嬰幼兒食品中農(nóng)藥殘留的鑒定
James Morphet Peter Hancock

沃特世公司，曼徹斯特，英國

目標(biāo)

利用沃特世 超高效液相色譜 （ UPLC ® ） 系統(tǒng)的強(qiáng)大功能與 Xevo™ TQ 質(zhì)譜的快速采集速度相結(jié)合，用于快速鑒定嬰幼兒食品中的農(nóng)藥殘留。

簡介

隨著世界人口的增加，滿足居民日益增長的食品需求顯得日趨重要。消費(fèi)需求量的增長致使農(nóng)民更多地使用農(nóng)藥，以增加產(chǎn)量及使得其生產(chǎn)經(jīng)營更有效。農(nóng)藥使用量的增加與非法使用，加上落后的農(nóng)業(yè)水平，使得農(nóng)藥與其代謝物殘留在食品中，嚴(yán)重危害人體健康。

許多國家有著嚴(yán)格的農(nóng)藥使用法規(guī)，立法機(jī)構(gòu)對食品中的農(nóng)藥最高殘留量 1 （ MRLs ）進(jìn)行 規(guī)定，要求使用靈敏、有選擇性且可靠的分析技術(shù)進(jìn)行分析。歐盟嬰幼兒食品規(guī)范（ 2003/13/EC 2 ）包含一系列 GC 與 LC 可檢測的農(nóng)藥，此類禁用農(nóng)藥在嬰幼兒食品中的最高含量不得超過 0.003 mg/kg ，或不得超過 0.004 - 0.008 mg/kg 的限量。該規(guī)范被認(rèn)為是目前法規(guī)中最嚴(yán)格的。

為達(dá)到檢測限要求，需要開發(fā)針對復(fù)雜基質(zhì)的通用樣品制備技術(shù)，還需提高樣品通量，這是食品安全檢測實(shí)驗(yàn)室當(dāng)今要面對的挑戰(zhàn)。通過單個(gè)儀器使用一個(gè)多殘留檢測方法，消除了改變方法參數(shù)的需要，從而顯著提高實(shí)驗(yàn)室的投資回報(bào)率。對于實(shí)驗(yàn)室來說，經(jīng)常需要分析大量不同法規(guī)要求的農(nóng)殘。

這篇應(yīng)用文獻(xiàn)描述了一個(gè)快速分析水果和肉類嬰幼兒食品中農(nóng)藥殘留的解決方案，該方法能夠超出目前歐盟與國際法規(guī)的限量要求。

試驗(yàn)

這個(gè)多殘留檢測法使用了 DisQuE™ （ QuEChERS 類分散固相提取 ） 提取方法，如下所述：

提取步驟： 3

1. 向 50 mL DisQuE 提取管中加入 15g 嬰兒食品勻漿，再加入 15 mL 1% 的乙酸 / 乙腈。
2. 振蕩 1 分鐘充分混勻，使用 > 1500 rcf 離心 1 分鐘。
3. 吸取 1 mL 上述 乙腈提取液至 2 mL DisQuE 清除管
4. 振蕩 30 秒， > 1500 rcf 離心 1 分鐘。
5. 吸取 100 μL 最終提取液至進(jìn)樣瓶，加入 900 μL 水稀釋混勻，然后混勻。

LC 參數(shù)條件

MS 參數(shù)條件

Quanpedia ：數(shù)據(jù)庫與方法創(chuàng)建工具

方法創(chuàng)建整合了 Quanpedia™ 的使用 ，該數(shù)據(jù)庫可用定量 LC/MS 方法信息進(jìn)行搜索，并可根據(jù)用戶信息進(jìn)行更新。

圖一： Quanpedia 是簡便易行的方法創(chuàng)建工具與 MS 數(shù)據(jù)庫。

Quanpedia 的數(shù)據(jù)錄入的相關(guān)信息包括化合物名稱、最優(yōu) SIR/MRM 采集方法參數(shù)、可接受的確認(rèn)離子比，適當(dāng)?shù)?LC 方法以及預(yù)計(jì)峰保留時(shí)間。對于第一次需要得到高質(zhì)量結(jié)果的快速、多用戶環(huán)境， Quanpedia 可提供一個(gè)簡便方法快速創(chuàng)建完整的 LC/MS 數(shù)據(jù)與采集方法。

