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Agilent 6470分析食品中农药残留的全面LC/MS流程

发布时间:2021-08-16   点击次数:585次

摘要:为了加速和简化常规实验室食品检测,开发了一套用于定量分析 510 种农药残留的 全面 LC/MS/MS 工作流程。基于安捷伦农药动态 MRM 数据库开发了化合物离子对 和优化参数,该数据库拥有超过 750 种农药,包括用于快速、轻松地输入分析方法 中的精选参数。工作流程包括样品前处理、色谱分离、质谱 (MS) 检测、数据分析和 解析。结合使用 Agilent 1290 Infinity II 液相色谱系统与 Agilent 6470 三重四极杆液 质联用系统对三种不同含量类型的食品基质:番茄(高含水量)、小麦(高淀粉含 量)和橄榄油(高含油量)进行分析,从而证明该工作流程的适应性。使用 Agilent QuEChERS 试剂盒和 dSPE 净化对番茄和小麦样品进行样品前处理。使用 QuEChERS 试剂盒进行萃取,然后通过 Agilent Captiva EMR-Lipid 净化制备橄榄油样品。 根据 SANTE/12682/2019,基于检测限 (LOD) 和定量限 (LOQ)、校准曲线线性以及回 收率和精密度,使用 1–100 µg/L 的基质匹配校准标样对工作流程性能进行评估和验 证。超过 95% 的分析物表现出优异的线性(R2 ≥ 0.99,校准曲线的绘制浓度从 LOQ 到 50 或 100 µg/L)。使用回收率重现性 (RSDr) 和实验室内重现性 (RSDiR) 评估方法 精密度。对 3 种基质浓度为 1、5 和 10 µg/kg 的强化质量控制 (QC) 样品进行评估。 90% 的化合物在 10 µg/kg 浓度下的 RSDr 和 RSDiR 均在 20% 的限值内。番茄、小麦 和橄榄油基质的方法性能证明了该方法适用于高含水量、高含油量和高淀粉含量基 质以及可能对其他食品基质的使用产生影响的多残留农药的定量分析。


前言: 在生产、储存和运输过程中,用于保护作 物免受疾病或有害生物侵害的农药具有潜 在的毒性。蔬菜、水果、草药、蜂蜜、油 籽、谷物和动物源性食品等商品内部或表 面的农药残留也会对健康造成不利影响并 引发环境问题。世界卫生组织 (WHO)、 粮食和农业组织 (FAO)、美国国家环境保 护局 (EPA) 和欧盟 (EU) 等组织已经制定 并发布了政策声明,以指导农业组织正确 使用农药。例如,根据欧盟法规,最大残 留限量 (MRL) 是指在使用农药时,食品 或动物饲料内部或表面所含法律容许农药 残留的高水平[1]。食品中允许的农药残 留量必须尽可能低,从而确保消费者的食 品安全。除明确禁用的化合物外,大多数 农药的 MRL 为 10 µg/kg (10 ppb)。这表 明对食品基质中多残留农药的高灵敏度分 析方法的需求。高效液相色谱与三重四极杆质谱 (LC/TQ) 的联用是一种得到广泛认可的现代技术, 可用于多种农药的定量分析。这是因为 它具有高灵敏度、选择性和准确度,可 确保获得高质量的数据,满足复杂食品 基质的 MRL 要求。我们开发了全面的 LC/MS/MS 工作流程,用于准确、可靠 地分析各种植物源性食品基质中的 500 多种农药残留。该工作流程包括样品前处 理、色谱分离和 MS 检测目标定量和结果 解析,有助于简化常规农药分析,从而提 高实验室通量和分析效率。 安捷伦提供 LC/TQ 方法以及包含样品前 处理、采集和数据分析步骤详细信息的方 法方案[2]。


实验部分 化学品与试剂 使用安捷伦LC/MS液质联用级乙腈 (ACN)、甲醇 (MeOH) 和水进行研究。LC/MS 级甲酸 和甲酸铵购自 Sigma-Aldrich。使用的所 有其他溶剂均为 HPLC 级且购自 SigmaAldrich。 标样和溶液 即用型和定制预混合农药标准品购自表 1 中列出的供应商[3]。 用 ACN 和储备标准溶液制备由 510 种浓 度为 1000 µg/L 的目标化合物组成的中间 标准混合物,并用于其余的实验。稀释中 间标准溶液得到 50 µg/L 和 500 µg/L 的 工作标准溶液,用于制备预加标 QC。

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用 ACN 制备校准标样溶剂,用于评估基 质效应[1]。对 1000 µg/L 的中间标准品进 行连续稀释,制备浓度分别为 1、2、5、 10、25、50 和 100 µg/L 的七种校准溶 液,置于 Eppendorf 离心管中。校准标样 溶液必须新鲜配制,如果不立即使用,应 储存在 4 °C 的冰箱中。


