于LC/MS/MS和GC/MS技术的联合，使用多残留方法，可实现残留农药的分析。利用乙腈为萃取溶剂和分散固相萃取方法的QuEChERS (Quick， Easy， Cheap， Effective， Rugged and Safe，快速、方便、价廉、高效、可靠和安全)分析程序，就是这样一个例子2。由于乙腈易于与LC/MS/MS匹配，并可分析数百种农药，而越来越被广泛使用。对于许多弱极性(非极性)的半挥发性农药，不宜用LC/MS进行分析，而可用GC/MS进行分析。然而，乙腈溶剂对于GC/MS而言是一个问题。具体原因在于： 。极性溶剂可损坏GC的色谱柱 ·难以形成色谱峰，因为强极性的乙腈而不能在色谱柱的弱极性膜上产生明确的起始区间 ·由于乙腈的高热膨胀系数，使得样品在衬管中膨胀时容易超出衬管本身的容积而造成蒸汽过载 ·对于同时被萃取的其他组分，不能简单的被QuEChERS程序中的分散固相萃取清洗去除时，会对分析系统造成污染 由于农作物中残留农药浓度很低，在用QuEChERS程序进行分析时需要对萃取液进一步浓缩。 由于存在上述问题，有些农药的检测限会太高而难以分析浓度在MRL水平的食品中的农药。要克服这些困难，通常的做法就是通过蒸发对萃取液进行浓缩，并将乙腈置换成更适合用GC分析的溶剂，或者使用大体积进样技术。然而，这种操作方法也可能会导致挥发性被分析物(如，敌敌畏)在蒸发和溶剂交换过程中的损失。采用大体积进样技术，也会加速进样口和分析色谱柱的污染。 ( 与上 述策略相对的替代方法就是使用具 有 高灵敏度和高 选择性的The r mo Scientific TSQ Quantum XLS GC-MS/MS系统， 即使采用相对较低的进样体积，其也可达到0.01 mg/kg的目标报告检测限。其还 可 克服与乙腈热膨胀相关的一系列问题，并减少基质的进样量。 ) 本文介绍了利用QuEchERS萃取-清洗程序结合TSQ QuantumXLSTM GC-MS/MS仪器系统，说明了一种快速测定难分析的基质(果酱)中多残留农药的方法。 品制备使用柠檬酸缓冲溶液，按照QuEChERS分析程序对草莓果酱中的残留农药进行萃取3。取10g均匀的果酱样品，加入10 mL水和10mL乙腈，进行混合。加入内标物质(三苯基膦，TPP)后，将上述混合物振摇1 min。然后， 加入MgSO，(4 g)、NaCl(1g)、柠檬酸氢钠(0.5g)和柠檬酸钠(1g)，振摇1min； 再以3000U/min离心分离5 min。取一部分乙腈溶解的(上述)样品(2mL)转移至另一个试管，并加入MgSO (300mg)和丙基乙二胺(PSA)吸附剂(50mg)。上述混合振摇1 min， 然后以3000U/min离心分离5 min。移取上层清液(1mL)，立即转移至GC样品瓶中，并加入10pL含5%甲酸的乙腈溶液进行酸化。经上述步骤处理的萃取溶液，取1.0pL进行GC-MS/MS进样分析，最终样品浓度为1 g/mL。 仪器设置与条件 利用带分流/无分流进样口和Thermo Scientific Triplus自动液相进样器的TSQ Quantum XLS GC-MS/MS系统进行残留农药分析。分析色谱柱为： Thermo Scientific TR-Pesticide， 30m×0.25 mm i.d.， 膜厚0.25pm。 GC-MS/MS分析条件如表1所示，使用的选择性反应监测的离子对列于表2。 本文呈现了一种基于QuEChERS萃取方法和GC-串联四极杆质谱 (GC/MS/MS)相结合的简单、快速的方法，用于果酱样品中96种优先控制农药及其转化产物的分析。在利用GC/MS/MS进行分析之前，首先使用乙腈对果酱样品进行萃取，并利用分散SPE和PSA对萃取液进行净化。TSQ Quantum XLSGC-MS/MS系统的高灵敏度和高选择性，可对少量乙腈萃取液(0.1pL)进行不分流模式分析。该方法极大的简化了样品的制备程序，并能满足欧盟对食品和饲料中残留农药方法验证和质量控制程序指定的性能标准4。为了克服样品的基质效应，使用与基质匹配的标准校正溶液进行GC-MS/MS校正5.6。 在0.01至0.05 mg/kg范围内，使用浓度已知的89种被分析物(农药)添加到基质样品中，对该方法的可靠性进行了验 证。由于另外7种农药在英国检测的报告限较高，所以以较高的浓度进行了添加(见表3)。