采集與處理方法

通過 沃特世 MassLynx™4.1 版軟件采集上述數(shù)據(jù)。 IntelliStart TM 軟件整合在 MassLynx 之中，可自動(dòng)優(yōu)化樣品的 MS 參數(shù)，同時(shí)監(jiān)測 MS 系統(tǒng)的健康度，可減少高強(qiáng)度操作下故障處理與維護(hù)時(shí)間。

結(jié)果與討論

嬰幼兒食品中農(nóng)藥殘留分析方法結(jié)合使用 ACQUITY UPLC 系統(tǒng)與 Xevo TQ MS 系統(tǒng)：超高效液相色譜連接串聯(lián)四極質(zhì)譜 （ UPLC/MS/MS ） 在 MRM 模式下運(yùn)行，該串聯(lián)四極質(zhì)譜提供高效選擇性的檢測技術(shù)，是實(shí)驗(yàn)室所需技術(shù)的不二之選。 4

串聯(lián)四極質(zhì)譜 （ Xevo TQ MS 系統(tǒng) ）提供的選擇性 ，相對單四極質(zhì)譜更顯優(yōu)勢，能夠更可靠地對共洗脫物進(jìn)行定性和定量。圖二為豐索磷與 特丁磷在 3.32 分鐘共洗脫的情況，所有的駐留時(shí)間經(jīng)過優(yōu)化后使得每個(gè)峰都有約 12 個(gè)數(shù)據(jù)點(diǎn)。

上述數(shù)據(jù)通過 TargetLynx™ 應(yīng)用管理程序處理，該 MassLynx 定量軟件包可自動(dòng)處理和報(bào)告定量數(shù)據(jù)，并包括用戶規(guī)定限量或法規(guī)限量要求一定范圍內(nèi)的樣品確認(rèn)檢查。

圖二： 1ng/mL 水溶液一針進(jìn)樣得到的 17 種農(nóng)藥殘留色譜圖

QCMonitor ：實(shí)現(xiàn)質(zhì)控自動(dòng)化

QCMonitor™ 可自動(dòng)進(jìn)行實(shí)時(shí)定量數(shù)據(jù)質(zhì)量監(jiān)測，以確定進(jìn)樣是否滿足用戶規(guī)定的容許量。 QCMonitor 可自動(dòng)決定是否繼續(xù)進(jìn)樣或是否需要更詳細(xì)的檢查，以確保高價(jià)值的實(shí)驗(yàn)室資源得到充分利用。如校正曲線、 QC 或空白樣品未達(dá)到允許誤差范圍值可再次進(jìn)樣，如出現(xiàn)更差情況，該批次可被忽略，跳到其他批次繼續(xù)進(jìn)樣。對整夜進(jìn)樣而言這一點(diǎn)尤為重要（儀器無人看守）。其電子郵件發(fā)送功能可在出現(xiàn)差異時(shí)發(fā)送郵件，及時(shí)地向化學(xué)操作員報(bào)警。

進(jìn)行 MRM 的同時(shí)可得到高靈敏度的全掃描數(shù)據(jù)， 能夠更加方便地診斷共提取干擾物是否是 QCMonitor 錯(cuò)誤報(bào)告的源頭，這拓展了 LC/MS/MS 分析的空間。 TargetLynx 軟件方法編輯器中包括了 QCMonitor ，詳見圖三。

圖三：包括 QCMonitor 在內(nèi)的詳細(xì)參數(shù)可通過 TargetLynx 軟件方法編輯器進(jìn)行修改。重要參數(shù)是：標(biāo)樣校正設(shè)置、允許誤差值以及在進(jìn)樣未能達(dá)到設(shè)定標(biāo)準(zhǔn)后可采取的行動(dòng)。

校正曲線通過不同濃度標(biāo)樣進(jìn)樣后獲得，通過權(quán)重參數(shù)為 1/x 獲得了很好的線性關(guān)系，詳見圖四。

以 TargetLynx 作為標(biāo)準(zhǔn)，定量過程比以往更簡單，數(shù)據(jù)瀏覽器與報(bào)告生成器可清晰地指出樣品殘留量高于最低報(bào)告水平。

