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利用 高通量篩選軟件針對(duì)性的篩查生菜葉 QuEChERS法提取 液中130種農(nóng)殘

閱讀:538      發(fā)布時(shí)間:2023-6-30
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簡(jiǎn)介:美國(guó)(US)食品質(zhì)量保護(hù)法(FQPA)和歐盟(EU)91/414/EEC指令規(guī)定,如果農(nóng)藥在食品中存在,其含量應(yīng)該低于農(nóng)藥帶來(lái)健康風(fēng)險(xiǎn)的量。隨著農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的大規(guī)模發(fā)展,上個(gè)世紀(jì)已經(jīng)合成了數(shù)百種農(nóng)藥,并且被廣泛的用于保護(hù)農(nóng)作物。較新的農(nóng)藥被合成并持續(xù)用于農(nóng)作物,這就使得食品和環(huán)境中的目標(biāo)(或預(yù)期分析物)和非目標(biāo)的農(nóng)藥分析都非常重要。與四級(jí)桿的質(zhì)譜儀僅測(cè)定目標(biāo)分析物不同(定義選定離子的多反應(yīng)監(jiān)測(cè)或MRMs),時(shí)間飛行(TOF)質(zhì)譜儀可測(cè)定目標(biāo)和非目標(biāo)的分析物。飛行時(shí)間質(zhì)譜儀可以采集全部譜圖信息,因此可用于重新分析那些存在的“非目標(biāo)"的化合物。我們建立了一種生菜葉中農(nóng)殘分析的方法,生菜葉使用QuEChERS法進(jìn)行提?。焖?、簡(jiǎn)單、便宜、高效、耐用和安全)。生菜葉的提取液中加入了130種不同濃度的農(nóng)藥,利用PerkinElmerAxION® 2 TOF MS作為檢測(cè)器的超高效液相色譜質(zhì)譜聯(lián)用儀(UHPLC-MS)進(jìn)行分析。我們能夠很好的測(cè)定大多數(shù)的農(nóng)藥,且滿足EU指令10ppb的檢測(cè)限(LOD)要求。利用AxIONSoloTM高通量的軟件對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行進(jìn)一步的分析,當(dāng)存在的化合物濃度超過(guò)10ppb的閾值時(shí),會(huì)被標(biāo)記為特定的顏色,這將有助于快速篩查樣品中是否存在加入的130種分析物。與時(shí)間短及強(qiáng)大的篩選軟件相結(jié)合,有助于簡(jiǎn)化分析,從而減少分析時(shí)間。


試驗(yàn)條件樣品制備:有機(jī)生產(chǎn)的生菜樣品采用QuEChERS法進(jìn)行制備,10g生菜葉均質(zhì)加入農(nóng)藥標(biāo)準(zhǔn)品(不同濃度)和10mL乙腈后,加入鹽(1g氯化鈉,4g硫酸鎂,1g檸檬酸納和0.5g檸檬酸氫二鈉),振搖并離心(3700rpm)。取上清液1mL轉(zhuǎn)移至含有伯胺及仲胺(PSA,50mg)和硫酸鎂(150mg)的SPE微離心管中,混合物振搖(30S),離心(3700rpm,1min),取上清液(1mL)通過(guò)加入含有5%甲酸(10µL)的乙腈進(jìn)行酸化,進(jìn)樣之前過(guò)濾(0.2mmPTFE濾膜)。

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LC條件:泵:PerkinElmer Flexar™ FX-15 泵流動(dòng)相A:含有0.1%甲酸的水流動(dòng)相B:含有0.1%甲酸的乙腈梯度條件:開(kāi)始梯度B泵比例為5%,5min內(nèi)B泵比例從5%升至90%并維持2min使用色譜柱:PerkinElmer Brownlee™ SPPC-18,2X50 mm, 2.7 μm流速:0.4mL/min進(jìn)樣體積:4µL,局部進(jìn)樣模式


質(zhì)譜條件:質(zhì)譜儀:PerkinElmer AxION2 TOF離子源:PerkinElmer Ultraspray™ 2(雙ESI源)離子化模式:陽(yáng)離子毛細(xì)管出口電壓:100V脈沖捕集模式:100-1000 m/z (D7:65, D8:92),內(nèi)標(biāo)使用m/z 118.08625 和 922.00979作為質(zhì)量鎖定離子