这些农药的回收率和精密度结果列于表3.除了百菌清以外，所有农药的回收率和精密度都可达到EU DG SANCO方法可靠性的标准4。克菌丹、百菌清和异菌脲等农药，通常都是很难分析的化合物，但结果显示，本方法对这些农药也具有很好的回收率和精密度。而对于改善百菌清在基质中的回收率的研究正在进一步开展中。 除三氯杀螨醇外，所有这些被分析的农药在较宽浓度范围内的校正曲线的相关系数(r2)都大于0.98。此外，对于所有这些被分析的农药， SRM色谱图都显示出很高的选择性，而没有观察到明显的干扰；而且，即使在校正曲线最低浓度水平(5ng/mL相当于0.005 mg/kg)， SRM色谱图也具有非常好的信噪比(>5：1)。除灭菌丹和二苯基胺外，在低水平加标样品中，其他所有的被测农药都可用第二个离子对进行确认。图1给出了0.01 mg/kg的苯氟磺胺和溴氰菊酯，0.02mg/kg的克菌丹的提取离子色谱图的示例。在所有情况下，该方法的检测限都能满足MRLs的要求。 结论 本文介绍的QuEChERS-GC/MS/MS多残留方法，是一种简单、快速、准确的分析方法，适合监测GC可测的农药并可以满足欧盟的要求。该萃取方法的另一个优点是还适用于LC可分析的农药。在进行方法可靠性评价过程中发现，除0.01mg/kg百菌清和三氯杀螨醇外，这些农药的回收率、%CV(变异系数)和线性相关系数都在EU DG SANCO对这96种农药规定的标准之内。然而，对于加标0.01mg/kg百菌清的样品，其回收率数据(平均63%，11%CV)，以及对于三氯杀螨醇一致的回收率和精密度数据表明，该方法可以用于这两种农药的筛查。 被测组分的SRM谱图的提取离子色谱图展示了出色的选择性，没有观察到干扰信号。而且对于所有最低校正水平的待测物(通常为0.005 mg/kg)，色谱图均具有非常高的信噪比(>5：1)。 在英国监测项目中对猪肉火腿样品的验证和分析中，所有被测组分得到了与上述结果类似的高质量的分析数据，使系统可靠性得到了进一步的证实。 Thermo Scientific GC Trace Ultra条件 Thermo Scientific TSQ Quantum MS/MS分析条件 色谱柱 TR-Pesticide 30 m×0.25 mm×0.25pm 操作模式 选择性反应监测(SRM) 进样口 不分流 离子化模式 EI 进样量 电子能量 70 eV 进样口温度 225℃ 发射电流 50pA 载气 氦气， 1mL/min 60℃保持1min， Q1/Q3分辨率碰撞气体 0.7 u(FWHM)氩气 炉温程序 15℃/min升温至160℃并保持1 min，2.2℃/min升温至230℃并保持1min， 碰撞压力 1 mTorr 5℃/min升温至290℃并保持5min， 运行时间：57.15min 传输线温度280℃ 极性 正 图1：定量离子(上)和定性离子(下)的提取离子色谱图。水果样品中添加0.01 mg/kg的(A)苯氟磺胺，(B)溴氰菊酯，和0.02 mg/kg的(C)克菌丹。离子对列于表2中。 名称 保留时间离子对 母离子 子离子 碰撞能 Timed SRMs 极性 (min) (m/z) (m/z) (eV) 起点(min) 终点(min) 敌敌畏 6.44 定量 184.95 92.98 17 5.44 7.44 正 敌敌畏 6.44 定性 219.95 184.95 10 5.44 7.44 正 苯胺灵 8.90 定量 179.09 137.07 10 7.90 9.90 正 苯胺灵 8.90 定性 137.07 93.05 8 7.90 9.90 正 邻苯二甲酰亚胺(灭菌丹 bd*) 9.05 定量 147.03 103.02 10 8.05 10.05 正 邻苯二甲酰亚胺(灭菌丹 bd*) 9.05 定性 147.03 76.02 10 8.05 10.05 正 四氢邻苯二甲酰亚胺(克菌丹bd*) 9.35 定量 151.06 122.05 10 8.35 10.35 正 四氢邻苯二甲酰亚胺(克菌丹bd*) 9.35 定性 151.06 79.03 10 8.35 10.35 正 虫螨畏 9.62 定量 208.02 180.02 10 8.62 10.62 正 虫螨畏 9.62 定性 240.02 