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技術(shù)文章

Agilent 6470分析食品中農(nóng)藥殘留的全面LC/MS流程

閱讀:1915          發(fā)布時(shí)間:2021-8-16

摘要:為了加速和簡(jiǎn)化常規(guī)實(shí)驗(yàn)室食品檢測(cè),開發(fā)了一套用于定量分析 510 種農(nóng)藥殘留的 全面 LC/MS/MS 工作流程?;诎步輦愞r(nóng)藥動(dòng)態(tài) MRM 數(shù)據(jù)庫開發(fā)了化合物離子對(duì) 和優(yōu)化參數(shù),該數(shù)據(jù)庫擁有超過 750 種農(nóng)藥,包括用于快速、輕松地輸入分析方法 中的精選參數(shù)。工作流程包括樣品前處理、色譜分離、質(zhì)譜 (MS) 檢測(cè)、數(shù)據(jù)分析和 解析。結(jié)合使用 Agilent 1290 Infinity II 液相色譜系統(tǒng)與 Agilent 6470 三重四極桿液 質(zhì)聯(lián)用系統(tǒng)對(duì)三種不同含量類型的食品基質(zhì):番茄(高含水量)、小麥(高淀粉含 量)和橄欖油(高含油量)進(jìn)行分析,從而證明該工作流程的適應(yīng)性。使用 Agilent QuEChERS 試劑盒和 dSPE 凈化對(duì)番茄和小麥樣品進(jìn)行樣品前處理。使用 QuEChERS 試劑盒進(jìn)行萃取,然后通過 Agilent Captiva EMR-Lipid 凈化制備橄欖油樣品。 根據(jù) SANTE/12682/2019,基于檢測(cè)限 (LOD) 和定量限 (LOQ)、校準(zhǔn)曲線線性以及回 收率和精密度,使用 1–100 µg/L 的基質(zhì)匹配校準(zhǔn)標(biāo)樣對(duì)工作流程性能進(jìn)行評(píng)估和驗(yàn) 證。超過 95% 的分析物表現(xiàn)出優(yōu)異的線性(R2 ≥ 0.99,校準(zhǔn)曲線的繪制濃度從 LOQ 到 50 或 100 µg/L)。使用回收率重現(xiàn)性 (RSDr) 和實(shí)驗(yàn)室內(nèi)重現(xiàn)性 (RSDiR) 評(píng)估方法 精密度。對(duì) 3 種基質(zhì)濃度為 1、5 和 10 µg/kg 的強(qiáng)化質(zhì)量控制 (QC) 樣品進(jìn)行評(píng)估。 90% 的化合物在 10 µg/kg 濃度下的 RSDr 和 RSDiR 均在 20% 的限值內(nèi)。番茄、小麥 和橄欖油基質(zhì)的方法性能證明了該方法適用于高含水量、高含油量和高淀粉含量基 質(zhì)以及可能對(duì)其他食品基質(zhì)的使用產(chǎn)生影響的多殘留農(nóng)藥的定量分析。


前言: 在生產(chǎn)、儲(chǔ)存和運(yùn)輸過程中,用于保護(hù)作 物免受疾病或有害生物侵害的農(nóng)藥具有潛 在的毒性。蔬菜、水果、草藥、蜂蜜、油 籽、谷物和動(dòng)物源性食品等商品內(nèi)部或表 面的農(nóng)藥殘留也會(huì)對(duì)健康造成不利影響并 引發(fā)環(huán)境問題。世界衛(wèi)生組織 (WHO)、 糧食和農(nóng)業(yè)組織 (FAO)、美國(guó)國(guó)家環(huán)境保 護(hù)局 (EPA) 和歐盟 (EU) 等組織已經(jīng)制定 并發(fā)布了政策聲明,以指導(dǎo)農(nóng)業(yè)組織正確 使用農(nóng)藥。例如,根據(jù)歐盟法規(guī),最大殘 留* (MRL) 是指在使用農(nóng)藥時(shí),食品 或動(dòng)物飼料內(nèi)部或表面所含法律容許農(nóng)藥 殘留的高水平[1]。食品中允許的農(nóng)藥殘 留量必須盡可能低,從而確保消費(fèi)者的食 品安全。除明確禁用的化合物外,大多數(shù) 農(nóng)藥的 MRL 為 10 µg/kg (10 ppb)。這表 明對(duì)食品基質(zhì)中多殘留農(nóng)藥的高靈敏度分 析方法的需求。高效液相色譜與三重四極桿質(zhì)譜 (LC/TQ) 的聯(lián)用是一種得到廣泛認(rèn)可的現(xiàn)代技術(shù), 可用于多種農(nóng)藥的定量分析。這是因?yàn)?它具有高靈敏度、選擇性和準(zhǔn)確度,可 確保獲得高質(zhì)量的數(shù)據(jù),滿足復(fù)雜食品 基質(zhì)的 MRL 要求。我們開發(fā)了全面的 LC/MS/MS 工作流程,用于準(zhǔn)確、可靠 地分析各種植物源性食品基質(zhì)中的 500 多種農(nóng)藥殘留。該工作流程包括樣品前處 理、色譜分離和 MS 檢測(cè)目標(biāo)定量和結(jié)果 解析,有助于簡(jiǎn)化常規(guī)農(nóng)藥分析,從而提 高實(shí)驗(yàn)室通量和分析效率。 安捷倫提供 LC/TQ 方法以及包含樣品前 處理、采集和數(shù)據(jù)分析步驟詳細(xì)信息的方 法方案[2]。


