農藥殘留檢測質譜技術

時間：2023-03-25 15:19:51來源：food欄目：食品快速檢測閱讀：

農藥殘留檢測質譜技術

[db:作者] / 2022-11-28 00:00

質譜技術(mass spectrography)是將樣品轉化為運動的帶電氣態離子，在磁場中按質荷比大小進行分離并記錄的分析方法。質譜儀具有很強的結構鑒定能力，靈敏度高、定性能力強，可以確定化合物的分子質量、分子式甚至是官能團。但一般的質譜儀(MS/MS除外)只對單一組分有良好的定性作用，對于直接引入質譜儀的混合物是無能為力的。現階段與質譜技術聯用的各種分離富集技術，能夠在很大程度上解決這一問題。質譜與色譜的聯用技術融合了色譜的高分離能力和質譜的強結構鑒定能力。它將農藥殘留分析從最初的依靠色譜技術對一種或幾種農藥的殘留分析發展成能同時對不同種類的多種農藥殘留進行分析，實現了多組分、高靈敏度、高通量、定性及定量分析。

離子源是質譜儀三大組成部分之一，它的主要作用是將待分析樣品電離成離子(分子離子和碎片離子等)，形成由不同質荷比離子組成的離子束，并賦予一定的能量，使其快速飛向分析器。離子源的性能決定了離子化效率，很大程度上決定了質譜儀的靈敏度。質譜儀的離子源種類有很多的研究成果，如最經典的電噴霧電離(electrospray ionization，ESI)、電子轟擊電離(electron impact ionization，ElD、化學電離(chemical ionization，CI)、快原子轟擊電離(fast atom bombardment，FAB)、基質輔助激光解吸電離(matrix-assisted laser desorption ionization，MALDI)和大氣壓化學電離(atmospheric pressure chemical ioniza-tion，APCI)等。目前農藥分析方面廣泛使用的離子源有電子轟擊電離、化學電離、電噴霧電離和大氣壓化學電離。電子轟擊電離和化學電離源主要用于氣相色譜-質譜聯用儀，適用于易氣化的有機物樣品分析。電噴霧電離和大氣壓化學電離源屬于常壓電離技術，其離子化過程發生在大氣壓下，主要用于液相色譜-質譜聯用儀。

氣相色譜與質譜的聯用儀器(GC-MS)是最早開發的色譜聯用儀器。圖2-7為北京市農業環境監測站開發的GC-MS檢測多種類農藥殘留的質譜總離子流圖。

圖2-7 GC-MS檢測多種類農藥殘留的質譜總離子流圖

質譜一般會得到兩個圖。第一個圖為總離子流圖，反映的就是色譜柱流出物質隨時間得到的儀器檢測信號。其與氣相色譜基本一樣，即色譜圖。第二個圖為即時質譜圖，該圖為即時的，即對應于總離子流圖的任意一個時刻，都有相應的質子圖。鼠標右鍵雙擊總離子流圖的任意地方，就可以得到一張該時刻的質譜圖。其意義為該時刻從色譜柱流出的物質的質譜信息。

一般做定量分析時，先要確定待測物質的分析條件，使分離物質能夠較好地單一分離出來，得到較好的色譜峰，同時確定峰的保留時間。做未知樣品時，找到該待測物質的保留時間處的色譜峰，點擊得到該峰的質譜圖，再與標準譜庫檢索對照，如果質譜圖的離子碎片大小、高度、比例都基本相同，即可初步確定為該物質，即定性。未知物與標準物譜圖的匹配度標準，不同儀器、不同儀器條件甚至不同樣品環境下都不完全相同，要結合實際情況、實際經驗以及其他儀器結果綜合判定。找到該待測物質的保留時間處的定量離子峰，對峰面積積分，進行定量分析。要保證該定量離子沒有被干擾，不然定量會不準。

進行有機物結構分析時，通常需要先對該化合物的某種離子進行選擇，之后通過碰撞誘導解離表征碎片離子，這時就需要使用串聯質譜(tandem mass spectrometer)。串聯質譜技術的基本思想是，先用一級質譜篩選出所要研究的離子，使其進入碰撞區與惰性氣體發生碰撞，通過碰撞誘導解離產生的產物再由二級質譜進行分析。這些譜圖不僅可以提供離子碎裂過程中彼此間的親緣關系，而且可以為化合物結構特征的了解提供重要的信息。串聯質譜的應用可以有效降低干擾物的影響，提高儀器靈敏度，已成為化合物結構分析與確證的有效手段。

液相色譜-串聯質譜(LC-MS/MS)為農藥殘留檢測提供了強有力的分析手段，可以對極性農藥進行有效分離、定性和定量分析，無需衍生化。MS/MS具有抗干擾能力強及定性準確、靈敏度高的特點，使得復雜基質如蔥、姜、蒜、韭菜等樣本中農藥的多殘留分析技術和能力得到了提升，彌補了樣品前處理不能較好地去除基質干擾的不足，是復雜基質中農藥多殘留分析的有效手段。目前有大量采用超高效液相色譜-電噴霧電離串聯質譜同時定性、定量檢測農產品中有機磷、氨基甲酸及其代謝物、磺酰脲類、酰胺類、吡啶類、苯氧羧酸類等幾十到幾百種農藥殘留。例如，試樣用QuEChERS方法或固相萃取凈化進行前處理，MRM監測模式外標法定量在15min內，分析物在μg/kg質量濃度水平，對于80%以上的目標物，定量下限可達到1.0μg/kg；3個水平的加標回收率為60%～120%，RSD值小于20%。

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