208.02 10 8.62 10.62 正 四氯硝基苯 11.69 定量 260.88 202.90 15 10.69 12.69 正 四氯硝基苯 11.69 定性 258.88 200.90 15 10.69 12.69 正 毒草胺 11.80 定量 176.06 120.04 10 10.80 12.80 正 毒草胺 11.80 定性 196.07 120.04 10 10.80 12.80 正 二苯胺 12.02 定量 167.09 139.07 25 11.02 13.02 正 丙线磷 12.19 定量 200.05 158.04 10 11.19 13.19 正 丙线磷 12.19 定性 158.04 114.03 10 11.19 13.19 正 氯苯胺灵 12.59 定量 213.06 171.04 10 11.59 13.59 正 氯苯胺灵 12.59 定性 213.06 127.03 15 11.59 13.59 正 百治磷 13.02 定量 193.06 127.04 10 12.02 14.02 正 百治磷 13.02 定性 127.04 109.04 10 12.02 14.02 正 氟乐灵 13.14 定量 264.09 160.05 15 12.14 14.14 正 氟乐灵 13.14 定性 306.1 264.09 15 12.14 14.14 正 硫线磷 13.41 定量 159.05 97.03 20 12.41 14.41 正 硫线磷 13.41 定性 159.05 131.04 10 12.41 14.41 正 六氯苯 14.27 定量 285.81 250.83 20 13.27 15.27 正 六氯苯 14.27 定定性 283.81 248.84 20 13.27 15.27 二甲戊灵 24.57 定性 252.12 191.09 12 23.57 25.57 正 比芬诺-e(峰1) 24.93 定量 262.03 200.02 20 23.93 27.72 正 比芬诺-e(峰1) 24.93 定性 262.03 192.02 20 23.93 27.72 正 甲苯氟磺胺 24.98 定量 238.09 137.05 15 23.98 25.98 正 甲苯氟磺胺 24.98 定性 137.05 91.03 20 23.98 25.98 正 乙菌利 25.08 定量 331.00 259.00 8 24.08 26.08 正 乙菌利 25.08 定性 259.00 188.00 8 24.08 26.08 正 克菌丹 25.10 定量 148.97 104.98 10 24.10 26.10 正 克菌丹 25.10 定性 148.97 69.98 15 24.10 26.10 正 异柳磷 25.31 定量 213.07 121.04 17 24.31 26.31 正 异柳磷 25.31 定性 213.07 185.06 10 24.31 26.31 正 喹硫磷 25.44 定量 146.03 118.02 15 24.44 26.44 正 喹硫磷 25.44 定性 157.03 129.02 13 24.44 26.44 正 灭菌丹 25.54 定量 259.91 129.96 16 24.54 26.54 正 灭菌丹 25.54 定性 146.95 102.97 10 24.54 26.54 正 呋霜灵 25.78 定量 242.11 95.04 15 24.78 26.78 正 呋霜灵 25.78 定性 301.13 225.10 10 24.78 26.78 正 腐霉利 25.90 定量 283.02 96.01 15 24.90 26.90 正 腐霉利 25.90 定性 283.02 255.02 10 24.90 26.90 正 氯丹(顺/反)** 26.05 定量 373.00 264.00 15 25.05 28.14 正 氯丹(顺/反)** 26.05 定性 372.81 265.87 15 25.05 28.14 正 杀扑磷 26.34 定量 144.98 84.99 10 25.34 27.34 正 杀扑磷 26.34 定性 144.98 57.99 15 25.34 27.34 正 乙基溴硫磷 26.56 定量 358.89 302.91 