岛津GCMS-TQ8040结合双柱系统单次同步分析植物源性食品中900种化学污染物（上）

2016-10-10岛津供稿

食品安全导刊 2016年22期

□ 岛津供稿

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目前对农残的快检技术要求越来越高，既要检得准，又要检得多，同时还能包容多种不同干扰基质的农作物。岛津GCMS-TQ8040通过Smart MRM数据库和Smart MRM分组功能，可实现单次对植物源性食品中900种化合物进行检测，并且凭借独有的质谱双柱系统（Twin Line MS System）帮助检测获得更准确的分析结果。

对于植物性的食品，如蔬菜、水果、谷物的多组分农残等有害物的筛查分析一直是一项具有挑战性的工作。因为分析者需要在存有多种基质干扰的农作物中，对几十种甚至几百种有害物进行筛查，且要求农残的最大残留量（MRL）都低于0.01mg/kg（ppm）。然而，岛津三重四极杆型气相色谱质谱联用仪GCMS-TQ8040的Smart MRM数据库和Smart MRM分组功能，可实现单次对植物源性食品中900种化合物（包含农药残留和环境污染物）高通量、高灵敏度、高选择性地检测；同时，岛津独有的质谱双柱系统（Twin Line MS System），可有效消除基质干扰，获得更准确的分析结果。

Smart MRM旨在保证灵敏度质谱双柱系统提高分析效率

众多的检测仪器在短时间内同时分析多种化合物，难免会出现多组分连续重叠出峰的现象。岛津通过GCMS-TQ8040数据库中的Smart MRM分组功能，利用UFsweepTM技术，最多可单次检测32768个离子通道，轻松对谷物、水果、蔬菜中数百上千种化合物进行同步分析，保证每个化合物的灵敏度和数据结果的准确性。

尽管MRM采集模式可有效去除样品基质引起的化学干扰，但一根色谱柱同步分析多种化合物，难免样品中有少量目标组分会因基质干扰而无法测定。因此，利用岛津独有的质谱双柱系统（Twin Line MS System），通过不同分离特性的色谱柱，可有效避免复杂样品中的化学基质干扰，从而保证数百上千种化合物数据的准确性。

质谱双柱系统是在GCMS-TQ8040上同时安装两根不同类型的色谱柱，通过软件操作，可任意选择两根色谱柱中的一根对实际样品进行检测，提高分析效率。由于GCMS-TQ8040采用超强高效真空系统，即使使用双柱系统，也不会影响离子源真空度，能保证多组分化合物精准检测的灵敏度。

Smart MRM分组功能保证检测灵敏度实例

利用岛津Smart MRM数据库和Smart MRM分组功能，快速建立同步监测900种化学污染物的MRM筛查方法，包含农残及其降解物和环境污染物。利用该方法分析实际样品大豆、橙子、糙米和菠菜，同时全面考察此高通量分析方法的线性、重现性和灵敏度。

试剂和样品

所有试剂均为色谱纯级别，农残标准品购自Supelco。

根据样品前处理流程，制备大豆、橙子、糙米和菠菜四种样品的基质液，并用GPC净化系统（岛津微型凝胶色谱系统）对样品基质净化。

图1　保留时间和驻留时间的关系（保留时间：10-20min）

表1　分析条件

仪器方法和参数

所有样品分析均配备岛津AOC-20i液体自动进样器和AOC-20s样品盘的GCMSTQ8040。使用色谱柱SH-Rxi-5Sil MS （30m L.， 0.25mm I.D.， df=0.25mm）（Shimadzu， P/N：221-75954-30）对组分进行分离。

MRM方法文件由Smart MRM数据库自动创建而成。具体分析条件见表1。

结果与结论

① 驻留时间与灵敏度

在MRM采集时，各化合物的灵敏度与其驻留时间呈正相关性。如图1示，在岛津Smart MRM数据库创建的MRM方法中，即便在多组分同时流出的时段内，化合物的驻留时间也超过6.5毫秒。而传统MRM方法中的化合物平均驻留时间约5毫秒。由对比数据可明显看出，用Smart MRM数据库创建的MRM筛查方法，其化合物的平均驻留时间是传统方法的2.5倍，故其灵敏度更高，分析结果更有保证。

GCMS-TQ8040能保证化合物较长的驻留时间，是因为Smart MRM数据库精确的分组方式。如图2所示，以往MRM分组是根据各组分保留时间差异而进行的简单分组。单个分组时段较长，需采集的化合物数目过多，因而牺牲了各组分的驻留时间（图2A）；而Smart MRM数据库的分组方式为Smart MRM分组（图2B），它将分组时段划分的更短，大大减少每个时段内需采集的化合物数目，进而提高每个组分的驻留时间。在保持化合物灵敏度的同时，可实现多组分化合物高通量的快速筛查，单次最多采集32768个MRM离子通道。软件在MRM方法创建时，化合物分组是由数据库自动完成，能够帮您轻松找到最佳MRM采集方法。

为了更好地评估MRM方法所得数据灵敏度，对大豆、橙子、糙米和菠菜四种样品的基质液加标溶液重复测试，加标浓度为5ng/ mL。同时加入19种内标物（皆为农药替代物，分别为：Dichlorvos-d6，acephate-d6，d i a z i n o n-d 1 0，i p r o b e n f o s-d 7，carbaryl-d7，fenitrothion-d6，linuron-d6，metolachlor-d6，chlorpyrifos-d10，diethofencarb-d7，fosthiazate-d5，pendimethalin-d5，thiabendazole-13C6，imazalil-d5，isoprothiolane-d4，isoxathion-d10，EPN-d5，etofenprox-d5，and esfenvalerate-d7），19种内标加标浓度为200ng/mL。

不同基质中各组分%RSD分布图如图3所示，其中部分化学污染物的%RSD值也在表2里列出。图表说明：合计四种基质样品，超过88%目标组分的%RSD≤10%（n=5）。用Smart MRM数据库建立的采集方法，即便是数百种上千种组分同时分析，亦可获得高准确度的数据结果。通过MRM快速筛查方法，可以避免单个样品分多个MRM方法采集，减少进样次数，同时降低了仪器的维护频率和费用。

② 方法的重现性和灵敏度结果

在岛津GCMS-TQ8040系统中，Smart MRM的应用使在保持化合物灵敏度的同时，实现多组分化合物高通量的快速筛查。基于此仪器的性能特点，本次实验建立了可以同时检测高达900种化合物的方法，并使用大豆基质来全面评估仪器的分析性能。

在大豆基质提取液中加入农残混标，配制成5.0ng/mL（ppb）的基质加标溶液，使用上述方法将两个浓度水平的样品分别连续进样7次。检出限LOD在置信度99%下计算得出。

本实验所使用的采集方法所监测的化合物和离子对数目远超日常检测分析需求，但即使在此极端分析条件下，绝大部分农残的检出限依然小于5.0ppb（以进样量1.0µL计），图4中汇总所有农残检出限分布情况。