化工儀器網(wǎng)
技術(shù)文章
氣質(zhì)聯(lián)用儀對菠菜中的203種農(nóng)藥進(jìn)行快速可靠分析
閱讀：436 發(fā)布時間：2024-9-20通過這兩種快速方法,，使用 P&EP MRM數(shù)據(jù)庫中提供的保留時間準(zhǔn)確地預(yù)測了分析物的保留時間[1]。使用氣相色譜方法轉(zhuǎn)換技術(shù)并保持相同的色譜柱相比,，可以準(zhǔn)確預(yù)測 10 × 10 m 配置下 203 種分析農(nóng)藥的保留時間并保持相同的洗脫順序,。為了更新常規(guī) 15 × 15 m 配置下 10 分鐘法的保留時間，使用了農(nóng)藥和正烷烴的組合,。兩種色譜柱配置的柱中反吹可以降低定期維護頻率（例如色譜柱兩端的切割和離子源清潔）,，提高了方法的穩(wěn)定性。此外,，當(dāng)與程序升溫多模式進(jìn)樣口 (MMI) 一起使用時,，與色譜柱直接連接進(jìn)樣口和質(zhì)譜儀的傳統(tǒng)配置相比，無需冷卻和放空質(zhì)譜離子源，可以更快地進(jìn)行襯管更換和其他進(jìn)樣口維護程序,。開發(fā)的方法適用于分析農(nóng)藥,，覆蓋菠菜中不同農(nóng)藥的廣泛最大殘留量 (MRL) 范圍，在 0.1–1000 ppb 的動態(tài)范圍內(nèi)具有出色的校準(zhǔn)性能,。本應(yīng)用簡報介紹了兩種方法,，可通過 GC/MS/MS 在 10 分鐘內(nèi)對高葉綠素含量的挑戰(zhàn)性新鮮菠菜基質(zhì)實現(xiàn)穩(wěn)定的多殘留農(nóng)藥分析，同時對其中所含的 200 多種農(nóng)藥保持足夠的色譜分離度,。首先,，結(jié)合使用常規(guī)的 15 × 15 m (0.25 mm × 0.25 µm) 柱中反吹配置與更快的柱溫箱升溫速率，使分析時間縮短為 10 分鐘,。其次,，使用迷你孔徑 10 × 10 m (0.18 mm × 0.18 µm) 柱中反吹配置，實現(xiàn) 10 分鐘快速分析,。使用安捷倫氣相色譜方法轉(zhuǎn)換技術(shù)對后一種方法進(jìn)行了準(zhǔn)確擴展,。結(jié)果表明，柱中反吹配置通過盡可能減少色譜柱切割和離子源清潔,，確保了方法穩(wěn)定性并延長了系統(tǒng)的免維護運行時間,。數(shù)據(jù)顯示，Agilent 7000E 和 7010C 三重四極桿氣質(zhì)聯(lián)用系統(tǒng)在 0.1–1000 十億分之一 (ppb) 的濃度范圍內(nèi)具有出色的線性,。在 GC/TQ 連續(xù)運行175 小時的過程中,，菠菜提取物（農(nóng)藥加標(biāo)濃度為 20 ppb）的 700 次連續(xù)進(jìn)樣顯示出良好的方法穩(wěn)定性。
前言在食品分析中,，人們越來越需要既不影響方法穩(wěn)定性和色譜性能,，又能更快速地鑒定和定量化學(xué)殘留物的方法。傳統(tǒng)的多殘留農(nóng)藥分析方法通常至少需要 20 分鐘,，導(dǎo)致樣品分析周期較長,。在這種情況下，一批樣品的 GC/MS 分析時間動輒數(shù)天,。這會成為樣品分析瓶頸并限制實驗室分析效率,。因此，縮短氣質(zhì)聯(lián)用儀GC/MS分析時間無疑會提高樣品分析通量,，并最終提高實驗室分析效率,。然而，時間縮短的 GC 方法通常涉及方法穩(wěn)定性或性能的權(quán)衡,。本應(yīng)用簡報重點介紹了使用 (a) Agilent 8890 GC和 7000E 三重四極桿氣質(zhì)聯(lián)用系統(tǒng)以及(b) Agilent 8890 GC 和 7010C 三重四極桿氣質(zhì)聯(lián)用系統(tǒng)的兩種快速 GC/MS/MS方法,。這兩種方法使運行時間縮短為10 分鐘，同時在不損失靈敏度或方法性能的情況下對復(fù)雜菠菜提取物保持穩(wěn)定的系統(tǒng)性能,。本應(yīng)用簡報中介紹的兩種 GC/TQ 系統(tǒng)柱中反吹配置可在 10 分鐘內(nèi)完成分析,，同時對 203 種化合物保持足夠的色譜分離度和質(zhì)譜選擇性,。將保留時間鎖定到Agilent MassHunter 農(nóng)藥與環(huán)境污染物MRM 數(shù)據(jù)庫（P&EP MRM 數(shù)據(jù)庫）的傳統(tǒng) 20 分鐘 GC/MS/MS 方法作為優(yōu)化、快速分析的基準(zhǔn),。
