張建瑩,羅 耀,宮本寧,岳振峰*,趙祥龍,趙瓊暉
(1.深圳出入境檢驗檢疫局 食品檢驗檢疫技術中心,廣東 深圳 518045;2.AB SCIEX亞太應用中心,上海 201206)
蔬菜、水果中的農藥殘留問題日益受到關注,成為食品安全領域重要監控項目之一。很多國家、地區和組織制定了嚴格的農藥殘留限量法規。2017年6月18日,我國新發布的食品安全國家標準GB 2763-2016《食品安全國家標準 食品中最大農藥殘留限量》正式實施。該標準規定了433種農藥、4140項限量,涉及412種(類)食品分組,162個檢測方法標準[1],較GB 2763-2014版新增46種農藥及106項限量。然而,在我國至少有上千種農藥廣泛應用于農業生產,非常缺乏簡便、高效的農藥殘留高通量篩查檢測技術。為了應對農藥廣泛使用而造成的食品安全風險及滿足檢驗工作的實際需求,迫切需要建立蔬果中上百種農藥殘留的高通量快速篩查檢測方法。
GC-MS、GC-MS/MS 和LC-MS/MS的低分辨率、分析速度和掃描模式,無法達到農藥殘留高通量篩查檢測和確證的要求。隨著高分辨質譜技術的發展,四極桿-飛行時間質譜(Q-TOF/MS)憑借其在質量精度、全質量數據采集、數據可溯源性和數據庫檢索等方面的優勢,越來越多地應用于農殘篩查檢測領域[6-12],但絕大多數方法的定量下限較高,定量無法滿足限量要求。潘孝博等[12]建立了液相色譜-四極桿串聯飛行時間質譜測定食品中249種香港《規例》農藥殘留的篩查方法,該方法只有65%農藥的定量下限可達到0.010 mg/kg[12]。SWATH技術(Sequential windowed acquisition of all theoretical mass spectra)是一種創新性的數據非依賴性質譜采集技術,該技術將質譜掃描范圍分為若干個連續窗口,采集每個窗口中的所有碎片離子,從而獲取樣品中所有化合物的信息,可在一次進樣中同時得到所有農殘的一級和二級質譜數據,高靈敏度的二級譜圖能夠對每個化合物進行搜庫鑒定,即使樣品中的被測農藥含量很低,依然能夠得到二級譜圖,通過高分辨率質譜的質量精確度、保留時間和二級庫匹配等置信條件進行定性確證,實現所有化合物的定性和定量。SWATH技術的全面數據采集,克服了傳統數據依賴型采集技術中數據的不完整、重復性差等缺點;SWATH-MS掃描模式同時具備MRM定量級別的準確性和重復性[2-3],目前未見該技術應用于農藥小分子檢測方面的文獻報道。本方法參考國際方法EN 15662-2008[4]和AOAC 2007.01[5],改進了QuEChERS前處理方法,通過采用SWATH掃描模式獲取所有化合物的一級質譜(TOF-MS)及二級質譜(TOF-MS/MS)碎片信息,構建目標化合物的一級質譜精確質量數據庫和二級質譜圖庫,結合目標化合物的色譜保留時間信息,建立了液相色譜-四極桿-飛行時間質譜測定蘋果和生菜中248種農藥殘留量的篩查和確證方法。本方法的建立,將有助于在監管范圍、檢測技術和時效性等多方面提升食品安全保障水平。
液相色譜-四極桿飛行時間質譜儀(SCIEX X500R Q TOF,美國AB SCIEX公司);均質儀(美國Omni公司);渦旋振蕩儀(德國Heidolph公司);高速冷凍離心機(德國Sigma公司);高純水發生器(美國Millipore公司);0.22 μm有機濾膜。
甲醇、乙腈、正己烷、甲酸、乙酸銨均為色譜純(德國Merck公司),無水MgSO4、NaCl均為分析純;實驗用水為Milli-Q超純水;N-丙基乙二胺吸附劑(PSA)、十八烷基鍵合硅膠吸附劑(C18)(美國Supelco公司)。248種農藥標準品純度≥95%(德國Dr.E公司)。根據標準品的溶解度選用乙腈或丙酮等溶劑配制質量濃度為1 000 mg/L的各農藥標準儲備液,再以乙腈配成1.00 mg/L的混合標準溶液(-18 ℃避光存放)。采用空白樣品基質液稀釋混合標準工作液,配制0.010、0.025、0.050、0.100、0.200 mg/L的標準曲線系列溶液。
提?。簻蚀_稱取10 g(精確至0.01 g)新鮮蘋果、生菜樣品于50 mL 塑料離心管中,加入10 mL乙腈和5 mL 0.1%乙酸水溶液,渦旋振蕩1 min,9 500 r/min 離心10 min。吸取上清液至干凈的50 mL離心管中,加入2 g NaCl,渦旋振蕩1 min,9 500 r/min 離心10 min。
凈化:移取3 mL上清液置于裝有凈化粉末的離心管中(500 mg MgSO4,90 mg PSA,90 mg C18),振蕩混勻 3 min,9 500 r/min 離心 10 min,過有機濾膜后,LC-Q TOF/MS檢測。
