利用精确质量信息快速筛查分析在线纯化的农作物提取物中农药残留

通过LCMS-9050使用正负离子极性切换进行了农药的筛查分析。使用Revive ILSP色谱柱的在线样品制备方法可加快和简化制备过程。对加标农药标准品的预处理菠菜样品进行了筛查分析，获得了良好的回收率、重现性和线性结果。就灵敏度而言，可在2.5 ppb或更低的浓度下检测到79种化合物中的68种。该方法也适用于其他农作物中农药残留的分析。岛津SHIMADZU Application News ◆这种使用在线纯化柱的方法能够快速简便地制备样品。 简介 为了保护人们的健康，各地区或国家都严格规定了食品中 农药残留的限量。近年来，全球受管制的农药数量呈上升趋势。 USDA(美国农业部)于2003年发布的QuEChERS 方法已 被分析化学师协会(AOAC) 和欧洲标准化委员会(CEN)等组 织作为官方方法采用，该方法无 需 特殊设备即可高效提取农药。然而，存在重现性依赖于操作者和操作所需时间的问题。 本文介绍了一个使用 Revive 在线样品制备 (ILSP)色谱柱 ”(RESTEK Co.) 和四极杆飞行时间质谱仪LCMS -9050(图1)对菠菜中农药残留进行综合分析的例子。Revive ILSP 色谱柱能 够在线净化来自基质的化合物，使样品制备更快、更简单。该 方法预计还有助于减少与预处理相关的废液和成本。 图 1 LCMS-9050的外观 样品制备 该分析采用市售菠菜和农药标准溶液74、75 (Kanto Chemical Co.， I n c .)。详细的制备过程如图2所示。 将1.0g用干冰冷冻并粉碎的菠菜放入15mL试管中，加 入 3 mL 1%乙酸的乙腈溶液，然后摇动试管。随后，静置2分 钟后离心，收集上清液用于上机。与 QuEChERS 方法相比，该 方法能够更快、更简便地制备样品。例如，当对14份菠菜样品 进行前处理时，使用这种方法，预计样品制备所需的时间可以 减少到大约三分之一 ”。 通过在提取前向菠菜中加入固定浓度的农药标准溶液来评 估制备过程中的回收率损失和基质效应。 图2样品制备的工作流程(左： Revive I L S P ，右： QuEC h ERS) 分析条件 对于农药分析， LCMS-9050 采用农药残留 LC/MS/MS 方法 包版本3中包含的方法。HPLC 和MS条件见表1，该系统和LC 时间程序的概览分别见图3和图4。 进样样品基质中的疏水性化合物通过 Revive ILSP 色谱柱与 农药分离，农药被洗脱到分析柱中(图3上部)。另一方面，当目标农药已经从 Revive I LSP色谱柱洗脱时，在切换6通阀之后，来自基质的化合物通过清洗泵反冲并洗脱到废液口(图3的底 部和图4)。这样，就可以重复使用 Rev i ve ILSP色谱柱 。 表 1 UH P LC 的分析条件 (NexeraTM X3系统) 分析柱： Shim-packTM Velox Biphenyl (100 mmL×2.1 mm I.D.， 2.7 um) P/N： 227-32015-03 在线样品： Revive ILSP Pesticides Single 5 ×2.1mm 制备柱： Cartridge (RESTEK) 流动相A： 2 mM 甲酸铵-0.002%甲酸-水 流动相B、C(清洗液)：2mM 甲酸铵 -0.002%甲酸-甲醇 梯度程序： B 浓度3% (0min) -10 % (1 min) -55 % (3 min) -100 %(10.5-12 min) -3% (12.01-15 min) 流速(A和B)： 0.4mL/min 流速(C)： 0 mL/min (0-5.49 min) -1 mL/min (5.5-7.5 min) -0.4 mL/min (7.51-11 min) -0 mL/min n)： (11.01-15min) 切换阀位置： 上样(0-6.49 min)-清洗(6.5-10.5 min) -上样(10.51-15min) 进样量： 2ul(共进样40uL水) MS (LCMS-9050) 离子化： ESI(正，负) TOF-MS： m/z 50-800 雾化气流量： 2.0 L/min 干燥气流量： 10.0L/min 加热气流量： 10.0L/min DL温度： 150°C 加热模块温度： 300°C 接口温度： 200°C 喷针位置： +2 mm LCMS-9050 分析农药标准溶液 表2显示了稀释至50 ppb 的农药标准溶液中79种化合物 的质量偏差。