首先,，結(jié)合使用常規(guī)的 15 × 15 m(0.25 mm × 0.25 µm) 柱中反吹配置與更快的柱溫箱升溫速率，使分析時間縮短為10 分鐘,。此配置無需任何硬件更改,。其次，使用迷你孔徑 10 × 10 m (0.18 mm ×0.18 µm) 柱中反吹配置,，實現(xiàn) 10 分鐘分析,。與常規(guī)的 15 × 15 m 設(shè)置和氣相色譜柱溫箱插件（枕墊）相比，此配置需要一組新的色譜柱,。但第二種配置可以更準(zhǔn)確地預(yù)測保留時間,，并保留所有檢測化合物的洗脫順序。
為了評估方法的穩(wěn)定性,，我們對加標(biāo)了低濃度農(nóng)藥的菠菜提取物進(jìn)行了 700 次連續(xù)進(jìn)樣測試,。在 700 次進(jìn)樣中，許多復(fù)雜分析物響應(yīng)的相對標(biāo)準(zhǔn)偏差 (RSD)低于 15%,。在測試過程中,，無需切割色譜柱、清潔離子源或進(jìn)行質(zhì)譜調(diào)諧,。維護僅限于每 100 次進(jìn)樣后的襯管和隔墊更換,。
實驗部分GC/TQ 分析8890/7000E 和 8890/7010C GC/TQ 組合使用的兩種色譜柱配置如圖 1 所示,。該氣相色譜系統(tǒng)配備 Agilent 7693A 自動液體進(jìn)樣器 (ALS) 和 150 位樣品盤,；一個在程序升溫不分流進(jìn)樣模式（冷不分流）下運行的 MMI；由安裝在兩根相同的15 m 或 10 m 色譜柱之間的安捷倫吹掃Ultimate 接頭 (PUU) 提供的柱中反吹功能,；以及 8890 GC 氣路反吹模塊 (PSD),。表 1 列出了儀器操作參數(shù)。在動態(tài) MRM(dMRM) 模式下采集數(shù)據(jù),，該模式能夠進(jìn)行大量多分析物檢測,，并能通過高效自動化駐留時間分布來準(zhǔn)確定量分析窄峰。使用 dMRM 功能成功地分析了 203 種農(nóng)藥,，總共包含 614 個 MRM 離子對,。采用常規(guī) 15 × 15 m 配置的傳統(tǒng) 20 分鐘分析法的最大 MRM 離子對并發(fā)數(shù)為 52。而在 10 分鐘分析法中,，常規(guī) 15 × 15 m配置和迷你孔徑 10 × 10 m 配置的最大MRM 離子對并發(fā)數(shù)則分別為 127 和 83（圖 2）,。此外，dMRM 使分析人員能夠輕松地添加和刪除額外的分析物,。P&EPMRM 數(shù)據(jù)庫的使用有利于更簡單快速地設(shè)置靶向 dMRM 方法,。在本研究中,，使用 Agilent MassHunter工作站 10.1 和 10.2 版，包括用于氣質(zhì)聯(lián)用系統(tǒng)的 MassHunter 采集軟件 10.2,、MassHunter 定量分析軟件 10.1 和MassHunter 定性分析軟件 10 軟件包,。使用濃度范圍為 0.1–1000 ppb（包括0.1、0.5,、1,、5、10,、50,、100、250,、500 和 1000 ppb (w/v)）的一系列基質(zhì)匹配校準(zhǔn)標(biāo)樣對校準(zhǔn)性能進(jìn)行了評估,。氣相色譜多殘留農(nóng)藥試劑盒包含 203 種化合物 (Restek, Bellefonte, PA, USA)，這些化合物受 FDA,、USDA 和其他全球政府機構(gòu)監(jiān)管,，用于制備基質(zhì)匹配校準(zhǔn)標(biāo)樣。將樣品瓶中最終濃度為 20 ppb的 α-BHC-d6 用作目標(biāo)農(nóng)藥定量的內(nèi)標(biāo)（Agilent Bond Elut QuEChERS IS 標(biāo)準(zhǔn)品編號 6,；部件號 PPS-610-1）,。所有校準(zhǔn)曲線均采用 1/x 作為加權(quán)因子。