色譜柱:Accucore AQ,2.6 μm,150 mm×2.1 mm(i.d.)(美國ThermoFisher公司)。流動相:A為0.005 mol/L甲酸銨水溶液;B為0.005 mol/L 甲酸銨甲醇溶液。梯度洗脫程序:0~1.0 min,5%B;1.0~3.0 min,5%~40%B;3.0~20.0 min,40%~80%B;20.0~24.0 min,80%~95%B;24.0~28.0 min,95%B;28.0~28.1 min,95%~5%B;28.1~33.0 min,5%B。流速:0.4 mL/min。進樣量:10 μL。
離子源和氣體參數:采用HESI 離子化方式;噴霧電壓5 500 V;毛細管溫度325 ℃;加熱器溫度550 ℃;Gas1 55 psi;Gas2 60 psi;氣簾氣Curtain Gas 35 unit;CAD Gas 7 unit;掃描模式:SWATH /TOF-MS/ TOF-MS/MS;正離子采集模式。TOF-MS參數:采集范圍80~900m/z;DP 電壓:75 V;碰撞能量CE 5 eV;累積時間:0.16 s。TOF-MS/MS參數:采集范圍80~900m/z;累積時間:0.06 s;電荷數1;質譜掃描參數見表1。

表1 TOF-MS/MS質譜掃描參數 Table 1 TOF-MS/MS scanning parameters for the detection compounds
由于本實驗中248種目標農藥的性質和極性差異較大,因此選取了反相鍵合相使用極性基團封端的Accucore AQ色譜柱,既可保留弱極性化合物,又可以保留和分離極性化合物。
對以上248種物質分別在乙腈-水與甲醇-水流動相體系(水相和有機相中均分別添加0.1%甲酸、5 mmol/L乙酸銨或5 mmol/L甲酸銨)的色譜分離效果進行對比研究。結果顯示,不同流動相條件下目標化合物的分離度存在差異,并且質譜響應強弱不同。甲醇流動相體系下,所有目標物在2.63~22.97 min之間出峰(圖1),較多化合物在甲醇流動相體系中響應值較強。滅蠅胺在乙腈-水流動相條件下無保留,而在甲醇-水流動相條件下保留情況良好,可能是由于乙腈和甲醇的洗脫能力以及粘度差異導致。較多化合物在甲醇(含5 mmol/L甲酸銨)-水(含5 mmol/L甲酸銨)流動相體系下的色譜保留較好且質譜響應值高。因此,本實驗采用5 mmol/L甲酸銨水溶液-甲醇(含5 mmol/L甲酸銨)作為最優流動相。蘋果基質中248種農藥混合標準溶液的總離子流(TIC)色譜圖(2維及3維)及各化合物保留時間分布見圖1。由圖1可見,248種農藥在色譜柱中保留分布較好,色譜峰在流動相梯度各時間段分布均勻,說明分離效果達到最佳。



圖1 蘋果基質中248種農藥(10 μg/L)混合標液的總離子流色譜圖(2維及3維)(A、B)及保留時間分布圖(C)Fig.1 Total ion current chromatogram(2D and 3D)(A,B) and distribution of retention time(C) of the 248 pesticides standard solution(10 μg/L)in apple matrix

圖2 不同提取溶劑時典型農藥的回收率比較Fig.2 Comparison of recovery data treated by different extract solutions
2.3.1提取溶劑的優化由于本研究中248種農藥的極性差異較大,因此在選擇提取溶劑時要考慮溶劑性質、農藥性質和基質特點。乙腈的溶解性好,滲透力強,適合提取的農藥極性范圍相對廣泛。乙腈通過適當的酸化,能促進農藥從組織中溶出,改善提取效率。本文分別考察了乙腈和乙腈-0.1%乙酸水溶液對248種化合物的提取效率,以蘋果基質中加標水平為0.100 mg/kg的目標物的回收率為考察指標。結果表明:乙腈酸化后,辛硫磷的回收率可從80%提高到88%;樂果的回收率從68%提高到79%;敵瘟磷的回收率從72%提高到80%;滅線磷的回收率從60%提高到82%;吡唑醚菌酯的回收率從76%提高到87%;保棉磷的回收率從63%提高到75%;多菌靈的回收率從75%提高到88%(圖2)。乙腈-0.1%乙酸水溶液為提取溶劑時效果最佳,因此本實驗選擇10 mL乙腈+5 mL 0.1%乙酸水作為提取溶劑。
2.3.2凈化條件的選擇由于蘋果樣品中含有較多的有機酸、糖類物質、維生素等,這些物質在提取過程中會與被測農藥一起被提取出來。若不進一步凈化,基質效應的干擾會影響檢測結果的準確性。QuEChERS法的常用吸附劑有PSA、C18及石墨化炭黑(GCB)等,可實現對基質中的色素、有機酸、脂肪酸和強陰離子等多種組分的凈化。無水MgSO4作為QuEChERS前處理方法的脫水劑,能有效地減小水相的體積,從而促進水相中的極性化合物再分配進入有機相中,故其加入量會影響試樣的脫水效果,進而影響后續凈化劑的吸附效果。PSA可除去脂肪酸、部分有機酸、糖和色素。C18吸附劑對非極性物質有較高的吸附,除油脂的效果顯著。石墨化炭黑(GCB)對平面結構農藥(如多菌靈、嘧菌環胺等)有很強的吸附性,因此本試驗不選用該吸附劑。以蘋果為樣品基質,考察了待凈化液中無水MgSO4、PSA和C18的加入量對目標化合物回收率的影響。選用了32種代表性農藥作為優化凈化條件的研究對象,其中包括有機磷類農藥(如保棉磷、樂果、氧樂果等)、氨基甲酸酯類農藥(如克百威、滅害威等)、煙堿類農藥(如吡蟲啉等)多種農藥,涵蓋各個保留時間段。
