零交叉污染的农残分析研究

零交叉污染的农残分析

Qingyu Sun，Kefei Wan 0 2020-05-27

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利用气相色谱串联质谱可以快速,灵敏地分析出食品和环境样品中的农药残留,但若扫描时间过短则易产生交叉污染,导致分析结果呈假阳性.因此,避免交叉污染是提高分析质量的关键,本文介绍了采用Scion-TQ质谱实现零交叉污染的快速分析方法.

图1. 在1ms的扫描时间下监测100pg八氟萘，未发生“交叉污染”（上图纵轴以MCps计，下图以Cps计）。

利用气相色谱串联质谱可以快速、灵敏地分析出食品和环境样品中的农药残留，但若扫描时间过短则易产生“交叉污染”，导致分析结果呈“假阳性”。因此，避免“交叉污染”是提高分析质量的关键，本文介绍了采用Scion-TQ质谱实现零“交叉污染”的快速分析方法。

过度或非法地使用农药会给人类的健康和环境带来巨大的安全隐患。为此，多数欧盟国家也相应地颁布了使用农药的法律法规，对大多数农药的最大残留量（MRL）进行了严格的限定。与此同时，许多亚洲国家相应制定了严格的制度，美国FDA也于2011年1月颁布了《食品安全现代化法案》，更新了农残监管的相关法规。

各项法律法规的出台，促使实验室检测农残的力度不断加强，分析人员希望通过一次进样，就能在多种复杂的基质中检测出尽可能多的农药，日益进步的质谱技术正逐渐使这种期望成为可能。应用色质联用技术可达到欧共体指令（EG）2002/657的评级标准要求。三重四级杆串联质谱的多反应监测模式（MRM）具有高度的选择性，在多个目标物的保留时间相同的情况下，也能同时监测。因此，特别适用于复杂基质的农残分析。为了能够一次性测定更多的农药，三重四级杆质谱需要对成百上千个MRM通道进行监测，这就相应地减少了扫描时间（驻留时间），而过短的扫描时间则会导致检测的灵敏度降低。

避免“交叉污染”

MRM模式扫描时间过短带来的另一个问题就是易产生“交叉污染”（Crosstalk）。“交叉污染”的成因是：当两个不同的母离子产生了相同的碎片离子，第一个母离子的MRM通道扫描结束后，由于扫描时间过短，产生的碎片离子来不及被完全清除；当第二个母离子的MRM扫描开始时，第一个MRM产生的碎片离子便会叠加到第二个MRM的色谱图中，导致信号强度的增强，若前者的强度特别大，就会导致后者呈现“假阳性”。

Scion-TQ质谱的创新设计可将 “交叉污染”排除，避免产生“假阳性”现象。该质谱的最大优势是具有极高的灵敏度。其无缝隙、无透镜，180°弯曲的碰撞池能有效地降低谱图的噪音水平及潜在污染，采集数据的速度非常快，扫描速率高达14000Da/s。当扫描时间在1~100ms之间时，目标物的峰高无变化，峰面积无明显损失，且RSD不超过5%。

图2. 在10ms的扫描时间下监测1ng的农药混标甲氧滴滴涕(227>212)与乙烯菌核利的混标（285>212），未发生“交叉污染”（左上及右下图纵轴以MCps计，左下及右上图以Cps计）。

实验条件

布鲁克公司通过以下实验验证了Scion-TQ质谱的优越性能，两个实验均应用布鲁克451色谱仪（配备CP 8400自动进样器）串联Scion-TQ质谱仪完成。在230℃下, 采用不分流模式进样1μl，利用内径为0.25mm，膜厚度为0.25μm的Bruker-BR5-ms色谱柱进行分离。扫描时间实验采用30m柱，“交叉污染”实验则采用15m柱。样本和MRM参数与结果一同显示，所有数据均采用Bruker MS Workstation软件进行处理。

扫描时间与峰强度关系实验

以1pg八氟萘（OFN）为测试样，在1~100ms之间选取6个不同扫描时间，且每个扫描时间做6个重复。在20 V碰撞能下，对272>222通道进行监测。

结果如表1所示：不同扫描时间的OFN峰高持平，对比扫描时间的两极1ms与100ms，峰面积的损失率仅为13%。在最短的扫描时间1ms下，6次重复的RSD值为5.4%，属可接受范围。