样品前处理 无农药和有机标记的新鲜番茄、小麦粉和 橄榄油购自当地杂货店。用家用搅拌器将 番茄搅打均匀,如果不立即分析,则将其 储存在 4 °C 的冰箱中。 以下产品和设备用于样品前处理: • Agilent QuEChERS EN 萃取试剂盒 (部件号 5982-5650CH) • Agilent QuEChERS 通用分散式固相 萃取试剂盒(部件号 5982-0028) • Agilent Captiva EMR-Lipid 过滤柱, 6 mL(部件号 5190-1004) • 安捷伦正压处理装置 PPM-48(部件 号 5191-4101)• Geno/Grinder (SPEX, Metuchen, NJ, USA) • 离心机(Eppendorf,离心机 5804R 和 5430R) • 涡旋仪和多管涡旋仪 (VWR, Plainfield, NJ, USA)


分别称取 10 ± 0.1 g 均质新鲜番茄、 2 ± 0.1 g 干燥的小麦粉和 5 ± 0.1 g 橄榄 油,置于 50 mL 试管中。通过加标适 量的农药标准工作溶液,得到预加标的 QC 样品,从而制备 1.0 µg/kg 的低浓度 QC (LQC) 溶液、5.0 µg/kg 的中等浓度 QC (MQC) 溶液和 10.0 µg/kg 的高浓度 QC (HQC) 溶液。在将标准品加入基质 后,将样品盖紧,进行涡旋混合,并平 衡 15–20 分钟。建议在萃取前向干燥的小麦粉中加水,提高低含水量商品的萃取 效率。使用 QuEChERS 萃取和通用 dSPE 净化进行番茄和小麦样品的前处理,而使 用 Captiva EMR-Lipid 净化进行橄榄油样 品的前处理,并使用安捷伦正压处理装 置 PPM-48 进行辅助洗脱。前处理流程如 图 1 所示。


基质匹配校准标样前处理 本研究使用并前处理基质匹配校准标样 (后加标标准品),进行工作流程性能的 评估。使用未加标的番茄、小麦和橄榄油 空白样品制备基质空白。基质匹配校准标 样的制备方法与溶剂标准品相同,只是用 相应的基质空白代替 ACN 溶剂。通过比 较基质匹配标样与相应溶剂标准品中的响 应来评估基质效应[1]。

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仪器 使用安装于 Agilent 1290 Infinity II 液相色谱系统中的 Agilent ZORBAX RRHD Eclipse Plus C18, 2.1 × 150 mm, 1.8 µm 色谱柱(部件号 959759-902)进行色谱 分离。 1290 Infinity II 液相色谱系统的各个模块 包括: • Agilent 1290 Infinity II 高速泵 (G4220A) • Agilent 1290 Infinity II 自动进样器 (G4226A) • Agilent 1290 Infinity II 柱温箱 (G1316C) 液相色谱系统条件列于表 2。 配备安捷伦喷射流 (AJS) 电喷雾离子源的 Agilent 6470 LC/TQ 质谱仪在动态 MRM (dMRM) 模式下运行。LC/TQ 自动调谐 在单元和宽模式下进行。使用 Agilent MassHunter 软件(8.0 或更高版本)完 成所有数据的采集和处理。6470 LC/TQ 参数列于表 3。


结果与讨论 LC/TQ 方法的开发 这项研究的主要工作在于开发 510 种农药 化合物的动态 MRM 离子对。对于每种化 合物,使用 Agilent MassHunter Optimizer 软件通过流动注射对 MRM 离子对以及碎 裂电压、碰撞能量和电离极性进行了优 化。针对每种化合物,自动选择四种丰 度高的产物离子。dMRM 方法存储了 来自 510 种农药的 1000 多个 MRM 离子 对。根据单个化合物的碎裂行为,每种农 药选择两个或三个目标特异性 MRM 离子 对(EPTC 和腐霉利除外,它们只有一个离子对足够稳定,可以被监测)。这样做 是为了满足通过 LC/MS/MS 进行鉴定和确 认的法规要求[1]。两个丰度高的碎片被 定义为在保留时间窗口内采集的主要离子 对,随后被用作定量离子和定性离子。 使用 ZORBAX RRHD Eclipse Plus C18 色 谱柱优化色谱方法,在 20 分钟 HPLC 梯 度内实现了 510 种农药残留的良好分离和分布。使用 AJS 离子源,0.4 mL/min 的流速为目标离子提供了有效的去溶剂 化。使用周期为 500 ms 的 dMRM 方 法。观察到的典型色谱峰宽在 8–12 秒之 间。图 2A 显示了在橄榄油基质提取物中 后加标浓度为 10 µg/L 的所有 510 种目标 农药的代表性 MRM 色谱图。



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