(1)無水MgSO4的加入量:通過參考歐盟EN 15662-2008方法,確定無水MgSO4的添加量為500 mg。
(2)PSA吸附劑的加入量:分別比較了PSA添加量為50、60、70、80、90、100 mg 時的回收率,綜合凈化效果和回收率實驗結果,選擇PSA添加量為90 mg,248種農藥中絕大部分農藥的回收率較佳,其平均回收率為48.6%~107%。
(3)C18吸附劑的加入量:比較了C18添加量分別為50、60、70、80、90、100 mg時的回收率,結果表明,C18添加量為90 mg時,248種農藥的平均回收率為85.5%~114%。
綜上,本實驗最終確定無水MgSO4、PSA、C18的用量分別為500、90、90 mg。
2.4.1分辨率的選擇高分辨質譜在合適的分辨率下可以實現目標化合物與基質中同質異素干擾物的基線分離,從而達到更為準確的定性能力。一級質譜在分辨率>20 000,且質譜精確度<5 ppm時,可實現目標物與干擾物質完全基線分離,有效地去除了基質干擾,提取離子色譜圖清晰完整,可進行準確的定性和定量。本實驗一級質譜和二級質譜均采用≥35 000 的分辨率,得到的譜圖既有母離子的精確質量數,又有二級質譜全掃描信息,完全滿足定性和定量要求。圖3為采用SWATH 掃描方式得到的多菌靈全掃描色譜圖、TOF-MS和TOF-MS/MS 質譜圖。
2.4.2母離子加合形式的選擇離子源為電噴霧電離源,數據在正模式下采集,有243種化合物母離子加合形式為[M+H]+;5種化合物加合形式為[M+NH4]+。



圖3 多菌靈的全掃描色譜圖、TOF-MS和TOF-MS/MS質譜圖Fig.3 Total ion chromatogram,TOF-MS and TOF-MS/MS spectra of carbendazim
2.4.3一級精確質量數據庫在優化的色譜-質譜條件下進樣,對248種化合物先進行一級質譜全掃描,獲得目標物的保留時間、母離子質荷比、質量偏差以及離子化形式等信息。在軟件中輸入化合物的名稱、保留時間、分子式、精確相對分子質量,建立248種化合物的一級精確質量數據庫。248種化合物的保留時間、定量下限(LOQ)及質譜信息如表2所示。

表2 248種化合物的保留時間、定量下限和質譜信息Table 2 Retention time,LOQs and mass parameters for the 248 compounds
(續表2)

No CompoundChemicalformulaParentionTheoreticalmassExperimentalmassRT(min)Massaccuracy(ppm)LOQ(mg/kg)32Desmethyl?pirimicarbC10H16N4O2[M+H]+225 1350225 13494 841 50 01033MetolcarbC9H11NO2[M+H]+166 0860166 08614 89-0 70 01034CarbetamideC12H16N2O3[M+H]+237 1230237 12364 900 80 01035MetosulamC14H13Cl2N5O4S[M+H]+418 0140418 01454 911 70 01036OxadixylC14H18N2O4[M+H]+279 1340279 13464 972 40 01037PhosphamidonC10H19ClNO5P[M+H]+300 0760300 07715 042 80 01038CyanazineC9H13ClN6[M+H]+241 0960241 09685 082 00 01039MetribuzinC8H14N4OS[M+H]+215 0960215 09665 192 20 01040AzamethiphosC9H10ClN2O5PS[M+H]+324 9810324 98195 232 90 01041BromacilC9H13BrN2O2[M+H]+261 0230261 02375 261 30 01042QuinoclamineC10H16ClNO2[M+H]+208 0160208 01635 261 40 01043Thiophanate?methylC12H14N4O4S2[M+H]+343 0530343 05385 292 40 01044PropoxurC11H15NO3[M+H]+210 