目前對農(nóng)殘的快檢技術要求越來越高,既要檢得準,又要檢得多,同時還能包容多種不同干擾基質的農(nóng)作物。島津GCMS-TQ8040通過Smart MRM數(shù)據(jù)庫和Smart MRM分組功能,可實現(xiàn)單次對植物源性食品中900種化合物進行檢測,并且憑借獨有的質譜雙柱系統(tǒng)(Twin Line MS System)幫助檢測獲得更準確的分析結果。
對于植物性的食品,如蔬菜、水果、谷物的多組分農(nóng)殘等有害物的篩查分析一直是一項具有挑戰(zhàn)性的工作。因為分析者需要在存有多種基質干擾的農(nóng)作物中,對幾十種甚至幾百種有害物進行篩查,且要求農(nóng)殘的最大殘留量(MRL)都低于0.01mg/kg(ppm)。然而,島津三重四極桿型氣相色譜質譜聯(lián)用儀GCMS-TQ8040的Smart MRM數(shù)據(jù)庫和Smart MRM分組功能,可實現(xiàn)單次對植物源性食品中900種化合物(包含農(nóng)藥殘留和環(huán)境污染物)高通量、高靈敏度、高選擇性地檢測;同時,島津獨有的質譜雙柱系統(tǒng)(Twin Line MS System),可有效消除基質干擾,獲得更準確的分析結果。
Smart MRM旨在保證靈敏度
質譜雙柱系統(tǒng)提高分析效率
眾多的檢測儀器在短時間內同時分析多種化合物,難免會出現(xiàn)多組分連續(xù)重疊出峰的現(xiàn)象。島津通過GCMS-TQ8040數(shù)據(jù)庫中的Smart MRM分組功能,利用UFsweepTM技術,最多可單次檢測32768個離子通道,輕松對谷物、水果、蔬菜中數(shù)百上千種化合物進行同步分析,保證每個化合物的靈敏度和數(shù)據(jù)結果的準確性。
盡管MRM采集模式可有效去除樣品基質引起的化學干擾,但一根色譜柱同步分析多種化合物,難免樣品中有少量目標組分會因基質干擾而無法測定。因此,利用島津獨有的質譜雙柱系統(tǒng)(Twin Line MS System),通過不同分離特性的色譜柱,可有效避免復雜樣品中的化學基質干擾,從而保證數(shù)百上千種化合物數(shù)據(jù)的準確性。
質譜雙柱系統(tǒng)是在GCMS-TQ8040上同時安裝兩根不同類型的色譜柱,通過軟件操作,可任意選擇兩根色譜柱中的一根對實際樣品進行檢測,提高分析效率。由于GCMS-TQ8040采用超強高效真空系統(tǒng),即使使用雙柱系統(tǒng),也不會影響離子源真空度,能保證多組分化合物精準檢測的靈敏度。
Smart MRM分組功能
保證檢測靈敏度實例
利用島津Smart MRM數(shù)據(jù)庫和Smart MRM分組功能,快速建立同步監(jiān)測900種化學污染物的MRM篩查方法,包含農(nóng)殘及其降解物和環(huán)境污染物。利用該方法分析實際樣品大豆、橙子、糙米和菠菜,同時全面考察此高通量分析方法的線性、重現(xiàn)性和靈敏度。
試劑和樣品
所有試劑均為色譜純級別,農(nóng)殘標準品購自Supelco。
根據(jù)樣品前處理流程,制備大豆、橙子、糙米和菠菜四種樣品的基質液,并用GPC凈化系統(tǒng)(島津微型凝膠色譜系統(tǒng))對樣品基質凈化。
儀器方法和參數(shù)
所有樣品分析均配備島津AOC-20i液體自動進樣器和AOC-20s樣品盤的GCMS-TQ8040。使用色譜柱SH-Rxi-5Sil MS (30m L., 0.25mm I.D., df=0.25mm) (Shimadzu, P/N:221-75954-30)對組分進行分離。
MRM方法文件由Smart MRM數(shù)據(jù)庫自動創(chuàng)建而成。具體分析條件見表1。
結果與結論
① 駐留時間與靈敏度
在MRM采集時,各化合物的靈敏度與其駐留時間呈正相關性。如圖1示,在島津Smart MRM數(shù)據(jù)庫創(chuàng)建的MRM方法中,即便在多組分同時流出的時段內,化合物的駐留時間也超過6.5毫秒。而傳統(tǒng)MRM方法中的化合物平均駐留時間約5毫秒。由對比數(shù)據(jù)可明顯看出,用Smart MRM數(shù)據(jù)庫創(chuàng)建的MRM篩查方法,其化合物的平均駐留時間是傳統(tǒng)方法的2.5倍,故其靈敏度更高,分析結果更有保證。
GCMS-TQ8040能保證化合物較長的駐留時間,是因為Smart MRM數(shù)據(jù)庫精確的分組方式。如圖2所示,以往MRM分組是根據(jù)各組分保留時間差異而進行的簡單分組。單個分組時段較長,需采集的化合物數(shù)目過多,因而犧牲了各組分的駐留時間(圖2A);而Smart MRM數(shù)據(jù)庫的分組方式為Smart MRM分組(圖2B),它將分組時段劃分的更短,大大減少每個時段內需采集的化合物數(shù)目,進而提高每個組分的駐留時間。在保持化合物靈敏度的同時,可實現(xiàn)多組分化合物高通量的快速篩查,單次最多采集32768個MRM離子通道。軟件在MRM方法創(chuàng)建時,化合物分組是由數(shù)據(jù)庫自動完成,能夠幫您輕松找到最佳MRM采集方法。
為了更好地評估MRM方法所得數(shù)據(jù)靈敏度,對大豆、橙子、糙米和菠菜四種樣品的基質液加標溶液重復測試,加標濃度為5ng/mL。同時加入19種內標物(皆為農(nóng)藥替代物,分別為:Dichlorvos-d6,acephate-d6,diazinon-d10,iprobenfos-d7,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種內標加標濃度為200ng/mL。
不同基質中各組分%RSD分布圖如圖3所示,其中部分化學污染物的%RSD值也在表2里列出。圖表說明:合計四種基質樣品,超過88%目標組分的%RSD≤10%(n=5)。用Smart MRM數(shù)據(jù)庫建立的采集方法,即便是數(shù)百種上千種組分同時分析,亦可獲得高準確度的數(shù)據(jù)結果。通過MRM快速篩查方法,可以避免單個樣品分多個MRM方法采集,減少進樣次數(shù),同時降低了儀器的維護頻率和費用。
② 方法的重現(xiàn)性和靈敏度結果
在島津GCMS-TQ8040系統(tǒng)中,Smart MRM的應用使在保持化合物靈敏度的同時,實現(xiàn)多組分化合物高通量的快速篩查?;诖藘x器的性能特點,本次實驗建立了可以同時檢測高達900種化合物的方法,并使用大豆基質來全面評估儀器的分析性能。
在大豆基質提取液中加入農(nóng)殘混標,配制成5.0ng/mL(ppb)的基質加標溶液,使用上述方法將兩個濃度水平的樣品分別連續(xù)進樣7次。檢出限LOD在置信度99%下計算得出。
本實驗所使用的采集方法所監(jiān)測的化合物和離子對數(shù)目遠超日常檢測分析需求,但即使在此極端分析條件下,絕大部分農(nóng)殘的檢出限依然小于5.0ppb(以進樣量1.0μL計),圖4中匯總所有農(nóng)殘檢出限分布情況。
(表2、圖4詳情及下文由于篇幅原因,請見下期)