质谱技术在农药残留中的研究及应用

L/O/G/O质谱检测技术在农药残留分析中的研究及应用报告人贾海飞专业：生物化工学号212123007农残分析简介质谱仪简介LC/MS农残检测GC/MS农残检测质谱检测农药残留国内外农药多残留一次性分析技术（色谱-质谱法）食品安全问题越来越受到世界关注。随着各国加强对进口食品的安全检测，农药涉及到的范围越来越广，且各种农产品限量标准越来越低。寻求一种简便快速、准确高效、价格低廉的多农残分析方法，将更能满足食品安全检测的需要。我国对部分农药残留检测标准农药中文名英文通用名毒性最低检出浓度（溶液）mg/kg最低检出浓度（蔬菜）mg/kg甲胺磷methanidophos高毒1～23～5氧化乐果omethoate高毒0.7～22～5对硫磷parathion高毒0.7～1.52～4甲拌磷phorate高毒0.3～0.71～2久效磷monocroto-phos高毒0.3～0.71～2倍硫磷fenthion高毒2～2.56～7杀扑磷methidathion高毒2～2.56～7敌敌畏dichlorovos中毒0.10.3克百威carbofaran高毒0.3～0.71～2涕灭威aldicarb高毒0.3～0.71～2灭多威methomyl高毒0.3～0.71～2抗蚜威pirimicarb高毒0.5～11.5～3丁硫克威carbosulfan中毒0.7～12～3甲萘威carbaryl中毒0.3～0.71～2丙硫克百威benfuracarb中毒0.3～0.71～2速灭威MTMC中毒0.5～0.81.5～2.5残杀威propoxur中毒0.3～0.81.5～2.5农药残留检测基本步骤样品采集前处理浓缩检测常用样品制备技术溶剂萃取蒸馏技术固相萃取微波萃取衍生化样品制备目前我国蔬菜的主要检测方法及标准（色谱-质谱检测法）1NY/T1380-2007蔬菜、水果中51种农药多残留的测定2GB/T19648-2006水果和蔬菜中446种农药及相关化学品残留量的测定（气相色谱-质谱法）3GB/T20769-2008水果和蔬菜中450种农药及相关化学品残留量的测定（液相色谱-串联质谱法）色谱和色谱-质谱检测方法简介色谱和色谱-质谱检测方法是样本提取后经过严格净化步骤，再用色谱或色谱-质谱联用仪技术进行测定。方法的最大优点是能给出蔬菜和水果中的有机磷类等农药的定性、定量结果，提供仲裁依据。该方法涵盖几乎所有在我国登记注册的有机磷类等农药品种在水果或蔬菜中的残留检测。气相色谱与质谱联用技术、液相色谱与质谱联用技术的应用大大提高了农药残留检测的定性能力和检测的灵敏度、检测限和检测覆盖范围。食品中有机氯和菊酯类农药检测法举例食品中有机氯和菊酯类农药国标测定流程1（GC-ECD）1．GB/T5009．146—2003植物性食品中有机氯和菊酯测定（1）提取a.试样（谷物）+石油醚→振荡→取上清液b.试样（蔬菜）+丙酮-石油醚（1+1）→匀浆→抽滤→滤液加20g/L无水硫酸钠→摇匀、静置、分层→取下层液用石油醚萃取3次→浓缩→提取食品中有机氯和菊酯类农药检测法举例（2）净化：提取液→过柱玻璃层析柱（制备方法从上至下:脱脂棉+无水硫酸钠+弗罗里硅土+无水硫酸钠），用石油醚-丙酮（95+5）洗脱→浓缩→用石油醚定容→上机色谱—质谱联用技术色谱质谱的在线联用技术是将色谱的分离能力与质谱的定性功能结合起来，实现对复杂混合物更准确的定量和定性分析。而且也简化了样品的前处理过程，使样品分析更简便。色谱—质谱联用技术包括气相色谱质谱联用(GC-MS)技术和液相色谱质谱联用(LC-MS)技术，液质联用技术与气质联用技术互为补充，分析不同性质的化合物。色谱—质谱联用技术原理色谱法是利用混合物不同组分在固定相和流动相中分配系数(或吸附系数、渗透性等)的差异，使不同组分在作相对运动的两相中进行反复分配，实现分离的分析方法。质谱分析是先将物质离子化，按离子的质荷比分离，然后测量各种离子谱峰的强度而实现分析目的的一种分析方法。以检测器检测到的离子信号强度为纵坐标，离子质荷比为横坐标所作的条状图就是我们常见的质谱图。液相色谱-质谱联用技术液质联用（HLPC-MS）又叫液相色谱-质谱联用技术，它以液相色谱作为分离系统，质谱为检测系统。