實(shí)驗(yàn)部分 化學(xué)品與試劑 使用安捷倫LC/MS液質(zhì)聯(lián)用級(jí)乙腈 (ACN)、甲醇 (MeOH) 和水進(jìn)行研究。LC/MS 級(jí)甲酸 和甲酸銨購(gòu)自 Sigma-Aldrich。使用的所 有其他溶劑均為 HPLC 級(jí)且購(gòu)自 SigmaAldrich。 標(biāo)樣和溶液 即用型和定制預(yù)混合農(nóng)藥標(biāo)準(zhǔn)品購(gòu)自表 1 中列出的供應(yīng)商[3]。 用 ACN 和儲(chǔ)備標(biāo)準(zhǔn)溶液制備由 510 種濃 度為 1000 µg/L 的目標(biāo)化合物組成的中間 標(biāo)準(zhǔn)混合物,并用于其余的實(shí)驗(yàn)。稀釋中 間標(biāo)準(zhǔn)溶液得到 50 µg/L 和 500 µg/L 的 工作標(biāo)準(zhǔn)溶液,用于制備預(yù)加標(biāo) QC。

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用 ACN 制備校準(zhǔn)標(biāo)樣溶劑,用于評(píng)估基 質(zhì)效應(yīng)[1]。對(duì) 1000 µg/L 的中間標(biāo)準(zhǔn)品進(jìn) 行連續(xù)稀釋,制備濃度分別為 1、2、5、 10、25、50 和 100 µg/L 的七種校準(zhǔn)溶 液,置于 Eppendorf 離心管中。校準(zhǔn)標(biāo)樣 溶液必須新鮮配制,如果不立即使用,應(yīng) 儲(chǔ)存在 4 °C 的冰箱中。


樣品前處理 無農(nóng)藥和有機(jī)標(biāo)記的新鮮番茄、小麥粉和 橄欖油購(gòu)自當(dāng)?shù)仉s貨店。用家用攪拌器將 番茄攪打均勻,如果不立即分析,則將其 儲(chǔ)存在 4 °C 的冰箱中。 以下產(chǎn)品和設(shè)備用于樣品前處理: • Agilent QuEChERS EN 萃取試劑盒 (部件號(hào) 5982-5650CH) • Agilent QuEChERS 通用分散式固相 萃取試劑盒(部件號(hào) 5982-0028) • Agilent Captiva EMR-Lipid 過濾柱, 6 mL(部件號(hào) 5190-1004) • 安捷倫正壓處理裝置 PPM-48(部件 號(hào) 5191-4101)• Geno/Grinder (SPEX, Metuchen, NJ, USA) • 離心機(jī)(Eppendorf,離心機(jī) 5804R 和 5430R) • 渦旋儀和多管渦旋儀 (VWR, Plainfield, NJ, USA)


分別稱取 10 ± 0.1 g 均質(zhì)新鮮番茄、 2 ± 0.1 g 干燥的小麥粉和 5 ± 0.1 g 橄欖 油,置于 50 mL 試管中。通過加標(biāo)適 量的農(nóng)藥標(biāo)準(zhǔn)工作溶液,得到預(yù)加標(biāo)的 QC 樣品,從而制備 1.0 µg/kg 的低濃度 QC (LQC) 溶液、5.0 µg/kg 的中等濃度 QC (MQC) 溶液和 10.0 µg/kg 的高濃度 QC (HQC) 溶液。在將標(biāo)準(zhǔn)品加入基質(zhì) 后,將樣品蓋緊,進(jìn)行渦旋混合,并平 衡 15–20 分鐘。建議在萃取前向干燥的小麥粉中加水,提高低含水量商品的萃取 效率。使用 QuEChERS 萃取和通用 dSPE 凈化進(jìn)行番茄和小麥樣品的前處理,而使 用 Captiva EMR-Lipid 凈化進(jìn)行橄欖油樣 品的前處理,并使用安捷倫正壓處理裝 置 PPM-48 進(jìn)行輔助洗脫。前處理流程如 圖 1 所示。