1120210 11285 341 60 01045AminocarbC11H16N2O2[M+H]+209 1280209 12875 431 30 01046PyroquilonC11H11NO[M+H]+174 0910174 09165 461 70 01047BendiocarbC11H13NO4[M+H]+224 0920224 09215 461 60 01048CarbofuranC12H15NO3[M+H]+222 1120222 11285 501 60 01049HexazinoneC12H20N4O2[M+H]+253 1660253 16695 583 90 01050OfuraceC14H16ClNO3[M+H]+282 0890282 09015 663 30 01051TebuthiuronC9H16N4OS[M+H]+229 1120229 11235 692 20 01052MalaoxonC10H19O7PS[M+H]+315 0660315 06715 752 80 01053Imazamethabenz?methylC16H20N2O3[M+H]+289 1550289 15525 831 70 01054CarboxinC12H13NO2S[M+H]+236 0740236 07445 901 70 01055MonolinuronC9H11ClN2O2[M+H]+215 0580215 05846 201 20 01056EthiofencarbC11H15NO2S[M+H]+226 0900226 09026 232 60 01057FluometuronC10H11F3N2O[M+H]+233 0900233 09006 451 80 01058FosthiazateC9H18NO3PS2[M+H]+284 0540284 05456 562 50 01059IsoprocarbC11H15NO2[M+H]+194 1180194 11776 690 90 01060ChlorotoluronC10H13ClN2O[M+H]+213 0790213 07936 701 60 01061PhoratesulfoxideC7H17O3PS3[M+H]+277 0150277 01586 762 70 01062MetobromuronC9H11BrN2O2[M+H]+259 0080259 00816 801 70 01063AtratoneC9H17N5O[M+H]+212 1510212 15076 840 70 01064BenodanilC13H10INO[M+H]+323 9880323 98946 884 40 01065AtrazineC8H14ClN5[M+H]+216 1010216 10146 941 60 01066PhoratesulfoneC7H17O4PS3[M+H]+293 0100293 01116 994 00 01067DisulfotonsulfoneC8H19O4PS3[M+H]+307 0260307 02657 003 10 01068Paraoxon?ethylC10H14NO6P[M+H]+276 0630276 06417 153 50 01069FlutriafolC16H13F2N3O[M+H]+302 1100302 11067 252 20 01070MethabenzthiazuronC10H11N3OS[M+H]+222 0700222 06977 260 60 01071IsoproturonC12H18N2O[M+H]+207 1490207 14927 29-0 10 01072MetazachlorC14H16ClN3O[M+H]+278 1050278 10617 332 10 01073PropachlorC11H14ClNO[M+H]+212 0840212 08397 351 10 01074DEETC12H17NO[M+H]+192 1380192 13837 39-0 10 01075DiethyltoluamideC12H17NO[M+H]+192 1380192 13837 39-0 10 01076OxyfluorfenC15H11ClF3NO4[M+H]+362 0400362 04107 462 30 01077DiuronC9H10Cl2N2O[M+H]+233 0240233 02467 521 40 01078MetalaxylC15H21NO4[M+H]+280 1540280 15427 57-0 50 010793 4 5?TrimethacarbC11H15NO2[M+H]+194 1180194 11777 600 80 01080IsoxaflutoleC15H12F3NO4S[M+H]+360 0510360 