利用UHPLC-TOF及高通量筛选软件筛查生菜叶提取液中130种农残

美国食品质量保护法（FQPA）和欧盟91/414/EEC指令规定，如果农药在食品中存在，其含量应该低于农药带来健康风险的量。随着农业生产的大规模发展，上个世纪已经合成了数百种农药，并且被广泛的用于保护农作物。较新的农药被合成并持续用于农作物，这就使得食品和环境中的目标（或预期分析物）和非目标的农药分析都非常重要。与四级杆的质谱仪仅测定目标分析物不同（定义选定离子的多反应监测或MRMs），时间飞行（TOF）质谱仪可测定目标和非目标的分析物。飞行时间质谱仪可以采集全部谱图信息，因此可用于重新分析那些存在的“非目标”的化合物。建立一种生菜叶中农残分析的方法，生菜叶使用QuEChERS法进行提取（快速、简单、便宜、高效、耐用和安全）。生菜叶的提取液中加入了130种不同浓度的农药，利用PerkinElmer AxION？2 TOF MS作为检测器的超高效液相色谱质谱联用仪（UHPLC-MS）进行分析，能够很好的测定大多数的农药，且满足EU指令10ppb的检测限（LOD）要求。利用AxIONSoloTM高通量的软件对数据进行进一步的分析，当存在的化合物浓度超过10ppb的阈值时，会被标记为特定的颜色，这将有助于快速筛查样品中是否存在加入的130种分析物。与时间短及强大的筛选软件相结合，有助于简化分析，从而减少分析时间。

试验条件

样品制备

有机生产的生菜样品采用QuEChERS法进行制备，10g生菜叶均质加入农药标准品（不同浓度）和10mL乙腈后，加入盐（1g氯化钠，4g硫酸镁，1g柠檬酸纳和0.5g柠檬酸氢二钠），振摇并离心（3700rpm）。取上清液1mL转移至含有伯胺及仲胺（PSA，50mg）和硫酸镁（150mg）的SPE微离心管中，混合物振摇（30S），离心（3700rpm，1min），取上清液（1mL）通过加入含有5%甲酸（10μL）的乙腈进行酸化，进样前过滤（0.2mmPTFE滤膜）。

LC条件

泵：PerkinElmer FlexarTM FX-15泵；

流动相A：含有0.1%甲酸的水；

流动相B：含有0.1%甲酸的乙腈；

梯度条件：开始梯度B泵比例为5%，5min内B泵比例从5%升至90%并维持2min；

使用色谱柱：PerkinElmer B r o w n l e eT M SPP C-18，2 x 5 0 m m ， 2.7μm；

流速：0.4mL/min；

进样体积：4μL，局部进样模式。质谱条件

质谱仪：PerkinElmer AxION2 TOF；

离子源：PerkinElmer UltrasprayTM 2（双ESI源）；

离子化模式：阳离子；毛细管出口电压：100V；

脉冲捕集模式：100～1000m/z D7：65，D8：92），内标使用m/z118.08625和922.00979作为质量锁定离子。

结果与讨论

130种农药标准品在7min之内分离完成（图1），AxION 2 TOF使用其自身的TrapPulseTM模式，增加TOF的工作周期，从而显著提高信号强度。

AxION Solo软件能够快速的鉴定130种农药是否存在于通过QuEChERS法处理的生菜叶提取液中。AxION Solo可以精确地从分析物中自动提取目标化合物的离子色谱。该软件可以轻易的从Excel表格导入目标化合物信息，包括化合物名称和元素组成（图2）。该软件可以针对该目标列表中存在的[M+H]+离子或者任何加和离子（Na+，K+等）在几百个分析物中进行检索。除了谱图检索外，该软件还可以根据用户定义的保留时间窗口进行搜索，从而进一步提高了目标分析物的特异性检测。即使在低至10ppb的浓度条件，生菜提取液中的目标化合物质量准确度误差也小于5ppm，满足规范的要求。根据所有同位素的精确的质量和准确丰度比，AxION Solo软件对目标化合物进行确证。AxION Solo软件可以快速目测样品中是否存在分析物（图3）。单个存在的农药会被标记为不同的颜色以便于识别。除了“目标视图”外，还允许个别目标农药在一组设定的样品中快速被显现，同时，可以获得一个选定样品中所有目标化合物存在或不存在的信息，见图3所示。

由于欧盟限定食品中农药额含量不超过10ppb，数百批次的样品进行数百个农药的筛查非常耗时。AxION Solo软件可以在存在农药浓度超过10ppb时快速的实现可视化。利用软件提供的非常丰富的匹配列表信息，给定的农药峰面积阈值可根据10ppb标准品进行设置或自定义设定，此外峰面积的阈值也可以设定为其与内标峰面积的比。利用可视化的软件，样品峰面积超过设定的阈值，将被标记为另外一种颜色（图4A和4B）。采用这种易于阅读的彩色编码视图，可以非常迅速的鉴定那些含有超过法规限定含量农药的样品，单个或批量样品可以通过软件快速生成报告。批量的报告可以被导入Excel表格，以便进一步分析。

结论

AxION 2 TOF MS能够非常容易的测定浓度低于或等于10ppb的法规常规限定的农药。精确的质量和保留时间均可用于鉴定样品中的农药。利用强大的高通量AxION Solo软件，采用一种易于阅读的彩色编码方案，可以快速鉴定大批量样品中数百种农药是否存在。再者，该软件允许用户自定义每个分析物积分的峰面积阈值，从而可以快速的将含有或超过法规规定10ppb浓度的样品分析显示出来。endprint