改进的 QuEChERS 方法结合单四级杆 GC/MS 测定卷心菜中的农药残留 Jessie Butler, David Steiniger, Eric Phillips Thermo Fisher Scientific, Austin, TX, USA Technical Note 关

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权横苍
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1 改进的 QuEChERS 方法结合单四级杆 GC/MS 测定卷心菜中的农药残留 Jessie Butler, David Steiniger, Eric Phillips Thermo Fisher Scientific, Austin, TX, USA Technical Note 关键词 :DSQ II GC/MS;Quanlab Forms; 食品安全 ;QuEChERS; 农残分析前言一种新的样品前处理方法 QuEChERS 方法在很大程度上简化了果蔬中的农残测定的前处理过程, 最近作为 AOAC 方法出版 [1] 该方法采用乙腈提取, 通过加入醋酸钠和无水硫酸镁盐析作用使其进行液液分配从水相进入有机相 [1] 本文介绍了 QuEChERS 方法在测定卷心菜中农残的应用, 仪器使用 GC/MS 包括 TRACE GC Ultra 和 DSQ II 单四级杆质谱仪数据处理采用 Thermo Scientific QuanLab Forms 2.5 软件乙腈提取物溶剂交换为正己烷 / 丙酮, 用于不分流进样和 EI 模式 SIM 检测 [2] 校准曲线采用卷心菜做基质得到基质标准校正曲线, 分析方法的精密度和准确度通过 5 ng/g 和 50 ng/g 的基质标准溶液得到实验条件方法验证中, 通过实验来验证 QuEChERS 方法的几处微小改动对实验室分析可能产生的效果样品处理和分析过程中的消耗品应该严格控制 ( 表 1) 所研究的农药的列表中表明大部分农药具有不同的基团加压不分流进样方式, 色谱柱 TR-Pesticide 毛细管柱 (5% 二苯基 /95% 二甲基聚硅氧烷,30 m, 0.25 mm, 0.25µm, 保护柱 5 m, 0.25 mm) DSQ II 用的是半封闭的离子盒为了验证改进后的 QuEChERS 方法, 从样品前处理到 MS 检测每个细节都做了验证包括以下方面 : 样品萃取和净化 ; 溶剂交换 ; 进样 ; 分离 ; 检测样品萃取和净化 QuEChERS 方法包括的步骤见图 1 主要包含三个部分 : 萃取净化和从乙腈到正己烷与丙酮混合物 (9:1) 的溶剂交换溶剂交换为不分流进样口提供更容易接受的溶剂样品均质时需充分以保持样品的一致性

2 2 图 1. 改进后的 QuEChERS 样品前处理方法的流程图样品处理过程中, 如果在乙腈提取液中加入大量硫酸镁, 会有较差的回收率这是由于样品中的水与硫酸镁发生了放热反应虽然很多厂商提供了装有预先称好粉末试剂的萃取管, 但一般不使用这些萃取管一个变化是向消耗品表格中加入了空的 50 mlfep 管称取均质好的样品 15 g 放入萃取管中, 加入 15 ml1% 冰醋酸的乙腈溶液, 再加入农药的标准溶液以测定方法的检出限 (LOD) 和进行方法验证 (MVD) 萃取管加盖涡旋 30 s 然后再将称好的粉末试剂缓慢加入乙腈层中, 盖上盖子涡旋 30 s 直至所有的粉末试剂与液体层充分混合将萃取管放在机械混合器上混合 5 min, 再以 3000 rpm 离心 5 min 取出上层 11 ml 乙腈转移到 15 ml 的净化管中, 盖好盖子涡旋 30 s,3000 rpm 离心 5 min 将上层 5 ml 液体转移到另外一个干净的试管中准备交换溶剂溶剂交换 5 ml 液体在 40 下氮气吹干, 加入 900µL 正己烷 / 丙酮 (9:1) 混合溶剂, 再加入 100µL 内标溶液 (d10- 对硫磷 ) 基质校正曲线就是在这一步中分别加入各水平的标准溶液得到的盖好盖子涡旋 30 s 后, 再在 3000 rpm 离心 5 min, 取上层 200µL 液体转移入自动进样小瓶中, 待 GC/MS 分析进样进样口条件需要进行优化以适应高分子量和低分子量的农药分析进样口温度设定为 250, 能够气化研究范围内的所有农药化合物高压进样方式选择的进样口衬管是内径 5 mm, 体积 1.6 ml 进样口压力在进样的 0.5 min 内设定为 250 kpa 采用高压进样方式,2 µl 进样的蒸汽体积实际上由 0.49 ml 减少到 0.19 ml 因此在高的进样口流速 (4.7 ml/min) 下, 目标化合物快速的通过进样口, 不会与进样口衬管发生作用这样能够减少敏感化合物的降解该结果已通过异狄氏剂进行验证, 无需日常维护, 只有 <5% 的异狄氏剂发生了降解结果计算以异狄氏剂的两个降解产物异狄氏剂醛和异狄氏剂酮的加和除以降解产物和异狄氏剂的加和得到的百分比通常当降解大于 20% 时就需要更换衬管本方法通过验证结果很好, 减少了降解 ( 图 2)

