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同时鉴定和定量水果和蔬菜中300种农药及其代谢物

发布时间:2020-06-15   点击次数:417次

目前,世界上使用的农药已超过800种,其中很多化合物在饮用水和食品中法定允许量即大残留 限要求得到控制。对于这种目标物分析,迫切需要能够进行同时多残留组分的分析方法,这样可以大大 降低工作量。但是,很多农药用GC-MS分析很困难或几乎不能分析,但是却可以用LC-MS/MS多残留组分 分析方法进行鉴定和定量。MRM(多反应监测)是优先选择的扫描模式,然而,对每个农药而言,单一 MRM离子对并不能够确证该农药的存在,需要采用第二个MRM离子对来验证分析结果。绝大多 数样品,如水果、蔬菜等,含有需要监测的农药种类不超过10%,因此,一部分确证离子对并不需要,因 为有部分农药并不存在,先前的采集时间浪费掉了。所以,我们研究了一种采用单一MRM离子对鉴定和 定量农药的方法。

 

本研究利用新型串联四极杆质谱仪- 四极杆 -线性离子阱融合质谱仪3200 QTRAP®的MRM扫描触 发“增强子离子扫描EPI”的“信息关联扫描information-dependent acquisition (IDA)”技术确证所检测的化 合物。其结果是MS/MS系统的采集时间主要用于大多数目标化合物的快速筛选上,只有当检测到某个 农药存在时才自动进行确证测定。确证测定提供了碰撞碎片离子的全谱,与农药谱库中的图谱进行检
索、比较。
 

样品制备 样品制备如图1所示

 

色谱分离条件 Agilent 1100液相色谱系统:二元泵系统、自动进样器、柱温箱。 色谱柱:Phenomenex  Aqua,5 µm,18 Å,C18,50 mm×2 mm。 流动相:A相—水 + 5 mmol/L甲酸铵;B相—甲醇 + 5 mmol/L甲酸铵。 步骤 时间 (min) 流速(µL/min) A (%) B (%)  0   0.00 200 80 20  1 11.00 200 10 90  2 23.00 200 10 90 柱温箱温度:20 ℃;进样体积:20 µL。

色谱分离条件 Agilent 1100 系统:二元泵系统、自动进样器、柱温箱。 色谱柱:Phenomenex  Aqua,5 µm,18 Å,C18,50 mm×2 mm。 流动相:A相—水 + 5 mmol/L甲酸铵;B相—甲醇 + 5 mmol/L甲酸铵。 步骤 时间 (min) 流速(µL/min) A (%) B (%)  0   0.00 200 80 20  1 11.00 200 10 90  2 23.00 200 10 90 柱温箱温度:20 ℃;进样体积:20 µL。
 

MS/MS检测 3200 QTRAP® LC-MS/MS系统,TurboIonSpray®离子源(450 ℃),正离子方式模式。采用IDA关联扫 描包含297组MRM离子对(驻留时间为5 ms,停留时间为1 ms,碰撞能量CE分别为+20、+35、+50 eV) 的筛选检测扫描和在20、35、50 eV碰撞能下3个EPI扫描,扫描速度4000 amu/s,填充时间(fill time)为 100 ms。采用动态背景减法(DynamicBackgroundSubtraction,SBS)对筛选检测扫描中的峰进行鉴定,然 后在包含有碰撞能量CE分别为+20、+35、+50 eV获得的质谱图库中检索、鉴定。

 

结果 作为特色,串联四极杆的MRM扫描由于其具有高灵敏度和高选择性是定量测定的shou选。要成功地进 行多目标农药化合物的检测,必须要有一个快速碰撞室。技术LINAC® 线性加速碰撞室用在AB公 司所有的串联四极杆质谱仪和四极杆-线性离子阱融合质谱仪上,它采用一个轴向电场加速碰撞后的碎片 离子,大大缩短了离子的驻留时间,而信号强度基本不受影响。以前的研究发现,用API 2000™ LC-MS/MS 检测100种农药时25 ms的离子驻留时间绰绰有余,如今,3200 QTRAP® LC-MS/MS的灵敏度大大提高,因 此可以极大地缩短每个MRM离子对的离子驻留时间,从而增加检测化合物的数量。图2显示了用5 ms驻留 时间检测300种农药(100 ng/mL)的MRM色谱图。图3显示了1 ng/mL 12种农药的MRM灵敏度数据,可用于水
加水至 5 g或10 g干燥或含水样品中总体积至10 mL
加入20 mL甲醇均化,如需要可过滤或离心
加入氯化钠溶液浸泡,Chem Elut
二氯甲烷提取,蒸发至干
甲醇/水溶剂再溶解 (样品浓度约 1 g/mL)
0.45 µm膜过滤
50 mm x 2 mm RP18-柱,水 / 甲醇 + 5 mmol/L甲酸铵
LC-MS/MS ESI+,297 MRM +3 EPI 模式分析
同时鉴定和定量水果和蔬菜中300种农药及其代谢物
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果和蔬菜提取物中农药的定量分析。图4显示了不同水果和蔬菜提取物的例子,在苹果样品中发现了虫酰 肼(tebufenozide)并定量为11 µg/kg。为了确证虫酰肼的定量数据,其EPI谱被自动采集并与谱库中的图 谱比对。纯度符合度(Purity Fit)是确定谱库中的图谱与未知物的图谱符合的程度,如图5所示。用动态 背景减法(SBS)在检测MRM离子对后触发EPI扫描,这样对于确证特别是对于共洗脱化合物能够获得高 质量的MS/MS图谱。
 

 

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