基于氣相色譜–高分辨Orbitrap質譜技術的高效大...（一）

Dominic Roberts,1 Hans Mol,2 Marc Tienstra,2 Cristian Cojocariu,1 and Paul Silcock1

1Thermo Fisher Scientific，Runcorn，UK

2RIKILT – Wageningen UR，Wageningen，The Netherlands

關鍵詞

準確質量；復雜基質；GC Orbitrap 質譜；農殘分析；QuEChERS；篩查；TraceFinder 軟件

前言

全世界都在使用農藥來提高作物產量，農藥的使用對保證足夠的全球食物供應至關重要。然而，對于消費者以及致力于食品安全保障的政府部門來說，如此廣泛的農藥使用及其在最終產品中殘留的可能性，都是心頭之患。

因此，法律法規保障消費者不會接觸到受農藥污染的食物。這些法律法規要求對食物中出現的農藥進行種類和數量的監測，并針對具體商品種類給出每種農藥允許的最大殘留值（MRL）。由于化合物和商品種類組合的數量巨大，給實現準確可靠的常規監測帶來很大挑戰。

實驗室一直在面對不斷增長的分析壓力，必須以高速度和有競爭力的成本在單次樣本分析中實現廣譜農藥篩查。絕大多數實驗室都會借助氣相色譜或液相色譜與質譜聯用儀器以及定靶分析的策略。這類方法的確能夠在較大范圍內覆蓋需監測的化合物種類并達到所需靈敏度和選擇性。然而，它們只局限于目標列表中的化合物，這些化合物通常是根據殘留量規定和法律法規的要求來選擇的，主要是為了證明被檢測的食物樣本適合食用。這些定靶分析技術通常需要事先仔細地為每種化合物優化采集參數以及采集時間窗口以確保有效檢測。為了擴展分析的視野，近年來使用高分辨全掃質譜法的化合物篩查方法開始受到青睞。

這些篩查方法使用非定靶的分析策略，先運行一個普通的全掃采集，然后再根據所用的數據庫進行定靶數據處理。雖然數據分析也是根據目標化合物列表進行的，不過即便并未在數據采集時專門篩查這些未知化合物，仍然可以在數據回溯分析中對未知化合物進行分析。

為使這一方法適用于常規分析，數據篩查處理軟件必須足夠快足夠準，以便達到歐盟指令描述的要求1，在可接受的低假陰性率水平下實現低濃度農殘的檢出。

雖然對假陽性率沒有具體要求，不過常規實驗室還是需要保證這個數字盡可能的低，以盡量減少進一步分析所需的時間。

實驗室檢測的絕大部分樣品都是符合法律法規要求的，因此能夠快速的區分開符合要求的樣品和可能受到污染的樣品對實現高效非常重要。在初步的篩查之后，可能的陽性樣品會使用另一套確證方法（例如，GC-MS/MS）進行再分析，以確認是否是陽性結果，并準確測定農殘的濃度。確證分析涉及在合適的基質中制備標準曲線等步驟，并不包含在本文描述的篩查方法當中。

在本研究中，我們評估了 Thermo ScientificTM Q ExactiveTM GC 組合四極桿-Orbitrap 質譜儀（MS） 在準確篩查適合 GC 分析的農藥時的表現。Q Exactive GC Orbitrap MS 能夠提供的質量分辨率高達 120,000（m/z 200，峰高一半處的全峰寬，FWHM） ，因而能夠實現高準確度的質量測定，從而有效地在復雜基質中將被分析物與共流出的等質量數干擾物等雜質分離開。高掃速和單次目標分析物掃描內的高動態范圍（> 5000）也都有助于從復雜基質中檢出痕量化合物。

實驗條件

樣品前處理

首先用乙酸緩沖液和基于 QuEChERS 方法的提取程序處理食物和飼料樣品。簡短來說，將 10 mL 酸化的（1% 乙酸） 乙腈加入 5 g （早餐麥片或飼料）或 10 g （水果蔬菜等）均質化的樣品中。加入混合鹽類，震蕩并離心。向最終提取液（0.5 或 1 g/mL 樣品的乙腈溶液）中加入 55 種農藥的混合物，濃度范圍為 0.5–100 ng/g（ppb）。我們分析了多種難度較大的基質樣品，包括小麥、韭蔥，以及馬飼料。

儀器和方法設置

全部分析均使用 Thermo ScientificTM Q ExactiveTM GC 組合四極桿-Orbitrap 質譜儀進行。進樣使用的是 Thermo ScientificTM TriPlusTM RSH 自動進樣器，色譜分離使用 Thermo ScientificTM TRACETM 1310 GC，色譜柱為 Thermo ScientificTM TraceGOLDTM TG-5SilMS 15 m × 0.25 mm I.D. × 0.25 μm 薄膜毛細管柱（P/N： 26096-1301）。

更多儀器參數及細節參見下表。