使用 ACQUITY UPLC 系統(tǒng)與 Xevo TQ MS 系統(tǒng)的優(yōu)勢在于可進(jìn)行離子比確認(rèn)，圖四與圖五是未達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)要求的 乙拌磷砜的離子比。用戶可便捷地操作 TargetLynx 軟件方法編輯器，設(shè)置每個(gè)化合物離子比的范圍。以紅 / 白方框顯示每次進(jìn)樣是否達(dá)到允許值，圖五顯示的進(jìn)樣濃度為 0.7 ng/mL （ 樣品濃度 0.007 mg/kg ） ，但定性與定量 MRM 通道離子比 不在分析員設(shè)定的誤差范圍之內(nèi)。歐盟的離子比確認(rèn)法規(guī)要求對于農(nóng)殘分析是很重要的（見文件 SANCO/2007/3131. 5 ）。將鼠標(biāo)置于紅框上會(huì)顯示問題的詳細(xì)說明。如圖所示，實(shí)際離子比不在分析員設(shè)定的限度之內(nèi)。此功能可自動(dòng)進(jìn)行計(jì)算，使得分析員的實(shí)驗(yàn)室工作過程提高工作效率和簡化工作流程。

圖四 TargetLynx 軟件瀏覽器顯示了加工水果類嬰兒食品提取物中 0.001 mg/kg 的硫線磷。紅框標(biāo)記為超出可接受限度之外的離子比。

圖五：放大顯示用戶信息， TargetLynx 軟件的標(biāo)記超限離子比結(jié)果。

TrendPlot ：監(jiān)測系統(tǒng)長期健康度

TrendPlot™ 工具可提供確認(rèn)實(shí)驗(yàn)室 Xevo TQ MS 系統(tǒng)所產(chǎn)生的高質(zhì)量、一致性的結(jié)果數(shù)據(jù)。在日常分析操作中，可通過分析特定樣品短期批次內(nèi)與長期批次間的趨勢作圖，如： 樣品趨勢圖可很容易地發(fā)現(xiàn)超限數(shù)據(jù)，詳見圖六。

圖六： TrendPlot 工具顯示了批次內(nèi)或多批次疊加出現(xiàn)超限數(shù)據(jù)

結(jié)論

我們開發(fā)了適用于 LC 檢測和確認(rèn)的快速多殘留檢測方法，該方法分析加工水果、肉類嬰兒食品中的農(nóng)藥殘留檢測限優(yōu)于國際法規(guī)的要求。

結(jié)合使用功能強(qiáng)大的 UPLC 與快速 MS 數(shù)據(jù)采集技術(shù)可進(jìn)一步提高效率和增加樣品通量， ACQUITY UPLC 與 Xevo TQ MS 結(jié)合帶來的優(yōu)勢（見圖七）：

■ 提高色譜分離度，縮短分析時(shí)間。
■ 結(jié)合 MRM 確認(rèn)功能。
■ 遵照法規(guī)要求（如 SANCO ）。
■ IntelliStart 技術(shù)可降低復(fù)雜操作、培訓(xùn)新用戶、費(fèi)時(shí)的故障排查和維護(hù)等的負(fù)擔(dān)。
■ ACQUITY UPLC 與 Xevo TQ MS 系統(tǒng)結(jié)合使用可為任何一個(gè)實(shí)驗(yàn)室?guī)�來最高端的性能�?BR>■ 自動(dòng)系統(tǒng)設(shè)置與質(zhì)控系統(tǒng)簡化入門操作。

圖七 ACQUITY UPLC/ Xevo TQ MS 。

沃特世 UPLC/MS/MS 解決 方案為盈利性質(zhì)的實(shí)驗(yàn)室?guī)�來的�?yōu)勢在于，它具有極高的效率，可節(jié)約分析時(shí)間，降低樣品重新測試的需求，提高實(shí)驗(yàn)室生產(chǎn)力。并可通過減少實(shí)驗(yàn)室耗材用量和溶劑消耗來節(jié)約成本，支持環(huán)保。

UPLC/MS/MS 分析實(shí)際食品樣品中大量農(nóng)殘的 方法具有高靈敏度，這說明對大范圍的食品樣品的快速農(nóng)殘分析方法是理想的。

參考文獻(xiàn)

1. Commission of the European Communities EC 396/2005, OJ 2005; L70 ： 1.
2. Commission of the European Communities EC 2003/13, L41 ： 33-36.
3. DisQuE Dispersive Sample Kit Care and Use Manual , P/N 715001888.
4. Leandro CC, Hancock P, Fussell RJ, Keely BJ. J. Chrom A. 2007; 1144 ： 161.
5. Method Validation and Quality Control Procedures for Pesticide Residues in Food and Feed. Document No SANCO/2007/3131.

附錄 1 ： Xevo TQ MS 參數(shù)