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应用 GC/MS/MS 对食品样品进行快速 农药残留分析

发布时间:2020-08-31   点击次数:309次

摘要 :本应用简报介绍了使用 Agilent Intuvo 9000 气相色谱系统Agilent 7010B 三重四极 杆质谱仪对多种水果和蔬菜进行 12.4 分钟快速多残留农药分析方法的评估与验证, 还介绍了该方法在标准物质和常规样品中的应用。203 种目标化合物是 EURL(欧盟 参考实验室)推荐用于水果和蔬菜 GC/MS 分析的主要农药。各种水果和蔬菜均达到 了 2 µg/kg 的定量限 (LOQ),获得了灵敏度令人满意结果。由于该方法采用直接加热 气相色谱技术,确保色谱分离能力和日常操作稳定性保持较高水平,大大提升了分 析速度。该方法能够提高样品通量,为控制实验室带来了巨大优势。

前言:快速气相色谱 (GC) 方法受到越来越多的 关注。实验室正在寻找缩短分析时间以提 高样品通量、降低分析成本,同时又不影 响结果的方法。多数气相色谱系统中使用 的经典型传统柱温箱首先加热柱温箱内的 空气,然后将热量传递到气相色谱柱。该 方法的运行时间通常为 20–41 分钟。具 有盘式色谱柱设计的 Intuvo 9000 气相色 谱仪采用有效的直接接触式传导加热,可 通过出色的控制获得更快的热梯度这意味 着柱温箱可以更快冷却,且系统功耗不到 传统空气浴柱温箱的一半。 近发表的一篇论文中[1] 报道了开发项目 的结果,重点研究了基于 Intuvo 的 GC/MS 分析关键农药的不同速度设置。该论文的 结论是,只需 12.4 分钟的运行时间即可 获得令人满意的控制工作数据。本应用简 报重点讨论这一 12.4 分钟的方法,列出 了三种食品基质(苹果、橙子、番茄) 中浓度分别为 2、10、50 µg/kg 的 203 种农药在线性、回收率、检测限 (LOD)、 LOQ、基质效应以及日内和日间精密度等 方面的验证数据。

实验部分: GC/MS 方法 Intuvo 9000 气相色谱仪配置了一个柱中 反吹芯片,以及两根 15 Intuvo HP-5ms 超高惰性 (UI) 色谱柱。气相色谱仪与带 高效离子源的 7010 质谱仪联用。表 1 列 出了本研究所用的仪器条件。使用动态 多反应监测 (dMRM) 而非时间段进行分 析。每种分析物设置两个离子对,保留时 间窗口范围为 0.2 分钟。dMRM 功能可根 据方法中任何给定时间下所需的离子对数 量,自动调整驻留时间。表 2 列出了本 研究中涵盖的化合物以及每种分析物的两 个离子对、碰撞能量和保留时间。

方法验证: 本方法已根据欧盟质量控制程序进行了验 证[2]。评估的分析参数有: • 选择性 • 灵敏度 • 线性 • 回收率 • 重现性 • 基质效应 • 日内和日间精密度 利用苹果、橙子、番茄三种不同基质建立 三条基质匹配校准曲线,来评估仪器方 法的线性。通过加标苹果、橙和番茄的 相应空白萃取物制备七个浓度(1、2、 5、10、50、100、200 µg/kg)的校准溶 液,空白萃取物之前由柠檬酸 QuEChERS 萃取制备而成。本文还通过检查 1 µg/kg 的低校准浓度(具有正确的准确性)、 检查两个离子对和离子比 (< 30%),研究 了所有化合物的 LOD。 分别用番茄、苹果和橙子中 2 和 5 µg/kg 的两个浓度水平,评估了仪器方法的精密 度。每个样品进行五次重复进样。 在五天分别进行 2、10、50 µg/kg 的加标 实验,以此研究总体方法的日间精密度。 在同一天进行五次加标实验,来研究日内 精密度。 将五天加标实验的平均值与分析当天的校 准值进行比较,研究了总体方法的准确度。