05227 642 80 01081CycluronC11H22N2O[M+H]+199 1800199 18047 64-0 20 01082ThiophanateC14H18N4O4S2[M+H]+371 0840371 08517 692 30 01083Thiophanat?ethylC14H18N4O4S2[M+H]+371 0840371 08517 692 30 01084NorflurazonC12H9ClF3N3O[M+H]+304 0460304 04707 863 60 01085HeptenophosC9H12ClO4P[M+H]+251 0230251 02407 882 10 01086AzaconazoleC12H11Cl2N3O2[M+H]+300 0300300 03127 913 50 01087DimethachlorC13H18ClNO2[M+H]+256 1100256 11057 922 30 01088DifenoxuronC16H18N2O3[M+H]+287 1390287 13977 922 20 01089DiphenamidC16H17NO[M+H]+240 1380240 13878 111 80 01090BenoxacorC11H11Cl2NO2[M+H]+260 0240260 02398 19-0 10 010
(續表2)

No CompoundChemicalformulaParentionTheoreticalmassExperimentalmassRT(min)Massaccuracy(ppm)LOQ(mg/kg)91PhenmediphamC16H16N2O4[M+NH4]+318 1450318 14508 240 40 01092DesmediphamC16H16N2O4[M+H]+301 1180301 11918 242 80 01093ClomazoneC12H14ClNO2[M+H]+240 0790240 07908 421 60 01094DinoterbC10H12N2O5[M+H]+241 0820241 08128 43-2 90 01095Azinphos-methylC10H12N3O3PS2[M+H]+318 0130318 01478 475 20 01096DimefuronC15H19ClN4O3[M+H]+339 1220339 12278 632 50 01097PrometonC10H19N5O[M+H]+226 1660226 16658 701 30 01098SecbumetonC10H19N5O[M+H]+226 1660226 16658 701 30 01099TerbumetonC10H19N5O[M+H]+226 1660226 16658 701 30 010100PropanilC9H9Cl2NO[M+H]+218 0130218 01348 880 10 010101LinuronC9H10Cl2N2O2[M+H]+249 0190249 01978 931 90 010102SiduronC14H20N2O[M+H]+233 1650233 16518 991 30 010103AmetrynC9H17N5S[M+H]+228 1280228 12818 991 40 010104FluridoneC19H14F3NO[M+H]+330 1100330 11089 012 30 010105MethiocarbC11H15NO2S[M+H]+226 0900226 09019 232 30 010106DimethenamidC12H18ClNO2S[M+H]+276 0820276 08239 261 40 010107PyrimethanilC12H13N3[M+H]+200 1180200 11849 350 70 010108PropazineC9H16ClN5[M+H]+230 1170230 11729 442 20 010109SebutylazineC9H16ClN5[M+H]+230 1170230 11729 442 20 010110TerbuthylazineC9H16ClN5[M+H]+230 1170230 11729 442 20 010111FuralaxylC17H19NO4[M+H]+302 1390302 13989 483 70 010112EthiproleC13H9Cl2F3N4OS[M+H]+396 9900396 99129 593 30 010113FlurtamoneC18H14F3NO2[M+H]+334 1050334 10599 672 80 010114ClethodimC17H26ClNO3S[M+H]+360 1390360 14089 713 80 