保留時間鎖定 10 分鐘法保留時間鎖定可使新色譜柱或儀器具有與MRM 數(shù)據(jù)庫或現(xiàn)有方法匹配的保留時間,，從而使方法能夠輕松地從一臺儀器轉(zhuǎn)移到全球范圍內(nèi)的另一臺儀器,。這可以簡化方法維護和系統(tǒng)設(shè)置。P&EP MRM數(shù)據(jù)庫中提供了傳統(tǒng) 20 分鐘農(nóng)藥分析的保留時間,。結(jié)合使用與 20 分鐘分析鎖定到 P&EP MRM 數(shù)據(jù)庫相同的氣相色譜柱流速,，以及采用常規(guī) 15 × 15 m 配置的10 分鐘法。這使甲基毒死蜱的新鎖定保留時間為 5.520 分鐘,。為了更新其余分析物的保留時間,，使用農(nóng)藥和正烷烴的組合，根據(jù) P&EP MRM 數(shù)據(jù)庫中 20 分鐘法的保留時間來預(yù)測新方法的保留時間,。使用方法轉(zhuǎn)換工具對采用迷你孔徑 10 ×10 m 配置的 10 分鐘分析進(jìn)行了準(zhǔn)確擴展,，提供的速度增益為 2。通過該方法的微調(diào),，在 203 種農(nóng)藥的洗脫范圍內(nèi),，預(yù)測和實測保留時間之間實現(xiàn)了高度匹配，產(chǎn)生的偏移為 0.09 分鐘,。使用以下公式計算新的保留時間 (RT)：RT新 = RT舊 /2 + 0.09 min
結(jié)果與討論在 10 分鐘分析中對 200 多種農(nóng)藥保持良好的色譜分離度本文中提到的氣相色譜柱中反吹配置包括常規(guī)的 15 × 15 m 和迷你孔徑 10 × 10 m配置,，能夠?qū)崿F(xiàn) 203 種農(nóng)藥的 10 分鐘分析，其中每種化合物采集三個 MRM 離子對,。如圖 4 所示,，采用常規(guī) 15 × 15 m 設(shè)置（圖 4A）時,，快速 10 分鐘法的色譜分離情況基本得到保持，而采用迷你孔徑10 × 10 m 設(shè)置（圖 4B）時的色譜分離情況則一致,。用于將該方法轉(zhuǎn)換到10 × 10 m 配置的氣相色譜方法轉(zhuǎn)換技術(shù)可保留化合物的相對洗脫順序,。10 分鐘分離在寬動態(tài)范圍內(nèi)的靈敏度和校準(zhǔn)性能使用不同的色譜柱配置和 10 分鐘分離獲得的方法靈敏度與使用傳統(tǒng) 20 分鐘法觀察到的結(jié)果相當(dāng)。使用 15 × 15 m 和10 × 10 m 色譜柱配置的 10 分鐘法均可檢測低于其規(guī)定 MRL 的所有目標(biāo)農(nóng)藥,，即使是充滿挑戰(zhàn)性的農(nóng)藥也不例外,。例如，溴氰菊酯對于 GC/MS 技術(shù)而言是一種具有挑戰(zhàn)性的化合物,，結(jié)果表明,，使用 7010C GC/TQ 可準(zhǔn)確定量菠菜中濃度低至 0.1 ppb 的溴氰菊酯，而使用 7000系列 GC/TQ 的定量濃度范圍為 1–5 ppb（圖 5A）,。雖然沒有規(guī)定菠菜中溴氰菊酯的 MRL,，但它在許多其他食品中受到監(jiān)管，包括蔬菜 8 類和 9 類,，以及亞類 IB和 IC,，其 MRL 為 40–300 ppb[3]。使用7010 GC/TQ 和 7000 系列 GC/TQ 觀察到的校準(zhǔn)范圍能夠滿足分析人員分析各種食品基質(zhì)中溴氰菊酯的相關(guān)需求,。