食品中农残检测方案

智能文字提取功能测试中

(对于 MRM， 使用 EURL 推荐的 Transition) 基于QuEChERS法与GC/MS/MS、LC/MS/MS的食品农残同时分析 Analysis of Pesticides in Food Matrix using QuEChERS by Triple Quadrupole GC/MS/MS and LC/MS/MS 北野理基、川名修一1、藤戶由佳2、猪鼻祐介、荒川清美1、平野一郎1、宮川治彦 Abstract： EURL (European Union Reference Laboratory)报告了138种成分农药基于GC/MS/MS及LC/MS/MS的验证结果，并推荐138种成分中的66种成分使用三重四极杆型GC/MS/MS、72种成分使用三重四极杆型LC/MS/MS进行分析测定。为此，本方案使用岛津公司生产的GCMS-TQ8030与LCMS-8040分析了各推荐农药。同时使用GC/MS/MS与LC/MS/MS，实现了全面、高灵敏度的食品农残分析。 Keywords： 肯定歹表制、农残、QuEChERS法、GC/MS/MS、LC/MS/MS 1.前言 随着人们对食品安全关注的持续高涨，日本于2006年5月29日起实施了肯定列表制度，在日本国内对约800种农药·兽药设置了残留标准以及分析法。但每个国家限制对象成分、残留标准值都不相同，因此，在食食进口不断增加的形势下，需要进行快速、全球性的应对。EU已提示了以所谓Qu(Quick；快速)E(Easy；简单)Ch (Cheap；廉价)E(Effective；有效)R(Ruggedness； 耐用)S(Safe；安全)的QuEChERS法作为前处理法的、基于GC/MS/MS和LC/MS/MS的农残简易分析法。 使用GC/MS/MS与LC/MS/MS评价在欧洲主要使用的138种农药成分的结果已由办EURL (European UnionReferenceLaboratory) 做出报告*1。这些农药广泛覆盖了在欧州各国作为测定对象的农药，成为各国制作测定方法的指标之一。报告推荐此138种成分中的66种成分使用三重四极杆型GC/MS/MS法、72种成分使用三重四极杆型LC/MS/MS法进行分析。本方案中使用岛津GCMS-TQ8030和LCMS-8040分别对各推荐成分进行了分析。 2.。方法 QuEChERS法是于2003年由Anastassiades等发表的农残分析前处理方法。在聚丙烯管内进行乙腈提取·盐析·脱水后，将用于固相提取的填充剂直接混合在经离心分离的提取溶液之中(分散固相提取： dispersive SPE)， 然后进行净化，这一快速简易的方法已在世界范围内得到广泛应用，在日本国内也日趋普及。此次样品基质使用了韭菜·辣椒。对这些蔬菜样品进行了QuEChERS法前处理(Fig. 1)，用于测定。 1分析计测事业部 2株式会社岛津科学 Step 1 ： Sample Extraction *2：PSA/ENVI-Carb SPE Clean Up Tube 2 (SIGMA ALDRICH) Fig. 1 实际样品的前处理(QuEChERS 法 EU 方法) ※1 EURL 「Multiresidue Method using QuEChERS following by GC-QqQ/MS/MS and LC-QqQ/MS/MS for Fruits and Vegetables」 3. 基于GC/MS/MS的MRM测定 EURL推荐使用GC/MS/ MS进行测定的农药的清单如Fig. 2所示。使用GCMS-TQ8030， 按照 Table 1所示的测定条件分析了这66种成分。根据EURL报告制定了这些条件及监测m/z， Fig. 3表示66种成分中6种成分的MRM质色图。可知即使<10ppb时，也实现了高灵敏度分析，并且，1ppb的微量样品也能够以高S/N检出。并采用GCMS-TQ8030的SIM模式以及MRM模式分析了在辣椒提取溶液中添加10ppb农药所制作的样品。SIM模式时，在无CID气体Ar气的状态下，其他条件使用了与Table 1相同的条件。各自分析结果的比较如Fig. 4所示。采用SIM模式时，有时即使选择了选择性离子也因基质的影响而难以检测出目标成分。但采用MRM模式时，由于质量分离部的高选择性，可以大幅度地去除基质的影响，实现了目标成分的高灵敏度分析。 使用GC/MS/MS实现了微量成分的高灵敏度分析，但同时还要求高分析精度。同样在辣椒提取液中添加农药至10ppb，对此样品分析，计算各成分面积重现性(n=6)，所有成分获得了良好结果。 使用GCMS-TQ8030完成了对推荐使用GC/MS/MS法的所有66种成分的高灵敏度与高可靠性分析。 GC/MS/MS 推荐化合物(66成分) Acrinathrin Endosulfan Myclobutanil Tebufenpyrad Bifenthrin Ethion Oxacixyl Tefluthrin Bromopropylate Etofenprox Parathion Tetraconazole Bupirimate Etoprofos Parathion-methyl Tetradifon Buprofezin Fenarimol Pendimethalin Tolclofos-methyl Captan Fenazaquin Permethrin Tolyfluanid Chlorfenvinphos Fenitrothion Phenthoate Triazophos Chlorotalonil Fenpropathrin Phosalone Trifluralin Chlorpropham Fenthion Pirimicarb Vinclozolin Chlorpyriphos Fenvalerate