所有化合物的检测质量偏差均在±1 mDa 以内。农药的理论 m/z 值由 LabSolut i ons Insigh t ExploreTM 计算。 图4LC 时间程序 图5显示了农药标准溶液的总离子流色谱图 (T I CC)。此外，图6显示了农药标准溶液和空白溶剂中79种化合物的提取离子 色谱图(XIC)。 表 2农药化合物清单 化合物 分子式 选择离子 理论 m/z 质量误差(mDa) 保留时间 (min) 啶虫脒 C10HLCIN4 [M+HT* 223.0745 -0.2 4.81 乐果 C，HNO，PSz [M+HT* 230.0069 0.0 4.18 除草定 CgH1BrN2Oz M-HT 259.0087 0.4 4.80 残杀威 C11H15NO3 [M+HJ* 210.1125 -0.2 5.01 异恶隆 C10H17N，O2 [M+HJ* 212.1394 -0.1 4.97 氟草隆 C10HFNO [M+HJ* 233.0896 -0.1 4.81 双唑草腈 C15H1CIN6 [M+HJ* 315.1120 -0.1 7.07 甲霜灵/精甲霜灵* C15H2NO4 M+HF 280.1544 -0.1 6.51 杀扑磷 CHN2OPS [M+HJ* 302.9692 -0.2 7.17 丙炔氟草胺 C19H15FNO4 [M+HJ 355.1089 0.0 8.50 氯炔灵 C11H10CINO2 M+HT 224.0473 -0.5 5.91 乙虫腈 C13H，CIFNOS M+HT 396.9899 0.3 5.95 多效唑 C15H20CIN，O [M+HJ 294.1368 -0.1 6.18 燕麦灵 C11H，CINO2 M+HT 258.0083 -0.3 6.68 苯噻菌胺 C18H2aFNO：S M+HT 382.1595 -0.1 6.74 噻酰菌胺 C11H10CIN，OS [M-HJ 266.0160 0.0 6.55 三唑醇 C14H18CIN，O2 M+HT 296.1161 -0.4 6.30 氟菌唑代谢物 C12HCIF，N2O M+HT 295.0820 -0.2 4.81 百草枯 C10H19N，S M+HT 242.1434 -0.2 6.66 四氟醚唑 C13HLCIFN：O M+HT 372.0288 -0.2 6.90 氟硅唑 C16HFN，Si M+HT 316.1076 0.0 7.65 地散磷 C14H24NO，PS M+HT 398.0678 -0.1 7.99 氟虫酰胺 C23H2F，IN，O，S IM-HI 681.0160 0.1 7.27 醚菌酯 C18H19NO4 [M+H]* 314.1387 -0.1 8.30 苄草唑 C20H16CI2N2O3 [M+H]* 403.0611 0.1 8.90 恶唑菌酮 C22H18N2O4 [M+NH小 392.1605 0.1 8.60 辛硫磷 C12HN2O，PS [M+H]* 299.0614 -0.2 8.47 水杨菌胺 C13H16CI，NO： IM-HT 338.0123 0.6 7.40 叶菌唑 CuHzCINO [M+H]* 320.1524 -0.1 7.56 化合物 分子式 选择离子 理论m/z 质量误差(mDa) 保留时间 (min) 吡唑硫磷 C14H18CIN2O，PS [M+HJ* 361.0537 0.1 8.44 联苯三唑醇 C20H23N，O2 [M+HJ* 338.1863 -0.2 7.94 定菌磷 C14H20N，O，PS [M+HJ* 374.0934 0.0 9.38 吡氟草胺 C19HF，N202 [M+HT* 395.0814 0.0 8.26 环戊恶草酮 C17H，CIFNO4 [M+NH]* 371.1168 0.1 9.24 唑虫酰胺 C21H22CIN，O2 [M+HT* 384.1473 0.0 9.08 稗草丹 C18H22N2OzS [M+HT* 331.1475 0.1 9.47 毒死蜱 CgHCINO，PS [M+HT* 349.9336 -0.2 9.25 乙螨唑 