010115PromecarbC12H17NO2[M+H]+208 1330208 13349 741 10 010116AzoxystrobinC22H17N3O5[M+H]+404 1240404 12509 792 30 010117PaclobutrazolC15H20ClN3O[M+H]+294 1370294 137210 081 60 010118CrotoxyphosC14H19O6P[M+NH4]+332 1260332 126610 102 50 010119MexacarbateC12H18N2O2[M+H]+223 1440223 144410 111 30 010120MepronilC17H19NO2[M+H]+270 1490270 149410 181 90 010121MalathionC10H19O6PS2[M+H]+331 0430331 044310 282 90 010122IsoprothiolaneC12H18O4S2[M+H]+291 0720291 073010 313 70 010123FlutolanilC17H16F3NO2[M+H]+324 1210324 121610 373 00 010124IsoxabenC18H24N2O4[M+H]+333 1810333 181810 392 80 010125FlurprimidolC15H15F3N2O2[M+H]+313 1160313 116510 412 20 010126Benthiavalicarb?isopropylC18H24FN3O3S[M+H]+382 1600382 160210 541 80 010127TriadimefonC14H16ClN3O2[M+H]+294 1000294 101210 552 90 010128DimethomorphC21H22ClNO4[M+H]+388 1310388 131510 591 20 010129MandipropamidC23H22ClNO4[M+H]+412 1310412 131810 621 80 010130PropetamphosC10H20NO4PS[M+H]+282 0920282 093110 702 80 010131FlurochloridoneC12H10Cl2F3NO[M+H]+312 0160312 017310 762 90 010132MethoxyfenozideC22H28N2O3[M+H]+369 2170369 218210 862 50 010133TrietazineC9H16ClN5[M+H]+230 1170230 116910 861 00 010134IsazofosC9H17ClN3O3PS[M+H]+314 0490314 050110 883 50 010135Flamprop?methylC17H15ClFNO3[M+H]+336 0800336 080610 992 70 010136CumyluronC17H19ClN2O[M+H]+303 1260303 126811 003 00 010137MefenacetC16H14N2O2S[M+H]+299 0850299 085611 002 30 010138ChloroxuronC15H15ClN2O2[M+H]+291 0890291 090311 042 80 010139PyridaphenthionC14H17N2O4PS[M+H]+341 0720341 072811 072 50 010140MepanipyrimC14H13N3[M+H]+224 1180224 118711 232 20 010141TriazophosC12H16N3O3PS[M+H]+314 0720314 073211 242 80 010142IsofenphosoxonC15H24NO5P[M+H]+330 1460330 147611 303 40 010143IprovalicarbC18H28N2O3[M+H]+321 2170321 218111 312 70 010144EthoprophosC8H19O2PS2[M+H]+243 0640243 064211 552 00 010145PrometryneC10H19N5S[M+H]+242 1430242 143711 601 50 010146TerbutryneC10H19N5S[M+H]+242 1430242 143711 601 50 010147FlufenacetC14H13F4N3O2S[M+H]+364 0740364 074511 632 00 010148PyrifenoxC14H12Cl2N2O[M+H]+295 0400295 041011 653 50 010149MetolachlorC15H22ClNO2[M+H]+284 1410284 142011 692 70 010