Pirimiphos-methyl Clorpytiphos methy Fipronil Procymidone Cyfluthrin Flusilazole Profenofos Cypermethrin Folpet Propiconazole Cyprodinil Iprodione Propyzamide Deltamethrin 入-Cyhalothrin Pyridaben Diazinon Malathion Pyrimethanyl DichIcfluanid Mepanipyrim Pyriproxyfen DichIcran Metalaxyl Taufluvalinate Diphenylamine Methidathion Tebuconazole Fig. 2 GC/MS/MS 推荐化合物 GC/MS/MS分析条件 Table 1 GC/MS/MS ： GCMS-TQ8030 Column ： Rxi-5Sil MS (30 mx0.25 mml.D.， df=0.25 pm，Restek) GC condition Column Temp. ： 70 ℃ (2 min)-(25C/min)-150C-(3℃/min) -200℃-(8°C/min)-280 ℃ (10 min) Carrier Gas ： He (Constant Linear Velocity Mode) Carrier Gas Velocity： 58 cm/sec Injection Mode ： Splitless Sample Injection Volume ：1 pL MS condition Interface Temp. ：250°C Ion Source Temp. ： 230 °C Data Acq. Mode ： SIM， MRM Fig. 3具有代表性的6种农药成分的 MRM 质色图 Fig. 4 SIM 与 MRM质色图比较 Table 2 添加在辣椒提取液中的各农药(10 ppb)的面积重现性(n=6) Compound Name %RSD Fenarimcl 5.16 Acrinathrin 2.03 Permethrin-1 6.34 Pyridaben 7.11 Permethrin-2 6.24 Cyfluthrin-1 4.44 Cyfluthrin-2 3.77 Cyfluthrin-3 7.35 Cyfluthrin-4 8.19 Cypermethrin-1 8.58 Cypermethrin-2 3.71 Cypermethrin-3 8.08 Cypermethrin-4 2.48 Ethotenprox 5.03 fenvalerate-1 4.20 tau-Fluvarlinate-1 2.16 Fenvalerate-2 5.65 tau-Fluvarlinate-2 2.14 Deltamethrin-1 7.58 Deltamethrin-2_ 7.32 4.基于LC/MS/MS的MRM测定 同样，使用LC/MS/MS对推荐的72种成分进行了的MRM同时分析。LC/MS/MS推荐化合物如Fig. 5所示，分析条件如Table3所示。离子化法采用ESI法，实施了正负离子化同时测定。 Fig. 6表示具有代表性的2种农药成分的工作曲线和MRM质色图。在1-1000 ppb的范围内，获得了充分的线性。并且，在经QuEChERS法前处理的韭菜、辣椒提取液中添加推荐LC/MS/MS法检测的72种农药成分，制成分析样品(添加浓度5 ppb)，然后进行了分析，并计算出回收率。Fig. 7表示各溶液中农药重现性以及回收率。 由于QuEChERS法是简易的前处理方法，在基质中多含杂质成分，但无论哪种基质都获得约80-90%的良好回收率。在添加到基质中的农药之中，有若干化合物的回收率超过120%，在基质空白中也检测出这些化合物。但这些在基质空白中被检出农药的定量值如 Table4所示都没有超过最大残留标准值(MaximumResidue Levels=MRLs)。 可知，使用LCMS-8040可以对推荐使用LC/MS/MS法的成分，进行基于正负离子同时测定的高灵敏度与高回收率的分析。 并且，使用LCMS-804 0对于包括推荐使用GC/MS/MS法的化合物在内的所有138种成分进行了分析。详情请参照本公司的Technical Report*2. LC/MS/MS 推荐化合物(72成分) Acephate Epoxiconazole Linuron Spinosad Acetamiprid Fenbutatin oxide Lufenuron Spiroxamine Aldicarb Fenbuconazole Metconazole Tebufenozide Amitraz Fenhexamid Methamidophos Teflubenzuron DMF，DMPF Fenoxycarb Methiocarb Thiabendazole Azinphos-methyl Fenpropimorph Methomyl Thamethoxam Azoxystrobin Fenthion sulfoxide Methoxyfenozide Thiacloprid Bitertanol Fludioxonyl Monocrotophos Thiphanate-me Boscarid Flufenoxuron Oxamyl thyl Cadusafos Fluquinconazole Oxydemeton-methyl Triadimenol Carbaryl Flutriafol Paclobutrazole Trichlorfon Carbendazim Formetanate Pencycuron Trifloxystrobin Carbofuran