样品在质谱部分和流动相分离，被离子化后，经质谱的质量分析器将离子碎片按质量数分开，经检测器得到质谱图。液质联用体现了色谱和质谱优势的互补，将色谱对复杂样品的高分离能力，与质谱具有高选择性、高灵敏度及能够提供相对分子质量与结构信息的优点结合起来，在药物分析、食品分析和环境分析等许多领域得到了广泛的应用。液质联用分析特点①分析范围广，MS几乎可以检测所有的化合物，比较容易地解决了分析热不稳定化合物的难题；②分离能力强，即使被分析混合物在色谱上没有完全分离开，但通过MS的特征离子质量色谱图也能分别给出它们各自的色谱图来进行定性定量；③定性分析结果可靠，可以同时给出每一个组分的分子量和丰富的结构信息；④检测限低，MS具备高灵敏度，通过选择离子检测（SIM）方式，其检测能力还可以提高一个数量级以上；⑤分析时间快，HPLC-MS使用的液相色谱柱为窄径柱，缩短了分析时间，提高了分离效果；⑥自动化程度高，HPLC-MS具有高度的自动化气相色谱-质谱联用（GC-MS）技术气相色谱-质谱联用（GC-MS）技术，简称气质联用，是将气相色谱仪器（GC）与质谱仪（MS）通过适当接口（interface）相结合，借助计算机技术，进行联用分析的技术。GC-MS是最成熟的两谱联用技术。GC-MS被广泛应用于复杂组分的分离与鉴定，其具有GC的高分辨率和MS的高灵敏度，是生物样品中药物与代谢物定性定量的有效工具气相色谱-质谱分析仪质谱检测器柱箱：毛细管色谱柱、风扇（降温）、保温层手动操作面板进样口气相色谱-质谱分析案例案例：1.朱华平，张超等运用固相萃取技术，采用气相色谱-质谱法，检测了饮用水中45种农药残留量。（食品研究与开发，2009）气相色谱-质谱分析案例气相条件进样口温度：280℃；柱温的升温程序：开始温度为50℃，以18℃/min的速度升至120℃保持1.5min；再以4℃/min的速度升至160保持2.5min；再以2℃/min的速度升至180℃保持2.2min；再以4.5℃/min的速度升至200℃保持2.5min；最后以5℃/min的速度升至280℃保持10min。载气流速1.3ml/min；隔垫吹扫流速：3ml/min分流比：5:1；进样量为1μl。气相色谱-质谱分析案例质谱条件离子源为EI源（70ev）；离子源温度为200℃；接口温度为220℃；扫描模式为选择离子扫描（SIM），1个定量离子，2个定性离子。气相色谱-质谱分析案例液相色谱-质谱分析案例案例1：刘建国、孙慧等，建立蔬菜中多效唑、吡虫啉、甲霜灵、灭多威、克百威5种农药的高效液相色谱-串联质谱联用的分析方法。样品经乙腈提取后，采用HPLC-MS/MS正离子模式下选择多反应监测(MRM)扫描测定。5种农药在0.01~0.5mg/L范围内线性关系良好，相关系数0.9958~0.9997。在0.05~0.5mg/kg添加范围内，回收率在85.9%~103.8%之间，相对标准偏差为2.6%~12.1%。方法简单、快速，结果准确，灵敏度、精密度和检测限都符合农药残留分析的要求。(农药2012）液相色谱-质谱分析案例液相色谱条件：C18色谱柱；流动相：A泵为乙腈，D泵为0.1%甲酸-10mmol乙酸铵水溶液；流速0.2mL/min；进样体积5μL；柱温30℃；采用梯度洗脱。质谱条件：电喷雾离子源(ESI)；正离子扫描；干燥气温度：350℃；干燥气流速：12L/min；多重反应监测(MRM)农药的串联质谱定量、定性离子液相色谱-质谱分析案例液相色谱-质谱分析案例展望LC-MS/GC-MS/MS已经成功应用到环境食品等各个领域。此外,化学成分复杂、各异,无法建立通用的前处理方法依然是面临的主要问题，充分利用现有技术建立简单,廉价,环保,可靠的分析方法是农药检测的首要任务。同时我们必须看到,LC-MS/GC-MS/MS作为最有潜力的分析技术,仍有很大的发展空间。小型或微型色谱柱的开发、接口技术的改进和完善、MS谱库识别技术的发展以及基质效应的彻底解决都是分析工作者们需要关注的方向。有理由相信,随着液质/气质技术的日益成熟,其必会在农残分析中发挥更加重要的作用。L/O/G/OThankYou!