結(jié)果與討論130種農(nóng)藥標(biāo)準(zhǔn)品在7min之內(nèi)分離完成(圖1),AxION2 TOF 使用其自身的TrapPulseTM模式,這將增加TOF的工作周期,從而顯著提高信號(hào)強(qiáng)度。利用該模式,對(duì)于如表1所示的農(nóng)藥,大多數(shù)可以獲得小于10ppb的良好檢測(cè)限。這些檢測(cè)限滿足歐盟指令規(guī)定的要求。

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AxION Solo軟件能夠快速的鑒定130種農(nóng)藥是否存在于通過(guò)QuEChERS法處理的生菜葉提取液中。AxIONSolo可以精確地從分析物中自動(dòng)提取目標(biāo)化合物的離子色譜。該軟件可以輕易的從Excel表格導(dǎo)入目標(biāo)化合物信息,包括化合物名稱和元素組成(圖2)。該軟件可以針對(duì)該目標(biāo)列表中存在的[M+H]+離子或者任何加和離子(Na+, K+等)在幾百個(gè)分析物中進(jìn)行檢索。除了譜圖檢索外,該軟件還可以根據(jù)用戶定義的保留時(shí)間窗口進(jìn)行搜索,從而進(jìn)一步提高了目標(biāo)分析物的特異性檢測(cè)。即使在低至10ppb的濃度條件,生菜提取液中的目標(biāo)化合物質(zhì)量準(zhǔn)確度誤差也小于5ppm(表2),滿足規(guī)范的要求。根據(jù)所有同位素的精確的質(zhì)量和準(zhǔn)確豐度比,AxION Solo軟件對(duì)目標(biāo)化合物進(jìn)行確證。AxION Solo軟件可以快速目測(cè)樣品中存在或不存在的分析物(圖4)。單個(gè)存在的農(nóng)藥會(huì)被標(biāo)記為不同的顏色以便于識(shí)別。除了“目標(biāo)視圖"外,還允許個(gè)別目標(biāo)農(nóng)藥在一組設(shè)定的樣品中快速被顯現(xiàn),同時(shí),可以獲得一個(gè)選定樣品中所有目標(biāo)化合物存在或不存在的信息,見(jiàn)圖4所示。由于歐盟限定食品中農(nóng)藥額含量不超過(guò)10ppb,數(shù)百批次的樣品進(jìn)行數(shù)百個(gè)農(nóng)藥的篩查非常耗時(shí)。AxION Solo軟件可以在存在農(nóng)藥濃度超過(guò)10ppb時(shí)快速的實(shí)現(xiàn)可視化。利用軟件提供的非常豐富的匹配列表信息,給定的農(nóng)藥峰面積閾值可根據(jù)10ppb標(biāo)準(zhǔn)品進(jìn)行設(shè)置或自定義

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設(shè)定,此外峰面積的閾值也可以設(shè)定為其與內(nèi)標(biāo)峰面積的比。利用可視化的軟件,樣品峰面積超過(guò)設(shè)定的閾值,將被標(biāo)記為另外一種顏色(圖5A和5B)。采用這種易于閱讀的彩色編碼視圖,我們可以非常迅速的鑒定那些含有超過(guò)法規(guī)限定含量農(nóng)藥的樣品,單個(gè)或批量樣品可以通過(guò)軟件快速生成報(bào)告(圖6)。批量的報(bào)告可以被導(dǎo)入Excel表格,以便進(jìn)一步分析。

結(jié)論AxION 2 TOF MS能夠非常容易的測(cè)定濃度低于或等于10ppb的法規(guī)常規(guī)限定的農(nóng)藥。精確的質(zhì)量和保留時(shí)間均可用于鑒定樣品中的農(nóng)藥。利用強(qiáng)大的高通量AxION Solo軟件,采用一種易于閱讀的彩色編碼方案,可以快速鑒定大批量樣品中數(shù)百個(gè)農(nóng)藥是否存在。再者,該軟件允許用戶自定義每個(gè)分析物積分的峰面積閾值,從而可以快速的將含有或超過(guò)法規(guī)規(guī)定10ppb濃度的樣品分析顯示出來(lái)

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