Fosthiazate Penconazole Triflumuron Clorfentezin Hexaconazole Phosmet Triticonazole Clothianidin Hexythiazox Pyraclostrobin Zoxamide Cyproconazole Imazalil Prochloraz Dichlorvos Imidacloprid Propamocarb Difenoconazole Indoxacarb Propargite Dimethoate Iprovalicarb Prothioconazole Dimethomorph Kresoxim-methyl Quinoxyfen Fig. 5 LC/MS/MS推荐化合物 Table 3 LC/MS/MS分析条件 HPLC： Nexera UHPLC system Column ： Shimpack-XR ODS Ⅱ (75 mm ×2 mm.l.D.， 2.2 pm) Mobile phase A ：2mM ammonium formate containing 0.1% formic acid-water Mobile phase B ： Methanol Gradent program： 5% B (0-2.5 min.)→55% B (2.51-6 min.)→80%B (5.01-12 min.)→ 100%B (12-15 min.)→5% B (15.01-20 min.) Flow rate ： 0.2 mL/min. Oven temperature： 40 C LC/MS/MS： LCMS-8040 lonization ： ESI (Positive /Negative) lon spray voltage ： +4.5 kV /-3.5 kV MRM ：276 MRM transitions (2 MRMs / compound) Dwell time 5 msec./ Pause time 1 msec. Azoxystrobin Carbofuran Fig. 6具有代表性的2种农药的MRM质色图与工作曲线 ( ※2 Tec hnical R epo r t 「 基 于LC / M S / MS 与 Q u E C hE RS 占 的 食品 中 农 残 同时分 析 」( C14 6- 2 1 0 1) h t t p ：/ /w ww. a n. s h i m a d zu . c o . j p / h p l c /p r o m i ne n c e / t e c. h t m ) Compounds Leek Paprika Compounds Leek Paprika %RSD Recovery(%) %RSD Recovery(%) %RSD Recovery(%) %RSD Recovery(%) Acephate AcetamipridAldicarbAmitraz Azinphos-methyl AzoxystrobinBitertanolBoscalidCadusafosCarbaryl (NAC)CarbendazimCarbofuranClorfentezinClothianidinCyproconazoleDichlorvosDifenoconazoleDimethoateDimetomorphEpoxiconazoleFenbutatin oxideFenhexamidFenoxycarbFenpropimorphFenthion sulfoxideFludioxonilFlufenoxuronFluquinconazole Flutriafol FormetanateFosthiazate HexaconazoleHexythiazox ImazalilImidacloprid 7.00 2.874.631.621.622.9016.0313.792.292.201.131.854.073.477.9816.139.233.794.812.2710.767.712.204.272.901.334.348.285.002.551.855.831.33 4.65 7.69 87837680731621047792839092806229837998394887788879282114396471389291817294 76 10.89 2.293.592.102.892.216.5910.081.753.931.051.122.956.125.415.167.452.943.220.706.316.992.573.161.8710.275.556.132.250.712.504.022.44 5.40 5.44 81 88 90 74 94 106 108 111 87 79 87 91 83 116 105 42 98 90 92 88 100 100 84 94 91 82 76 85 80 93 95 91 79 92 105 IndoxacarbIprovalicarb Kresoxim-methylLinuronLufenuronMethamidophosMethiocarbMethomylMethoxyfenozideMonocrotophosOxamylOxydemeton methylPacrobutrazolePenconazolePencycuronProchlorazPropamocarbPropargitePyraclostrobinQuinoxyfenSpinosad ASpiroxamineTebufenozideTeflubenzuronThiabendazoleThiaclopridThiamethoxamThiphanate-methylTriadimenolTrichlorfonTrifloxystrobinTriflumuron