加标步骤 在 35 g 均质番茄空白样品中加入 203 种 农药标准品。为确保均质化,将样品搅拌 30 分钟,在室温下静置 30 分钟后再进行 萃取。加标样品分为三部分。终加标浓 度分别为 2、10、50 µg/kg。对苹果和橙 子基质重复相同步骤。样品前处理的后续 步骤适用于每个浓度。 样品前处理 在考虑开发和验证常规气相色谱方法的优 点时,应考虑样品前处理时间;否则,加 快气相色谱仪分离的优势就不会凸显。采 用柠檬酸 QuEChERS 方法[4],通过省去净 化步骤进一步简化该方法。因此,称量 10 g 样品置于 50 mL PTFE 离心管中。加 入 10 mL 乙腈。加入 10 µL 等分试样,其 中包括三种程序标准品(马la硫磷-D10 和磷酸三苯酯)的 10 mg/kg 混 合物,然后在自动轴向搅拌器中 (AGYTAX, Cirta lab. S.L., Spain) 振摇离心管 4 分钟。 然后,加入 4 g 硫酸镁、1 g 氯化钠、1 g 二水合柠檬酸三钠和 0.5 g 半水柠檬酸氢 二钠,在自动轴向搅拌器中再次振摇样品 4 分钟。随后将萃取物在 3500 rpm 下离 心 5 分钟。在进样至气相色谱仪之前,先 进行溶剂交换,蒸发 50 µL 萃取物,然后 用 50 µL 乙酸乙酯复溶。然后加入林丹-D6 进样标准品,浓度为 50 µg/kg。

 结果与讨论: 缩短方法运行时间 之前已经发表了完整研究和优化[1]。已证 明 dMRM 是实用工具,因为对不同方法的 评估无需不同的 MRM 采集时间段。此举 节省了方法开发过程中的大量手动操作。 仪器方法的线性和重现性 所有情况下均获得了良好的线性,残差 低于 20%,相关系数 (R2 ) 高于 0.99。 所有化合物在浓度高达 200 µg/kg(高检测浓度)时均呈线性。但是,某些 农药的线性浓度范围有所不同。番茄样 品中分析的 99% 化合物的线性范围为 1–200 µg/kg。邻苯二酚和丁苯丙酸的线 性范围较窄,为 2–200 µg/kg。异丙酚的 线性范围为 1–100 µg/kg。对于苹果样品 的线性研究,98% 化合物的线性范围为 1–200 µg/kg。由于喹硫磷、叶菌唑、氟 虫腈和环酰菌胺在 1 µg/kg 下的准确度较 低,其线性范围为 2–200 µg/kg。氯丹的 线性结果介于 5–200 µg/kg 之间。由于酸 性基质难度较大,橙子样品的图片有所不 同。此外,94% 的化合物在 1–200 µg/kg 之间表现出良好的线性。由于化合物灵敏度的问题,甲基对氧磷、脱叶 亚磷、Mercabam、氯丹、yi拌磷、乙霉威、ma拉氧磷、喹硫磷和密草通 表现出较窄的线性范围。乙氧喹是一 种线性范围为 1–10 µg/kg 的化合物。 在 2 和 5 µg/kg 的重现性评估中,所有化 合物和所有基质的 RSD 均 < 10%。 仪器方法的鉴定限 番茄样品中的所有化合物均可在 1 µg/kg 下得到鉴定。两个离子对和良好峰形可证 明鉴定结果。在使用研究相关基质研究方 法的线性时,还要检查该仪器的限值。 总体方法的日间和日内精密度 对于日间精密度(五天),所研究化合物 中有 97% 表现出令人满意的结果 (RSD < 20%)。

某些化合物(如联苯和丁草敌) 显示出更高的 RSD 值。对于日内精密 度,除联苯、丁草敌、乙菌利和啶斑肟 外,所有基质中 97% 的农药 RSD 均低于 20%。苹果样品中的乙菌利和啶斑肟表现 出不同的行为。日内精密度研究包括不同 的基质,这也正是这两种化合物获得高 RSD 的原因。

结论 :使用快速气相色谱程序温度可以将气相色 谱分析总时间缩短为 2/3,同时不会影响 结果质量或方法灵敏度。快速气相色谱方 法的主要优势是在保持必需分离的同时提 高实验室通量。在大多数情况下,即使浓 度低至 2 µg/kg,也可获得令人满意的方 法验证参数(回收率、重现性、线性和基 质效应)。通过分析两个 EUPT-FV 样品, 评估了该方法的定量准确性。

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