C21H2FNO2 [M+HT* 360.1770 0.1 9.39 腈吡螨酯 C24H31N，O2 [M+HT* 394.2489 0.1 9.45 螺螨酯 CzH74CI，O4 [M+HT* 411.1125 -0.1 9.62 3-羟基呋喃丹 C12H15NO4 [M+HT* 238.1074 -0.1 4.06 霜脲氰 C7H1N4O； [M+HT* 199.0826 -0.4 4.35 磷胺 C1H1gCINO，P [M+HT* 300.0762 -0.1 5.04 特草定 C，HCINzOz [M-HT 215.0593 -0.2 4.86 灭除威(3，5-二甲苯基甲基氨基甲酸酯) C10HNOz [M+HT* 180.1019 -0.2 5.25 氟虫唑 C16H13F2N；O [M+HT* 302.1100 0.1 5.78 丰索磷 C11H17OAPSz [M+HT* 309.0379 0.0 6.62 嗪胺灵(异构体-1) C10H4CIN2O2 [M+HT* 432.9321 0.2 5.68 嗪胺灵(异构体-2) C10H4CIN2O2 [M+HT* 432.9321 0.4 5.79 乙霉威 C14H2NO4 [M+HT* 268.1544 -0.3 6.29 咯菌腈 C2HFNO [M-HT 247.0324 0.2 6.00 双炔酰菌胺 C23H22CINO4 [M+HT* 412.1310 0.0 7.53 嘧草醚 C17H19N，O。 [M+HT* 362.1347 -0.1 7.88 马拉硫磷 C10H1gO，PS [M+H]* 331.0434 -0.1 7.34 溴丁酰草胺-二溴 C1sHzBrNO [M+H]* 234.1852 0.0 6.10 氟吡内酯 C14HgCIFN2O [M+H]* 382.9727 0.1 6.98 三唑酮 C14H16CINgO2 [M+H]* 294.1004 -0.1 6.79 麦草氟甲酯 C17HCIFNO [M+H]* 336.0797 -0.1 7.35 溴丁酰草胺 CsH2BrNO [M+H]* 312.0958 0.0 6.67 唑酮草酯 C1sH14CIFN，O [M+NHJ 429.0702 0.1 8.00 异戊乙净 C11H2N，S [M+H]* 256.1591 -0.2 7.16 吡噻菌胺 C16H20FN，OS [M+H]* 360.1352 0.0 6.88 戊唑醇 C16H22CIN，O [M+HJ* 308.1524 0.0 7.24 本达乐 C20H23NO3 [M+HT* 326.1751 0.0 8.40 丙炔恶草酮 C15H14CI2N2O3 [M+HT* 341.0454 -0.2 8.19 异硫磷 C13H1NO PS [M+HT* 314.0611 0.0 8.56 咪鲜胺 C15H1CIN，O2 [M+H]* 376.0381 0.0 8.70 甲基嘧啶磷 CH20NgOsPS [M+H]* 306.1036 -0.1 8.25 苯醚甲环唑 C19H17CI2N，Os [M+H]* 406.0720 -0.5 9.00 肟菌酯 C20H19FsN204 [M+H]* 409.1370 0.1 8.75 氟菌唑 C15H1sCIF，N，O [M+H]* 346.0929 0.0 8.18 吲唑磺菌胺 C13H13BrFN，OAS2 [M+H]* 467.9628 0.3 9.05 丙溴磷 C1H1sBrCIO，PS [M+H]* 374.9402 -0.2 8.63 噻嗪酮 C16H23N，OS M+HJ* 306.1635 0.0 8.80 胡椒基丁醚 C19H300s [M+NHJ* 356.2432 -0.2 9.05 丁草胺 C17H2GCINO2 [M+HJ* 312.1725 -0.1 8.90 喹氧灵 C1sHgCIFNO [M+HJ* 308.0040 0.0 9.26 哒螨灵 C1gH25CIN，OS [M+HJ* 365.1449 0.2 10.13 苯丙吗啡 C2HNO [M+HJ* 304.2635 -0.2 7.10 *农药标准溶液分别含有 50 p pb 甲霜灵和精甲霜灵。 