(續表2)
(續表2)

No CompoundChemicalformulaParentionTheoreticalmassExperimentalmassRT(min)Massaccuracy(ppm)LOQ(mg/kg)209Phthalicacid,bis?butylC16H22O4[M+H]+279 1590279 159315 800 80 010210TrifloxystrobinC20H19F3N2O4[M+H]+409 1370409 138115 922 70 010211IndoxacarbC22H17ClF3N3O7[M+H]+528 0780528 080316 114 40 010212DithiopyrC15H16F5NO2S2[M+H]+402 0620402 062716 192 90 010213TriflumizoleC15H15ClF3N3O[M+H]+346 0930346 093916 233 10 010214Quizalofop?ethylC19H17ClN2O4[M+H]+373 0950373 096316 243 70 010215Fenoxaprop?ethylC18H16ClNO5[M+H]+362 0790362 080116 423 10 010216Haloxyfop?ehyoxyethylC19H19ClF3NO5[M+H]+434 0980434 098716 632 40 010217EsprocarbC15H23NOS[M+H]+266 1570266 158016 682 70 010218FurathiocarbC18H26N2O5S[M+H]+383 1640383 164416 692 20 010219TetramethrinC19H25NO4[M+H]+332 1860332 186316 692 10 010220TebupirimfosC13H23N2O3PS[M+H]+319 1240319 124616 751 80 010221TebufenpyradC18H24ClN3O[M+H]+334 1680334 168716 881 90 010222PropaquizafopC22H22ClN3O5[M+H]+444 1320444 133116 922 20 010223Pirimiphos?ethylC13H24N3O3PS[M+H]+334 1350334 135916 953 00 010224Fluazifop?butylC19H20F3NO4[M+H]+384 1420384 142717 022 50 010225PiperonylbutoxideC19H30O5[M+NH4]+356 2430356 244117 072 60 010226BuprofezinC16H23N3OS[M+H]+306 1630306 164317 192 60 010227ImibenconazoleC17H13Cl3N4S[M+H]+411 0000411 003817 380 30 010228LactofenC19H15ClF3NO7[M+NH4]+479 0830479 084417 483 50 010229EthionC9H22O4P2S4[M+H]+384 9950384 996117 573 20 010230PicolinafenC19H12F4N2O2[M+H]+377 0910377 091417 671 70 010231Chlorpyrifos?ethylC9H11Cl3NO3PS[M+H]+349 9340349 934917 713 80 010232HexythiazoxC17H21ClN2O2S[M+H]+353 1090353 109917 833 90 010233QuinoxyphenC15H8Cl2FNO[M+H]+308 0040308 005017 893 30 010234TemephosC16H20O6P2S3[M+H]+466 9970466 998317 902 70 010235SulprofosC12H19O2PS3[M+H]+323 0360323 036818 173 10 010236ButralinC14H21N3O4[M+H]+296 1600296 161718 644 10 010237PropargiteC19H26O4S[M+NH4]+368 1890368 189918 692 40 010238EtoxazoleC21H23F2NO2[M+H]+360 1770360 177318 881 10 010239FlufenoxuronC21H11ClF6N2O3[M+H]+489 0440489 045919 164 90 010240AsponC12H28O5P2S2[M+H]+379 