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使用GC/MS定量分析紅茶中的 200 多種農(nóng)藥
閱讀：304 發(fā)布時間：2024-9-10本應(yīng)用簡報介紹了使用配備第二代高效離子源 2.0 (HES 2.0) 的 Agilent 7010D 三重四極桿質(zhì)譜儀 (GC/TQ) 對紅茶提取物中的 246 種農(nóng)藥進(jìn)行靈敏且穩(wěn)定的定量分析所得到的結(jié)果，該方法解決了復(fù)雜基質(zhì)中殘留農(nóng)藥分析所面臨的挑戰(zhàn)。通過優(yōu)化樣品前處理并使用包括離子源技術(shù)和柱中反吹在內(nèi)的先進(jìn)的 GC/MS 硬件，實現(xiàn)了出色的校準(zhǔn)性能和低 ppb 級的靈敏度。該方法在農(nóng)藥加標(biāo)濃度為 2 ppb 的紅茶提取物的800 次連續(xù)進(jìn)樣中表現(xiàn)出優(yōu)異的可靠性和穩(wěn)定性，獲得了高精密度和低 RSDs，可確保延長儀器正常運行時間并大幅提高通量。所評估的化合物中，超過三分之一的化合物表現(xiàn)出低至 0.01 ppb 的定量限 (LOQs)，校準(zhǔn)范圍涵蓋五個數(shù)量級，同時滿足SANTE 11312/2021 指南要求。本應(yīng)用簡報重點介紹了早期維護(hù)反饋和儀器運行狀況面板等智能 GC/TQ 功能，這些功能可確保高通量分析結(jié)果的可信度。更新的數(shù)據(jù)采集平臺改善了用戶體驗，包括全新的保留時間鎖定功能。
前言茶是全球常見的非飲料之一。與許多食品一樣，茶樹栽培高度依賴于使用農(nóng)藥來防治害蟲，這導(dǎo)致大眾對農(nóng)藥殘留的擔(dān)憂加劇[1]。評估茶葉中的農(nóng)藥含量對于評價其安全性至關(guān)重要，并且是包括歐盟委員會和美國國家環(huán)境保護(hù)局在內(nèi)的許多監(jiān)管機(jī)構(gòu)的要求[2,3]。茶葉中農(nóng)藥檢測的完整工作流程包括通過 QuEChERS進(jìn)行樣品萃取，然后凈化提取液，隨后用液相色譜和氣相色譜與三重四極桿質(zhì)譜聯(lián)用法（LC/TQ 和 GC/TQ）進(jìn)行檢測[4]。工作流程性能應(yīng)當(dāng)能夠確保足夠出色的方法靈敏度、校準(zhǔn)范圍、農(nóng)藥萃取回收率和精密度。靈敏度要求是基于最大殘留 (MRLs) 設(shè)定的，MRLs 是指正確施用農(nóng)藥的情況下，食品或飼料中法規(guī)允許的最高農(nóng)藥殘留量。寬動態(tài)范圍內(nèi)的校準(zhǔn)能力允許監(jiān)測商品中具有不同 MRLs 的各種化合物，它們的 MRLs 范圍可從 10 ppb 至 100 ppm。當(dāng)某種農(nóng)藥沒有規(guī)定MRL 時，通常默認(rèn) 10 ppb。根據(jù)基質(zhì)加標(biāo)樣品的回收率表征萃取和凈化效率，并以重復(fù)分析的相對標(biāo)準(zhǔn)偏差 (RSD)來表示精密度。
本應(yīng)用簡報為準(zhǔn)確、可靠地分析紅茶中 246 種揮發(fā)性和半揮發(fā)性農(nóng)藥提供了一種完整的 GC/TQ 工作流程解決方案。前沿技術(shù)與優(yōu)化方法的組合使該工作流程實現(xiàn)了出色的分析性能，其中包括：– 使用 QuEChERS 萃取進(jìn)行樣品前處理，然后使用 AgilentCaptiva EMR–GPD 小柱的 EMR 混合模式進(jìn)行凈化– Agilent 8890 氣相色譜硬件和備件– 采用新型 HES 2.0 電子電離 (EI) 技術(shù)– 內(nèi)置 GC/TQ MS 智能功能和新軟件功能，用于方法設(shè)置、維護(hù)和系統(tǒng)運行狀況評估
所介紹的工作流程能夠定量測定紅茶中的 246 種農(nóng)藥殘留，34% 的目標(biāo)物的 LOQs 低至 0.01 ppb，74% 的化合物的 LOQs等于或低于 0.1 ppb，且 96% 的化合物的 LOQs 低于 2 ppb。基質(zhì)匹配校準(zhǔn)在寬動態(tài)范圍內(nèi)表現(xiàn)出出色的準(zhǔn)確度，對于復(fù)雜的紅茶提取物，涵蓋從 0.01 ppb 至 1000 ppb 的 5 個數(shù)量級。在 17 天連續(xù)分析中，對加標(biāo)濃度為 2 ppb 的紅茶提取物進(jìn)行了 800 次進(jìn)樣分析，結(jié)果表明該方法保持了出色的測量準(zhǔn)確度和良好的精密度（176 種化合物的 RSDs < 20%），證明了方法的穩(wěn)定性。新型 HES 2.0 離子源配備創(chuàng)新的偶極射頻 (RF)透鏡，可偏轉(zhuǎn)載氣離子，從而提高系統(tǒng)穩(wěn)定性并盡可能延長正常運行時間，同時保持出色的分析靈敏度。