1100000- 图 5农药标准溶液的总离 子 流色谱图 (TICC ) 图679种农药化合物的提取离子色谱图 (XICs) 通过在溶剂(乙腈)和菠菜提取物 0.5-50 ppb 范围内的7点校准曲线，评估每种农药校准曲线的线性。在溶剂和提取物中，所有化合物的线性均显示出非常好的结果(判定系数：0.99 或以上)。对于79种化合物中的68种， 在 2.5 ppb或更低浓度 也能被检测到。以负离子模式检测的咯菌腈在溶剂和提取物中 的校准曲线如图 7所示，所有化合物的校准范围如表3所示。 图7咯菌腈的校准曲线(左：溶剂，右：菠菜提取物) 化合物 校准范围 (ppb) 化合物 校准范围 (ppb) 溶剂 菠菜提取物 溶剂 菠菜提取物 啶虫脒 1-50 2.5-50 3-羟基呋喃丹 1-50 1-50 乐果 1-50 0.5-50 霜脲氰 5-50 5-50 除草定 5-50 5-50 磷胺 0.5-50 0.5-50 残杀威 1-50 1-50 特草定 5-50 5-50 异恶隆 0.5-50 0.5-50 灭除威(3，5-二甲苯基 2.5-50 氟草隆 0.5-50 0.5-50 甲基氨基甲酸酯) 2.5-50 双唑草腈 0.5-50 0.5-50 氟虫唑 1-50 1-50 甲霜灵/精甲霜灵* 0.5-50 0.5-50 丰索磷 0.5-50 0.5-50 杀扑磷 1-50 1-50 嗪胺灵(异构体-1) 10-50 10-50 丙炔氟草胺 5-50 5-50 嗪胺灵(异构体-2) 10-50 10-50 氯炔灵 25-50 25-50 乙霉威 1-50 1-50 乙虫腈 1-50 1-50 咯菌腈 0.5-50 0.5-50 多效唑 1-50 1-50 双炔酰菌胺 0.5-50 0.5-50 燕麦灵 5-50 5-50 嘧草醚 0.5-50 0.5-50 苯噻菌胺 0.5-50 0.5-50 马拉硫磷 0.5-50 0.5-50 噻酰菌胺 1-50 1-50 溴丁酰草胺-二溴 1-50 1-50 三唑醇 2.5-50 2.5-50 氟吡内酯 0.5-50 1-50 氟菌唑代谢物 0.5-50 0.5-50 三唑酮 1-50 1-50 百草枯 0.5-50 0.5-50 麦草氟甲酯 0.5-50 0.5-50 四氟醚唑 0.5-50 0.5-50 溴丁酰草胺 1-50 2.5-50 氟硅唑 0.5-50 0.5-50 唑酮草酯 1-50 1-50 地散磷 1-50 1-50 异戊乙净 0.5-50 0.5-50 氟虫酰胺 1-50 2.5-50 吡噻菌胺 0.5-50 0.5-50 醚菌酯 0.5-50 1-50 戊唑醇 1-50 0.5-50 苄草唑 0.5-50 0.5-50 本达乐 0.5-50 0.5-50 恶唑菌酮 2.5-50 2.5-50 丙炔恶草酮 2.5-50 2.5-50 辛硫磷 1-50 0.5-50 异硫磷 0.5-50 0.5-50 水杨菌胺 2.5-50 2.5-50 咪鲜胺 1-50 1-50 叶菌唑 1-50 0.5-50 甲基嘧啶磷 0.5-50 0.5-50 吡唑硫磷 0.5-50 0.5-50 苯醚甲环唑 1-50 0.5-50 联苯三唑醇 2.5-50 2.5-50 肟菌酯 0.5-50 0.5-50 定菌磷 0.5-50 0.5-50 氟菌唑 0.5-50 0.5-50 吡氟草胺 1-50 1-50 吲唑磺菌胺 25-50 25-50 环戊恶草酮 10-50 10-50 丙溴磷 0.5-50 0.5-50 唑虫酰胺 0.5-50 1-50 噻嗪酮 0.5-50 0.5-50 稗草丹 0.5-50 0.5-50 胡椒基丁醚 0.5-50 0.5-50 毒死蜱 1-50 1-50 丁草胺 5-50 5-50 乙螨唑 0.5-50 0.5-50 喹氧灵 0.5-50 1-50 腈吡螨酯 0.5-50 0.5-50 哒螨灵 0.5-50 0.5-50 螺螨酯 1-50 1-50 苯丙吗啡 0.5-50 0.5-50 加标和回收试验 使用菠菜提取物进行了加标和回收试验，每份样品以0.01mg/kg的浓度加标79种农药标准溶液(前处理样品溶液中的浓 度为 2.5 ppb)。回收率在 2.5 ppb 的浓度下计算，如果不可能，则在 50 ppb 的浓度下计算。通过外标法和重现性(n=5)计算 的回收率结果如表4所示，回收率的结果见图8。 79种化合物中77种的回收率为70-120%，所有化合物的 RSD% 均小于20%。