0930379 093819 243 20 010241SpirodiclofenC21H24Cl2O4[M+H]+411 1120411 114119 384 00 010242SpinosadC41H65NO10[M+H]+732 4680732 470219 732 90 010243FenpropimorphC20H33NO[M+H]+304 2630304 263720 040 60 010244PyridabenC19H25ClN2OS[M+H]+365 1450365 145620 261 90 010245FenazaquinC20H22N2O[M+H]+307 1800307 181520 363 20 010246Emamectin?benzoateC49H75NO13[M+H]+886 5310886 533320 642 50 010247ResmethrinC22H26O3[M+H]+339 1950339 196420 872 70 010248PyridalylC18H14Cl4F3NO3[M+H]+489 9750489 975922 971 80 010
2.4.4二級質譜庫根據歐盟最新版《食品飼料中農殘分析的質量控制和方法確認的指導文件》(SANTE/11945/2015)[13]的決議,使用高分辨質譜確證時,至少需1個高分辨母離子及1個特征碎片離子,且質量偏差≤5 ppm。本文通過1個高分辨母離子及二級譜圖的匹配度進行確證,同時母離子和碎片離子的質量偏差均≤5 ppm。目標物在保留時間窗口的響應值超過閾值,則自動觸發在不同碰撞能量下(20、35、50 eV)采集并疊加二級碎片譜圖,由此建立該化合物的二級信息譜庫。以多菌靈為例,全掃描色譜圖、TOF-MS和TOF-MS/MS質譜圖(圖3),在扣除背景干擾后,母離子、二級譜圖匹配度≥80%,則顯示確證通過。如母離子、二級譜圖匹配度≥60%(<80%),則需再通過保留時間、同位素匹配度等因素進一步確證。
基質效應是殘留質譜檢測中普遍存在的現象?;|效應的消除方法,一是在前處理時盡量將樣品處理干凈,二是在儀器分析時采用基質匹配標準溶液作校準曲線,三是采用內標法進行校正[14]。因本方法涉及的農藥品種較多,每種均采用本身同位素作為內標不太現實,而采用性質相近的物質作為內標會存在一定的偏差;因此本方法采用基質匹配標準溶液作校準曲線來消除基質效應。
2.6.1定性方法的準確度及精密度在空白樣品中添加248種化合物的標準溶液(0.05 mg/L)作為樣品進行測定。由表2可知,248種化合物的精確質量數的偏差在0.06×10-6~1.76×10-6之間,二級全掃描質譜圖的匹配度在87%以上。
2.6.2方法的線性方程、定量下限本方法在快速篩查的基礎上通過提取一級質譜的精確相對分子質量進行定量從而實現同步定量分析,每個化合物采集點數均可在20個以上,保證定量結果的準確性。以各種空白基質標準溶液繪制標準曲線,質量濃度分別為0.010、0.025、0.050、0.100、0.200 mg/L。以峰面積(y)為縱坐標,質量濃度(x,mg/L)為橫坐標,各目標化合物在0.010~0.200 mg/L 范圍內線性關系良好,相關系數(r)≥0.99。
方法的定量下限是基于回收率和RSD滿足歐盟SANTE/11945/2015要求的最低試驗添加水平[13],加標樣品的定量離子對色譜信號≥10倍信噪比(S/N≥10)的要求得到。加標試驗結果顯示,248種農藥的定量下限均為0.010 mg/kg。
2.6.3加標回收率與精密度分別采用空白的蘋果和生菜樣品作為驗證基體。各農藥加標水平分別為0.010、0.050、0.100 mg/kg,每個水平做6次平行。按本方法中測定步驟操作,外標法定量,計算每種驗證基體的回收率范圍和精密度。248種農藥在蘋果中3個加標水平下的平均回收率分別為28.2%~128%、37.2%~132%和30.5%~133%,相對標準偏差(RSD)為1.6%~19.8%(n=6) ;在生菜中3個加標水平下的平均回收率分別為25.2%~121%、32.4%~112%和28.9%~103%,RSD為0.98%~21.2%(n=6)。
本實驗利用高效液相色譜-四極桿-飛行時間質譜對蘋果和生菜中248種農藥殘留進行測定,35 min內可完成248種農藥的高通量篩選和確認。高分辨率質譜在樣品分析中消除了基質干擾,結合改進的QuEChERS前處理方法,極大提高了方法定性的準確性和定量限水平。以精確相對分子質量、二級質譜圖和相對保留時間為基礎,構建了248 種農藥篩查數據庫,建立了248種農藥的快速篩查和確證方法。該方法作為一種農殘快速篩選和確證檢測技術,必將在農藥殘留篩查和確認中得到廣泛應用。
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