3 3 分离化合物的分离采用 5 % 二苯基 / 9 5 % 二甲基聚硅氧烷 (30 m,0.25 mm,0.25 µm), 预柱 (5 m, 0.25 mm) 这是一个非极性柱, 对大分子量的有机氯农药分离效果较好固定相的相互作用使得浓度低于 100 pg 的农药没有响应, 这个现象可以通过加入分析保护剂来消除 [5] 基质标准校准曲线的线性优于溶剂标准溶液的线性, 这是由于在农药组分通过色谱柱时, 基质中的物质与固定相发生作用, 占据了固定相上的活性位点进样口温度设定 250,MS 源温设定 250, 炉温 40 保持 1.5 min, 以 15 /min 升到 150, 再以 7 /min 升到 225, 再以 25 /min 升到 290, 保持 15 min 柱流速采用恒流模式, 流速 1 ml/min

基质提取液的进样全扫描图用来确定柱温的最高保持温度 ( 图 4) 在最终的 SIM 方法中, 当最后一个化合物出峰时, 灯丝就关掉以保持质谱免受污染

4 4 其余的仪器参数设置见表 2 所有农药都得到了较好的分离, 能够建立 SIM 分析窗口 ( 表 3) 某些化合物在溶剂中进样峰型较差, 但在基质中却能得到较好的峰型这可能是由于基质效应的影响溶剂标准溶液 (500 ng/ml) 的总离子流图见图 3 基质提取液的进样全扫描图用来确定柱温的最高保持温度 ( 图 4) 在最终的 SIM 方法中, 当最后一个化合物出峰时, 灯丝就关掉以保持质谱免受污染检测适当调整质谱仪的扫描速度以检测到共流出的农药组分农药的检测采用选择离子检测模式, 每个组分分别以各自的选择离子 ( 表 3) 建立扫描窗口 DSQ II 用的是半封闭的离子盒, 发射电流为 50 µa

5 结果与讨论校准曲线用卷心菜基质配制,Thermo Scientific QuanLab Forms 软件分析, 其中包含 AOAC 方法和欧洲质谱定性标准的多重质量控制的测试 [1,3] 本方法选用的内标是 d10- 对硫磷, 磷酸三苯酯也可用作替代品大部分农药线性拟合 R 2 >0.99 检出限为 1.1 ng/g, 低于 CODEX 中规定的法规限量 [4] 定量限为 3.6 ng/g 四次重复分析得到平均相对标准偏差为 10.5%, 回收率范围 %, 平均回收率为 88% 5 线性基质标准溶液的配制过程见图 1 平均相关系数为线性结果见表 4 乐果和乙烯菌核利的校正曲线分别见图 6 和图 7 方法验证四次基质加标 (50 ng/g) 的重复分析验证了方法的准确度和精密度在表 5 中,50 ng/g 基质加标的测定值为 44 ng/g 回收率是 %, 平均回收率为 88%, 精密度为 10.5% 定量限和检测限定量限是通过接近于预期检测限的基质加标而得到的八个基质样品的加标浓度为 5 ng/g, 通过计算标准偏差的 3 倍和 10 倍分别得到 LOD 和 LOQ 计算得到的平均浓度为 5.4 ng/g 精密度 (RSD) 为 7.0%, 计算得到 LOD 为 1.1 ng/g,loq 为 3.6 ng/g 法规限量和本研究的结果列在表 6 中结论通过 Thermo Scientific DSQ II 采用 EI SIM 模式验证了 AOAC 方法结果表明改进的 QuEChERS 方法结合 DSQ II 仪器测定卷心菜中的农残能够满足检测要求和质量控制要求前处理方法的改进包括溶剂交换为正己烷 / 丙酮所研究的大部分农药线性关系 R 2 >0.997 方法验证的结果表明当加标浓度为 50 ng/g, 四次重复实验的 RSD 为 10.5%, 加标浓度为 5 ng/g 时,8 次平行实验计算得到 LOD 为 1 ng/g,loq 为 3.6 ng/g 进样口异狄氏剂的降解低于 5% 高压不分流进样, 三个选择离子检测完全满足 AOAC 方法测定卷心菜中农残的要求

6 Thermo Fisher Scientific, San Jose, CA USA is ISO Certified. thermoscientific.com 2012 Thermo Fisher Scientific Inc. All rights reserved. All trademarks are the property of Thermo Fisher Scientific Inc. and its subsidiaries. Specifications, terms and pricing are subject to change. Not all products are available in all countries. Please consult your local sales representative for details. 上海上海浦东新金桥路 27 号 6 号楼邮编 : 电话 : 传真 : 北京北京东城区安定门东大街 28 号雍和大厦西楼 F 座 7 层室邮编 : 电话 : 传真 : 免费服务热线 :

GC 和进样口条件 TRACE 1310 GC 进样体积 (µl): 1.0 衬管 : SSL 单锥形 (P/N:453A2342) 进样口 ( ): 240 进样模块和模式 : 不分流进样载气 (ml/min): He,1.2 柱温箱温度

GC 和进样口条件 TRACE 1310 GC 进样体积 (µl): 1.0 衬管 : SSL 单锥形 (P/N:453A2342) 进样口 ( ): 240 进样模块和模式 : 不分流进样载气 (ml/min): He,1.2 柱温箱温度基于三重四极杆 TSQ 8000 Evo 平台的快速方法将婴儿食品中的农药残留的分析效率提高三倍应用文献 10432 Cristian Cojocariu, 1 Michael T. Hetmanski, 2 Paul Silcock, 1 and Richard J. Fussell 2 1 赛默飞世尔科技, 英