在样品制备中使用 Revive I LSP 色谱柱， 获 得了良好的回收率和重现性，且无明显的基质抑制。 图8回收率结果 化合物 回收率(%) RSD% 化合物 回收率(%) RSD% 啶虫脒 82.6 11.4 3-羟基呋喃丹 93.4 14.6 乐果 87.1 7.6 霜脲氰 81.9 2.6 除草定 73.1 2.5 磷胺 96.8 6.5 残杀威 103.9 9.9 特草定 74.9 3.7 异恶隆 107.1 1.5 灭除威(3，5-二甲苯基 7.7 氟草隆 105.4 4.7 甲基氨基甲酸酯) 88.2 双唑草腈 107.8 5.6 氟虫唑 99.6 8.4 甲霜灵/精甲霜灵* 108.6 3.6 丰索磷 104.6 4.0 杀扑磷 110.5 10.3 嗪胺灵(异构体-1) 97.9 7.5 丙炔氟草胺 65.5 1.7 嗪胺灵(异构体-2) 101.8 4.3 氯炔灵 85.0 12.7 乙霉威 100.2 6.8 乙虫腈 104.3 7.9 咯菌腈 88.4 4.5 多效唑 103.2 8.4 双炔酰菌胺 104.5 3.2 燕麦灵 92.1 4.0 嘧草醚 100.3 3.5 苯噻菌胺 108.2 1.3 马拉硫磷 105.2 5.1 噻酰菌胺 99.3 7.1 溴丁酰草胺-二溴 107.0 12.2 三唑醇 100.4 18.6 氟吡内酯 96.2 7.2 氟菌唑代谢物 103.9 4.0 三唑酮 96.5 6.0 百草枯 107.2 5.7 麦草氟甲酯 105.6 8.4 四氟醚唑 98.1 5.1 溴丁酰草胺 112.5 9.9 氟硅唑 97.2 5.9 唑酮草酯 77.3 6.0 地散磷 102.3 3.6 异戊乙净 106.5 5.2 氟虫酰胺 95.3 14.4 吡噻菌胺 97.9 5.7 醚菌酯 95.9 9.9 戊唑醇 109.9 6.8 苄草唑 116.9 4.9 本达乐 93.3 3.0 恶唑菌酮 84.6 18.6 丙炔恶草酮 66.0 12.0 辛硫磷 85.2 12.5 异硫磷 94.3 3.9 水杨菌胺 80.7 1/.2 咪鲜胺 98.3 6.2 叶菌唑 95.2 5.3 甲基嘧啶磷 100.4 5.1 吡唑硫磷 115.7 5.9 苯醚甲环唑 95.7 7.7 联苯三唑醇 77.4 6.4 肟菌酯 96.7 3.1 定菌磷 112.3 2.1 氟菌唑 83.4 3.1 吡氟草胺 83.6 5.6 吲唑磺菌胺 98.1 4.4 环戊恶草酮 97.9 3.1 丙溴磷 97.1 3.2 唑虫酰胺 101.3 4.6 噻嗪酮 94.1 4.1 稗草丹 102.9 2.6 胡椒基丁醚 87.6 7.6 毒死蜱 104.2 13.3 丁草胺 100.9 3.0 乙螨唑 108.0 2.1 喹氧灵 100.4 3.2 腈吡螨酯 98.8 4.7 哒螨灵 95.0 4.9 螺螨酯 110.5 6.7 苯丙吗啡 103.7 3.9 结论 通过 LCMS-9050使用正负离子极性切换进行了农药的筛查 分析。使用 Revive I LSP 色谱柱的在线样品制备方法可加快和简 化制备过程。对加标农药标准品的预处理菠菜样品进行了筛查 分析，获得了良好的回收率、重现性和线性结果。就灵敏度而言，可在 2.5 ppb或更低的浓度下检测到79种化合物中的68种。该方法也适用于其他农作物中农药残留的分析。 *未区分甲 霜 灵和精甲霜灵。 <参考文献> 1) Lupo ， S .A.， Ro m esberg， R.L.， L u， X.， 2020. Automa t ed inl i ne p i g m e n t re m oval for the an al ys i s of p estic i de res i du e s in spin a ch b y l iq ui d chromato g raph y tandem mass spectrom etr y ， J. Chromatogr. A 1629， 461477. 岛津企业管理(中国)有限公司 岛津(香港)有限公司 http：//www.shimadzu.com.cn 免责声明： *本资料未经许可不得擅自修改、转载、销售； *本资料中的所有信息仅供参考，不予任何保证。 如有变动，恕不另行通知。