20 25.56 27.56 正 乙基溴硫磷 26.56 定性 358.89 330.90 10 25.56 27.56 正 硫丹(I) 26.88 定量 240.89 205.91 20 25.88 27.88 正 硫丹(I) 26.88 定性 271.88 236.89 10 25.88 27.88 正 杀虫畏 27.17 定量 328.91 108.97 22 26.17 28.17 正 杀虫畏 27.17 定性 330.91 氰戊菊酯-e/z** 50.14 定性 419.13 225.07 10 49.14 51.14 正 溴氰菊酯 51.85 定量 180.99 151.99 20 50.85 52.85 正 溴氰菊酯 51.85 定性 252.99 93.00 18 50.85 52.85 正 恶唑菌酮 52.52 定量 330.11 224.08 10 51.52 53.52 正 恶唑菌酮 52.52 定性 330.11 237.08 15 51.52 53.52 正 * bd breakdown product not in standard mix ** Rt cyfluthrin-lI- IV 47.51-47.72 ** rt cis-chlordane 27.11 ** Rt cypermethrin-ll-IV48.22-48.61 ** Rt permethrin-trans 45.77 ** Rt fenvalerate-z 50.64 表2：使用的选择性反应监测离子对 表3.存储水果(果酱)的验证数据，n=5 References and Acknowledgements ( 1.REGULATION (EC)No 396/2005 and amendments， Feb. 23 2005 ) ( 2. M. Anastassiades， S. Lehotay D. Steinbacher， F. Schenck，J. A OAC Int. 86 (2)(2003) 412. ) ( 3. http：//www.quechers.com ) ( 4. European Commission， Doc No. SANCO/10684/2009 ) ( 5. Godula M . et al， J. High Resol. Chromatogr. 1 999， 22，(7) 395-402 ) ( 6. Hajslova J. et al， J. Chromatogr. A， 800(1998) 283-295 ) ( The study was carried out under collaboration between T h ermoFisher Scientifics’Food Safety Group and Food and ) Environmental Research Agency， York，UK. SCIENTIFIC 表：仪器条件 在农业领域，农药被广泛用来保护农作物以及提高作物产量。因此，政府、食品生产者和食品销售商都有责任确保被人类食用的食品中残留农药的浓度水平在法规规定的最大残留水平以下（MRLs）。已经通过的欧盟EC396/2005法规，对超过300种商业食品中的500多种农药设定了相应的MRLs1。这些农药中多数农药的MRLs值被默认设置为0.01mg/kg，而这一数值恰好是许多常规分析方法典型的检测极限。因此，需要具有价廉、快速（通常分析周期<48 h）的，且能对各种食品中浓度在0.01 mg/kg或低于0.01 mg/kg的多种残留农药进行分析的实验分析方法。要完成这一工作，通常利用一种通用溶剂从样品中对农药进行萃取后，基于LC/MS/MS和GC/MS技术的联合，使用多残留方法，可实现残留农药的分析。利用乙腈为萃取溶剂和分散固相萃取方法的QuEChERS（Quick, Easy, Cheap, Effective, Rugged and Safe, 快速、方便、价廉、高效、可靠和安全）分析程序，就是这样一个例子2。由于乙腈易于与LC/MS/MS匹配，并可分析数百种农药，而越来越被广泛使用。对于许多弱极性（非极性）的半挥发性农药，不宜用LC/MS进行分析，而可用GC/MS进行分析。然而，乙腈溶剂对于GC/MS而言是一个问题。