Triticonazole Zoxamide 6.45 2.205.977.6613.515.553.923.302.754.961.201.933.923.663.774.902.741.596.4611.081.891.861.418.027.853.357.895.804.1311.223.496.3110.01 4.77 989517159103102719798919510083899278868510173104821001108050881031187298728588 4.93 3.15 8.834.8711.993.173.302.053.415.692.3018.968.293.972.663.232.621.624.9011.213.561.741.395.855.242.004.362.379.269.693.475.8915.46 1.63 849095 91 8710487909193 90 82 87 88 89 87 83 91 118 90 93 86 97 89 81 90 121 123 99 110 91 77 92 80 Fig. 7￥添加在蔬菜提取溶液(韭菜·辣椒)中的各农药(5ppb) 的面积重现性(n=6)以及回収率 Table 4农药4成分的定量结果(样品：韭菜) Azoxystrobin Clothianidin Fludioxonil Kresoxim-methyl 5ppb standards spiked 8.19 ppb 25.78 ppb 556.58 ppb 9.63 ppb Matrix blank 3.77 ppb 21.39 ppb 550.92 ppb 2.94 ppb MRL (Japan) 5 ppm 15 ppm 10 ppm 30 ppm 5.结论 使用岛津GCMS-TQ8030与LCMS-8040可以高灵敏度也分析EURL报告中的138中农药成分。QuEChERS法是GC/MS/MS以及LC/MS/MS通用的前处理方法，可提取的农药范围广，同时使用两种质谱装置可以非常有效地完成分析。 三重四极杆气相色谱质谱联用仪 GCMS-TQ8030 5EE 影响环境、生物体的化学物质种类不断增加。需要更迅速、更准确地测定这些化学物质。样品前处理、与干扰成分的分离是急需解决的重大课题。实现「更迅速」、「更准确」.更顺畅」的分析的三重四极杆型气相色谱质谱联用仪就是"GCMS-TQ8030" 速度无可比拟 卓越的质量分析技术 GCMSsolution for GCMSMS ·与GCMSsolution相同的操作界面，轻松掌握。 ·支持AART(保留时间自动调整)功能。 高扩展性 ·支持Scan/MRM同时扫描，获得高灵敏度定量数据的同时不丢失化合物的质谱信息(配备专利ASSP功能)。 ·支持Twin Line双柱GCMSMS系统，可实现自动在两根色谱柱之间切换。·可扩展至GPC-GCMSMS，在线净化三重四极杆气相色谱质谱联用仪。 。可扩展至GCxGC-MSMS全二维气相色谱三重四杆杆质谱系统，全面应对复杂化合物的分离分析。 eco 环境污染/人类健康相关的痕量化合物监测、高功能新材料/化学品的研究和开发重要性越来越高。分析仪器如何通过提高常规分析效率、减少载气和电量消耗，从而降低运行成本；并减少对环境不利的排放，从而保护地球环境，这已成为世界性课题。在这种背景下，岛津最新GCMS-TQ8030同样具备全线气相色谱质谱产品的绿色环保性能，引领时代潮流，同时耗材与GCMS-QP2010系列兼容。 Speed beyond Comparison -Enhanced Sensitivity 更高灵敏度 。增强离子聚焦和离子传输效率 。提高碰撞诱导解离效率，获得更高灵敏度 ·1pg利血平S/N>1000： 1(ESI+) 可靠的数据 目保持长期测定的可靠性 ·UFsweeper@技术实现串扰最小化 。宽动态量程、出色的线性 全面提升灵敏度，分析工作更加轻松 岛津公司作为专业质谱厂商，凭借其卓越的综合实力，融合各个领域的先进经验，打造性能更为出色的LCMS-8040，为不同领域的用户提供更多选择。 LCMS-8040具有卓越的灵敏度，无与伦比的超快速分析性能，超快速MRM测定、超快速正负离子切换和独特的UFsweeper@技术，完美兼容超高效液相色谱与常规液相色谱分析。 技术规格 型号： LCMS-8040 质量范围： m/z 10~2000灵敏度： ESI正离子模式：1pg利血平， S/N>1000 (RMS)交叉污染： <0.003% 最小延迟时间： 1 msec 最小驻留时间： 1msec 扫描速度： 最大15，000 u/sec 正负极性切换时间： 15 msec [质量分析器和检测器] 质量分析器： 带预四极杆的金属钼双曲面四极杆 碰撞室： 专利超快速碰撞室 (UFsweeper碰撞室) LCMS-8040 Triple Quadrupole Mass Spectrometer ULTRA FASTNA CTRONETR1 LCMS-8040， 灵敏度全面提升 超快速分析 。融合超快速MRM测定和超快速极性切换技术。15000u/sec高速扫描提供前所未有的丰富信息·UFsweeper @实现500通道/秒超快速MRM测定 操作简便 ·维护简单，减少停机时间 如同操作LC检测器，轻松操作 。定量浏览器帮助高效率地进行多组分定量分析 结合方法包实现准确快速检测 岛津公司提供丰富的方法包，涵盖农药残留、兽药残留、水质分析和禁用药物检测等各个方面。方法包使得用户从分离条件选择、各目标化合物质谱参数优化等繁琐的工作中解脱出来，迅速开展LC/MS/MS分析， 从而大大提高了多组分同时分析时的效率。右图是结合农药残留分析方法包进行检测的实例。 利用农药残留分析方法包检测10种农药残留(韭菜提取物中添加10ppb)