實驗部分GC/TQ 分析使用 8890 GC 和 7010D GC/TQ 系統(tǒng)（圖 1A）并優(yōu)化配置，以實現(xiàn)理想的靈敏度，保持寬校準(zhǔn)范圍，并提供更穩(wěn)定的方法性能。GC 配置了 Agilent 7693A 自動液體進(jìn)樣器 (ALS) 和 150個瓶位的樣品盤。該系統(tǒng)使用多模式進(jìn)樣口 (MMI)，并在程序升溫不分流進(jìn)樣模式（也稱為冷不分流）下運行。對進(jìn)樣參數(shù)進(jìn)行了優(yōu)化，以盡可能提高靈敏度，同時降低交叉污染。在兩根相同的 15 m 氣相色譜柱之間安裝了安捷倫吹掃 Ultimate 接頭 (PUU)，其與 Agilent 8890 氣路反吹模塊 (PSD)（圖 1B）共同實現(xiàn)了柱中反吹功能。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)，在該模式下可以進(jìn)行大組分多分析物檢測，并能通過自動測定的高效的駐留時間分布來準(zhǔn)確定量分析窄峰。dMRM 功能成功分析了多達(dá) 246 種農(nóng)藥，共 749 個 MRM 離子對，MRM 最大并發(fā)數(shù)為 64。此外，dMRM 使分析人員能夠輕松地添加和刪除額外的分析物。采集方法為保留時間鎖定法，以匹配 Agilent MassHunter 農(nóng)藥與環(huán)境污染物 MRM 數(shù)據(jù)庫 4.0 (P&EP 4.0)[5] 中的保留時間，
該數(shù)據(jù)庫用于無縫創(chuàng)建 MS 方法。使用 P&EP 4.0 可以更快、更簡便地設(shè)置靶向 dMRM 方法。在存在共洗脫基質(zhì)組分的情況下，通過從 P&EP 4.0 數(shù)據(jù)庫中每種化合物可用的多達(dá)九個離子對中選擇理想的 MRM 離子對，實現(xiàn)了高方法選擇性。三種目標(biāo)物不包含在 P&EP 4.0 數(shù)據(jù)庫中（氟啶蟲酰胺、環(huán)戊烯丙菊酯和噻草酮）。對于這些化合物，使用用于 GC/TQ 的Agilent MassHunter Optimizer 開發(fā) MRM 離子對，在“從全掃描開始"模式下操作。Optimizer 集成到用于 GC/MS的 MassHunter 采集軟件 13.0 中（圖 2）。
采集方法為保留時間鎖定法，與 P&EP 數(shù)據(jù)庫中的保留時間一致，甲基毒死蜱洗脫時間為 9.143 min。集成在用于 GC/MS的 MassHunter 采集軟件 13.0 中的保留時間鎖定功能具有更新的用戶友好的直觀界面（圖 3）。它支持半自動或手動選擇化合物，可以選擇使用三個點或五個點進(jìn)行保留時間鎖定校準(zhǔn)，并支持對校準(zhǔn)曲線擬合結(jié)果進(jìn)行直觀的定量評估，同時提供工具以保持出色的保留時間精密度，即使是在色譜柱切割后也是如此。采用全掃描數(shù)據(jù)采集模式對基質(zhì)提取物進(jìn)行初步篩查。該篩查用于評估離子源內(nèi)的負(fù)載，監(jiān)測 QuEChERS 萃取后樣品凈化程序的效率。在本研究中，使用 Agilent MassHunter Workstation 軟件，包括用于 GC/MS 的 Agilent MassHunter 采集軟件 13.0、MassHunter 定量分析軟件 12.1 和 MassHunter 定性分析軟件12.0 軟件包。
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結(jié)論本應(yīng)用簡報介紹了一種使用新型 7010D GC/TQ 分析紅茶中農(nóng)藥的工作流程解決方案，該解決方案能夠?qū)?246 種痕量水平的農(nóng)藥殘留進(jìn)行定量，其中 34% 的目標(biāo)物 LOQs 低至 0.01 ppb，74% 的目標(biāo)物 LOQs 等于或低于 0.1 ppb，96% 的目標(biāo)物 LOQs低于 2 ppb。基質(zhì)匹配校準(zhǔn)能夠在寬動態(tài)范圍內(nèi)獲得出色的準(zhǔn)確度，對于復(fù)雜的紅茶提取物，涵蓋從 0.01 ppb 至 1000 ppb 的5 個數(shù)量級。在 17 天連續(xù)分析中，對加標(biāo)濃度為 2 ppb 的紅茶提取物進(jìn)行了 800 次進(jìn)樣分析，結(jié)果表明該方法保持了出色的測量準(zhǔn)確度和良好的精密度（176 種化合物的 RSDs < 20%），證明了方法的穩(wěn)定性。穩(wěn)定的工作流程的關(guān)鍵組成部分包括高效的樣品前處理和凈化、Agilent 8890 氣相色譜硬件、功能和氣相色譜備件、采用 HES 2.0 的新型 EI 離子源技術(shù)以及內(nèi)置的 GC/TQ 智能和新軟件功能。