基質(zhì)匹配校準(zhǔn)標(biāo)樣前處理 本研究使用并前處理基質(zhì)匹配校準(zhǔn)標(biāo)樣 (后加標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)品),進(jìn)行工作流程性能的 評(píng)估。使用未加標(biāo)的番茄、小麥和橄欖油 空白樣品制備基質(zhì)空白?;|(zhì)匹配校準(zhǔn)標(biāo) 樣的制備方法與溶劑標(biāo)準(zhǔn)品相同,只是用 相應(yīng)的基質(zhì)空白代替 ACN 溶劑。通過比 較基質(zhì)匹配標(biāo)樣與相應(yīng)溶劑標(biāo)準(zhǔn)品中的響 應(yīng)來評(píng)估基質(zhì)效應(yīng)[1]。

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儀器 使用安裝于 Agilent 1290 Infinity II 液相色譜系統(tǒng)中的 Agilent ZORBAX RRHD Eclipse Plus C18, 2.1 × 150 mm, 1.8 µm 色譜柱(部件號(hào) 959759-902)進(jìn)行色譜 分離。 1290 Infinity II 液相色譜系統(tǒng)的各個(gè)模塊 包括: • Agilent 1290 Infinity II 高速泵 (G4220A) • Agilent 1290 Infinity II 自動(dòng)進(jìn)樣器 (G4226A) • Agilent 1290 Infinity II 柱溫箱 (G1316C) 液相色譜系統(tǒng)條件列于表 2。 配備安捷倫噴射流 (AJS) 電噴霧離子源的 Agilent 6470 LC/TQ 質(zhì)譜儀在動(dòng)態(tài) MRM (dMRM) 模式下運(yùn)行。LC/TQ 自動(dòng)調(diào)諧 在單元和寬模式下進(jìn)行。使用 Agilent MassHunter 軟件(8.0 或更高版本)完 成所有數(shù)據(jù)的采集和處理。6470 LC/TQ 參數(shù)列于表 3。


結(jié)果與討論 LC/TQ 方法的開發(fā) 這項(xiàng)研究的主要工作在于開發(fā) 510 種農(nóng)藥 化合物的動(dòng)態(tài) MRM 離子對(duì)。對(duì)于每種化 合物,使用 Agilent MassHunter Optimizer 軟件通過流動(dòng)注射對(duì) MRM 離子對(duì)以及碎 裂電壓、碰撞能量和電離極性進(jìn)行了優(yōu) 化。針對(duì)每種化合物,自動(dòng)選擇四種豐 度高的產(chǎn)物離子。dMRM 方法存儲(chǔ)了 來自 510 種農(nóng)藥的 1000 多個(gè) MRM 離子 對(duì)。根據(jù)單個(gè)化合物的碎裂行為,每種農(nóng) 藥選擇兩個(gè)或三個(gè)目標(biāo)特異性 MRM 離子 對(duì)(EPTC 和腐霉利除外,它們只有一個(gè)離子對(duì)足夠穩(wěn)定,可以被監(jiān)測(cè))。這樣做 是為了滿足通過 LC/MS/MS 進(jìn)行鑒定和確 認(rèn)的法規(guī)要求[1]。兩個(gè)豐度高的碎片被 定義為在保留時(shí)間窗口內(nèi)采集的主要離子 對(duì),隨后被用作定量離子和定性離子。 使用 ZORBAX RRHD Eclipse Plus C18 色 譜柱優(yōu)化色譜方法,在 20 分鐘 HPLC 梯 度內(nèi)實(shí)現(xiàn)了 510 種農(nóng)藥殘留的良好分離和分布。使用 AJS 離子源,0.4 mL/min 的流速為目標(biāo)離子提供了有效的去溶劑 化。使用周期為 500 ms 的 dMRM 方 法。觀察到的典型色譜峰寬在 8–12 秒之 間。圖 2A 顯示了在橄欖油基質(zhì)提取物中 后加標(biāo)濃度為 10 µg/L 的所有 510 種目標(biāo) 農(nóng)藥的代表性 MRM 色譜圖。



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