液相色谱-四极杆飞行时间质...筛查洋葱中173种农药残留_仝凯旋.pdf

研究论文doi:10.16801/j.issn.1008-7303.2022.0085液相色谱-四极杆飞行时间质谱快速筛查洋葱中 173 种农药残留仝凯旋1,盖丽娟2,霍思宇1,谢瑜杰1,吴兴强1,范春林1,陈辉*,1,吕美玲3(1.中国检验检疫科学研究院，北京100176；2.北京合众恒星检测科技有限公司，北京100176；3.安捷伦科技(中国)有限公司，北京100102)摘 要：应用液相色谱-四级杆飞行时间质谱(LC-QTOF/MS)建立了洋葱中 173 种农药的快速筛查方法。洋葱样品经含体积分数 1%乙酸的乙腈溶液振荡提取，盐析离心，Carbon/NH2净化，在电喷雾全离子二级质谱扫描(AllIonsMS/MS)正离子模式下采用 LC-QTOF/MS 进行检测。选择定性筛查时较为重要的离子个数选择模式，色谱共流出曲线相似度匹配得分(co-elutionscore)以及峰高阈值等参数进行了定性筛查方法的优化，最终确定了对采集结果进行分析的最佳筛查参数。同时，应用该方法对洋葱基质中 173 种农药的定性和定量方法学参数进行了考察。结果表明：167 种农药的筛查限和定量限分别在 0.0010.005mg/kg 和 0.0010.01mg/kg 之间，其余6 种的筛查限和定量限分别在 0.010.025mg/kg 和0.020.05mg/kg 之间。所有化合物在测试浓度范围内线性关系良好。添加回收试验(n=5)结果显示，在 1 倍定量限(LOQ)、2 倍 LOQ 和10 倍 LOQ3 个添加水平下，173 种农药中分别有 153、168 和 165 种农药的平均回收率在70%120%之间，相对标准偏差均在 20%以内。将本研究建立的筛查方法应用于 2020 年欧盟组织的水果蔬菜中农药残留检测能力验证(EUPT-FV22)，准确筛查出了组织方在洋葱样品中添加的农药，而且定量结果满意，表明本研究所建立的 LC-QTOF/MS 筛查方法准确、可靠，适用于洋葱中农药多残留快速筛查和准确定量。关键词:液相色谱-四极杆飞行时间质谱；快速筛查；洋葱；农药残留；欧盟能力验证中图分类号：TQ450.2；O657.63文献标志码：ARapid screening of 173 pesticide residues in onion by liquid chromatography-quadrupole time-of-flight mass spectrometryTONGKaixuan1,GELijuan2,HUOSiyu1,XIEYujie1,WUXingqiang1,FANChunlin1,CHENHui*,1,LYUMeiling3(1.Chinese Academy of Inspection and Quarantine,Beijing 100176,China;2.Beijing Usi-Star Inspection Technology Co.,Ltd.,Beijing 100176,China;3.Agilent Technologies(China)Limited,Beijing 100102,China)收稿日期：2022-06-29；录用日期：2022-08-20；网络首发日期：2022-10-18.Received:June29,2022;Accepted:August20,2022;Published online:October18,2022.URL:https:/doi.org/10.16801/j.issn.1008-7303.2022.0085http:/ Journal of Pesticide ScienceE-mail:Abstract:Arapidscreeningmethodfor173pesticidesinonionwasestablishedusingliquidchromatographyquadrupoletime-of-flightmassspectrometry(LC-QTOF/MS).Onionsampleswereextractedwith1%aceticacidinacetonitrile,saltedout,shakenandcentrifuged,thencleaned-upbySPEcolumnwithCarb/NH2.TheLC-QTOF/MSdetectionwasoperatedinthepositiveionallionsMS/MSscanningmodeofelectrosprayionization.Theimportantparameterssuchasmaximumnumberofcharacteristicions,co-elutionscoreandpeakheightthresholdwereoptimizedforthequalitativescreening,andthefinalscreeningparametersweredeterminedforanalysisofthecollectedresults.Meanwhile,themethodologicalparametersof173pesticidesinonionwereinvestigated.TheresultsshowedthattheSDLandLOQof167pesticideswere0.001-0.005mg/kgand0.001-0.01mg/kg,respectively,anditwas0.01-0.025mg/kgand0.02-0.05mg/kgfortheremaining6pesticides.Thesepesticideshadgoodlinearrelationshipinthetestconcentrationrange.Theresultsoftherecoveryexperimentsshowedthattheaveragerecoveries(n=5)of153,168and165pesticidesatthreedifferentlevels(1LOQ,2LOQ,10LOQ)wereintherangeof70%-120%,respectively,andtheRSDswereallwithin20%.TheestablishedscreeningmethodwasappliedtotheproficiencytestofpesticideresiduesinfruitsandvegetablesorganizedbytheEuropeanUnionin2020(EUPT-FV22).Thepesticidesspikedinonionwereaccuratelyscreened,andthequantitativeresultsweresatisfactory.TheresultsshowthattheLC-QTOF/MSscreeningmethodestablishedinthisworkisaccurateandreliable,andissuitableforrapidscreeningandaccuratequantificationofmulti-pesticideresiduesinonion.Keywords:liquidchromatography-quadrupoletime-of-flightmassspectrometry(LC-QTOF/MS);screening;pesticideresidue;onion;EuropeanUnionproficiencytest.农药残留分析黄金标准的三重四极杆质谱是农残检测的首选1，但在使用多重反应监测模式(MRM)时需要使用标准溶液预先编辑每种目标化合物的采集方法，再加上分辨率较低，导致同时检测的农药数量上受到很大限制2，因此为了提高复杂基质中农药残留的检测能力，高分辨质谱(HRMS)正日益成为各实验室的常用监测手段3。质量分辨率对于避免假阴性和假阳性结果以及提高定量准确性非常重要4。与三重四极杆质谱相比，高分辨质谱主要在分辨率和质量精度方面有了大幅度提升，可以在全扫描模式下有着与三重四极杆相同或更高的灵敏度和选择性5-6，更重要的是通过全扫描模式采集的数据不仅可以通过已有数据库进行靶向性分析，还可以通过解卷积对未知化合物进行非靶向筛查，大大提高了风险发现能力4。高分辨质谱在提高灵敏度方面更多的是优化采集模式7-8。除了优化采集模式，筛查参数的优化也可以有效提高检测效果9。但在报道的应用高分辨质谱进行农药残留筛查的文献中，尚未见对筛查参数进行优化的报道。为此，本研究在前期研究基础上，以欧盟农残检测能力验证定量筛查项目中涉及的适用液相色谱-高分辨质谱检测的 173 种农药为例，选择洋葱基质，重点对应用 LC-QTOF/MS 进行筛查时的筛查参数，包括离子个数选择模式，共流出匹配得分(co-elutionscore)以及峰高阈值进行了优化，并将优化后的筛查参数应用于 2020 年欧盟组织的水果蔬菜中农药残留检测能力验证。1 材料与方法 1.1 试剂与材料173 种农药标准品：纯度98%(天津阿尔塔科技有限公司)；甲酸和乙酸铵为质谱纯(美国Fisher 公司)；乙腈和甲苯为色谱纯(美国 Fisher 公司)；乙酸和氯化钠、无水硫酸钠和无水硫酸镁均为分析纯(北京化工厂)；Carbon/NH2柱(美国Agilent 公司)。1.2 仪器与设备Agilent1290InfinityIILC-6545Q-TOF/MS液质联用仪，配有双喷射电喷雾离子源(美国 Agilent公司)；SR-2DS 水平振荡器(日本 TATEC 公司)；KDC-40低速离心机(中国安徽中佳公司)；AH-30 全自动均质仪、FotectorPlus 高通量全自动固相萃取仪和 MPE 高通量真空平行浓缩仪(中国厦No.1仝凯旋等:液相色谱-四极杆飞行时间质谱快速筛查洋葱中 173 种农药残留211门睿科仪器有限公司)；N-EVAP112氮吹浓缩仪(美国 OrganomationAssociates公司)；Milli-Q超纯水机(美国 Millipore 公司)；PL602-L 电子天平(瑞士 Mettler-Toledo 公司)。1.3 标准溶液的配制分别称取 10mg(精确至 0.01mg)各农药标准品于 10mL棕色容量瓶中，以甲醇溶解并定容至刻度，配制质量浓度为 1000mg/L 的标准储备液，于18 避光保存；使用时根据需要，移取适量储备液，用甲醇稀释，配制所需浓度的标准工作液，于 4避光保存。1.4 样品前处理参照文献方法提取10：称取洋葱样品 10g，置于 80mL 离心管中，加入含体积分数 1%乙酸的乙腈溶液 40mL，于 2000g 下均质 1min；加入 1g 氯化钠，4g 无水硫酸镁，振荡 10min，在3150g 下离心 5min；取上清液 20mL，置于平行浓缩仪上于 37、150r/min 条件下蒸发浓缩至约 2mL(待净化)。净化：在 Carbon/NH2柱中加入约 2cm 高的无水硫酸钠，放到自动固相萃取仪上，先用 4mLV乙腈:V甲苯=3:1 混合溶剂淋洗固相萃取(SPE)柱，弃去流出液，再用 2mL 上述溶剂洗涤样液瓶 3 次，并将洗涤液移入 Carbon/NH2柱中。最后再用 25mL 上述溶剂洗脱，合并洗脱液于试管中。置于平行浓缩仪上于 37、150r/min 条件下蒸发浓缩至约 0.5mL，用氮气吹干，加入 1mL的 V乙腈:V水=3:2 溶液，混匀，经 0.2m 滤膜过滤，定容至 1mL 待测。1.5 仪器检测条件色谱条件：ZORBAXSB-C18色谱柱(100mm2.1mm，3.5m)；柱温 40；进样体积 5L。流动相 A 相为体积分数 0.1%甲酸水溶液(含 5mmol/L乙酸铵)，B 相为乙腈。洗脱程序：0min，1%B；3min，30%B；6min，