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用LC/MS/MS 測定食品中44種農藥的含量
閱讀：166 發布時間：2025-4-8農藥在農業活動中應用廣泛，主要用于兩個方面，即 生產和為方便運輸進行的農產品處理。而被限制使用 的農藥是主要用于農業生產的農藥。因此，農藥最大 殘留量 (MRLs) 與食品的安全評價有著緊密的聯系。近年來建立的 MRLs 相關法規日趨嚴格。日本在 2006 年出臺了肯定列表制度 (Positive list system)，對食 品中 500 余種農藥的 MRLs 作了規定。這一制度針 對不同農藥，按不同食品規定了不同的 MRLs。 通常，根據商品和農藥種類的不同，MRLs 在 0.01 到 3 µg/g 不等。MRLs 的降低對儀器的靈敏度提出 了更高的要求，促使儀器不斷發展以滿足復雜樣品的 要求。迄今，帶有多反應監測模式 (MRM) 高 效液相色譜/串聯質譜系統 (LC/MS/MS) 是食品中極 性農藥定量分析常用的工具。MRM 模式能夠對食 品這樣的復雜基質進行更精確的檢測。本文在所用樣 品分析條件下分兩次分析了 44 種農藥（見表 1 和表 2），其靈敏度能夠很輕易地達到肯定列表制度的相應 要求。
實驗部分 化學試劑 乙腈（LC/MS 級純）購自 Wako Pure Chemical Ind. （日本）。 正己烷，甲酸，氯化鈉和無水 硫酸鈉均為分析純，購自 Wako Pure Chemical Ind. （日本）。SPE 柱購自 Spelco Japan（日本）。各農藥 標準品購自 Hayashi Pure Chemical（日本）。
樣品制備 提取 蔬菜和水果樣品均來自本地市場。用食品加工機將 10-500 g 不等的樣品切碎，獲得混合的勻漿液。 稱量 20 g 的樣品勻漿液倒入 200 mL 的 PTFE 離心 管中，加入 50 mL 乙腈在 Polytoron 混合器中混勻。 將乙腈提取物抽真空過濾，收集濾液。濾渣再以 20 mL 乙腈提取。重復上述操作后合并濾液，倒入 100 mL 容量瓶中，加入乙腈定容。取出 20 mL 提取物倒入 PTFE 離心管中，加入 10 g NaCl 和 20 mL 磷酸鹽緩 沖液 (pH 7.0)，振搖 5 分鐘。鹽析后得乙腈層，向其 中加入 5 克無水硫酸鈉。去除無水硫酸鈉后，使用旋 轉蒸發儀在 40 °C 下將乙腈提取物蒸干。殘渣以 2 mL 乙腈－甲苯 (3:1) 溶解。
純化 第一組－將提取物上樣到經 10 mL 乙腈－甲苯 (3:1) 平衡過的 GCB/氨丙基 SPE 柱 (500 ng/500 mg) 上。 以 20 mL 的乙腈－甲苯 (3:1) 沖洗。收集洗脫液，以 旋轉蒸發儀蒸干溶劑。殘渣以 4 mL 甲醇溶解。 第二組－將提取物上樣到經甲醇、丙酮、正己烷各 10 mL 依次平衡過的硅膠 SPE 柱 (500 mg) 上。以 10 mL 的丙酮-三乙胺-正己烷 (20:0.5:80) 洗脫。棄去 洗脫液。再以 20 mL 丙酮-甲醇 (1:1) 沖洗，收集洗 脫液，旋轉蒸發儀蒸干溶劑。殘渣以 4 mL 甲醇溶解
標準溶液配制 配制 1 µg/mL 的各農藥標準品的甲醇溶液，以甲醇 逐級稀釋得 0.001-1 µg/mL 的標準混合液。 空白基質殘渣中加入混合農藥，濃度為 10 ng/g。
LC/MS/MS 儀器 LC/MS/MS 系統包括 Agilent 1100 系列的真空脫氣 機，二元泵，自動進樣器，柱溫箱和 Agilent G6410 型三重串聯四極桿質譜，離子源是 ESI 源。本研究的 目的是建立一種快速靈敏測定水果和蔬菜中農藥殘留 量的分析方法。為了獲得良好的色譜分辨率和靈敏度， 需要首先優化流動相組成和選擇合適的色譜柱。優化 結果為：流動相采用水-乙腈-甲酸-甲酸銨體系，色譜 柱采用 1.8 µm 粒徑填料的 C18 柱。
LC 條件 儀器： Agilent 1100 HPLC 色譜柱： ZORBAX Extend C18, 100 mm x 2.1 mm, 1.8 µm (部件號728700-902) 柱溫： 40 oC 流動相： A = 0.1% 甲酸 +5 mM 甲酸銨水溶液 B= 乙腈 洗脫梯度： 起始 10% B，at 30 min 80% B 流速： 0.2 mL/min 進樣量： 5 µL MS 條件設置 儀器： Agilent 6410三重串聯四極桿系統） 離子源： ESI 正離子模式 干燥氣流速： 10 L/min 霧化器： 50 psig 干燥氣溫度： 350 oC Vcap: 4000 V 離子掃描范圍： m/z 100-550 碰撞電壓： 100 V 可調 MRM 離子： 見表 1 和表 2 碰撞能量： 見表 1 和表 2
LC/MS/MS 方法 以 MRM 模式按時間程序進行定量分析。MRM transition 參數見表 1 和表 2。
結果與討論 MRM transition 條件的優化 對含 1 µg/mL 的兩個農藥的混合物標準溶液依次進 行全掃描模式和子離子掃描模式的檢測，獲得各個農 藥的最佳 MRM transition 參數。兩種模式的總離子 流圖 (TIC) 見圖 1 和圖 2。在全掃描模式的質譜圖中， 除了 azinphos-methyl，呋線威和氟磺胺草醚的基峰 離子是 [M+NH4]+ 之外，其余農藥的基峰離子都是 [M+H]+。選擇這些基峰離子作為母離子進行 MRM 模 式監測。采用多重采集 (multiple acquisition) 和時 間程序模式，可以得到不同農藥的個體子離子 MS/MS 圖譜。從表 1 和表 2 中可以看出，第一組的 33 種農藥和第二組的 11 種農藥分別以 10 個和 7 個 時間段進行 MRM 模式監測。 圖 3 是最小 MRL 濃度水平 (10 ng/mL) 的農藥標準 混合液的 TIC 譜圖。圖中所有的農藥都顯示了信噪比 (S/N)。以 MRM 模式分析 1 ng/mL 各農藥 溶液（結果見表 3），按照信噪比 S/N=3 確定各農藥 的檢出限 (LOD)。同時，分析 0.001-1 ng/mL 的各農 藥標準溶液，繪制定量標準曲線，評價其線性。表 3 數據顯示，所有農藥的線性相關系數 r2 都大于 0.998。 為了考察基質對方法的影響，本文選取柑桔、蘋果、 馬鈴薯和卷心菜為基質。向各自的提取物中分別加入 10 ng/mL 的農藥標準品后進行分析。圖 4 和圖 5 是 柑桔提取物的 MRM 圖譜，其他提取物的分析結果見 圖 6。通過與農藥標準混合液的圖譜比較，可以看出， 基質的成分對農藥的檢測沒有干擾。這表明，MRM 模式具有很高的選擇性。